互動式電子白板融入教學與相關研究

近年來資訊與溝通科技不斷進步發展，將之應用於教學中已是一種 趨勢。許多國家開始將互動式電子白板導入教室中，如英國、墨西哥、

馬來西亞等(蔡文榮、蔡佩君，2012)。我國亦於 2008 年的中小學資訊教 育白皮書中，開始於國中小學校建置含有電子白板的 e 化教室(教育部，

2008)。以下就互動式電子白板裝置與原理、互動式電子白板融入教學之 理論、互動式電子白板融入教學在特殊教育相關研究三方面進行探討。

壹、 互動式電子白板裝置與原理

互動式電子白板是由感應配備、感應板及白板所附帶的 IWB 教學編 輯系統軟體所組成，其核心硬體包含一塊電子感應板(electronic

whiteboard)及感應器，電子感應板相當於觸控螢幕，如具有正常書寫功 能的傳統白板，而感應器相當於滑鼠功能的感應筆(electronic stylus)，IWB 必須結合電腦、投影機才能發揮功能，系統架構如下圖 2-1 (陳惠邦，

2006)。當 IWB 與投影機、電腦連結發生問題時，IWB 僅剩下傳統白板 的書寫功能；IWB 也可以結合其他周邊產品，如平板電腦、投票器、擴 音設備等以更加符合教學需求。

圖 2-1 互動式電子白板系統架構

資料來源: 陳惠邦(2006)。互動白板導入教室教學的現況與思考。發表於 全球華人資訊教育創新論壇，宜蘭縣。

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陳惠邦(2006)指出 IWB 依硬體規格與感應技術可分為三類:電磁感應

（Electromagnetic）、類比電阻壓感（Analog resistive)與超音波、雷射、

紅外線感應（Ultrasonic, laser and infrared），其設計原理如下表 2-3 所示，

但在教學上的使用其基本功能差異不大。本研究在教學現場所使用的

（Electromagnetic）

由銅線圈構成，表層堅硬。裝上電池的 感應筆可在白板上書寫，觸壓時會發出 電子訊號，透過底層電磁板導電後將定 位辨識傳回電腦形成滑鼠功能。

類比電阻壓感

（Analog resistive)

由兩塊電導板組成，中間以一層化學薄 膜隔開。用筆尖或手觸壓白板時，電導 板接觸導電而產生電子訊號，其相對位 置被傳導到電腦形成滑鼠功能。

超音波、雷射、紅外線感應

（Ultrasonic, laser and infrared）

白板的左、右上角的接收器以超音、紅

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貳、 互動式電子白板融入教學

一、 互動式電子白板融入教學的理論基礎

在運用 IWB 進行教學前，需先理解其在教學的相關理論基礎與內 涵，運用於實務教學上，才能達到教學最佳效益。以下綜合陳彥君(2000) 及楊維軒(2013)提出 IWB 融入教學的相關理論基礎作探討:

(一） 行為學派(Behavioral Theory)

行為學派的代表人物有 Watson 和 Skinner，他們認為學習是外在行 為的改變，而行為改變是因個體對外在刺激所做的反應，經刺激反應的 連結而增強。教學時，教師可充分利用增強原則，當學生達到教師的教 育期望反應時，立即給予增強以塑造行為。

透過 IWB 相關應答軟體，學生可以立即知道答案正確與否，獲得即 時性的回饋，教師也可以立即發現學生學習困難之處並進行立即性的教 學(陳彥君，2000)。

(二） 訊息處理理論 (Information Processing Theory)

訊息處理論包含三個處理特徵:訊息處理是具階段性；各階段功能不 一，居於前者屬暫時性，居於後者屬永久性；訊息處理是前後交互作用，

非單向進行。由圖 2-2 可以發現訊息處理的心理歷程開始於環境中的刺 激，只要能影響學生感官產生反應即可構成刺激，經由感官注意、短期 記憶經複誦後存入長期記憶，故教師呈現教材時，要先引起學生的動機 和注意，才能引導學生將教材內容與舊經驗進行連結運作，進入短期記 憶，再以複習的方式使新知識進入長期記憶。

IWB 係藉由多媒體整合效果，提供視覺、聽覺兩種感官學習以外，

還讓學生有動手操作的機會，能促成學生的注意，實作演練的方式可使 學習效果提升至 75%(楊維軒，2013)。對於不同學習風格的特殊生而言，

IWB 提供多感官學習方式亦能促進學習成效(梁芯佩、吳韋陵、翁嘉隆，

2010)。此外，可利用 IWB 內建軟體設計的教材內容，呈現多元的教材，

讓資源班學生能有反覆練習同一概念的機會，而不感覺到枯燥乏味。

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圖 2-2 訊息處理心理歷程圖示

資料來源:張春興(2000)。教育心理學。台北:東華。

(三） 雙碼理論 (Dual Coding Theory)

雙碼理論是由 Paivio 提出，以認知觀點支持「圖像」對學習的重要 性，他指出個體的記憶包含兩個符號系統，一是語言系統(verbal

system)，一是非語言系統(nonverbal system)。非語言系統是指動態或靜 態的視覺性訊息。相較於以單獨的語言系統或非語言系統編碼，若是能 同時以語言系統及非語言系統將訊息編碼，則更容易被儲存(Paivio，

1990)。由於圖像提供另一種編碼途徑，學習者同時經由文字與圖像的刺 激，將資料進行多方聯結能加深印象，幫助記憶，對記憶提取也較有利。

(四） 發現學習論(Discovery Learning Theory)

Brunner 的發現學習論提出了以「學習者為中心」的教學觀點，強調 學生主動探索新知，從各種事物變化中找尋原理原則以構成學習，認為 學生是主動的學習者而非被動接受者，教師的角色應該轉變為引導者。

Bruner 將人對外在環境的事物經知覺轉換成內在心理事件的過程稱之為 認知表徵，依個體認知發展的心理歷程分為動作表徵、圖像表徵和符號 表徵三種途徑。其要義為:直覺思維是發現學習的前奏、學習情境的結構 性是有效學習的必要條件、探索中發現的正誤答案具有回饋價值。

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IWB 融入教學中運用於特殊教育領域，將教材施以具體化、步驟化 與圖像化方式，運用圖形、顏色、動態影像的方式呈現，使學生經由知 覺聯結提升至意義聯結的學習歷程，使學習變得更簡單(廖劉菁，2010)。

同時，教學過程中教師可以設計教學內容，引發學生對 IWB 所展示的內 容的好奇心，激發學生的學習動機與興趣，讓學生成為學習認知的主體。

Tanner(2007)也提到 IWB 輔助教學改變傳統以教師為教學中心的角色，

降低單向簡報式的教學方式，而改以學生為中心的互動模式。

(五） 社會學習理論(Social Learning Theory)

社會學習理論是由 Bandura 提出，重視個體學習時的自主性，強調 個體的行為因受別人影響而改變，提出「觀察學習」與「模仿」兩個概 念。觀察學習是指個體以旁觀者的身分，觀察他人行為表現，個體也可 以學習到該行為表現；模仿是指學習者在社會情境觀察學習時，向某人 或團體之行為學習的一種過程，因此在教育上非常重視「以身作則」，其 涵義便是如此。

在 IWB 融入教學中，當教師在操作白板介面、運用網路解決問題或 分享檔案等，學生可以藉由觀察與模仿習得使用 IWB 的方式，增加其資 訊使用能力。吳致維、林建仲(2009)與陳惠邦(2006)指出當教室安裝互動 式電子白板後，學生會在自然情境中學習各種 IWB 的操作技能，對提升 學生的資訊與通訊科技素養與能力有正向影響。

二、 互動式電子白板融入教學的特色

IWB 整合多種多媒體的功能，在教學使用上提高了變通性，以下整 理出各文獻提出 IWB 運用在教學上的特色:

(一) 電子白板能滿足不同優勢管道學習的學生

互動式電子白板作為整合教學資源的新介面，能提供多種感官並用 的刺激增進學習效果(江毓鈞、楊曉玲，2012；陳惠邦，2006；梁芯佩等 人，2010；劉欣靄，2014；蔡文榮等人，2012)。IWB 提供不同學習管道 的學生學習具有正面的效果，如:觸覺學習者可以藉由接觸 IWB 和在 IWB

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上標記書寫而獲益；聽覺學習者可以擁有更多課堂討論的機會；視覺學 習者透過 IWB 上所呈現的圖片或文字，更專注老師所要給予的訊息(朱 毋我、林志忠、林淑君、柯淑惠、葉柳眉，2012；徐美惠，2011；梁芯 佩等人，2010；廖劉菁，2010；蔡文榮等人，2012；Bell，2002)。

(二) 電子白板能促進教學互動，給予立即回饋

一般傳統的多媒體教學著重在教師與電腦之間的互動，不同於 IWB 是以多元互動為主。IWB 可增進學生與白板的互動(廖劉菁，2010)，IWB 也可增進教師與學生的互動(覃業芬，2011)及學生與教材的互動(覃業 芬，2011；蘇瑩真，2009)。互動式電子白板應用於教學之所以能引發「互 動」，主要因素是以學生學習為中心，與教師、教學內容與方法、教學媒 介之產生交互作用及同儕間的交互作用 (陳惠邦，2007)。

值得注意的是 IWB 只是個工具，要促進教師、學生與教學內容具互 動效能，關鍵在於「教師」，教師須具備有運用 IWB 相關應用能力，設 計互動性高且多元的遊戲或課程，才能增加學生與教材的互動，教師也 可於練習時給予學生即時性回饋(陳惠邦，2006；覃業芬，2011；蔡文瓊，

2009；蘇瑩真，2009)。

(三) 電子白板能增加學生的學習興趣與專注力

在教師充分使用互動式電子白板設施下，能帶動學生使用資訊設備 的興趣和機會，將教學具體化、標準化，增加學生的學習興趣與印象，

對學生而言具有積極示範的作用(吳致維等人，2009；陳惠邦，2006)。

廖劉菁(2010)指出 IWB 可將骰子、遊戲海報等虛擬教具以倍率方式 放大，方便呈現教學內容，能有效排除與教學無關視覺干擾，同時也能 幫助學生將注意力聚焦於課程內容。

(四) 電子白板的操作便利

一般傳統的電腦需要搭配鍵盤與滑鼠就能使用，但對手部精細動作 差、視動協調性不佳或手部肢體障礙的特殊需求學生而言，常因操作滑 鼠及鍵盤不易而參與度有限；對於在鍵盤上找尋目標能力缺乏的學生而

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言，也會導致其使用電腦的意願降低(梁芯佩等人，2010)。倘若使用 IWB 為教學工具，學生可直接以手在 IWB 上進行書寫、搬移項目等操作，代 替滑鼠、鍵盤，正好解決上述的問題(梁芯佩等人，2010；蘇瑩真，2009)。

(五) 電子白板能使教師備課省時，教學更加流暢有效能

對教師而言，使用 IWB 保有讓教師邊講課邊書寫的優點外，其設備 軟體中有大量的圖片素材，可以提供教師製作教材所需，省去教師尋找

對教師而言，使用 IWB 保有讓教師邊講課邊書寫的優點外，其設備 軟體中有大量的圖片素材，可以提供教師製作教材所需，省去教師尋找