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圖 新聞投稿
2023-04-27
學習科學學程蔡孟蓉教授鑽研資訊素養及視覺行為分析 榮獲國科會傑出研究獎
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學習科學學程蔡孟蓉教授長期致力於資訊教育和科學教育研究,近幾年研究重點在資訊素養和視覺行為分析,今年更榮獲111年度「國科會傑出研究獎」的殊榮。
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研究成果(取自論文內容)
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研究成果(取自論文內容)

國立臺灣師範大學學習科學學程蔡孟蓉教授,長期致力於資訊教育和科學教育研究,近幾年研究重點在資訊素養和視覺行為分析兩方面:一方面開發簡易可靠的眼動追蹤系統,分析線上搜尋視覺行為特徵;另一方面培育機器人STEAM種子教師,建立運算思維理論模型。她於2020、2021 連續兩年名列全球前2% 頂尖科學家及全球前 2%終身科學影響力科學家,研究成果備受國際肯定。今年更榮獲111年度「國科會傑出研究獎」的殊榮,4月27日從國科會吳政忠主委手中領取獎項。

國科會傑出研究獎為國家科學及技術委員會為獎勵科學研究人才,依據近5年內研究績效進行三階段審查評選而出。這項榮譽和獎助,對於平日埋首研究工作的學者,以及追求頂尖卓越的師大,都是高度的肯定。

蔡孟蓉教授為臺師大81級物理系畢業校友,在國中任教兩年後,於1994年遠赴美國德州大學奧斯汀校區,攻讀科學教育碩士及資訊教育博士,1999 年返國後在東海大學、臺北大學和臺科大服務。她曾獲 95 年度國科會吳大猷獎,2018 年回到母校服務,多次獲得校內學術卓越教師獎勵,目前獲聘臺師大學習資訊專業學院研究講座教授,並擔任科學教育學刊(TSSCI 一級期刊)總編輯,及教育部資訊素養跨國評量計畫(ICILS)國家研究召集人之工作。

蔡教授近五年在資訊素養和視覺行為方面的研究成果共發表20篇SSCI/SCI期刊論文,其中14篇發表於影響力Q1等級期刊(12篇為第一作者或通訊作者),被引用次數近200次。除此之外,亦有7篇發表於Scopus、TSSCI 期刊和中英文專書的著述及1項眼動發明專利,另開發2項眼動分析系統、7 項研究評量工具、60多套機器人 STEAM 課程模組、和20多件運算思維融入自然線上教材。研究成果在資訊教育的理論面和實務面皆有很大的貢獻。

鑽研資訊素養及視覺行為分析受肯定

在資訊素養研究方面,蔡教授近五年從實務研究面切入,建立了「運算思維發展模型」,她透過機器人 STEAM 培龍計畫的執行,開發一系列研究工具,並且從理論假設到模型驗證,建立一個廣義的運算思維發展架構,有助於奠定二十一世紀素養教育的理論基礎。與此同時,她還積極鼓勵學生投入教育新創產業,輔導研究生創立台灣第一家教育機器人新創公司FlipRobot,培育中小學機器人種子教師,開發機器人STEAM課程和平價教學工具,帶動民間社團投入機器人偏鄉及弱勢教育公益資源,研究成果也提供資訊教育政策制訂參考。

在視覺行為分析方面,蔡教授團隊長年運用眼動追蹤技術進行數位認知歷程的探究,近年來更開發眼動研究系統工具,結合機器學習方法,深入分析學生線上搜尋歷程的視覺行為模式和特徵,揭示學生的網路資訊篩選能力和資訊焦慮在其中扮演的重要角色。在另一項研究,則透過學生閱讀網路衝突訊息的視覺行為分析,發現高批判思考能力者在閱讀不同立場的資訊時,會有明顯在數據和推論之間來回審視的眼動特徵,且眼動指標還能進一步預測學生閱讀科學議題報導時的認知結構和訊息處理模式。這些研究發現讓研究者更進一步瞭解數位環境中人和資訊間的互動,和學生在數位學習歷程中所遭遇的困難,促進數位學習理論的建構和適性化數位學習系統的開發。

此外,運用機器學習方法進行眼動指標分析,更擴大了眼動研究方法的應用範疇。同時,蔡教授團隊所開發的眼動追蹤分析系統—即時眼動凝視辨識系統 RealGaze (RG)和眼動視覺化資料分析系統 WEDA,已經成功支援許多不同領域研究者在各種不同日常學習應用場域進行研究和發表,這些工具將降低高價儀器設備的研究門檻,可促進跨領域前瞻眼動應用研究發展。

蔡教授表示很榮幸能獲得傑出研究獎,她感謝多年來所有曾經幫助過和支持過她的人,並表示所有研究成果是大家一起長期努力耕耘所累積的成果。特別是MJ’s CELL 實驗室每位成員、長期合作的研究夥伴、培龍計畫種子老師、高中好姊妹、以及讓她無後顧之憂的另一半和兩個不太需要擔心的兒子。同時也感謝臺師大研發處、教育學院、理學院、學習資訊專業學院和學習科學學程所有同仁的鼓勵。她和團隊將繼續努力追求卓越,為增進新知做出更大貢獻。

蔡教授的座右銘是「有時候,轉個彎就會看見不一樣的天空和風景。」她期許年輕學者要一步一腳印,用誠實開放的態度從事研究工作,同時也要珍惜自己獨特的學習經驗和專長,勇於挑戰傳統中的不可能,開創出具有個人特色的研究新視角。(資料來源:研究發展處 / 編輯:胡世澤 / 核稿:鄧麗君)

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