以師博課方式擴充和強化學生在學習生物化學時的知識連結點

生物化學是中興大學農資學院食生、植病、昆蟲、生技系的共同必修課程。在過去以傳統課堂講授方式下，學生對於生化知識的學習通常傾向被動吸收以及應付考試，導致學習成效較為低落以及缺乏興趣的問題。

本計畫主持人於107年度教學實踐研究計畫的執行結果中發現，學生對於針對各系所製作的教學影片之點閱和自主學習意願似乎有著高過預期的成效，因此我們提出：擴增/強化線上教學影片（SPOCs）的數量以及品質來增加生物化學的知識結點，並通過不同系所的教學影片來強化知識節點間的連結，同時培養學生主動學習的態度。

在此為期一年的109年度教學實踐研究計畫中，我們規劃由食生以及植病二個系所招募已修畢生物化學的大學部學生進行影片內容的討論、腳本的設計、影片的拍攝、以及線上考題的設計。並透過問卷調查（Students’ Motivation toward Science Learning, SMTSL）、線上課程點閱率、完成度、線上小考成績、學生抽樣訪談等方式來進行學習資料的收集，資料數據客觀的分析顯示學生在線上課程的參與度與學習成就的高低呈現正相關，同時學生的學習態度以及學習習慣等都具有正向影響。

在生物化學的教學時遇到的實務問題包括：知識連結的缺乏、主動學習態度低、個體學習能力差異。

結合差異化教學與師博課，利用校內網路教學平台幫助學生提升學習成效。

透過針對不同系所專業背景知識來建立個別的教學影片，達到「差異化教學」的效果。

1. 課前影片：在開始章節的內容前會以針對各系的教學影片來協助學生建立此章節的內容鷹架，此方式可以讓學生對於新的章節內容有一個知識的脈絡略圖，同時也可以建立較為明確的學習動機。為了強化學生自行完成影片學習的部份，也將設定簡單的線上考題，藉此建立學生主動學習的成就感和後續主動學習的動機。
2. 課堂講授：生物化學的基礎原理部份仍將以課堂講授的方式進行。基礎原理的教學在計畫主持人過去的教學經驗中發現會需要通過觀察學生的反應和專注力的改變等現象來隨時調整重要原理以及基礎概念的深淺度，或是即時補充不足的背景知識。
3. 差異化教學的範例影片（SPOCs）：我們希望在此計畫中擴充與強化生物化學知識節點的連結來加強學生學習的效果，而最直接的方式便是增加更多的SPOCs教學影片，我們預期較多的範例教學影片將有助於學生將生物化學的內容建立起穩定的連結關係。
4. 教材製作：依照我們過去的經驗，SPOCs的效果與影片拍攝的品質和內容的設計有很大的關係。由修畢生物化學的大學部學生來新創教學影片的內容，貼近修課學生的需求，同時腳本設計的內容也更能夠引起修課學生的學習共鳴。而在這個發展腳本的過程中，計畫主持人也會實際上參與討論，利用設計性思考（Design Thinking）方式來引導招募的學生進行點子的發想和選擇教學連結的適當知識節點，對於招募的學生來說也同時能夠在此討論過程中實際將生物化學知識應用和思考來產出實際教學影片的成果，具有一舉兩得的優點。

在此計畫中我們總共產出了15個植病系以及食品暨應用生物科技學系的專業知識連結影片、150個線上小考題目、272份的回饋問卷（136份前測以及136份的後測問卷調查）。

• 學生的學習行為以及完成度會由中興大學的i-Learning系統自統紀錄下來，我們發現學生的期末成績與影片的閱讀次數呈現一個正相關的關係圖，此結果似乎顯示本計畫中引入的教學影片對學生的學習成效具有正向的幫助。除此之外，我們也發現在正相關關係之外的outlier，這部份有3位學生在影片閱讀次數相對高（約在150次左右），但其期末成績則相對低（約在40分左右）。依此分析結果對學生進行追蹤分析發現其中一位學生具有學習障礙，另一位學生則在課堂參與率上極低（課堂小考皆為0分），最後一位學生則未有明確原因，可能需要後續進行個別學生的追蹤和協助。而在調閱學生的資料發現也有部份的學生成績名列前矛，影片閱讀次數低於50次，此學生除了閱讀其系所專業影片之外也同時會閱讀其它系的教學影片，依此結果可以發現本計畫的影片介入也可以提供個體學習能力上較好的學生進行更多學習內容的自主補充。
• 在學生的學習上，我們另外也設計了24題的問卷調查題目，分為自主學習效率、學習策略、學習價值的理解、學習動機、成就感來源、以及教學方式的影響，總共六大方向進行前、後測的比較，借此來探討學生在導入此次教學實踐研究計畫的影片之後是否對學習態度上有造成改變。我們發現學生在此教學方式引入後，強化了學生與自己之前的知識進行學習上的聯結、認可生物化學的重要性、對學習新知與主動思考都有幫助。最後在教學方式的影響上則更是明顯，引入此教學方式讓教學內容更為生動、有趣、同時也讓學生認可老師的重視而願意更投入生物化學的學習。整體來說，問卷調查的結果同樣也指向此教學方式對學生的幫助以及提升學生的學習成效。

在本次的教學實踐研究計畫執行過程中其實也提供了一個機會讓我們反思了幾點。

1. 其一，在教學影片的製作過程中實際上是個教學相長的有趣過程。學生對於生物化學在其專業領域的應用以及重要性其實比教師有更多的體會，同時在與植病系老師討論生物化學在植病相關的應用和重要性其實也增長了我們的見聞。另外，由於本計畫為延續型計畫，因此雖然在上學期執行時程中有時間壓力而感受到緊迫，但由於前次教學實踐研究計畫的經驗而讓我們順利在時間底限之前完成教學影片的製作和上線，幫助學生能在上學期進行此次不同教學內容的學習，整體來說雖然辛苦但卻十分值得。
2. 其二，本計畫的教學影片製作同時也讓教師能反思現有的教學內容是否貼近學生的學習所需。以植病系的角度來學習生物化學或是以食品暨應用生物科技學系學生的角度來學習生物化學應該是否同的體會和看法。透過將教學內容與學生的系所專業進行接軌的確可以幫助學生的興趣成長和對於教學內容重要性的體會。比較可惜的是如圖三中所示，學生組成中仍有數個不同系所的學生（例如生技學程、森林系、或是土環系），由於經費以及時間限制的關係在本次教學上並無法針對其系所來拍攝教學影片，希望未來仍能有機會進行此方式教學。
3. 其三，學生能做到的比教師想像得多。例如參與本次計畫影片拍攝的大學部學生，在影片內容和其專業連結上的發想有很多新鮮的想法，同時這個世代的年輕學生對影片拍攝能力上有出乎我們想像的基礎能力，在影片製作上幾乎不用計畫主持人去擔心（雖然在影片品質上仍比不上專業團隊），因此有機會能讓大學部的學生來參與執行會有意想不到的成果。同時，修習本次生物化學的學生能做到的也比教師想像得多，例如影片點閱程度、小考完成率、期本成績、以及上課時的專心度都比我預期的反應來得好。另外，對我們放入的教學影片造成的內容增加也沒有任何學生反饋過大的壓力或是過多的內容。這幾點其實讓我們對現在學生的學習能力有重新的認識，或許在給多其適性的教學內容時，學生學習的能力也會有明顯的差異。