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。 

　　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。 

　　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。 

(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。 

　　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。