旅行與讀書

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從別的觀點看世界,是旅行的重要意義。照片攝於巴黎凡爾塞宮 (2006)。

坊間流傳著這樣一個故事:話說光緒年間,孫文(孫中山)留學歸國,欲拜見時任湖廣總督張之洞。孫文在拜貼上寫著:「學者孫文,求見之洞兄。」張之洞見了很不爽,心想你是甚麼料子,竟敢跟本官稱兄道弟?就寫了一句讓門衛退回去:「持三字帖,見一品官,儒生妄敢稱兄弟。」不料孫文也不是省油的燈,隨即對曰:「行千里路,讀萬卷書,布衣亦可傲王侯。」張之洞見了嘖嘖稱奇,趕忙令人開門迎接。

作家馬克吐溫 (Mark Twain) 在其著作 The Innocents Abroad (p.650) 中提到:「旅行可以消除偏見、固執與狹隘思維。」(“Travel is fatal to prejudice, bigotry, and narrow-mindedness.") 公元四世紀的神學家聖奧古斯丁 (St. Augustine) 也說過:「世界是一本書,不旅行的人只讀到其中一頁。」(“The world is a book, and those who don’t travel only read one page.")。

孫文、馬克吐溫和聖奧古斯丁的說話,在在點出了旅行的積極作用。去旅行除了吃喝玩樂、抒展身心,也能開闊眼界,增廣見聞。身處異地,看著別人跟自己的不同,嘗試進入當地人的生活,代入當地人的思維,從別人的角度回望我們自己和自己身邊發生的事,往往會發現自己是多麼的狹隘、多麼的無知。

但是也有人說:「若不讀書,行萬里路也不過是個郵差。」旅行是在真實世界中遊歷,去看平時看不到的。讀書是在知識空間裡遊歷,去思考平時思考不到的。有了知識基礎,有了反思能力,才能從旅行的所見所聞中悟出道理。有了這些體會,又會助我們更深入理解書中那個世界。兩者相輔相成,缺一不可。

 

如果人類長生不老

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如果全人類長生不老,滅絕之期就不遠了。

長生不老一直是人類的夢想。但是如果人類真能以科技延續生命,可能反而是滅頂之災,還會連累其它生物。

不是說大自然法則就不能以人力改變,但是汰弱留強的機制對物種的生存有著關鍵意義。任何生物只要生存就要耗用資源,大自然以殘忍的方式淘汰老弱者,讓倖存的個體有足夠的資源生存和繁殖,整個物種在天擇 (natural selection) 過程中變得更加適應環境,這是達爾文演化論的基本原理。

長生不老意味著人類打破了天擇的機制。假設全人類都能以抑制細胞老化的方式達到長生不老;這裡撇開了社會不平等和長生不老會否導致心靈空虛等問題不論,生物學上至少意味著個體的基因無論強弱都能完整地保留下來,甚至遺傳到下一代,短期結果必然是人類停止演化且人口迅速增長。長遠而言,抑制老化並不意味著可以抑制進食和呼吸等其它生命需要,人類的各樣需求迅速增多,競爭比之前更加激烈,社會也比之前更加不平等,大規模的動亂和饑荒必然會發生。為了滿足生存需要,人類也會加速掠奪地球資源,導致生態失衡。當其它生物發生大滅絕,人類亦難獨善其身。人類以為打破了天擇,天擇卻以更為激烈的方式反撲,最終令大量物種同歸於盡。

除非人類停止生育,或者能夠以其它方式解決生存資源的問題,否則長生不老的結果將是毀滅性的。這樣看來,當我們這一代人老去,還是由得我們壽終正寢比較好。這樣說雖然很殘忍,但為避免下一代跟我們同歸於盡,我們至少算是死得其所。

電腦輔助學習個案參考

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以電腦輔助學習有不同的做法,但並非每種做法都有效。以下試舉兩個案例作參考比較。

Math Playground 是一套多姿多彩的數學學習工具,提供大量的獨立小遊戲,每個遊戲針對一兩個數學概念,讓學生透過遊戲練習數學解題技巧。如下圖的 “Escape from Fraction Manor" 遊戲中,學生要先收集全部印上 “F" 字樣的遊戲卡,過關後才可答問題。第一題問題是要把給定的數字拖放到適當的位置上,以使三個份數符合不等式的要求,做完之後按 “Check it" 就會由電腦計分。

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這遊戲表面上比紙筆計算生動得多,但學生的學習過程並無本質上的分別。這遊戲不會教導學生解題,學生必須先學會份數的基本知識,當中還可能涉及紙上計算,算完之後才把答案輸入電腦核對結果。換句話說,這程式不是學習工具,只是考核工具。如果學生本身能力較弱,未能掌握解題方法,無論遊戲界面如何精美,還是會為學生帶來挫敗感,學生還是不會產生興趣。再者,遊戲開首的部份跟學習全無關係,就算學生被開首的遊戲吸引了,也只是對遊戲有興趣,而不是對後面的學習部份有興趣。這就浪費了設計遊戲的人力物力,於事無益。

網站 PhET 採取了不同的方法。同樣是關於份數的題目,網站上的 “Fractions Intro" 程式讓學生自己摸索份數的具體意思。如下圖所示,學生改變左下角的份數大小,中間的圖案就會有相應的變化。也可以反過來,學生增加或減少圖中著色部份,左下角的份數也會跟著改變。這樣,學生透過多次的實踐,便能理解份數大小的關係。而且這部份的程式沒有考核成份,就算是沒有太大信心的學生,也能自主學習。

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「自主」二字十分重要,它表示學生自己主導建構知識。有研究資訊科技教學應用的學者指出,資訊科技要能在教學上發揮效用,必須從教學法上面作出根本的改變,其中最重要的就是善用資訊科技的互動功能,提供學生主動建構知識的機會,並鼓勵高階思維。反之,如果教學仍採取單向面授模式,只以資訊科技作為方便教學的工具,可能適得其反。

延伸閱讀:

Tucker, C. R. (2012). Blended learning in grades 4-12: Leveraging the power of technology to create student-centered classrooms. Thousand Oaks, Calif: Corwin Press.

本網相關文章:

從MOOC看教育科技應用 | 有涯小札

觀星

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Image source: http://goo.gl/AzHeCy (CC BY-SA 2.0)
夜空中的銀河系 (Image source: http://goo.gl/AzHeCy (CC BY-SA 2.0))

古人舉頭望明月,今人低頭看手機,錯過了夜空中不少精彩的畫面。

觀星本來是簡單不過的事情,但古人運用想像力創造了星座,配上故事,便形成一段段淒美的神話。其中古希臘人的故事最為精彩;劇情通常是眾神之神宙斯包養了二奶並生了私生子,給他妒忌心重的老婆發現了,引發家庭暴力,結局往往是宙斯將半死或全死的二奶和私生子升上天空變成星座云云。希臘人把神祇塑造成人性的投射,讓衪們帶著塵世間的七情六慾來統治這個世界,也讓滿天星宿充滿傳奇色彩。即使離開了這些故事,只要想像在那沒有光害的年代,身處大草原之上,四週被繁星包圍,美麗的銀河橫空而過,那將是多麼扣人心弦的圖畫!

望向漆黑的夜空,在虛無的深處,便是宇宙的盡頭。一百三十八億光年以外的地方,埋藏著宇宙的終極奧秘。那漫天繁星中的隨便一顆,也可能是比地球大得多的恒星,時刻進行著狂暴的核聚變反應。恒星旁邊也許圍繞著孕育生命的行星,那裡的生命說不定正以相同的眼光跟我們遙遙對望呢!

獵戶座是全天空最容易辨認的星座之一。在獵戶座的肩膊上有一粒相當明亮的星,名為 Betelgeuse α,中國天文學中名為參宿四。留心看的話,可見此星呈紅色,在夜空中格外詭異。這其實是一顆超級紅巨星,質量可能高達太陽的二十倍,距離地球約六百光年。此星年齡估計不到一千萬歲,比四十六億歲的太陽年輕得多,但它已快要到達生命的盡頭,因為用來進行核聚變的氫原子已經耗盡。恒星質量越大燒得越快,燒得越快壽命越短,這是鋒芒盡露之必然結果。但是如果它的質量足夠大,臨死一刻還可以轟轟烈烈的來一次超新星大爆炸,餘下的物質會變成中子星或黑洞,像幽靈般繼續守候在宇宙中某個角落。

人類對宇宙充滿好奇,卻只能擠在一顆微塵之上,觀察這可望而不可即的廣闊空間。饒是如此,從公元一世紀托勒密的地心說,到哥白尼的日心說、開普勒三大定律、牛頓萬有引力定律、愛因斯坦相對論,人類透過收集宇宙各處傳來的信息,正一步步揭開宇宙的神秘面紗。人類立足地球,放眼穹蒼,一代一代人以卑微的身軀和智慧,把目光投向宇宙盡頭。這又是渺小還是偉大呢?

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獵戶座

為了夢想,你可以去到幾盡?

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Source: http://www.onehundreddollarsamonth.com/
Source: http://www.onehundreddollarsamonth.com

2013年,為了夢想,我做了瘋狂的事。2014年,希望可以更加瘋狂!各位,新年快樂!

孟子、心理學 與 科技應用

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《孟子》裡面有一則耳熟能詳的故事:

曰:「臣聞之胡齕曰,王坐於堂上,有牽牛而過堂下者,王見之,曰:『牛何之?』對曰:『將以釁鐘。』王曰:『舍之!吾不忍其觳觫,若無罪而就死地。』對曰:『然則廢釁鐘與?』曰:『何可廢也?以羊易之!』—不識有諸?」曰:「有之。」曰:「是心足以王矣。百姓皆以王為愛也。臣固知王之不忍也。」……「今恩足以及禽獸,而功不至於百姓者,獨何與?然則一羽之不舉,為不用力焉;輿薪之不見,為不用明焉;百姓之不見保,為不用恩焉。故王之不王,不為也,非不能也。」 ﹣《孟子.梁惠王章句上

孟子說梁惠王不行仁政(「王」之意思不僅於此,從略),是「不為也,非不能也」。他的意思是,「為不為」是意向的問題,「能不能」是實際上能否做到的問題,兩者無必然關係。孟子認為梁惠王既能對禽獸施恩,亦理應能對人民施恩。既有仁心而不行仁政,不是因為他沒有能力做到,而是因為他沒有心去做。反之,他認為梁惠王只要有心,自然就做得到,所以才說「不為也,非不能也」。

這「為」與「能」的關係看似簡單,實則相當複雜。計劃行為理論 (Theory of Planned Behavior; TPB) (Ajzen, 1991) 指出,人的行為意圖 (behavioral intention) 取決於其態度 (attitude) (即對該行為之正面或負面評價)、主觀規範 (subject norm)(即對別人的看法的主觀判斷)及認知行為控制 (perceived behavioral control) (即對行為的困難程度的主觀認知)影響,而實際行為 (actual behavior) 則直接受行為意圖影響,但這個影響之大小又取決於認知行為控制。例如若某人認為自己沒有能力實現該行為,則行為意圖的影響便會減弱。梁惠王缺乏行仁政的行為意圖,而孟子的策略先是讚許梁惠王對禽獸施恩的行為(「是乃仁術也」),並指出古代的聖賢都能行仁政(「古之人所以大過人者,無他焉,善推其所為而已矣」),增強正面態度及主觀規範,隨後又指出梁惠王既然有這「仁術」,必定也能「推恩」(這個「必定」實非必定,孟子在這裡耍了大王一把),以提升其認知行為控制,希望由此導致實際行為(行仁政)。這裡認知行為控制就是「能不能」的主觀判斷,配合其它兩項因素,最終能否引致行為意圖以至實際行為,便是「為不為」的問題。但要留意這實際行為的意思僅僅是將行為意圖化為行動,成效如何卻不在考慮之列,即客觀上「能不能」不屬此理論範疇。可以說,TPB 為孟子的說法補充了細節,指出「為」與「能」的複雜關係,也指出了「能不能」是有主觀與客觀之分別,但在客觀上「能不能」的問題上卻無能為力。

TPB 理論模型 (Ajzen, 1991)

前述的 UTAUT 理論模型 (Venkatesh, et al., 2003)(詳見《關於科技接受程度的個人反思 | 有涯小札》)是把計劃行為理論改良套用在科技接受程度的問題上,因而也有類似的內容。UTAUT 認為科技的「主觀易用程度 (effort expectancy)」、「主觀有用程度 (performance expectancy)」及「社群影響 (social influence)」是決定「行為意圖」的最主要因素,而「配套 (facilitating conditions)」又與「行為意圖」共同決定了「使用行為 (use behavior)」。因此,主觀的「能不能」對應於主觀的易用程度和配套,而「為不為」則對應於行為意圖及實際使用行為。主觀的能力肯定(主觀上的「能」),配合模型中的其它因素,才有機會導至實際行動(「為」),但同樣地其行動成效(客觀上的「能不能」)不在考慮之列。

UTAUT 模型 (Venkatesh et. al., 2003)
參考了 TPB 的 UTAUT 模型 (Venkatesh et. al., 2003)

這個分析的用意有二。其一,透過與孟子的簡單思路對比,指出 TPB 及 UTAUT 等模型的複雜性。其二,指出 UTAUT 只能找出主觀的能不能與客觀的為不為的關係,但無法為客觀上的執行成效帶來任何啟示。為了研究科技應用的因素並達到實質應用效果,必須補充這些缺失。基於我對這個題目的認識,我在此提出以下初步研究方案 (暫名為 CBAM-TPACK-UTAUT (CTU) 模型):

  1. 以 UTAUT 找出影響行為意圖及實際使用的因素。(詳見《關於科技接受程度的個人反思 | 有涯小札》)
  2. 以 TPACK (Technological Pedagogical Content Knowledge) (Mishra & Koehler, 2006) 找尋兼顧科技、教學法與科目內容的應用方案。(詳見《從MOOC看教育科技應用 | 有涯小札》末段)
  3. 行為意圖、實際使用程度及其實質成效可以分別用「關注為本採納模式 (CBAM; Concerns-based Adoption Model)」裡面的 SoC (Stages of Concern)、LoU (Levels of Use) 和 IC (Innovation Configuration) 量度 (Hall, 2013) 。(詳見《Concerns-Based Adoption Model (CBAM) | AEA 267 Assessment》)

下圖展示了這個概念:

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CBAM-TPACK-UTAUT (CTU) 模型示意圖(原創)

參考文獻:

延伸閱讀:

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從MOOC看教育科技應用

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MOOC 頁面示例(取自Computing for Data Analysis | Coursera)
MOOC 頁面示例(取自Computing for Data Analysis | Coursera)

談到資訊科技對教育的影響,MOOC可算是比較革命性的一環。它不只是一種工具,亦令教育模式發生質變,可能成為未來主流(詳見《MOOC 或成高等教育新趨勢 | 有涯小札》)。MOOC亦是很好的案例,可以為教育科技的應用帶來啟示。為了明白MOOC的運作方式及其獨特之處,我今年六月選擇了四大MOOC平台之一的 Coursera 來做實驗,登記了一個名為 Model Thinking 的課程。課程為期十二週,完成後又繼續嘗試更多的課程,也漸漸擴展到另一個平台 edX。以下是我從今年六月起修讀MOOC:

如上所示,並非每個課程都能完成,但每個課程都給我一些新的啟示。以下就其運作模式作一概括說明。

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Model Thinking
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機率
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Computing for Data Analysis
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New Models of Business in Society

Coursera 上的課程以影片為主。老師每週錄製影片,影片中除了老師有講解,間中亦加插不計分的習題,有助學生即時反思。學生須於限期內觀看影片並完成作業方能合格。課程長度一般最少四週,有時會另加期中試與期末試,形式跟作業類同。此外,課程設有討論區,方便同學在網上討論功課問題。edX 的網站跟 Coursera 相若,教學模式則比較多樣化,例如 Introduction to Aerodynamics 比較像一本多媒體教科書,學生要自行閱讀課程材料,材料中加插一些習題及影片,最後交作業。而 Learning From Data 則放映老師在大學裡上課的影片,材料亦跟現場學生所用的相同。老師們亦各有獨特風格,大部份比較正規,但也有比較特別的,如機率課的老師很熱心教學,每週影片開頭都會花時間講道理,分享學習經驗。教學技巧方面,根據個人經驗及參考網上討論,確實有些老師講解清晰,但也有一些可以商榷,並非全是高水平教學。

評核方面,MOOC上每科學生人數動輒上萬,因此作業不可能由人手批改。題目都設計成可以用電腦自動批改 (machine gradable) 的形式,一般是10題或以下的多項選擇題,有時也要填入文字或數字作答,但必須按照嚴格的格式要求。例如,計算的題目通常指定兩個小數位,若答案是 12.34,學生不可填 12.3,也不可加入其它文字,如 x=12.34,否則作錯誤論。比較特別的是 Computing for Data Analysis,這科主題是以 R 來做數據分析,學生要繳交電腦編程作業。具體做法是學生按題目要求編寫電腦程式,完成後按指示執行一個測試程式 (test script),測試程式會輸出幾個檔案,學生只要上載這些檔案,系統便會判斷答案正確與否。這類電腦批改的方法確實節省人力,但由於技術所限,不可能出現像論文 (essay) 那類答案模式。從 Bloom’s Taxonomy 的理論框架看,不同階級的認知範疇 (cognitive domain) 需要不同類型的評核方式(詳見《Bloom’s Taxonomy – Wikipedia, the free encyclopedia》),MOOC對於較高層次的認知範疇(如分析能力)暫時無能為力,這無疑限制了這些網上課程的發展。目前各MOOC上的課程都是入門級,除了迎合一般大眾的口味,評核上的難題當是原因之一。

多項選擇題是最常見的題目類型(取自 Model Thinking)
多項選擇題是最常見的題目類型(取自 Model Thinking)
Computing for Data Analysis 上的編程功課示例

研究MOOC會觸及如何善用科技的問題。如果MOOC只被當成上載課堂影片和批改功課的地方,那就浪費了互聯網的優勢。事實上,MOOC的潛在能力 (affordance) 遠遠不止於此,New Models of Business in Society 就提供了很好的示範。此科老師在每段影片完結時會提出幾條問題供學生討論;有別於其它技術性的科目,此科的討論可以天馬行空,各人在網上分享經驗,提出看法,老師亦會參與其中,其知識內容遠遠超過了教學影片。換言之,與其說是由老師傳授知識,不如說是一個群體透過討論互相學習甚至發現知識。由於學生眾多且來自各地各行各業,因此帶來了不少良性互動,相當精彩。有些面授的碩士和博士課程也強調類似的互動,但無論是課堂上的討論,或使用課程管理系統(如 Moodle、Blackboard 等)上的互動功能,畢竟參與人數太少,也不夠多元化,很難形成像MOOC那種討論氛圍。另一個善用資訊科技的例子是上面提到的機率課,該科的教學團隊開發了一套網上互動遊戲 PaGamO,是限時答問題佔土地的遊戲。習題程度跟每週功課相若,目的是以遊戲方式讓學生多做習題,相當有心思。

New Models of Business in Society 上的討論串
New Models of Business in Society 上的討論串
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機率課的 PaGamO 線上遊戲

有教育研究者提出 TPACK (Technological Pedagogical Content Knowledge) 的概念 (Mishra & Koehler, 2006)(詳見《TPACK》),意指要善用科技教學,老師必須對科目內容 (content)、教學法 (pedagogy) 及科技 (technology) 三者融匯貫通,缺一不可。大部份老師對科目內容瞭如指掌,但願意接受及運用科技的人不多(詳見《關於科技接受程度的個人反思 | 有涯小札》),能夠配合教學法善用科技的更是少數。僅僅把白板上的東西搬到PowerPoint上,不見得對學生有多大好處。建立網上課程也不等於把教學影片直接放上網,必須配以合適的教學法才能實際上帶來進步。沿著 TPACK 的框架研究 MOOC,當能為我們帶來不少啟發。

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TPACK 概念圖 (Reproduced by permission of the publisher, © 2012 by tpack.org)

個人感受:當初開始上MOOC是為了體驗這種嶄新的上課模式,後來發現自己很喜歡上這種課,甚至現在成為習慣。原因之一是名牌效應:能夠免費修讀由頂尖大學開辦的課程,本身就是賞心樂事。但更重要的是我在學習過程中得到了很多樂趣:修這些課程沒有學分,沒有壓力,而且所有的作業和測驗都可以自由參與,也可以隨時重溫影片,上課時不必心急記下內容,可以集中思考,理解反而更深入。在我自身體驗而言,這種上課方式比之傳統方式效果更佳。但這裡面還有一些條件,如我所修的都是入門課程,而且我本身就是喜歡學習的人,對科技也沒有抗拒。這些條件如果不成立,出來的效果也可能大不相同。探討MOOC如何影響學習者的學習模式和態度,又是另一個很重要的研究方向。

參考文獻:

延伸閱讀:

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