推動中國小數位學習精進方案(核定本)

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推動中小學數位學習精進方案
(核定本)
教育部
110 年12 月
目 錄
壹、計畫緣起 .................................................. 1
一、 依據 ................................................... 1
二、 未來環境預測 ........................................... 2
貳、計畫目標 ................................................. 10
參、現行相關政策及方案 ....................................... 12
一、 充實數位內容 .......................................... 13
二、 資訊設備及網路環境 .................................... 15
三、 教師數位教學能力培訓 .................................. 16
四、 科技輔助自主學習計畫推動現況 .......................... 17
五、 數位學習多元應用 ...................................... 18
六、 學習數據分析 .......................................... 19
肆、執行策略及方法 ........................................... 21
一、 執行策略 .............................................. 21
二、 執行步驟與分工 ........................................ 30
伍、 期程及資源需求 .......................................... 36
一、 計畫期程 .............................................. 36
二、 經費來源 .............................................. 36
三、 計算基準 .............................................. 38
四、 補助原則及執行方式 .................................... 44
陸、預期效益 ................................................. 48
一、 直接效益 .............................................. 48
二、 間接效益 .............................................. 51
三、 社會效益 .............................................. 52
四、 經濟效益 .............................................. 53
柒、 財務計畫 ............................................... 54
一、 財務運作模式 .......................................... 54
二、 經費補助基本原則 ...................................... 55
三、 經費補助比率及分攤 .................................... 56
四、 建立評估與審查機制 .................................... 56
五、 補助經費結餘款之處理 .................................. 56
捌、 附則 ................................................... 58
一、 綜合規劃 .............................................. 58
二、 替選方案之分析及評估 .................................. 58
三、 風險管理 .............................................. 59
四、 營運管理(有關機關配合事項) ............................ 59
附錄 1 中程個案計畫自評檢核表
附錄 2 性別影響評估檢視表
1
推動中小學數位學習精進方案
壹、計畫緣起
一、 依據
(一) 國家發展計畫-運用數位科技提升網路素養與自主學習
依據行政院 110 年5月核定國家發展計畫(110 至113 年),發
展策略-數位創新,啟動經濟發展新模式 2.0,其中第(五)項為打
造「數位國家•智慧島嶼」,政府落實「數位國家•創新經濟發展
方案」下一階段(2021-2025)之數位包容面向,將透過數位學習推
動,促進各年齡層之網路意識與媒體素養,充足數位教育師資,提
升數位近用與數位包容。
另外,有關第(六)項為雙語教育,均衡完善高級中等以下教育
階段雙語化條件及數位學習環境,以「十二年國民基本教育課程綱
要」推動,以普及提升、弭平差距及重點培育為主軸,分階段推動
雙語教育,強化學生在生活中應用英語的能力,以期全面厚植學生
英語力。運用數位科技與各類數位學習平臺,英語教學與學習資源,
可供全國師生使用,以弭平區域資源落差。也明示結合科技建置英
語自主學習、提供偏鄉及弱勢學生學習支持及運用數位科技提升
英語力等推動。
(二) 教育部施政計畫-精進數位學習
本部施政計畫其中「營造前瞻友善的安心校園」施政目標,其
施政重點之一為精進數位學習環境,推動數位學習平臺輔助自主
學習模式,可培養學生運用科技進行自主學習之能力;另「維護多
元族群的學習權益」施政目標,其施政重點之一為運用網路媒介跨
越城鄉空間障礙,透過線上即時陪伴與學習,協助提升學童學習動
機與興趣。本計畫推動重點在充實數位內容、支持行動載具與網路
及教育大數據分析,精進整體數位學習實施環境,可呼應本部施政
計畫之推動。
2
(三) 「十二年國民基本教育課程綱要」-自發、互動、共好理念
108 學年度起實施「十二年國民基本教育課程綱要」(以下簡
稱108 年新課綱)為整體十二年國民基本教育課程與教學規劃與
實施的藍圖,引導各領域/科目課綱發展,透過素養導向課程與教
學的實踐,藉由活力彈性的學校本位課程發展,規劃多元適性的學
習,而核心素養作為課程發展的主軸,將議題融入各領域,經由不
同領域/科目加以探究,有助於學生統整各領域的學習內容,更能
豐富與促進核心素養的陶成,培養學生自主學習能力,養成終身學
習習慣,達到個人化教育,實現「成就每一個孩子—適性揚才、終
身學習」的願景。
(四) 因應嚴重特殊傳染性肺炎停課改為線上教學
因應嚴重特殊傳染性肺炎疫情,本部國教署 110 年5月18 日
臺教國署國字第 1100062040 號函:全國高級中等以下學校學生停
止到校上課期間,學校改採線上教學(可採同步、非同步或混成線
上教學方式),學生居家遠端學習不到校,線上教學為正式課程。
為考量學生受教權益優先考量及停課不停學需求,請縣市政府盤
點各校資訊設備並備妥線上學習所需相關資訊設備,適時調配縣
市內資源,並得以跨區、跨校方式協助弱勢家庭學生借用所需學習
資源;請學校盤點校內資訊設備並備妥設備,提供缺乏資訊設(如:
行動載具、筆電、行動網卡)師生借用,並以弱勢家庭學生為優先。
二、 未來環境預測
(一) 數位學習資源使用需求大幅增加
在COVID-19 疫情的催化下,大量數位科技工具與資源將會在未
來的教育現場常態及頻繁使用,實施數位教學與學習之數位內容使
用需求大增。科技推陳出新,知識內容表現與詮釋方式也將更為多
元,為協助教師準備新型態的課程教學及支援線上自主學習,多元化
數位教材的開發已為必需。
3
若要協助學生線上自學及教師數位教學,需要更多數位內容,並
能搭配知識節點、教材及試題發展。為滿足大量親生使用需求,本部
將持續擴充平臺線上教學與自主學習所需教材,以利未來支援大量
師生運用行動載具進行數位教學與學習。
學科教材將以尚缺乏的英語、本土語文及稀有師資課程的數位
教材優先開發,另為使學習與生活結合及學習多元內容亦需發展視
覺或表演藝術、歷史文化、自然科學探索等領域,提供生動活潑,可
引發興趣的數位內容與教材,以利教師教學應用及學生自主學習。另
依據 108 年新課綱,以核心素養為課程發展的主軸,開發之教材將
結合現有數位學習平臺相關資源與服務,教師可依照授課內容,選擇
合適的數位教材予學生體驗多元學習模式,促進學生持續參與數位
學習動機。
(二)公平的優質教育趨勢
2015 年聯合國教科文組織(以下簡稱 UNESCO)公布的「2030 年
教育仁川宣言(Education 2030--Incheon Declaration)」以包容
的、公平的優質教育和全民終身學習為目標,且提出利用資訊和通訊
技術加強教育系統、知識傳播、資訊獲得、學習品質和成效、以及有
效的服務,在其通過的「青島宣言」,亦申明資訊通信技術的巨大進
步和互聯網連接的迅速擴展,已經使今天的世界日益互聯互通,也使
每一個男女老少瞭解和熟悉資訊通信技術變得至關重要。
我國偏遠地區學校約占全國國民中小學的三分之一,其中又有
超過四分之一為學生數不滿 50 人之小校。偏遠地區學校長期以來師
資不足且流動頻繁的問題,再加上(1)學校班級及學生人數少,缺
少同儕互動,影響學習動機、(2)單(寄)親家庭或隔代教養等比
例高,家庭教育功能相對薄弱,影響學生正常學習。
4
因應新冠肺炎疫情蔓延,今年 6月兒福聯盟的調查指出,超過 8
成的偏鄉學生需要使用學校所提供的設備始可參與線上課程,有
53.1%的偏鄉學校則希望外界提供學生網路連線的設備,未來針對弱
勢兒少的數位學習,學校須主動提供個別化的協助與關懷。台灣世界
展望會今年 1月到 3月的調查也指出,弱勢孩童家庭多數只有一臺
載具,未來有需要支援載具,以解決多個兄弟姊妹同時需要線上學習
的情形。
隨著數位學習網路頻寬需求的提升,各國均加強學校的網路建
設,在學校連外頻寬及校園的網路設備方面,制定符合下世代教學所
需的環境建置目標。如:美國聯邦通訊委員會(FCC)於2018 年制定
中小學網路頻寬目標,平均每位學生有 1Mbps 的聯網速率,迄 2021
年,統計全國有 47%的學區約 1,540 萬學生達成此一目標,佔全國學
生數約 33%。另日本 GIGA 計畫,中小學聯外網路規劃最高達 1Gbps,
校內無線網路則是以班級人數 40 人計算,須提供可 40 人同時連結
的無線 AP 設備,無線 AP 連結頻寬也至少需 100Mbps 以上。
綜上,未來須透過強化縣市協助偏遠地區學校(含非山非市學
校)推動數位學習所需之設備及支持系統,包括利用各種數位學習管
道導入遠端教學與學習輔導,有效地發揮國內績優教師與輔導教授
團隊的影響,補強學校在地師資與課程;優先支援偏鄉(含非山非市
地區)、經濟弱勢學生數位學習與學習落後學生學習,支持學生多元
發展,並協助學校數位學習有效使用與推廣。
另為提升師生透過網路進行線上學習及遠距教學的效能,以更
穩定、快速的網路進行互動或是科技輔助自主學習,校園網路需要具
備更大的頻寬,無論是校內或校外,都需要以光纖線路相互串接,以
達GB 以上的線路頻寬。而校內終端設備的無線需求將持續提升,舉
5
凡個人載具、IoT 設備均大量使用無線網路環境,需要涵蓋範圍廣、
承載能力充足及支援各種不同應用協定(如:影片串流、環境監測等)
的無線存取點,除有線及無線的網路環境外,介於雲端及地端間的邊
際運算裝置也將扮演重要角色,如:內容傳遞網路系統,可降低網路
傳輸的延遲、提升觀看教學影音的品質及效率,也可減少重複傳輸影
音內容、提升連線頻寬的使用效能。
(三)線上及個人化學習成為常態
因應學生線上學習的潮流,學生擁有學習載具、資訊技能等是許
多先進國家推動資訊教育的趨勢,如:愛沙尼亞是波羅的海三小國之
一,所有學校於 2000 年就有寬頻可上網,2012 年成為全球第一個將
資訊教育延伸至小學的國家。2019 年更從幼稚園就開始教資訊科技。
該國高中以下的資訊科技教育,由資訊教育基金會(HITSA,
Information Technology Foundation of Education)統籌,資訊
教育工作主要推動有三大項:(1)教師資訊能力養成及訓練;(2)擬定
教學綱要;(3)教學設備的支援。其數位學習的推動由政府提供數位
學習平臺與資源,為讓偏遠地區老師有問題時不致求助無門,該國的
每個郡也都至少有一至三位種子教師支援。另推動學生自備載具
(BYOD)的策略,當學生無設備時,由學校提供(或募集提供)。目前美
國國家工程院甚至將「先進個人化學習」列為未來 14 個巨大挑戰之
一,而美國「邁向顛峰計畫」證實個人化學習及適性測驗可提升學習
成效並有助於改善教學。
綜上,面對未來線上學習與適性教學之教育趨勢發展,須支援學
生線上學習使用的行動載具計畫,目前,我國校園實施科技輔助自主
學習,或支援遠端教師的網路直播及線上互動學習等,所需行動載具
設備皆不足,有待加強規劃擴大執行,並因應未來疫情嚴峻時的停
課,偏鄉學校、經濟弱勢及多子家庭防疫居家線上學習所需的規劃。
6
(四)應用數位科技進行自主學習為學生必備能力
十二國民基本教育課程綱要將「終身學習能力」列入核心素養,
而培育終身學習能力的前提條件則是具備自主學習素養,亦有研究
結果顯示自主學習與終身學習有顯著的正相關(Tekkol & Demirel,
2018)。許多研究結果(Leidinger & Perels,2012 等)指出,自主學
習能力強的學生能持有穩定的學習動機、更高的自我效能,能透過獲
得更多認知與後設認知技能,主導自己的學習,在學業和專業發展上
有更好的表現。但自主學習能力須透過正規訓練來培養,而非只是促
進學習的工具(莫慕貞,2016;Bannert & Reimann,2012;Pirrie &
Thoutenhoofd,2013)。
依據 2019 年臺灣 8個縣市 3、5、9年級的學力檢測結果,在一
般的教學情境中,學生成績進步相關因素除了對該科目的學習自信
外,具備「回饋訊息應用」及「自主學習」能力為重要關鍵,所以,
如教師/學習平臺能夠提供學生快速、精準的回饋訊息,將有助學生
用以改善自己的學習。數位學習具有即時、方便、可重複觀看等優點,
使用數據、人工智慧(AI)的學習行為分析與診斷,更是學生進行自主
學習的最佳利器,教師可善用數位學習平臺、軟體、內容等工具,來
協助學生具備上述能力。
2018 年經濟合作暨發展組織(OECD)的教學與學習國際調查
(Teaching and Learning International Survey, TALIS),針對激
發學生深度思考、加強培養獨立學習、使用工具的能力之素養導向教
學進行調查,其結果顯示,臺灣中小學教師讓學生使用 ICT(資訊與
通信科技)進行專題或課堂作業的比例低於 OECD 國家平均,如:國
中階段 OECD 國家平均為 53%,臺灣只有 15%,顯示學生尚未普遍使
用數位學習平臺輔助學習,學生運用科技工具進行自主學習的能力
仍待提升。
7
為接軌國際趨勢,提升我國競爭力,加強學生數位科技應用能
力,熟悉數位學習平臺、工具與資源使用,並運用數位學習平臺培養
自主學習能力,防止外在環境變化中斷學習等,為學生未來解決日常
生活及課業上問題的重要方法。
(五)教師需具備數位教學能力及運用 AI 工具教學的能力
在教師資訊素養方面,UNESCO 指出僅為學校配備電腦等硬體並
不足以確保教師能夠將必要的技能教授給學生,使其在 21 世紀能夠
順利地學習、工作和生活。教師本身必須熟悉資訊和通信技術,同時
學校也應在課程設置、教育政策、教師培訓等多方面促進資訊技術的
有效傳播。
為了幫助世界各國的教育決策者和課程設置者確定教師在教學
工作中利用資訊和通信技術所需掌握的技能,同時也為教師利用資
訊和傳播科技改善教學提供指導,UNESCO 於2018 年修改的第三版
「教師資訊和通信技術能力框架」,內容分成知識獲取、知識深化及
知識創新 3個階段,每個階段包括六個面向,創建了課程框架,課
程框架從了解數位工具與資源階段,到整合使用階段,進而至創新、
跨域使用階段,培訓教師應具備之能力,並有效應用於教學中,以達
提升教師教學及學生學習成效。另我國今年受到疫情影響全國停課
進行居家教學與學習,部分教師發生轉換線上教學困難,顯示教師運
用數位工具與數位資源教學能力仍待加強。
2019 年UNESCO「First ever consensus on Artificial
Intelligence and Education」提出在益處明顯大於風險的情況下
支持開發以人工智慧(Artificial Intelligent)技術為支撐的教育
和培訓新模式,並藉助人工智慧工具提供個性化終身學習系統,實現
人人皆學、處處能學、時時可學外,也強調利用人工智慧技術分析多
8
個資料來源,並符合合理使用、注重隱私和安全。
因此強化教師數位科技應用能力及運用 AI 工具教學的能力,讓
教師熟悉數位學習平臺、資源與工具、實施差異化與適性教學、主題
跨域課程、專題導向學習(PBL)、素養導向課程及評量設計等,深化
教師從基礎到跨域及素養課程設計與實施,熟悉 AI 工具的運用、引
導學生學習的能力,為未來新型態教學所需具備的重要能力。
(六)大數據分析充分應用於改善數位學習
因應 2019 年UNESCO 提出以人工智慧技術支撐的教育和培訓新
模式,日本文部科學省推動的 GIGA 計畫(Global Innovation
Gateway for All School)於實施一生一載具時,推動 3種學習型
態:(1)教室學習 (團體學習):老師將使用大型演示裝置等進行講
解,提升孩子們的興趣、掌握每個人的反應,且根據每個孩子的反應,
可以同時進行互動課程;(2)個別學習:依自己的教育需求(理解度、
學習難點)和根據學習狀況做個別學習;(3)協同學習:學生發表自己
的意見、學生之間的雙向交換意見與分享,也可立即分享自己想法並
立即獲得各種意見。
新加坡以多階段教育科技計畫(EdTech Plan)建置軟硬體系統
等,有效利用教育科技進行高品質的教和學,現階段推動則強調:應
用科技提升學生自主學習及溝通合作能力;及以科技進行學生為中
心的評量,故數據分析技術的應用與個人化學習發展在未來教育中
將密不可分。
在教學現場應用面,大數據分析結果可為學生提供量身定制個
人化的學習途徑外,亦可提供教師、學校與家長不同角色學習分析報
告,幫助學生提升學習成效及培養自主學習能力,達成因材施教及適
性化教學;在教育政策面,適時使用相關數據可規劃教育政策,提高
9
政府決策效率。因此透過大數據分析結果可做為教育政策制訂修改、
數位學習內容、學習成效與平臺改善之依據,成為未來教育決策分析
重要工具。
10
貳、計畫目標
本計畫五項目標如下說明,推動後期望能達成「班班有網路、生
生用平板」。
一、 教材更生動
充實英語、本土語文及稀有師資課程等內容,建置電子書、影音
資源等生動活潑教材,提供優質內容與均等學習機會。促進產官學合
作開發數位內容,建構健全的數位學習生態系統。充實學校教學軟體
與數位內容,符合教師教學需求,並提供教師備課便利性與提升教學
多樣性。
二、 書包更輕便
支援偏遠地區學生人人有載具及非偏遠地區學校班級配發學生
載具達 6:1 人機比,結合載具、軟體與豐富的數位教材,培養學生
運用資訊科技合作學習、問題解決和創造等能力,減少紙本教材使用
與攜帶,使書包更輕便。
三、 教學更多元
培訓教師應用數位科技進行教學,並精進教師數位教學能力,協
助有意願的教師達到因材施教與因材施測的目標,結合載具、軟體與
數位教材,更有效率的支援教師教學與學生學習,促進課堂內外教學
多樣化。
四、 學習更有效
大數據分析影響學生學習成效與動機之因素,提供教育行政機
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關擬定教育政策之依據;提供學校獲得個別學生學習預警、扶助與課
程制定參考;提供教師運用於課程引導、產出學生個人化的學習報告
與課程推薦、發現及改善學習弱點,最終培養學生自主學習能力。
五、 城鄉更均衡
呼應 UNESCO 公布的「2030 年教育仁川宣言」實現包容、公平的
優質教育目標,朝向「偏鄉學校數位優先」的原則,並於疫情期間支
援經濟弱勢、多子家庭學生有學習載具可使用,縮減教育落差達公平
教育的目標。
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參、現行相關政策及方案
本部隨資訊科技發展趨勢推動資訊教育與數位學習,國中小學
校數位設備的質量與教師使用數位設備的能力已經逐年提升,近五
年來推動的中小學行動學習、數位學伴、數位學習深耕、各級學校學
生安全健康上網實施、科技輔助自主學習及前瞻基礎建等計畫,為我
國數位學習奠定良好基礎。以下分為充實數位內容、資訊設備及網路
環境、教師數位教學能力、科技輔助自主學習、數位學習多元應用、
學習數據分析等方面概述現行相關政策及方案之推動重點工作與現
況。
表 1 現行相關計畫列表
現行相關計畫名稱
期程(年度)
1
中小學科技輔助自主學習計畫
109年-110 年
2
教育雲:校園數位學習精進服務計畫
110-111年
3
前瞻基礎建設計畫-強化智慧學習暨教
學計畫
110-111年
4
前瞻基礎建設計畫-校園 5G 示範教室與
學習載具計畫
110-111年
5
前瞻基礎建設計畫-提升高級中等學校
智慧網路環境暨學術網路
110-111年
6
前瞻基礎建設計畫-強化公部門網路服
務與運算雲端基礎設施計畫-優化臺灣
學術網路(簡稱 TANet)服務子計畫
110-111年
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一、 充實數位內容
(一)數位學習平臺教材整合情形
本部「教育雲」建立教育體系單一簽入服務環境,支援全國中小
學的數位教學資源需求,並介接本部、各縣(市)政府和民間單位團
體之優質教育平臺,全國師生皆可透過校園單一帳號(教育雲端帳
號)使用,目前公私協力已整合中央、地方與民間 43 個教與學應用
服務與平臺,如:臺北市酷課雲、臺南市飛番雲,民間有均一教育平
臺、學習吧、PaGamO、微軟 OFFICE 365 等及康軒、南一、翰林等出
版社免費學習資源。
本部因材網教材提供國小一年級至高中二年級國語文及數學領
域、國小三年級至高中二年級英語領域,以及國小至國中自然、理化
領域,包含教學影片、診斷題目與互動式教學等,另有運算思維、學
科素養(如:數學、自然)及核心素養(如:合作問題解決與全球素養)
教材。目前平臺上提供 7,850 個知識節點及教學影片、4萬2,274 題
測驗題、4,224 件互動式與動態評量,學科素養教材已發展數學、自
然及國語文閱讀領域共計 263 個題組;Cool English 提供國中小聽
力、口說、閱讀、寫作、字彙/文法、遊戲、學習扶助內容及會考專
區學習內容,「高中職」提供歷屆試題、遊戲及高中課本戰力提升包
等內容。另縣市發展影音課程,如:臺北市及高雄市政府教育局開發
中小學課程已超過 9,000 個微課程影片及試題與練習題課程資源,
歷年本部蒐集相關數位資源納入教育雲的「教育媒體影音」及「教育
大市集」平臺,以創用 CC 授權提供公益使用,惟仍需持續整合相關
資源,以充實數位平臺資源。
(二)數位學習教材開發情形
本部自110年起執行前瞻基礎建設計畫-強化智慧學習暨教學計
14
畫(110-114 年),依十二年國民基本教育課程綱要架構,盤點現有公、
私部門建置之數位學習內容,發展主要領域/科目缺乏之核心素養、
影音教學教材(含試題),包括國中小國語文、數學、自然科學、英
語文領域,以及高中國語文、數學、英語文領域適性教學教材,預計
至111年完善十二年國民基本教育課程綱要主要領域/科目數位教材
700 組,可搭配數位學習平臺進行有效的學習診斷,培養學生自主學
習能力,另針對新科技、互動情境教材(如:VR/AR、模擬式、遊戲式
教材)等較不足內容仍需發展,以提升教師新興科技認知及活化教學
內容及學生學習興趣。
(三)民間資源合作現況
近年本部已朝向公私協力推動數位學習資源與服務,持續結合
公私部門的資源,以整合、連結、不重複開發內容為原則,如:開放
民間法人或團體等教育應用服務加入教育體系雲端服務,提供全國
師生使用;運用民間數位平臺資源與服務,協助推動學習扶助;與民
間合作開發數位內容,達到資源互惠共享,媒合產官學挹注學校所需
數位學習工具與資源,如:本部國民及學前教育署和國家教育研究院
與台達電子文教基金會共同開發「DeltaMOOCx 台達磨課師」、本部
與財團法人臺灣線上教育發展協會合作開發科學教材,建立友善合
作場域與機制。
另受 COVID-19 疫情影響,學校停課改採居家線上學習,數位學
習平臺資源及教科書等數位課程資源使用需求大幅增加,本部透過
公私協力,導入民間資源到教育現場,匯集各教科書業者數位教材及
各大平臺數位網站資源,公告於教育雲線上教學便利包專區
https://learning.nchu.cloud.edu.tw/onlinelearning/,提供全
國師生便利取得所需資源。
15
二、 資訊設備及網路環境
(一) 校園資訊設備現況
前瞻基礎建設第一、二期(106 至109 年)4.5.2 強化數位教學
暨學習資訊應用環境計畫,國中小補助設置 83 間科技中心、114 所
偏遠地區學校及前導學校推動科技領域課程及高中職補助高級中等
學校區域推廣中心 10 校、促進學校 45 校;補助設置資訊科技教室
國中小 227 間及補強高中職 654 間教室設備;智慧學習教室建置國
中小 4萬9,762 間及高中職 1萬1,527 間,已逐步改善教室內的資
訊設備,包括大尺寸顯示設備、教室電腦、整合控制器等,可以支援
教師在教室內的數位教學環境需求。在資訊科技輔助、互動、進階
(創新)教學應用之達成率,分別為 100%、78%、56%。然面對未來
個人化學習與適性教學之教育趨勢發展,支援學生個人化學習使用
的載具計畫,尚未普及實施。
(二) 學生行動載具設備現況
前瞻基礎建設第一、二期(106 至109 年)已逐步改善教室內的
資訊設備,包括教學顯示器(螢)幕、電腦、整合控制器等,可以支
援教師數位教學環境需求。而數位學習相關推動計畫,為運用行動載
具、無線網路及數位內容,並搭配課程內容、教學設計與活動,可提
升學生學習興趣並培養學生的 5C 能力,惟行動載具由學校自備,在
擴大師生實施上極為受限。
疫情期間學生居家學習須有行動載具等,本部於 109 年12 月調
查全國 22 縣市載具、網路設備數量,統計若學生均居家學習時所需
19.1 萬臺載具,縣市學校可支援 17.4 萬臺載具,提報於前瞻基礎建
設第三期(110 至111 年)執行,方可補足缺口。而前瞻基礎建設計
畫第三、四期(110 至114 年)因應國際趨勢漸朝個人化、自主學習
16
與適性教學發展,優先支援有能力且有願意使用學校及偏鄉(含非山
非市地區)學校之學生學習載具設置,4年預計僅補助 4.2 萬臺,另
雙語教育政策-教育部(以下簡稱本部)部分,國教署規劃 110 至111
年助偏遠地區國中小購置行動載具約 2.3 萬臺。
(三) 校園連外頻寬現況
本部自 104 年起,補助國中小提升學校連外頻寬,目前全國國
中小連外頻寬均已達 100Mbps 以上,各校透過各縣市教育網路中心
連至臺灣學術網路骨幹,本島各縣市連線頻寬為 4Gbps 至20Gbps 不
等。若要支援學生課堂中同時上網學習,使用個人載具瀏覽影音教學
資源或直播教學,現有頻寬僅能容納最多 5個班級同時進行相關課
程,故頻寬仍須提升。
(四) 校園無線上網現況
本部自 104 年起,推動國中小校園無線網路建置計畫,並於 106
年起納入前瞻基礎建設計畫-校園智慧網路計畫推動,至 110 年,班
級可存取無線網路比率已達 99%,師生均可在教室使用無線網路,惟
部分學校囿於預算限制,2至3班共用一臺無線網路基地臺,當全班
學生須同時使用無線網路進行數位學習課程時,將會超出該臺設備
之負載限制而影響網路使用品質。
三、 教師數位教學能力培訓
本部 107 年推動數位學習相關專案計畫,鼓勵教師運用數位工
具與資源輔助教學,因應數位學習的發展,以及疫情線上教學需求,
本部自 110 年起透過前瞻基礎建設第三、四期(110 至114 年),持續
提升教師實施數位教學能力。在職教師部分,辦理初階及進階增能培
訓,初階培訓以提升教師運用資訊科技、平臺及資源實施教學之能
力,扎實教師資訊科技應用基礎為主;進階培訓如:「科技輔助自主
17
學習」以輔助教師實施差異化及適性教學、「主題跨域課程及專題導
向學習(PBL)」及「素養導向課程及評量設計」等,以深化教師運用
數位科技對跨域及素養課程設計與實施。
教師增能自 107 至110 年9月已培訓 4萬9,082 人,占全國中
小學教師人數比率約 25%,相關培訓有助於教師實施新型態數位教
學,惟囿於經費與人力限制,無法全面大規模辦理培訓。
四、 科技輔助自主學習計畫推動
(一)實施與輔導
本部自 108年補助 6縣市試辦科技輔助自主學習計畫,自 109
年推動全國計畫,計畫內容為應用「因材網」,教師引導學生培養自
主學習的過程中,善用數位科技工具及數位學習平臺進行輔助,教師
可藉由觀看學生於數位學習平臺學習紀錄及 AI 診斷測驗結果,了解
學生不同的學習路徑,提供適切的教學方案,幫助學生達成學習的目
標與學習成效,並提升學生應用科技進行自主學習的能力。110 年起
逐漸擴大計畫規模,110 年中小學計有 726 校、3,538 位教師、約 8.5
萬名學生參與科技輔助自主學習計畫,並補助縣市政府專責人力,提
供各校數位學習平臺操作諮詢服務、擔任縣市輔導團隊聯絡窗口、計
畫資料蒐集、督導學校載具及數位學習平臺使用情形、聯繫各校輔導
事務及執行入校陪伴等工作。
另透過大學端成立北、中、南、東四區域輔導團隊,提供參與學
校教師教學諮詢與輔導工作,包含入校輔導、追蹤行動載具教學與學
習應用情形、並辦理教師科技輔助自主學習增能培訓等。
科技輔助自主學習計畫為鼓勵教師運用科技工具及數位學習平
臺輔助教學,培養學生自主學習能力,具有正向推動成效,惟囿於經
18
費與人力限制,採競爭型補助計畫,僅能以示範性質辦理,無法全面
大規模推行。
(二)學生學習成效提升
學生應用數位學習平臺學習學科的內容,至目前全國申請帳號
使用學校超過 4千所,約 198 萬名註冊帳號。109 年應用「因材網」
協助學習落後學生之結果顯示,參與學習扶助學生在本部科技化評
量系統的「成長測驗通過率」,使用「因材網」4小時以上者相較於
無使用者,在國語、數學及英語領域分別增加約 19.9%、26.4%及23.3%,
且參與計畫使用因材網學習一年以上者,數位學習的自主學習能力
表現高於未參與者,顯示此學習模式有顯著成效。
教育部 109 年「臺灣中小學學生網路使用行為調查」結果發現,
超過九成以上學生(國小 96.3%,國中 98.6%,高中職 99.2%)都已
在使用網路,顯示各學習階段學生上網情形相當普遍;六成以上學生
(國小 60.8%,國中 60.4%,高中職 76.9%)每周至少 1次以學習為
目的在網路上尋找資料或影片,然而每天至少 1次上網以學習為目
的比率則偏低(國小 15.2%、國中 21.5%、高中職 38.9%),且因為
課業或自我成長的需要而使用相關數位學習平臺比率大多不超過五
成(國小 55.02%、國中 36.85%、高中職 23.45%),顯示學生尚未普
遍使用數位學習平臺輔助學習,具有擴大推動必要,惟目前學習載具
數不足,課堂或家中常態使用載具學習情形尚不普遍,限制了科技輔
助自主學習的普及實施。
五、 數位學習多元應用
數位學習資源應用面向十分廣泛,搭配數位工具無時間空間的
限制特色,可作多元的教學應用,本部歷年推動許多數位學習相關計
畫,鼓勵師生多元應用數位資源教學如下:
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(一) 數位學習資源融入教學
鼓勵學校善用資訊設備及數位資源發展資訊 科技在教學應用
的特色,及發展以「學習者為中心」多元創新教學模式,將不同學習
平臺提供的數位學習資源運用於課堂教學上,例如用 Cool English
平臺於英語教學。
(二) 語言遠距學習課程
對於偏遠地區語言師資不足的國中、小學,開設新住民語文課程
直播教學,以維護學生受教權並提升學生數位工具使用能力。
(三) 國際共學
中小學數位學習深耕計畫鼓勵教師開發主題跨域課程,融入新
興科技與優質資源,培養學生多元學習及學科橫向整合的能力運用
數位工具進行國際交流,與國外學生遠距進行主題跨域課程合作學
習。
(四) 數位學伴遠距教學
自95 年起推動數位學伴計畫,由大學生(大學伴)協助偏遠地區
國中小學生(小學伴),透過線上同步工具,進行一對一線上即時陪伴
與學習,大學伴依據小學伴學習需求搭配數位學習平臺規劃多元課
程內容,增加學童多元發展與視野,累積已有 1萬7,357 位小學伴
參與。
綜上,本部歷年推動數位學習相關專案計畫,為採競爭型補助計
畫,僅能以示範性質辦理,無法全面大規模推行。
六、 學習數據分析
本部教育雲整合本部、部屬機構、各縣(市)政府等各項雲端數位
資源與服務,提供全國中小學所需的數位教學與學習資源環境。教育
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雲學習資料紀錄系統支援教育雲各子網和介接教育體系身分認證服
務系統所蒐集 xAPI 規格的學習資料紀錄和匯集,目前已蒐集 1億
4,845 萬餘筆資料。透過教育雲端帳號串接,可統計縣市與學校使用
狀況、使用人次分時落點等,並可依據 xAPI 類別(如:下載、回答、
搜尋、觀看、跳過及暫停等)分析各子網使用行為,另可細部分析教
材使用狀況及課程與教材的關聯,提供各子網優化平臺或系統功能
參考,如:教育媒體影音藉由影片數據儀表板,可掌握加盟單位所上
傳影片使用數據細項,加以分析可了解不同期間影片被觀看的次數
比較與那些內容影片特別受使用者歡迎,並精進服務內容與功能。
如前所述,本部因材網,透過人工智慧跨年級縱貫診斷模型,提
供老師與學生進行有效的學習扶助課堂,目前小規模推動已見成效。
觀察 109 年學習扶助成長測驗通過率,使用因材網通過率遠高於未
使用的學生(如圖 1),可有效降低班上同學學習落差。
綜上,將透過更完整的教育大數據資料,以建立適性學習環境,
將參考國內外優質適性學習平臺設計,透過人工智慧教育大數據分
析,針對學生提供量身定制個性化的學習環境,對教師、家長提供學
生學習報告與相對應的改善建議,惟仍需持續蒐集相關數據,並優化
學習數據分析及應用,並能精準提供相關建議,進而減少學習落差與
城鄉差距,邁向公平優質教育,回饋教育政策的制定與修正。
圖1 學習扶助成長測驗通過率與因材網使用時數
21
肆、執行策略及方法
一、 執行策略
本方案之數位學習,包含科技輔助自主學習、學生學習扶助、數
位教學、遠距教學等應用方式。為營造整體數位學習精進實施的環
境,本方案針對數位學習內容、校園連外網路、教室無線網路環境、
學生行動載具、試辦載具帶回家與自帶載具到校學習、教師培訓、實
施科技導入學習與學習扶助、教育數據蒐集與分析等,規劃 3個子
計畫推動,分別為:數位內容充實計畫、行動載具與網路提升計畫及
教育大數據分析計畫,執行架構圖如下。
圖2 方案執行架構圖
(一) 計畫一:數位內容充實計畫
1. 公私協力開發數位內容
瞭解學生學習需求,由學習難點切入。內容開發以學生願意看、
感興趣、易理解為目標,且可學到教材的知識為原則,並能易學、樂
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學、好用及愛用。
建置公私協力合作機制並採多元方式開發教材,如公開徵求業
者提案、辦理競賽遴選優良數位內容,並參考及導入經濟部數位內容
產業發展相關作法與資源,以開發優質數位內容。
公私協力發展學科及非典型課程數位內容,提供多元且生動活
潑、有趣的數位化教材與數位學習平臺,進而促進產業的蓬勃發展,
帶動經濟成長。教材內容數位化,以英語、本土語文及稀有師資課程
優先開發,並依據十二年國民基本教育課程,擴充藝術領域及議題教
育(如:環境、能源、防災教育等)及本位(特色)課程之學習資源。另
結合部會發展視覺及表演藝術、自然探究、再造歷史現場與國家綠道
等數位內容,並遴聘各領域經驗豐富或名師進行設計與製作。
2. 補助學校購置教學軟體與內容
充實學校教學軟體與數位內容,由學校參考教科書採購模式,依
照各校教師教學需求購置所需數位教材內容與教學軟體,能激發教
學動能及提升教師運用數位學習平臺、工具與資源能力,並結合計畫
二之行動載具與網路,支援教師實施多元教學模式,提高學生學習興
趣。
(二) 計畫二:行動載具與網路提升計畫
1. 優先支援偏遠地區學童行動載具需求
(1) 補助行動載具的做法
規劃優先補助中小學偏遠地區學校師生 1人1臺行動載具,
非偏遠地區學校依據班級數 6班配發 1班行動載具,由縣市政府
搭配現有載具彈性運用,於第 1年完成採購與配發到校,學校平日
運用行動載具於班級教室進行科技輔助自主學習、學生學習扶助、
數位教學或遠距教學等數位學習。
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疫情期間偏遠地區學校學生居家學習 1人可 1臺行動載具使
用,其他非偏遠地區學校載具須可由縣市地方政府進行調度,以因
應無力購買載具之經濟弱勢及多子家庭學生載具的需求,轉為居
家線上學習使用。
(2) 行動載具規格與管理策略
行動載具規格,參考專業建議與教學現場建議,規格、價格規
劃與日本 GIGA 計畫載具相似,載具使用年限為 4年,本部於訂定規
格後提供予縣市政府採購。行動載具管理方面,與縣市政府、學校共
同合作辦理,管理策略如下:
A. 建立所有載具的管理機制,例如,行動載具管理(MDM)系統,
方便載具數量管理、教學 APP 派送、使用數據蒐集、及避免學
生進入不當網站觀看或造成網路沉迷等,且於載具故障時提供
適當的協助。
B. 鼓勵教師善用載具於教學上,訂定使用時間相關規範,未能
達成目標時,給予適當的輔導,或對於積極善用的教師給予獎
勵等。
C. 教師引導學生妥善保管與使用行動載具,遵守學校訂定之載具
管理規範及配合教師教學及學習活動之引導。
D. 學習載具的管理須能支援疫情期間設備調度,非偏鄉學校由縣
市政府統籌調度,且優先借用無力購買載具之經濟弱勢學生為
原則。
(3) 配備行動充電車
為協助教師管理行動載具,充電工作可實現無人值守化操作;
解決行動載具存放、大量移動、整理和安全等問題,預估每校每 30
臺載具(或一個班級)配1部行動充電車,達數位教學便利運用。
2. 精進校園連外與教室無線網路環境
(1) 校園連外頻寬精進策略
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國中小學校連外網路依班級數提升頻寬,12 班以下學校提升
至300Mbps,13 至24 班學校提升至 600Mbps,25 班以上學校提升
至1Gbps。配合學校提升連線頻寬,縣市連接至臺灣學術網路之頻
寬也需同步提高,直轄市 6都提升至 80Gbps,本島 13 縣市升至
40Gbps。
(2) 教室無線上網精進策略
教室無線網路需要能支援全班同學同時上網,109 年前瞻基
礎建設計畫完成後,各教室均可無線上網,惟可能有兩到三個班
級共用一個無線網路設備,致使無法支應全班同學同時上網需求,
針對此類教室應加設無線網路設備,以利 30 臺載具可同時使用無
線網路。
無線網路如需正常使用,除了硬體設備外,也需要正確的網路
設定,惟一般國中小資訊維運人員多由教師兼任,故需專業網管人
員協助檢視並調整設定,以發揮設備效能。
3. 成立數位學習輔導團隊,協助縣市數位學習運作及教師數位教學之精
進
(1) 縣市數位學習輔導團隊
為普及、精進推動數位學習,學校端執行科技輔助自主學習、
學生學習扶助、學生遠距教學等,將建構地方輔導團隊及中央級輔導
架構實施輔導與諮詢等工作。縣市端的數位學習地方輔導團隊成立,
將補助縣市處理數位學習事務專責人力、數位學習輔導人力和資訊
網路設定與維運人力,並結合數位學習專家與教授、專家教師與縣市
行政人員等成立,執行任務有:
A. 掌握偏遠地區與實施學校行動載具設備與網路環境現況,並建立
與支援健全的數位學習環境。
B. 提供學校端軟、硬體操作問題諮詢與網路故障排除等服務。
C. 帶領學校建立科技領導之數位教學與線上教學運作機制。
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D. 培養教師運用遠距教學科技、行政作業需能融入數位利用,敏捷
化流程,提升學校辦理數位學習的效能。
E. 掌握偏遠地區學校數位教學與線上教學運作機制的進度與成效。
F. 掌握偏遠地區與弱勢家庭子女存在數位資源落差資訊,造成學生
數位學習能力低落的情形,協助學校辦理相關親師生會或活動,
解決數位學習問題。
G. 辦理數位學習交流活動、實施成果資料與成效蒐集並回報教育部。
H. 其他數位學習精進業務之處理。
(2) 中央級數位學習輔導團隊
本部成立數位學習中央輔導團隊,主要協助本部規劃教學實施
方案、成效分析、教師進階數位學習能力培訓及協助地方輔導團運
作,執行任務有:
A. 掌握國內外數位工具與資源的多樣性及其多元性,以及國際實
施數位學習最新資訊,分享本部、縣市政府、學校與教師新科
技資訊。
B. 培訓地方輔導團成員科技領導能力,以帶領學校建立數位教學
與線上教學實施與運作機制。
C. 培訓學校行政主管人員提升科技領導能力,以帶領學校教師配
合數位教學與線上教學之實施與提供諮詢、協助。
D. 協助地方輔導團帶領學校善用資訊科技與網路,提升學校數位
教學與線上教學運作效能。
E. 須能協助本部追蹤地方輔導團運作與服務進度與成效。
F. 協助學習資料蒐集、彙整、分析與研究,提出數位學習執行之
改善建議。
G. 須提供地方輔導團數位學習推動實施的問題諮詢與協助。
H. 其他推動數位學習精進方案、做法之規劃等。
4. 加速國中小教師數位教學及線上教學能力之精進
為精進我國數位學習的實施,教師是推動過程中重要角色之一,
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且為因應疫情期間停課改為線上教學的準備,須擴大且加速教師數
位教學及線上教學能力之提升,將邀請學者專家研商教師教學所需
之課程,預計課程內涵有:
(1) 熟悉科技輔助自主學習的理念和教學實施模式,以及數位
(2) 學習資源與相關平臺特色。
(3) 行動載具管理操作、數位學習平臺應用及其他增能等。
(4) 結合網路應用及數位學習資源,透過數位學習平臺規劃實施專
題導向學習(Project-based learning, PBL)課程。
(5) 線上同步教學、非同步教學基礎工具熟悉與教學備課、線上課
程經營、學生學習分析、混成課程設計等。
5. 精進數位教學與學習的實施,以培養學生數位學習素養
本計畫的實施,先透過教師數位教學能力的精進,結合計畫一數位
內容充實計畫,支援本計畫課堂實施數位教學;以及鼓勵教師實施「學
生自攜載具到校上課學習(Bring You Own Device, 簡稱 BYOD)、「學
生攜帶載具回家學習」(Take-Home Student Device ; 簡稱 THSD),以
培養學生的數位學習能力與習慣,達落實科技輔助自主學習、合作學習、
問題解決及創意思考等能力。本計畫實施數位教學時,學童行動載具結
合本部相關計畫發展的數位學習平臺、數位資源與教學模式的相關做
法如下。
(1) 行動載具搭配數位學習平臺等設備之應用
使用行動載具於課堂實施學習與教學,本計畫運用的策略說明如下:
A. 增進課堂大小屏搭配運用:善用智慧學習教室大尺寸顯示設備
及學習載具搭配教學。
B. 建立數位學習常態化推動機制:各領域視授課時數每週 1節或
每月 1節課,使用數位學習平臺與資源進行教學,引導學生進
行線上自學。
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