線上課程對學生自學能力強化之成效研究

問題：學生的學習表現落差日漸擴大，傳統設定單一深度與進度的教學方式，難以滿足學習成效光譜兩端的學生，有必要進行差異化教學。 行動方案：本計畫整合世界一流大學之大規模開放視線上課程的內容，與實體課程的輔導與評量，打造一系列混成式學習課程，供本系高動機、高成就的學生修習。

成果：開設兩門先修課程以及兩門榮譽課程，學生對本計畫課程滿意度相當高，並且表示較為偏好本系列課程之混成式教學法。分析學生學習成效發現，完整修完兩門先修課程的學生，在日後本系必修課之表現，明顯優於只修過一門以及沒有修習的同學。

本研究欲解決的問題為：

1. 如何改善「繁星推薦」與「個人申請」管道入學之新生，從放榜後到開學前的學習中斷問題？

2. 進入本系就讀之新生，在學測中表現相去不遠，但是在入學後的學業成績逐年拉開，落差極大。對於表現較佳之同學，會被針對多數同學設定的統一教學進度綁住，是否有方法協助這些同學向上提升？

3. 學生的自學能力與動機，是否為拉開原本程度相近的本系學生之學習表現之重要因素？

4. 透過推動線上先修課程與榮譽課程，是否能強化學生之自學動機與能力？

1. 開設課程高三線上先修課程「科技與物理」（由本計畫主持人與本系陳永忠教授合開）以及「基礎應用數學」（由本系栗育文教授開設）。經由繁星推薦與個人申請錄取本系的同學，自2019年五月中開始修習此二門課程，採用線上學習、線上作業以及到校實體考試，及格者可取得該課程學分。由於本計畫因covid-19疫情展延半年，因此也將研究對象擴及2020年入學的新生。
   

   說明：原計畫書中開設之先修課程為「普通物理（一）」，在本系課程委員會討論後，認為對高三學生而言過於繁重，故改開「科技與物理」，基本內容與「普通物理（一）」接近，但內容較為精簡，以與高中物理課程能較順利銜接，除了普通物理內容之外，增加物理在現代科技上的應用，以提升學生的學習興趣。

2. 大一第二學期，開設「基礎物理榮譽課程（一）」，課程主體為世界一流大學開設於 edX 或 Coursera 平台之開放線上課程。前述課程由計畫共同主持人吳桂光教授於實體課程中帶領學生討論、練習、輔導同學學習。通過本系線上先修課程、表現優異的前十名同學，可優先選修，並由本系另籌經費支付修課證書費用做為獎勵，及格者除獲得 edX或Coursera修課證書外，並由本系另發英文證書詳細註明科目。為維持小班上課的教學品質，修課人數上限為20人。由於計畫展延半年，故於大二第一學期續開「基礎物理榮譽課程（二）」，模式相同。
3. 收集此二屆（108, 109入學）學生之學習歷程資料，包括：線上課程之詳細學習記錄，大一兩學期的各科目（包含傳統教學科目）的學習表現，進行資料分析，探討此一課程安排與教學設計模式下，各類學生（包含：獲獎助之本系榮譽生、未獲獎勵但主動參與榮譽課程之學生、以及未參加線上先修課程也未參加榮譽課程之學生）的學習成效之差異。

• 與系上教師合作開設「科技與物理」、「基礎應用數學」兩門線上先修課程，鼓勵在「繁星推薦」以及「個人申請」兩個管道入學的同學，從五月下旬開始修習這兩門課程。上課的過程皆為「非同步線上教學」，由同學自行安排時間觀看教學影片以及完成線上作業，在臉書上開設課程社團，同學如遇到問題可以互相討論，或由老師在社團中解答。
• 正式開學後，大一同學開始修習普通物理與微積分等正規課程。從大一下起開設「線上榮譽課程」鼓勵同學選修。
• 利用 unpaired t-test 方法分析同學在「學測成績」、「線上先修課程」、「普物與微積分」、「線上榮譽課程」的表現之間的關連性。

1. 先修課程完成度與學測成績之關係，發現沒有顯著關連性。這表示高中時期的學習成就，並不能代表學生的學習動機高低。
2. 先修課程完成度與大一上兩門主科「普通物理（上）」與「微積分（上）」的成績，有顯著之關連性。完成兩門者在主科表現明顯比只完成一門、或是沒有完成任何一門先修課程的表現好。
3. 完成兩門先修課程的同學，繼續選修「線上榮譽課程」的意願也明顯較高。

• 大學老師在教學現場遇到的最大問題，是學生的學習態度低落，缺乏學習動機。由前節之結果看來，「自學完成兩門先修課程」的同學，可以在「同學都在玩」的狀況下還能維持高強度的自學意願與紀律，完成兩門先修課程，這些同學在進入大學之後的學習過程，也比其他同學明顯順利很多，而這些同學入學時的學測成績，與其他同學並無明顯差異，顯現「學習動機」的確影響學習成效甚鉅。
• 「只完成一門先修課程」的同學，在各方面都跟「沒有完成任何一門先修課程」的同學幾乎沒有差異，明顯遜於「完成兩門先修課程」組。可見「只完成一門先修課程」組雖然學習不至於完全中斷，但是因為自學的意願與學習強度不足，推測是在從高三下放榜到九月大學開學這段期間，還是處於學習動能不足的狀態，因此沒有展現先修課程的銜接成效。