不再「複製人生」－大學生的數據分析能力養成

本計畫基於認知負荷理論觀點，透過課程設計來改良學習的外在認知負荷，並利用做中學產生增生認知負荷，進而討論認知負荷理論及經驗學習圈理論交互作用的動態學習模式。本計畫以統計應用與數據分析為執行課程，透過分組小型學習團體進行，由教師設計系列的主題學習活動，引導學生重組詮釋獲得的知識，進而產出數據分析報告作品，參與全國性競賽，最後針對學生的學習則進行量性及質性分析。

本計畫量性分析結果顯示：透過做中學的方式，學生願意為學習而努力程度提高，同時也更能吸引學生投入學習並專注學習，且多數學生認為實作方式較紙筆測驗能表現其努力程度；本計畫質性訪談的主題分析結果分有四面向：詮釋及概念化數據分析的教學發現、學習方式的轉變、面對創新學習的壓力與挑戰、有效學習的建議。整體而言，本計畫的課程設計將單向知識接受者或是侷限在課室中的學習模式，轉變為包括了批判性的思考、驗證資訊的能力及邏輯訓練與表達更高層次的學習，而教學能否有效的關鍵，在於授課教師扮演有效促進學習的角色。

當課程有認知負荷大的特性時，則該課程通常是學習者的學習困難科目；此時，若教師授課大多以講述為主，學習者的學習往往集中在記憶與理解知識的階段，而無法主動建構知識並達到高層次分析或創造的學習效果，更有甚者產生拒絕學習的狀況。

一般來說，統計資料分析對學習者是認知負荷較高的學科，因此在教學上必須降低不良的教學設計所產生的外在負荷，才能空出更多的工作記憶讓學習者去處理教材的內在負荷，而在這個過程中所產生的增生認知負荷，增進學生認知的組織與調適，才會對學習有正向的影響。

本計畫以「統計應用與數據分析」為執行課程，設計系列之課程主題，採「做中學」的方式，讓學習與生活結合，期能增強學生學習動機與提升學習成效，並評估認知負荷理論與經驗學習理論交互作用下的動態學習模式。

在資訊發達的現代，藉由大容量的儲存記憶體及網際網路的連結，許多單位提供我們各樣的數據資料，藉由數據分析可以發現許多有趣的現象，但是學習者常只是複製貼上網路搜尋的資料，所產出的報告內容重覆性相當高，甚至不引注資料來源，不求證資訊的正確性，始終無法跳脫「複製人生」。因此，本計畫課程將引導學習者撰寫「數據分析報告」，利用說故事競賽，讓學習者可以應用統計知識，並提升學習意願的方式。

根據大衛庫伯(David Kolb)的經驗學習圈(experiential learning cycle)理論，有趣的具體經驗可以提升學習意願，在課程中設計學習活動，使學習者進一步重組詮釋獲得的知識，並轉化成學習對象易於學習的方式呈現出來。

本研究為一個以量性為主、質性為輔之混合研究。

1. 量性分析方面，前測實施「認知負荷程度與學習經驗問卷」，了解學生的認知負荷程度與學習經驗；後測實施「課程學習成效問卷」，測量學生對於課程的滿意度及學習成效。
2. 質性研究資料方面，採焦點訪談(focus group disscussion)進行，訪談內容將包含各別表現反思與學習成效探討。

本研究對象為財金系大二修習「統計應用與數據分析」課程的一個班級學生55人，由學生自行分組，為避免搭便車(free rider)，每2-4人一組，以小型學習團體進行。

本計畫將計畫主持人設計系列的主題課程，大堂課的正課時間搭配課外諮詢時段，由教師依規劃進度講授每一階段所需之統計概念，引導學生架構數據分析報告內容，並由業界教師協助實務專題分享，讓學生了解並學習什麼是好的作品，引導學生撰寫具品質的數據分析報告，並有具體作品評估學習成效。

本計畫結合「Win the PRIDE：用指標說故事」競賽活動，作為學生學習進度依據及作品格式規範，高額獎金更可激勵學生學習動機。

1. 教學成果：本課程完成15份統計數據分析作品，經教師核可11件作品參加「2021 Win the PRIDE：用指標說故事」競賽 ，其中4件入圍，1件獲獎。
2. 研究成果

1. 量性分析：學生認為透過做中學的方式降低了學習統計資料分析課程的困難，學生願意為學習而努力程度高。此外，做中學更能吸引學生投入學習，也使學習專注，且做中學的成效較傳統講授方式更佳，而其中競賽的獎勵及榮譽有效加強了學習的動機，且多數學生認為實作方式較紙筆測驗能表現程度與努力。
2. 質性分析：主題分析結果如下4點：

   1. 詮釋及概念化數據分析的教學: 學習過程像是在: (a)歷練問題探索與推理，(b)證據科學與客觀數據，(c)主動學習的實作，這些為航向未來及職涯選擇的訓練，大部分的同學過去在高中或是進入大學後並沒有經歷過。
   2. 學習方式的轉變: 過去單純扮演單向知識接受者或是侷限在課室中的學習模式，而此課程學習轉變包括: (a)有效的團隊合作，(b)批判性的思考與驗證資訊，(c)決策與取捨，(d)邏輯訓練與表達。
   3. 面對創新學習的壓力與挑戰: 面對這樣的創新模式，雖然每一組都完成報告，但並非每一組學員參與的過程都很順利，因為畢竟和過去學習模式不同，學員表達了很多的壓力及挑戰，有些甚至影響了表現。
   4. 有效學習的建議: 運用參加競賽的機會，導入統計應用與數據分析的教學學習，大部分的學生對課程帶來的學習成效是肯定的，除了學習模式及相關能力獲得提升之外，學生對於授課教師扮演的角色也多所肯定，包括有效促進學習及成果品質的把關。

面對慣用網路的年輕世代，若教師大多以傳統的講述為主，學習者的學習往往集中在記憶與理解知識的階段，而無法主動建構知識並達到高層次分析、創造或評鑑的學習效果。將學習的主動權交給學生，而說故事就是一個以做中學模式進行的自主學習方式；它以學習者為中心，透過說故事的方式，讓學習者強化思考及學習，更能與自身經驗作結合。

在這樣的學習活動中，學習者不只是單向接收來自教師傳遞知識，而是進一步重組詮釋獲得的知識並轉化成學習對象易於學習的方式呈現出來。也就是所謂自主學習能力與認知策略的使用、以及動機調節策略的使用密切。也是一種翻轉教學的實踐。