专利名称：探究式电子测验方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子测验方法及系统，特别是涉及一种对影片/动画进行播放速度控制的探究式电子测验方法及系统。
背景技术：
从引起学习动机而言，若课程太难或太简单，学生都没有动机。所谓学习太简单或太难，是由学生学习的技巧或学习能力所决定。从认识论而言，学生的学习能力可分成不教也会(自学就会)、观察就会(看别人成功的作法或观察事件运作就会了解其原理)、请教别人就会(进行寻求协助，与人对话后就会)、教一遍就会、教多遍就会，及怎么教也不会，而对于不教也会、观察就会及请教别人就会的学生，教师必须提供他们更多自我或团队 的探究学习机会，学生的学习动机才可能增强。探究教学方式所面临的挑战在于如何定义“探究”，以及该怎样呈现“探究式学习”，科学教育的文献中对于学生该如何从事科学式探究有许多的描述。这些论述都有一些共同的特点，就是鼓励老师通过“观察处理和分类一般物体”来帮助学生探究世界。为了加强学生的具体经验，学者建议，比起静态的画面，动态图像更能够使学生进行时间变化发明的推断。不过，也有人认为，动态图像的短暂特质让以下假设面临挑战脑部对动作或者变化作出判断，在静态画面的知觉，比动态图像变化的知觉需要更多的心智努力。利用图片和图像作为教育素材已经成为公认的做法。然而，尽管静态图像可以让学生了解物体的本质如何呈现或是构成，动画似乎更有利于说明一个动态的、演变的过程。动画可以帮助受测者构建出心智模块的各种“程序”，如机械、数学系统。动画学习的通用基准在于帮助学生想象活动过程中正在发生的画面。大部分学习可能都是一件件地完成，逐一学习每个论述跟图表，很少去了解他们如何组合在一起，如何“流动”。然而，现有的测验方法及系统只有单一速度播放的影片/动画，并没有在测验方法及系统配合不同速度播放的影片/动画的技术方案。
发明内容
为了克服现有测验方法及系统只有单一速度的影片/动画的技术缺失，本发明的目的是提供一种自动对于影片/动画进行播放速度控制的探究式电子测验方法及系统。于是，本发明探究式电子测验方法包含用于将预先储存的一内容具有时序关系的影片/动画以正常速度播放，并产生一问题的步骤；用于供受测者输入答案或解释并储存的步骤；及用于依据预定规则判断储存的输入答案为错误或解释不合理的步骤。其中所述的探究式电子测验方法还包括用于以低于该正常速度或高于该正常速度播放该影片/动画并再次询问该问题的步骤。所述的低于该正常速度的控制方式是降低该影片/动画的每秒播放帧数，所述的高于该正常速度播放的控制方式是增加该影片/动画的每秒播放帧数。
较佳地，当再次询问该问题还是答错，给予一预定次数的提示，若经过这些次数的提示还是答错，直接显示该问题的正确答案。较佳地，该提示是依据鹰架理论所设计。其计分是依据该预定次数越少者积分越高。在正常速度播放该影片/动画及该问题前，先提供两段具有差异性描述的影片，受测者必须针对此差异预测将会对结果造成何种影响输入该答案或该解释。本发明探究式电子测验系统包含一主程序、一播放单元及一提问单元；其中该播放单元正常速度播放一内容具有时序关系的影片/动画，该提问单元产生一问题供受测者输入答案或解释，若该主程序判断输入答案为错误或解释不合理，该播放单元以低于该正常速度或高于该正常速度播放该影片/动画。
所述的低于该正常速度的控制方式是降低该影片/动画的每秒播放帧数，所述的高于该正常速度播放的控制方式是增加该影片/动画的每秒播放帧数，该提问单元并再次询问该问题。较佳地，所述探究式电子测验系统还包含一提示单元及一解答单元，若再次询问该问题还是答错，该提示单元给予一预定次数的提示，若经过这些次数的提示还是答错，该解答单元直接显示该问题的正确答案。较佳地，该提示单元产生的提示是依据鹰架理论所设计。所述的探究式电子测验系统还包含一计分单元，该计分单元的计分是依据该预定次数越少者积分越高。本发明的有益效果在于克服现有的测验方法及系统只有单一速度播放的影片/动画，提供了在测验方法及系统中配合不同速度播放的影片/动画的技术方案，进一步应用视觉思维理论来设计时序演变情节，克服现有制式化的学习方式，以观察具有时序关系的现象并藉此提出相关的解释的方式，让学生模拟具体经验以发展像科学家一样的逻辑推理能力。应理解的是，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
图I是一系统方块图，说明本发明电子测验系统的较佳实施例；图2是一流程图，说明本发明探究式电子测验方法的一较佳实施例是一线性探究模式；图3是一流程图，说明接续图2的步骤；图4是一流程图，说明本发明探究式电子测验方法的另一较佳实施例是一重回式探究1 式；图5至图13是示意图，说明本发明探究式电子测验方法的操作网页。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明参阅图1，本发明的较佳实施例是在一电子测验系统I执行探究式电子测验方法，电子测验系统I包含一控制模块2、一储存模块3及一通讯装置4。
电子测验系统I是一服务器，通讯装置4是一网络接口卡，用以与一使用终端5 (台式或可携式电脑)通过一通讯网络7彼此传递数据，且一受测者6观看使用终端5的屏幕51并以使用终端5的输入装置52作答。控制模块2用以控制各元件协调运作，储存模块3储存一影片/动画题库31、一文字题库32及一积分数据库33，影片题库31记录作为探究学习对象的影片/动画文件，且该影片/动趣文件的内容具有时序关系；文字题库32记录提或解答等相关文字文件，积分数据库33记录至少一受测者6的代号及测验结果等相关数据。控制模块2包括一主程序20、一播放单元21、一提问单元22、一提示单元23、一解答单元24及一计分单元25。主程序20是对输入答案/解释进行检核的判断逻辑；播放单元21将影片/动画文件处理成在使用终端5的屏幕51上呈现的画面，主要是提供影片/动画的画面让受测者 6观看并以输入装置52作答，例如显示图7的正常速度播放的画面510，或如图10的低于正常速度播放的画面520，且播放单元21是增加或降低影片/动画的每秒播放帧数的方式来控制播放速度。例如，平常一部每秒6帧数的影片，一部每秒12帧数的影片移动速度比平常快一倍，而拍摄速度为8至22帧时则落入快速运动的类别，放慢的速度如每秒6帧数的影片。若有些情境有拍摄影片困难将以动画来表示。依据前述的时序演变方式，可以设计为动态的图像表现工具运用在教学领域，因为相较于低层级的知觉上，时间变化推移的现象属于高层级的认知，需要花上更多的心力学习，此种时序演变的技术可以使学生在进行探究式学习的情况下，减少认知过程所耗费的心力。接着介绍已知的探究模式包括第一模式预测、观察、收集数据、确认模式，并制定解释(POCPE),这种模式适用于神秘方块探索(mystery cube inquiry)。第二模式预测、观察，并制定解释(POE)。这种模式适用于牛顿定律演示(第一法则、第二法则、第三法贝U、动力、重力)探索。第三模式预测、收集数据、测量、制图和确认模式(PCMGE)，这种模式适用于牛顿第一和第二定律的探索。需说明的是，以下所提的实施例是以包括预测(Prediction)、观察(Observation)、解释(Explanation)的顺序(以下简称POE探究模式)来设计时序演变影片情节，让学生在预测、观察、解释的过程中进行科学式探究学习，但不应以此种模式或顺序为限制，只要是应用类似的概念，例如前述的三种模式，亦应属于本发明的范畴。本较佳实施例中的POE探究模式具有两种实施例，第一实施例为线性探究模式如图2及图3，第二实施例为重回式探究模式如图4、图2及图3，分述如下。如图2及图3，线性探究模式的流程为观察现象一预测结果并解释一再次观察一三阶段鹰架教学，首先观看描述某现象的影片，接着预测并解释与此现象相关的结果或行为后，再次通过以不同拍摄角度或速度的时序演变影片进行观察探究，接着进入鹰架教学阶段；而在鹰架过程中又可分为三步骤，第一个步骤提供可能的思考方向，第二个步骤以举例的方式提示，最后第三个步骤直接给予答案与解释。参阅图2及图3，并配合图1，说明本发明探究式电子测验方法的相关步骤。如图2，播放单元21将影片/动画正常速度播放(步骤201);提问单元22用以产生问题输入答案(步骤202);依据答案获得积分并输入解释(步骤203);若主程序10判断合理(步骤204)就终止测验；若输入的解释不合理(步骤205);播放单元21以低于正常速度或高于正常速度播放影片/动画(步骤206);提示单元23再次输入答案(步骤207)；依据答案获得积分并输入解释(步骤208);若合理(步骤209)就终止测验；若输入的解释不合理(步骤210)就接续图3。前述步骤206中，以低于正常速度或高于正常速度播放影片/动画就是一种时序演变(Time Lapse)，主要是通过放慢/加快影片捕捉帧数的速度，让影片比平常重播速度放慢/加快，因此出现了时间流逝感，然后以这种缓慢或快速流动的影片向观众展示“迄今为止肉眼无法观察的日常活动细节”。时序演变摄影包括云彩变幻(cloudscapes)、天体运动、植物生长和开花、水果腐烂、建筑工程的演变、城市的居民生活等。这种技术也被用来拍摄人群、交通、甚至电视。拍摄一个不知不觉中慢慢改变的主题，其效果是创造出平稳的影片流动感，迅速变化的主题就转化成一个剧烈的活动。相反的，慢动作成像过程则是以高速捕捉大量图像，用较慢速度播放，以创造视觉延伸的效果，慢速播放迅捷的画面520(如图 10)。
自图3开始，若再次还是答错，提示单元23给予一预定次数的提示，如思考方向、例子等，较佳地，提示单元23产生的提示是依据鹰架理论所设计。若经过这些次数的提示还是答错，解答单元24直接显示该问题的正确答案/解释，且计分单元25的计分是依据该预定次数越少者积分越高。参阅图3，鹰架步骤一提供思考方向(步骤211);提示单元23再次输入答案(步骤212);依据答案获得积分并输入解释(步骤213);若合理(步骤214)就终止测验；若输入的解释不合理(步骤215);鹰架步骤二 提供例子(步骤216);提示单元23再次输入答案(步骤217);依据答案获得积分并输入解释(步骤218);若合理(步骤219)就终止测验；若输入的解释不合理(步骤220);鹰架步骤三提供答案(步骤221);提示单元23再次输入答案(步骤222);依据答案获得积分(步骤223);鹰架步骤四提供解释(步骤224)。重回式探究模式与第一种的差别在于起始时会提供给受测者6两段具有差异性描述的影片，受测者6必须针对此差异预测将会对结果造成何种影响并解释后，同样观看时序演变影片以及三阶段鹰架教学，因此类型二的流程可视为观察现象差异一预测结果并解释一再次观察一三阶段鹰架教学。因此，参阅图4，在图2的步骤201之前，播放单元21将先播放两段具有差异性描述的问题(影片)(步骤301);接着，受测者6必须针对此差异预测将会对结果造成何种影响输入答案，然后，依据答案获得积分并输入解释(步骤302);若合理(步骤303)就终止测验；若输入的解释不合理(步骤304)，再接续图2的步骤201。参阅图5，本发明探究式电子测验方法应用于一科学探讨平台，于首页先提供一关于题目分类的网页401，网页401具有不同的自然现象的分类项目供选择，例如动物、植物、地球科学、化学等等。参阅图6，若选择动物项目则可在关于题目分类下详细项目的网页402选择其中一题目进行回答，例如，章鱼蠕动。参阅图7，首先会于章鱼蠕动题目下的网页403中的画面510播放关于章鱼蠕动在正常速度下的影片/动画；接着，参阅图8，下一网页404会提供问题，并供使用者在网页404中输入答案；参阅图9，经过预定时间(如40秒)后，会请使用者在网页405中输入解释。参阅图10，若是使用者输入的解释不合理，例如不符合系统预设的合理解释的关键字，则会于章鱼蠕动题目下的网页406中的画面520播放关于章鱼蠕动慢速播放的影片/动画；参阅图11，若使用者输入的解释仍然不合理，则会于网页407中产生关于章鱼为何蠕动的提示文字；参阅图12，若使用者输入的解释仍然不合理，则会于网页408中产生关于章鱼为何蠕动的范例；参阅图13，最后，若使用者输入的解释合理时，则会于网页409中产生关于章鱼为何蠕动的正确解答。综上所述，本发明探究式电子测验方法及电子测验系统I是克服现有的测验方法及系统只有单一速度播放的影片/动画，提供了在测验方法及系统配合不同速度播放的影片/动画的技术方案，进一步应用视觉思维理论来设计时序演变情节，克服现有制式化的学习方式，以观察具有时序关系的现象并藉此提出相关的解释的方式，让学生模拟具体经验以发展像科学家一样的逻辑推理能力，故确实能达成本发明的目的。
应理解的是，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
权利要求
1.一种探究式电子测验方法，包含用于将预先储存的一内容具有时序关系的影片/动画以正常速度播放并产生一问题的步骤；用于供受测者输入答案或解释并储存的步骤；及用于依据预定规则判断储存的输入答案为错误或解释不合理的步骤；其特征在于，所述的探究式电子测验方法还包括 用于以低于该正常速度或高于该正常速度播放该影片/动画并再次询问该问题的步骤。
2.如权利要求I所述的探究式电子测验方法，其特征在于所述的低于该正常速度的控制方式是降低该影片/动画的每秒播放帧数，高于该正常速度播放的控制方式是增加该影片/动画的每秒播放帧数。
3.如权利要求2所述的探究式电子测验方法，其特征在于当再次询问该问题还是答错，就给予一预定次数的提示，若经过这些次数的提示还是答错，直接显示该问题的正确答案/解释。
4.如权利要求3所述的探究式电子测验方法，其特征在于所述的提示是依据鹰架理论所设计。
5.如权利要求4所述的探究式电子测验方法，其特征在于所述的计分是依据该预定次数越少者积分越高。
6.如权利要求I至5之任一项所述的探究式电子测验方法，其特征在于在以正常速度播放影片/动画前还包括用于先提供两段具有差异性描述的影片以供预测此差异处将造成对输入该答案或该解释的步骤的何种影响。
7.一种电子测验系统，包含一主程序、一播放单元及一提问单元；其特征在于所述的播放单元以正常速度播放一内容具有时序关系的影片/动画，该提问单元产生一问题供受测者输入答案或解释，若该主程序判断输入答案为错误或解释不合理，该播放单元以低于该正常速度或高于该正常速度播放该影片/动画。
8.如权利要求7所述的电子测验系统，其特征在于所述的低于该正常速度的控制方式是降低该影片/动画的每秒播放帧数，高于该正常速度播放的控制方式是增加该影片/动画的每秒播放帧数，该提问单元并再次询问该问题。
9.如权利要求8所述的电子测验系统，其特征在于所述的电子测验系统还包含一提示单元及一解答单元，若再次询问该问题还是答错，该提示单元给予一预定次数的提示，若经过这些次数的提示还是答错，该解答单元直接显示该问题的正确答案/解释。
10.如权利要求9所述的电子测验系统，其特征在于所述的提示单元产生的提示是依据鹰架理论所设计。
11.如权利要求9或10所述的电子测验系统，其特征在于所述的电子测验系统还包含一计分单元，该计分单元的计分是依据该预定次数越少者积分越高。
全文摘要
一种探究式电子测验方法及系统，该探究式电子测验方法包含下述步骤以正常速度播放一内容具有时序关系的影片/动画，并产生一问题供受测者输入答案或解释，若判断输入答案为错误或解释不合理，以低于该正常速度或高于该正常速度播放该影片/动画并再次询问该问题的步骤。本发明的功效在于克服现有的测验方法及系统只有单一速度播放的影片/动画，提供了在测验方法及系统中配合不同速度播放的影片/动画的技术方案。
文档编号G09B7/04GK102867437SQ20111018591
公开日2013年1月9日 申请日期2011年7月4日 优先权日2011年7月4日
发明者洪荣昭, 赵弘章 申请人:洪荣昭