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AMA Working Group
以課堂授課為導向的數位內容設計及展演原則之探討
Activate Mind Attention
AMA
新北市林口國中 / 數學輔導團
交大AMA團隊 李政憲
101/9/26 於 台北市陽明高中
AMA Working Group
Center for General Education
National Chiao Tung University
Hsinchu, Taiwan
AMA Working Group
AMA工作群
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http://ama.nctu.edu.tw/
陳明璋 國立交通大學 通識教育中心
黃大原 國立交通大學 應用數學系
譚寧君 國立台北教育大學 數學暨資訊教育學系
陶振超 國立交通大學 傳播與科技系
吳慧敏 佛光大學 學習與數位科技學系
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李政憲 [email protected]
AMA Working Group
AMA工作群
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黃振順 台北市 西松高中
李政豐 苗栗縣 竹南高中
顏貽隆 新竹市 實驗高中
邱建偉 台北縣 秀峰高中
彭元豐 新竹市 內湖國中
蔡宜諴 新竹市 培英國中
李進福 台北縣 福和國中
蘇柏奇 苗栗縣 公館國中
林煜庭 台中市 黎明國中
李政憲 台北縣 林口國中
李映良 台中縣 四箴國中
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黃國忠 台北縣 明德高中
蕭慶利 新竹市 光華國中
洪榮忠 新竹縣 新湖國中
曾妙玲 新竹市 實驗中學
吳帝瑩 桃園縣 南崁高中
張祐誠 新竹市 光華國中
溫志偉 北教大 研究生
李俊賢 桃園縣 南勢國小
應雅玲 台北縣 復興國小
陳素敏 台北縣 三峽國小
謝熹鈐 桃園縣 山腳國中
李政憲 [email protected]
AMA Working Group
綱要
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簡介
– AMA 環境
– 多媒體教學的認知理論
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激發式動態呈現 (Trigger-based Animation)
認知與數位教學示範
結構式複製法說明
結論
李政憲 [email protected]
AMA Working Group
AMA (Activate Mind Attention) 簡介
• 一個以降低數位落差為出發點，以PowerPoint為平台，外
掛增益集，所發展的一個媒體設計及展演的環境
• 主要功能有激發式動態呈現 (TA)、及結構式複製繪圖法
(SCM)。
• 激發式動態呈現就是以一個物件當按鈕來控制一連串的動
態呈現
• 結構式複製繪圖法以結構和複製的概念來詮釋造形，運用
滑鼠精準的掌握大量的物件
• AMA系統是以數學概念所發展出來的教材設計及教學軟體，
其功能不限在數學教學方面。
• AMA與PowerPoint結合可以成為一個數位內容設計及展
演、繪本寫作及創意的平台。
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李政憲 [email protected]
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Introduction
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李政憲 [email protected]
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動畫（開關）基本概念
• PowerPoint 2002版之後，動畫呈現方式有主程序（Main
Sequence）及互動程序（Interactive Sequence）（2003
版稱為觸發程序）。
• 主程序處理每一張投影片中動畫循序出現的機制，循序呈
現適用於一般的簡報用途。
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李政憲 [email protected]
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動畫（開關）基本概念
互動程序則允許在投影片上設置互動按鈕，操控不同物件的
動態呈現。
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李政憲 [email protected]
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簡介
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何謂激發式動態呈現 (Trigger-based Animation,TA)?
– 所謂的激發器(開關)指的是以一個物件控制了 (一系列)系統化的動畫。
– 一個物件可以被超過一個開關所控制。
– 所需呈現的訊息可被安排於預先設計或 程式安排 的開關上。
T
1
1
1
2
3
B
1
1
1
3
1
C
4
6
4
1
A
1
1
1
1
All
9
Seq
seq1
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28
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56
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70
1
6
21
56
1
7
28
1
8
1
Pascal’s Triangle
( Yanghui Triangle, 1303 AD )
李政憲 [email protected]
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Instruction environments
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李政憲 [email protected]
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Cognitive Theory of Multimedia Learning
MULTIMEDIA
PRESENTATION
SENSORY
MEMORY
WORKING MEMORY
LONG TERM
MEMORY
The auditory/verbal channel
Spoken
Selecting
Words
Ears
Printed
words
Organizing
Sounds
Selecting
Pictures
Pictures
Eyes
images
words
Organizing
Images
images
Verbal
Model
integrating
Prior
Knowledge
Pictorial
Model
The visual/pictorial channel
(Richard E. Mayer, 2001)
All the principles for media learning are to
attract attention, reduce split attention, reduce the negative cognitive load
… of audiences
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示範
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視覺連結
同化效果
錯覺圖形
愛蓮說
卡特的母親
媽媽再見
食人族
顏色辨識
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學習者 / 教師授課不同導向之媒體教材特質比較
導向
學習者為導向
教師授課為導向
地點
單一電腦，軟體 / 網頁
教室大銀幕/教學廣播系統
對象
每一個個別學生
全班同學
教材特性
教材能與學生互動，有些聰明
教學流程規劃清楚
動態呈現，不易設計，適性化不易
教材呈現模式單純，設計簡單
教師主導呈現的順序及詮釋
詮釋即時、有彈性且多元
互動特性
學習者依個人特性啟動學習內涵
個別性互動
可重複操作
由教師主導，同時與全班同學互動
需同時兼顧全班的整體性與個別性
整體同步性強、重複操作性低
文字、圖像、動畫、聲音
軟體模擬、軟體操作
文字、圖像、動畫、聲音、
軟體模擬、軟體操作、肢體語言
系統掌控式
自我掌控式
系統掌控式
教師掌控式
學習者之個別性
整體性、同步性
呈現模式
呈現模式
設計
設計教材
教材
考量因素
考量因素
教材單位
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學習能力、空間能力、性別差異、感官型態、認知型態、先備知識等
以檔案為單位，完整性高
易導覽，銜接與重整性強
以頁為單位，性質與右同
以頁為單位，
主體經常會被切割，不易導覽，
銜接與重整性較弱
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多媒體學習認知理論的假設
假設
解釋
相關文獻
人類擁有處理 視覺訊息和聽覺訊息
的兩個獨立通道
Paivio(1986),
Baddeley(1986, 1999)
有限制的
能力
每一個通道中，
一次所能處理的訊息量是 有限的
Baddeley(1986, 1999),
Chandler &
Sweller(1991)
主動處理
學習者會透過注意進入的相關訊息、
組織所選擇的訊息
成為一致的心智表徵，
並且把其他的知識和心智表徵整合一起，
產生主動學習的過程
Mayer(2001),
Wittrock(1989)
雙通道
資料來源：引自Mayer, 2005, p34
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教學過程影響認知負荷的三個因素
• 學習者的先備知識(prior knowledge)
– 資訊與自動化的基模做整合
– 適當的基模可以降低認知負荷幫助學習
prior
knowledge
• 教材的本質(nature of the material)
– 教材元件之間的關連程度
– 關連程度低的教材較易學習
– 關連程度高可能難於暸解
• 教材的組織(organization)
– 因應資訊的特質以適當的方式來呈現
nature of
the
material
organization
(Marcus, 1996)
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多媒體在教學上的設計原則
類別
靜態圖
靜態圖
+
+
印刷文字
印刷文字
靜態圖和相關的文字應的位置應整合一起(Sweller,
靜態圖和相關的文字應的位置應整合一起(Sweller, Chandler,
Chandler, Tierney,
Tierney, &
&
Cooper,
1990;
Tarmizi
&
Sweller,
1988)
Cooper, 1990; Tarmizi & Sweller, 1988)
靜態圖
靜態圖
+
+
口述文字
口述文字
應結合靜態圖和口述文字的教材設計方式(Mousavi, Low, & Sweller, 1995)
應結合靜態圖和口述文字的教材設計方式(Mousavi, Low, & Sweller, 1995)
靜態圖和口述文字結合時，不要呈現相同的印刷文字 (Mousavi et al.,
1995)
靜態圖和口述文字結合時，不要呈現相同的印刷文字
(Mousavi et al.,
1995)
對於複雜的圖形材料，應使用信號配合口述文字，來指引學習者的視覺
搜尋 (Jeung, Chandler, & Sweller, 1997)
對於複雜的圖形材料，應使用信號配合口述文字，來指引學習者的視覺
動態圖
+
動態圖
印刷文字
+
印刷文字
動態圖
+
動態圖
口述文字
+
口述文字
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與Mayer的一般多媒體設計原則
之關係
設計原則
搜尋 (Jeung, Chandler, & Sweller, 1997)
動畫 (animation) 加上敘述 (narration)的文字，會比只有敘述文字時為佳
(Roxana Moreno & Mayer, 1999; Nathan, Kintsch, & Young, 1992)
動畫 (animation) 加上敘述 (narration)的文字，會比只有敘述文字時為佳
(Roxana Moreno & Mayer, 1999; Nathan, Kintsch, & Young, 1992)
動畫對於高成就 (high-achieving) 和高空間能力 (high spatial-ability) 的學習
者較有益 (Roxana Moreno & Mayer, 1999)
動畫對於高成就 (high-achieving) 和高空間能力 (high spatial-ability) 的學習
者較有益 (Roxana Moreno & Mayer, 1999)
應結合動態圖和口述文字的教材設計方式
(R. K. Atkinson, 2002; Craig, Gholson, & Driscoll, 2002)
應結合動態圖和口述文字的教材設計方式
(R. K. Atkinson, 2002; Craig, Gholson, & Driscoll, 2002)
動畫播放時，應使用人聲而非機器音來講述(R. K. Atkinson, 2002; Craig et
al., 2002)
動畫播放時，應使用人聲而非機器音來講述(R. K. Atkinson, 2002; Craig et
al., 2002)
與空間接近原則一致
與空間接近原則一致
與形式原則一致
與形式原則一致
與累贅原則相容
與累贅原則相容
符合信號原則
符合信號原則
與多媒體原則有相關
與多媒體原則有相關
部分符合個別差異情況
部分符合個別差異情況
與形式原則一致
與形式原則一致
符合聲音原則
符合聲音原則
李政憲 [email protected]
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示範
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屆指算九九
多邊形的外角和
九九乘法表
男人、女人、豬
巴斯卡三角
汽車與山羊
鴿眼翻轉
河內塔
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激發式動態教學設計特點
激發注意
突顯主要訊息，有效的、適時的協助聽眾搜尋訊息；
淡化或關閉次要訊息降低分散注意力、以協助發現訊息間的關聯。
分段切割
依照訊息的容量、與前後訊息之間的關係適當的切割分段，
以因應教學或展演等不同需求。
多重組合
訊息可以依照需求的不同，分組、群化，再以不同的激發器控制。
一個訊息可以包含在不同群組之中，由不同的激發器控制。
彈性激發
訊息可以預定的或選擇性的或隨意的順序觸發。
平順連貫
訊息間的呈現速度完全由展演者依據展演的情境控制。
溝通互動
師生透過教材，能夠互動溝通無礙。
適性教學
訊息的呈現順序、組合與移除完全由展演者依據展演情境控制。
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結構式複製法(SSC)
• 透過數學概念，自我相似繪製大量物件，藉由跳躍式遞迴，
進而產生碎形，並能製造山水畫的效果。
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A thick growth of grass
L( )
1( )
generators
L(A(11(I)))
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3(22(12(I)))
1()
2()
3()
generators
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Selection and Combination
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Clouds Come from Mountains
Scaling
Rotation and reflection
Scaling down
Lightening
Like clouds like water
Combining and shaping
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是似
山樹
是似
石草
也又
是似
雲水
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有了阿嬤(AMA)軟體，用電腦畫國畫、山水，都不成問題，這是交大教
授陳明璋的研發成果。 記者李青霖／攝影
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國中數學教材舉隅
(感謝秀峰高中邱建偉老師協助提供相關簡報)
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十字交乘
數的體系
質數篩法
對稱圖形
面積漸變
尺規作圖
對角線規律
摺紙設計
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AMA實作示範
(感謝興華高中蘇柏奇老師協助提供相關簡報)
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兩圓位置關係
對稱圖形描繪
三角形三心繪製
幾何證明
相似比較
勾股定理證明
多邊形外角和
摺紙操作
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AMA 系統安裝
• http://ama.nctu.edu.tw/
• 系統限制: Windows XP, PowerPoint 2002/2003 繁體中文
版
• 將AMA2008、setup兩個檔案下載至同一目錄,執行 setup
即可安裝 AMA2008
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未來的發展
注意力導引(Attention Guiding)
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結語：
• AMA系統創造了一個新的教材建構與
學習方式的環境……
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AMA Working Group
Thanks
Supported by
National Science Council
Taiwan
National Chiao Tung University
Center for General Education
Department of Applied Mathematics
Degree Program for E-learning
34
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參考網址：
• http://ama.nctu.edu.tw/
• http://www.pac.nctu.edu.tw/Report/report_more.php?id=
14653&PHPSESSID=664e658ae157e537821121dacbfb
aad0
• http://140.113.116.201/ama2/index.php
• 林中生命藝數殿堂：
• http://163.20.9.8/dyna/menu/index.php?account=math
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