一個電腦化互動多元評量系統的設計與實作

Abstract

科學探究能力是科學教育所希望培養學生具備的主要能力之一，因此透過評量老師可以了解學生探究能力的好壞並給予指導。而最適合並且最能發揮效果的評量方式，是透過學生在實驗操作的過程老師從旁觀察並給予指導。但是在實驗室進行實驗的成本是比較高的，而且進行實驗的時間時常不足。虛擬實驗(Virtual Laboratory)可以讓學生不斷嘗試錯誤、無器材耗損且實驗具安全性，同時解決老師時間不足無法兼顧每位學生的問題，因此適合用來進行科學探究能力的評量。 但是要建構一個虛擬實驗並不容易，現有的編輯工具無法容易的編輯出不同的虛擬實驗。因此在這篇論文中，我們採用一個知識工程技術的方法，提出一套建構虛擬實驗的機制，透過對話式的方式引導老師利用script language完成實驗設計。在我們提出的Computerized Interactive Multiple Assessment Model 中，將虛擬實驗的知識看作default knowledge 和experiment-specific knowledge 兩部份，透過知識擷取的方法將default knowledge 進行前處理來降低設計實驗的成本。同時這個架構使學生的操作容易被記錄下來並且能提供後續診斷系統的研究。最後我們實做了一個系統驗證它能夠支援不同科學教育學科及不同實驗的編輯，而對老師進行的滿意度問卷調查及面談也顯示老師對編輯方式和虛擬實驗所呈現的效果相當滿意。