快開學了,「上課怎麼總是那麼累?」這句學生再熟悉不過的抱怨,高雄市前鎮高中二年級學生顏郁璇,用長達一年半的時間,以55堂課、超過3,000分鐘課堂影像與人工智慧分析,將學生口中的「上課好累」化為可觀察、可量化的科學研究,勇奪全國科展第一名,展現高中生驚人的研究能量與探究精神。
顏郁璇同學以「高中生課堂疲勞」為研究主題,從日常觀察出發,作品「同學麥擱睏啊!高中生課堂疲勞行為之研究」,歷經一年半觀察55堂課,結合打哈欠影像、疲勞量表、教室CO₂濃度及AI辨識分析,發現91.2%學生曾在課堂打哈欠,且座位、科目與節次都會影響疲勞程度;研究成果勇奪全國第66屆中小學科學展覽會高中組行為與社會科學科第一名。並獲賴清德總統接見、親自點名發言,讓她深刻感受到一路熬夜與無數次自我懷疑,終於都有了答案。
顏郁璇同學表示,研究靈感並非來自艱深理論,而是每天都會遇到的課堂經驗。她好奇學生在課堂中頻頻感到疲勞,究竟只是因為睡眠不足,還是受到課堂情境影響?經過多次修正題目後,最終聚焦於以「打哈欠」作為外顯疲勞行為指標,探討不同課堂情境下學生疲勞行為的變化。在陳佩瑱、陳怡靜老師的指導下,蒐集55堂課的錄影資料,總計超過3,000分鐘影像,並逐一以人工方式觀察與記錄學生打哈欠次數。從取得受試者與家長同意、架設攝影設備,到後續資料整理與分析,每個環節都親力親為。她坦言,光是觀看影片與記錄資料就超過60小時,許多夜晚都在電腦前反覆確認畫面,但也因此累積出珍貴且完整的研究資料。
研究過程中,她進一步結合疲勞量表與二氧化碳濃度監測,探討環境因素對課堂疲勞的影響。雖然研究結果顯示二氧化碳濃度與打哈欠次數並無顯著相關,但她認為這正是研究最重要的價值之一,「研究不是得到自己想要的答案,而是誠實接受資料告訴你的結果。」「原來一個看似普通的小問題,只要願意一直追尋答案,也能帶著自己走到意想不到的地方。」
指導老師陳怡靜表示,顏郁璇最大的特色是不斷提問與持續精進的精神。從課堂中的一句疑問出發,到結合行為觀察、環境監測與AI技術完成研究,不僅展現科學探究能力,也證明教育最珍貴的價值。
圖為:研究「上課好累」奪全國科展第一名的前鎮高中學生顏郁璇(中),用影像紀錄同學上課打哈欠行為,指導老師陳佩瑱(右)、陳怡靜(左)。