運用新興科技建立人臉辨識輔助科學學習系統

本研究團隊自2011年起，以「水再沸騰」與「雙球競走」兩套反直覺科學實驗影片做為引發概念衝突之導線，以POEVC為基礎設計配套教材，探討學習者臉部微表情狀態（FMES）與概念衝突產生概念改變之間的關係。我們採用決策樹法，以FMES反應建構學生的概念改變預測路徑，並且歸納出可預測學生在概念衝突情境中是否概念改變的關鍵FMES。此外，我們也嘗試透過眼動追蹤軌跡、膚溫反應與膚電反應等生理回饋資訊進一步探究FMES-概念改變間的關係，研究結果顯示，FMES與眼動追蹤數據間，以及FMES與膚溫膚電反應間之重要連結。研究團隊所設定的研究對象以臺灣中學生或大學生為主體，研究結果已發表於國際期刊。為進一步探討兩岸學生在科學學習過程之差異，研究團隊於2017年10月赴杭州師範大學進行實驗。施測資料經過分析比對，我們發現兩岸學生在實驗過程的反應是相似的，顯示臉部表情變化與學習成效，不同地區仍具有一致性，未來宜將研究對象範圍擴增到不同文化背景的國家，進行跨國比較，以獲得更具有證據力的研究結果推論。