互動式電子白板輔助學習的理論基礎

資訊科技輔助學習已是教育現場的常態，互動式電子白板的融入應用更有不 可抗拒之趨勢，王曉璿（1999）針對資訊科技在學校不同型態的環境中，所產生 在學科教學活動的應用方式提出四種不同的方法之一，即指出個人電腦必須結合 視聽媒體的應用，教師透過資訊科技的應用與視聽媒體器材配合，進行班級事務 的處理與教學資料的建立，並運用其可重製性及傳播方式，達到節省處理時間，

增加學習效率與學生互動的機會等目的，這樣的方式特別適用於短時間內的引起

動機，以及在教學活動中以平面或口述方式所無法完全表達出效果的內容；而互 動式電子白板強大的媒體整合功能，便完全符合此資訊融入輔助學習的應用模 式，同時具備投影螢幕和普通白板兩者所有的功能，播放PPT、WORD、EXCEL 等檔案或Flash 動畫和影片檔，使教師無需在展示中忙於低頭翻頁、反覆書寫和 清除一旁普通白板上的字跡，只需直接在檔案中進行註解，勾勒要點（嘉穎科技，

2012）。此外，Miller (2006) 研究表示，互動式電子白板能夠在教學與學習產生 積極的影響，所以對於互動式電子白板融入教學需要了解相關課程與教學的基本 精神及內涵，才能有效進行教學活動。

以下將探討整理自陳彥君（2010）互動式電子白板輔助學習的理論基礎，作 為本研究課程設計與教學的依據。

一、行為學派

行為學派（behavioral theory）從 Watson 到 Skinner 建立強而有力的行為主義，

影響教育甚鉅。此派學者認為學習是外在行為的改變，行為塑造（shaping of behavior）是外塑而得的，而行為改變來自於個體對外在刺激所做的反應，經由 刺激反應的連結而增強，增強包括正增強（positive reinforcement）、負增強

（negative reinforcement）及處罰（punishment）。教師可將學習內容透過建立一 連串的細節情境，傳遞給學生學習，當學生表現出教師的期望反應，便立即給予 增強，藉此塑造行為。尹玫君（2003）認為電腦輔助教學軟體應用了 Skinner 的 增強原則，協助學生學習課程內容。此外，學生也可以透過電子白板相關的應答 軟硬體，可以即時地知曉答案，並紀錄先前作答或教學內容，教師可立即回饋學 生學習困難之處，並可再次地重複強調學習之重點 (Gatlin, 2004)。

二、社會學習理論

Bandura 的社會學習理論（social learning theory）相當重視個體學習時本身的 自主性。因此，即使個體本身並未親身經歷行為後的懲罰或獎賞，單憑觀察所見 他人行為表現帶來的獎懲後果，或是聽到他人對某種行為對錯的批評，個體也會 學到該表現行為。觀察學習（observational learning）又稱替代學習，個體以旁觀 者身分，觀察他人的行為表現，即可獲得學習。觀察學習歷經注意階段（attentional phase）、保持階段（retentional phase）、再生階段（reproductive phase）、動機階段

（motivational phase）四個階段歷程。此時楷模行為表現經由注意階段－保持階 段－再生階段－動機階段，經模仿學得行為。而個體在社會情境中經由對他人行 為的模仿（modeling），可產生學習的觀念，模仿乃指個體在觀察學習時，向某人 或團體行為學習的歷程。有直接模仿（direct modeling）、綜合模仿（synthesized modeling）、象徵模仿（symbolic modeling）和抽象模仿（abstract modeling）四種。

值得一提的是，即使眾人所觀察的情境相同，其所表現的反應也會不一樣；原因 是每個人的反應都要經過他認知判斷而後才表現於外的。

在互動式電子白板的教學中，不論是教師或是學生操作白板介面、運用資訊 網路解決問題、收集資料、分享檔案、發表論述等，都可藉由觀察與模仿而習得。

另外，根據文獻（陳惠邦，2006）及研究者親身經驗，在安裝互動式電子白板的 教室中，發現有趣的漣漪現象（ripple effect），此現象為教學影響教室對 ICT 設 備（包括電子白板）操作的興趣，未使用的電子白板教學的班級，由於觀察使用 班級學生的上下課情形或私下談論，都顯得相當有興趣，並有時有羨慕心態產生 或是有忌妒的現象。

三、認知心理學

（一）訊息處理理論

訊息處理理論（information processing theory）由 Gagne 所提出，此理論強調 學習者腦中的知識獲得的運作模式，著重學習者內在處理過程，由知覺得來的經 驗在中樞神經裡經過處理才為我們所用（劉秋木，1996），經由感官注意、短期 記憶經複誦而存入長期記憶。因此，藉著安排適當的教學情境，來幫助學生學習。

其中九大教學事件常被設計在CAI 軟體上，學習階層則建立學習的程序，相當適 合使用在電腦融入教學。

在互動式電子白板教學過程，經由多媒體的整合效果達到感官刺激，吸引學 生注意力，再利用電子白板融入教學事件程序進行課程，最後引發表現與提供回 饋，使學生清楚獲得概念，而能藉由在腦中複誦將知識存入長期記憶中。

（二）建構主義

教育學者Deway 的社會建構主義、Vygotsky 的鷹架觀點、Piaget 的認知理論 及Bruner 的發現學習論，都是建構主義（constructivist theory）的思想代表者。

綜合其觀點，強調學生解決真實情境問題的能力，及學生自行建構知識，而非被 動自教師那接收知識（尹玫君，2003）。因此，教師應事先分析學生學習需求，

決定如何使用建構策略符合學生需求。

Deway 提出的社會建構主義，又稱工具主義（instrumentalism），主張知識是 行動的工具，認為「認識」必須透過認知者成為認知活動的「參與者」，而非置 身其外的「旁觀者」，亦即秉持「認知者」與「認知主體」密不可分的立場，強 調知識的獲得必須透過個體實際參與活動（甄曉蘭，1996）。互動式電子白板融 入教學即強調學生獲得的知識是透過個體親身經歷參與教學活動，無論藉由使用 視、聽、觸等學習型態，抑或合作學習、討論激盪、發現結果...等學習方法，「認 識」白板所呈現的多元內容，在在顯示與Deway 觀點不謀而合。

Vygotsky 社會認知論強調近側發展區（the zone of proximal development, ZPD）與鷹架教學，近側發展區是指實際發展水準和潛在發展水準之間的差距。

所謂「實際發展水準」指的是個體能夠獨立完成該項工作或解決問題之實力，亦 即實際表現之心理能力，這種表面實力，通常只是真正實力的下限；而「潛在發 展水準」是指在別人的協助下，能夠完成該項工作的能力。而互動式電子白板教 學由教師傳遞學習主題，藉由教師或同儕的協助力量，共同搭起鷹架，幫助學生 學習。

Piaget 的認知理論所探討的重心，主要從認知的個體出發，深層的剖析個體 如何認識所處理的週遭環境，認知行動是透過認知主體與生俱來的心智，為達某 種目的，不斷運作在真實目標上，而形成一種獨特的認知結構或基模的歷程（甄 曉蘭、曾志華，1997）。從建構學者的觀點來看，教學的目標不再是轉換知識，

而是醞釀知識的形成和後設認知過程的發展，以便能判斷、組織、獲得新資訊（甄 曉蘭，1996）。互動式電子白板融入教學的精神所在乃建立在學生是認知主體的 角度，看待學生學習，設計適合學生認知發展階段的課程，已達目標。

Bruner 的發現學習論提出了以「學習者為中心」的教學主張，影響師生角色 的改變和教學權責的移轉，學生成為知識與意義的詮釋者、創造者、發明者以及 問題的探究者，教師則轉變為問題和情境的設計者、討論溝通的引導者和協調 者，以及知識建構的促進者。從事互動式電子白板教學充分展現學生的好奇心，

電子白板的展示內容常引起學生發現與一探究竟的驅動力，更提升學生的學習動 機與興趣，成為發現問題的關鍵第一步。

（三）引導式教學對話理論

引導式教學對話理論強調，經由良好的教材設計能夠促進學習者進行學習，

與增進學習的興趣，進而促成學習者與教材之間的互動。多位研究者指出教師應 避免過度重視科技，將焦點著重在教學的本質，適時發揮創造力，察覺如何應用 ICT 設備（包括電子白板）來達成更多的教學目標，根據目標設計適切的教材，

達到更高層級的融入（陳惠邦，2006；莊護林、李肖蘭、邱孜御，2007；Newhouse,

2002）。各項研究報告（梁宗賀、黃雅貴、杜淑娟、鄭玉雨、鄭兆君，2007；Morgan

& Kennewell, 2006）也顯示應用互動式電子白板的教學，應著重在互動式電子白 板的課程與教學法的概念上，描述與研究在教學上導入互動式電子白板的過程。

（四）問題導向學習

問題導向學習（problem-based learning, PBL）是透過小組學習的方式，進行 具結構性之問題解決學習活動，計惠卿和張杏妃（2001）歸納問題解決的六大步 驟，分為問題分析階段、發展規劃階段、資料收集階段、應用測試階段、綜合分 析階段及反省評鑑六階段。在問題解決的過程中，不僅能培養推理創造力、批判 思考力及認知能力，更能讓學生在小組學習之互動過程中，產生更多的知識交融 與建構，進而將資訊整合成有效率的行動方案。

互動式電子白板教學活動除了希望學生成為主動的觀察者或資料收集外，更 期盼學生在學習過程中成為地方社群事務的主動參與者，遇到問題時，不再只是 單純尋求教師的答案，而是要能經由解決問題的能力來解決問題。PBL 符合了知 識社會中的新教育理念與趨勢，也提供了建立網路學習社群的一個學習策略，相 當適用於電子白板融入教學。

四、小結語

藉由以上所提到的學習理論基礎，近年來就有許多應用互動式電子白板的相 關研究與探討，在國外文獻雖較趨於成熟，研究報告卻不易取得，而台灣缺乏本

藉由以上所提到的學習理論基礎，近年來就有許多應用互動式電子白板的相 關研究與探討，在國外文獻雖較趨於成熟，研究報告卻不易取得，而台灣缺乏本