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小學教育 有效教學法

沉浸式虛擬現實中對自我調節學習的支持——面向科學學習的實驗設計

沉浸式虛擬現實能夠使用戶以高度沉浸的方式參與虛擬環境中的活動。既往研究發現,沉浸式虛擬現實可能增加學生的認知負荷,使學生從學習任務中分心,並阻礙其知識獲得。為應對這些挑戰,Hsu和Lee(2026)探索了將自我調節學習(策略融入沉浸式虛擬現實環境的方法,並考察了該策略對學生認知負荷的影響。研究採用實驗設計,共有105名學生參與,並被隨機分配至自我調節學習組(n=52)或非自我調節學習組(n=53)。研究採用雙因素混合設計方差分析,以識別兩組學生在科學學習結果方面的差異。此外,研究還運用偏最小二乘結構方程模型,分別考察沉浸式虛擬現實環境中的情感因素、認知負荷與學生學習結果之間的結構關係。

研究結果證實,在沉浸式虛擬現實學習過程中,外在認知負荷會對自我調節學習增益和科學知識學習產生負向影響,而生成性認知負荷則會對這兩類學習結果產生正向影響。第一,在非自我調節學習組中,交互性外在認知負荷能夠預測較低水準和較高水準的科學知識表現。第二,在兩種沉浸式虛擬現實學習條件下,環境性外在認知負荷均對自我調節學習增益產生負向預測作用。第三,自我調節學習組和非自我調節學習組組共同呈現出的一個發現是,學生控制程度的提高以及主動學習的增強,均能夠顯著提升學生感知到的生成性認知負荷。

隨著沉浸式虛擬現實技術變得越來越易於獲取和使用,該技術已不再局限於由專業教學設計人員使用;教師如今也需要具備獨立創作基於虛擬現實的學習材料的能力。這一轉變凸顯了教師培養的重要性,即教師不僅需要學會使用虛擬現實工具,還需要具備設計具有教育意義的沉浸式虛擬現實學習內容的能力,例如將自我調節學習策略融入虛擬現實學習活動之中。因此,教師既需要認識到臨場感和交互性的優勢,也需要對其局限性及潛在風險保持謹慎。教師還應注意,不夠優化的教學設計可能會增加外在認知負荷,從而削弱學生的學習成效。最為重要的是,教師應促進學習者自主性和能動性的發展,因為二者對於實現有效的沉浸式虛擬現實學習至關重要。

文獻來源(開放取用):Hsu, Y. T., & Lee, S. W. Y. (2026). Support for self-regulated learning in immersive virtual reality–An experimental design for science learning. Education and Information Technologies31(1), 269-300.

https://doi.org/10.1007/s10639-025-13807-yRead the rest

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高等教育 學業成績 小學教育 中學教育

備考活動對大型教育測驗表現的影響:實驗研究的後設分析

近期一項後設分析考察備考活動是否能提升學生在大型教育測驗中的表現。儘管學校、商業機構與學生投入大量資源於備考課程與材料,既有研究對其效果的結論並不一致。早期綜述也多集中於美國大學入學考試與認知能力測驗,且主要依賴2000年以前的研究。因此,本研究旨在估計備考活動的整體效果,並分析其是否因干預方式、測驗特徵、學生特徵與研究設計而有所不同。

研究者整合了28項實驗與準實驗研究,共納入92個效應量與16,741名參與者,涵蓋初等、中等與高等教育階段,以及大學入學考試、英語能力測驗和其他大型評量。研究採用階層隨機效應模型與穩健變異數估計,並分析干預範圍、策略與材料使用、測驗特徵、既往測驗經驗及研究設計的調節作用。

結果顯示,備考活動對測驗表現具有顯著正向效果(g=.26,95%信賴區間 [.10,.42],p<.001),但研究間異質性較高(I^2=82.44%)。聚焦於測驗相關內容的特定型干預(g=.33)與窄化型干預(g=.32),均明顯優於發展一般知識或可遷移能力的廣泛型干預(g=-.04)。包含應試技巧訓練的干預效果也較強(g=.35),未包含者的效果則接近於零(g=.05)。具有既往測驗經驗的學生受益更多(g=.69),而缺乏此類經驗者的效果不顯著(g=.06)。然而,備考效果未能顯著遷移至同一領域的其他測驗(g=.06,p=.502)。

綜合而言,備考活動能夠提高大型教育測驗分數,但其效果主要來自與目標測驗的高度對應,而非廣泛學習能力的提升。有限的遷移效果也表明,分數增長未必代表測驗所衡量能力的實質發展。未來研究應採用更嚴謹的實驗設計,更清楚地報告干預過程,並區分測驗分數提升與可遷移學習。

 

文獻來源(開放取用):Hao, Z., Baird, J. A., Masri, Y. E., & Double, K. (2025). The impact of test preparation on performance of large-scale educational tests: A meta-analysis of experimental studies. Review of Educational Research, 00346543251360775.

https://doi.org/10.3102/00346543251360775Read the rest

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語言發展 小學教育 中學教育

四至十二年級閱讀困難學生介入的效果

Killingly 及其團隊採用系統性回顧與統合分析方法,整理2011至2023年間針對四至十二年級閱讀困難學生的校本介入研究,評估其整體效果,並進一步檢驗研究特徵、樣本特徵與介入特徵是否會調節介入成效。研究納入104篇文獻、586個效果量,總樣本達97,114人。方法上,作者採用Correlated and Hierarchical Effects模型結合Robust variance estimation,以處理同一研究中多個依變項與多重效果量的依賴問題,並同時評估整體閱讀結果與不同閱讀向度的成效。

研究結果顯示,整體而言,閱讀介入對四至十二年級閱讀困難學生具有小幅但顯著的正向效果,整體效果量為 g = 0.212(95% CI [0.163, 0.261], p < .001),顯示這類介入雖非大幅改善,但確實能穩定提升學生的閱讀表現。若以不同閱讀向度區分,效果最強的是詞彙(g = 0.422),其次為解碼/詞辨識(g = 0.199)與閱讀理解(g = 0.187);流暢性僅呈現很小但顯著的效果(g = 0.080),拼字則未達顯著(g = 0.015),而音韻處理雖表面效果量較大(g = 0.531),但未達顯著,結果並不穩定。整體異質性很高(I² = 89.71%),顯示不同研究之間的設計與樣本條件對介入效果有明顯影響。GRADE 評估亦指出,整體證據品質為中度至高度,其中流暢性證據品質最高,詞彙為中度,音韻處理則降為中低。

在調節效果方面,研究發現介入成效會隨研究與樣本條件而變化。整體而言,發表年份越晚,效果越高(β = 0.015),且期刊論文的效果(g = 0.268)顯著高於研究報告(g = 0.062)。在樣本特徵上,低社經背景與整體效果無顯著關聯,但學習障礙學生比例越高,介入效果略高(β = 0.006);對非英語背景學生而言,整體差異雖不明顯,但在詞彙向度上,其比例越高,效果越強(β = 0.016),顯示詞彙教學對此類學生尤其重要。就介入設計而言,介入焦點、時數與測量工具皆為顯著調節變項。理解介入的整體效果較佳(g = 0.313),多成分介入為 g = 0.178,字詞研究為 g = 0.096,而詞彙介入雖研究較少,但效果最高(g = 0.716)。在時數方面,較短介入反而效果更大,0–5 小時與 6–15 小時的效果量分別為 g = 0.405 與 g = 0.409。此外,研究者自編測量所得效果(g = 0.542)顯著高於標準化測量(g = 0.127)。雖然整體而言由教師或研究者執行介入的差異不顯著,但在詞彙介入中,教師執行的效果(g = 0.733)高於研究者執行(g = 0.249),顯示課堂教師在詞彙支持上可能更具優勢。

整體而言,本研究指出,針對高年級與中學階段閱讀困難學生的閱讀介入確實有效,但效果大小會依閱讀向度與介入設計而有所不同。其中,詞彙與閱讀理解是最具潛力的介入焦點,多成分介入亦有穩定效果,而流暢性、拼字與音韻處理則仍需更多高品質研究支持。研究同時顯示,這類介入在不同年級與不同教學場域中皆可實施,且對學習障礙學生與非英語背景學生尤其有幫助。作者因此主張,學校在設計高年級閱讀支持方案時,不應假定年紀較大的學生已錯過關鍵介入時機,而應根據具體閱讀困難類型,選擇更聚焦的理解、詞彙、字詞研究或多成分介入,並持續累積更高品質的研究證據,以支持中學階段的閱讀補救實踐。

 

文獻來源(開放取用):Killingly, C., Matheson, S., Bentley, L., & Swanson, E. (2025). Interventions for students with reading difficulties in Grades 4-12: A systematic review and meta-analysis. Educational Research Review, 100758.

https://doi.org/10.1016/j.edurev.2025.100758.… Read the rest

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計劃評鑑 小學教育

學校領導力計畫對學生領袖及其同儕的影響:一項群聚隨機對照試驗

學生領導被視為一項重要的人生技能,與學業表現、學習自主性、課堂主動性及心理社會發展密切相關。然而,學校中的領導機會通常較適合已展現領導能力的學生,而需要透過正式機會培養領導能力的學生則較少參與。同時,現有的領導力研究主要聚焦於成人領導者,對於青少年,尤其是小學生的領導力發展,仍有不足的理解。基於此,研究評估了「領導學習」計畫。該計畫基於轉型領導理論,透過同儕主導的學校介入,促進年長學生的領導能力,以及年幼學生的身體活動與基本動作技能發展。

研究在澳洲20所小學進行,採用兩組群聚隨機對照試驗設計,共招募1,898名學生,其中包括952名資深「領導者」及946名較低階「同儕」。學校在基線資料收集後,隨機分配至介入組或候補名單對照組。介入措施分為三部分:第一,為資深教師提供專業訓練;第二,教師為學生領袖舉辦6場領導課程;最後,學生領袖為初級同儕實施12堂基本動作技能課程。該研究在基線與介入後,分別測量了學生領袖的領導效能、領導自我效能、福祉與課堂注意力持續時間,以及低年級同儕的身體活動、實踐與感知運動技能、心肺健康與肌肉適能。

研究結果顯示,計畫對學生領袖及其後輩都產生了顯著的正面影響。學生領導組教師評定的領導效能在介入組顯著提升,調整後相較對照組差異為0.56單位,效果值為d = 0.39。同時,該計畫也產生溢出效應:學生領袖的福祉顯著改善,調整後差異為0.77單位;其課堂專注時間也顯著增加,約增加了7%。然而,該計畫並未顯著提升學生領導力的自我評分領導能力及領導效能感。對於年紀較小的同儕,該專案顯著提升了他們的運動能力感知,調整後的差異為1.12單位;將中高強度體能活動的每日時間增加約3分鐘;心肺體能提升了2.57圈。進一步分析顯示,該計畫顯著提升男孩和女孩的運動能力感知,但對男孩的影響更大。然而,該計畫對年輕同儕的實際運動能力和肌肉健康影響不大。

整體而言,研究顯示,同儕主導的學校領導力計畫不僅從教師角度提升學生領袖可觀察的領導能力,也對學生的福祉與課堂專注產生正面溢出效應。同時,該計畫也能促進年輕同儕的運動能力、身體活動量及心肺健康。這顯示結合領導力發展與身體活動推廣的同儕促進計畫具有強烈的教育實務價值。然而,研究也指出一些限制,包括成效指標主要聚焦於介入結束後的短期,教師評分可能受期望效果影響,且學生領袖自身仍處於領導力與動作技能發展階段,可能限制他們促進同儕實際動作技能的能力。未來的研究可進一步強化對學生領袖的支持,並檢視此類計畫的長期影響。

 

 

文獻來源(開放取用):Wade, L., Beauchamp, M. R., Nathan, N., Smith, J. J., Leahy, A. A., Bao, R., Kennedy, S. G., Boyer, J., Diallo, T. M. O., Beacroft, S., & Lubans, D. R. (2026). Effects of a school-based leadership program on student leaders and their peers: The Learning to Lead cluster randomized controlled trial. Contemporary Educational Psychology, 102444.

https://doi.org/10.1016/j.cedpsych.2026.102444Read the rest

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小學教育 數學及理科學習

基於生成式人工智能與多模態數據的教育回饋:來自具身數學學習的啟示

Cosentino 等人(2025)探討生成式人工智能(GenAI)在具身數學學習情境(embodied mathematics learning environment)中提供形成性反饋(formative feedback)的作用。基於具身認知理論(embodied cognition theory)與多模態學習技術的發展,研究比較了人工智能生成反饋與教師反饋在支持學生學習過程方面的效果。研究以兒童學習整數運算為情境,通過一個身體尺度的數位數線(body-scale digital number line),將身體動作與數學推理相結合,從而促進抽象概念的理解。

研究採用組間實驗設計,將34名年齡介於11至13歲的學生隨機分配至兩組:一組接受GenAI反饋,另一組接受教師反饋。學生在一個多感官學習環境(MOVES)中進行學習,其身體動作會被系統即時捕捉,並由基於GPT-4的系統生成個性化反饋。研究通過多模態數據(包括眼動追蹤、系統紀錄與行為數據)評估學生的任務表現、認知負荷以及資訊處理模式(information processing patterns)。

研究結果顯示,在學習表現(任務完成表現)方面,GenAI反饋組與教師反饋組之間並未出現顯著差異。然而,接受GenAI反饋的學生在認知負荷上顯著較低,並展現出更為平衡且有效的資訊處理策略,例如在眼動指標(如瞳孔變化與資訊處理指數Information Processing Index)上表現更佳。相對而言,接受教師反饋的學生呈現較高的認知負荷,且更頻繁地將注意力轉移至錯誤選項或非關鍵資訊,顯示其資訊處理效率較低。

整體而言,研究指出,生成式人工智能能夠作為一種有效的反饋工具,在不影響學習成績的前提下提升學習效率與資訊處理模式。研究強調,GenAI並非取代教師,而是應通過「人機協同」(hybrid intelligence)的方式,結合人工與人工智能反饋的優勢,以優化學習體驗。相關發現為設計AI支援的多模態學習環境提供了重要啟示,特別是在促進數學學習中的認知投入與個性化學習方面具有潛在價值。

 

文獻來源(開放取用):Cosentino, G., Anton, J., Sharma, K., Gelsomini, M., Giannakos, M., & Abrahamson, D. (2025). Generative AI and multimodal data for educational feedback: Insights from embodied math learning. British Journal of Educational Technology56(5), 1686-1709.

https://doi.org/10.1111/bjet.13587Read the rest

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語言發展 小學教育

同音詞推理訓練成效:兩項小學隨機對照試驗之研究發現

近日由 Booton 等人進行的一項研究,主要探究一個簡短的詞彙推理介入方案,是否能夠協助7至8歲兒童習得同音詞,即串法相同而意義各異的詞語(例如 bat、bank、bark)的多重含義。雖然同音詞於日常英語中極為普遍,亦有記錄顯示其對年幼讀者造成理解困難,然而過去的文獻一直未能確立任何有效的針對性介入方案。

研究團隊於英國國立小學進行了兩項獨立的隨機對照試驗(RCT)。於研究一中,來自六間學校共180名兒童被隨機分配至詞彙推理訓練組(n = 60)或空間推理主動控制組(n = 120)。參與者於兩星期內以四人小組形式完成四節各30分鐘的介入課節。於研究二中,76名兒童,包括37名以英語為附加語言(EAL)的學童,以及39名以英語為第一語言(EL1)的學童,透過分層隨機方式被分配至詞彙推理訓練組(n = 40)或以情境化閱讀為主的隱性接觸控制組(n = 36)。研究二採用預先登記方法,並於評估同音詞知識之同時,額外量度學童的後設認知及推理能力。

此詞彙推理介入方案俗稱「文字偵探」(Word Detectives),訓練兒童利用句子中的語境線索,推斷同音詞於特定情況下的含義。兒童於研究人員主持的結構化課節中,學習如何察覺、追問並推斷詞義。控制組則參與時間相同而性質不同的活動:研究一為空間推理任務,研究二為對相同目標詞彙進行閱讀接觸,惟不包含任何明確的推理指導。評估工具方面,研究採用研究者自行開發的同音詞認知任務,分別於介入前後量度學童對已教及未教同音詞的接受性知識;研究二另外採用約克閱讀理解評估(YARC)作為標準化閱讀理解量度工具。

兩項隨機對照試驗的結果一致顯示,接受推理訓練的兒童,於同音詞接受性知識方面的進步,顯著優於控制組。於研究二中,訓練組兒童於推理測試的表現亦有明顯提升。值得注意的是,雖然以英語為附加語言(EAL)的兒童於前測中呈現同音詞接受性知識的特定基線劣勢,然而介入方案對EAL及EL1兒童同樣有效,反映此方案具有廣泛的適用性,適合於多元語言背景的課室環境中推行。此外,同音詞的接受性知識與推理能力,於控制其他詞彙量度之後,各自對閱讀理解分數的獨特方差解釋力均達顯著水平,此發現突顯了掌握同音詞知識對整體閱讀能力的重要意義。

研究亦指出數個值得關注的局限性。學習遷移至未教同音詞的效果有限,雖然錯誤分析顯示學童對推理策略的應用具有初步的概化跡象。介入周期較短(約兩星期),且研究未有收集即時後測以外的跟進數據,因此訓練效果的持久性仍屬未知。研究人員呼籲未來研究採用更長的介入期、延遲後測,以及探究此方案是否可由課室教師代替研究人員主持,從而推廣至更大規模的教學場境。

上述發現對教育實踐具有重要啟示。明確教授詞彙推理作為一項學習技能,而非單靠閱讀活動讓兒童自然習得詞彙,或為一個既高效又具公平性的方式,於小學階段提升學童的詞彙量與閱讀理解能力,尤其適合於多元語言課室中推行,以支援為數眾多的英語語言學習者。

文獻來源(開放取用):Booton, S. A., Birchenough, J. M., Gilligan‐Lee, K., Jelley, F., & Murphy, V. A. (2026). Lexical inference training for homonyms: Two randomized controlled trials for children with English as a first and an additional language. British Journal of Educational Psychology.

https://doi.org/10.1111/bjep.70056Read the rest