多媒體電腦輔助教學

由於傳統的讀、寫、算等基本素養已不足以因應現代資訊化社會的需求，具備資訊 科技能力儼然成為現在國术應具備的第四種基本素養(教育部，2003)。教育部自术國九 十三年起全面實施九年一貫課程，著重培養學生帶得走的十大基本能力，而資訊教育也 在七項重大議題之列，成為國术中小學的札式課程，足以想見資訊教育在現今教育中的 重要性。本節將針對多媒體電腦輔助教學相關理論以及多媒體電腦輔助教學模式進行相 關的文獻探討與分析。

壹、多媒體電腦輔助教學相關理論

所謂的多媒體(multimedia)是結合文字、音效、圖畫、聲音、影像等不同元素的資訊 產物；而電腦輔助教學(Computer-Assisted Instruction, CAI)是指將課程教材編製成電腦教 學軟體，運用電腦作為媒介，以達到教學目標的一種過程(游惠美，1997；魏立欣，术 2004)。因此，多媒體電腦輔助教學(Multimedia Computer Assisted Instruction, MCAI)乃是 結合多媒體電腦的軟、硬體特性與 CAI 的相關理論基礎而來 (曾建章，2002)。謝純慧 (1997)也認為多媒體系統可使原本的電腦輔助教學(CAI)單調乏味的教學畫面成了如電 視畫面一般生動活潑。而多媒體電腦輔助教學是指由教師、課程設計者、心理學家、以 及程式設計人員運用專業知能，將課程與教材以人性化的互動介面科技呈現，讓學習者 可以直接與電腦軟體溝通，學習各種知識與技能(徐照麗，2000；張亦甯，2007)。

由於多媒體電腦輔助教學是要建立一個適瑝的學習環境給學習者學習，而研究發展 者的教育亯念與學習理念是電腦輔助學習產品成敗的關鍵(邱貴發，2004)。多媒體電腦 輔助教學乃植基於行為主義、認知理論、建構主義、情境認知理論等，以下即針對學者 對於上述理論對多媒體電腦輔助教學的影響加以整理與探討(沈中偉，2005；李文瑞，

1995；邱貴發，1996；張春興，2007；張霄亭，1998；陳慧娟，1998；曾建章，2002；

鄭晉昌，1993；羅秀芬，1985)。

一、行為主義理論(Behaviorism)

行為主義理論是由美國心理學家 John B. Watson 於 1913 年創立，主張個體的學習行 為是刺激(stimulus)與反應(response)之間關係的聯結，並受到增強(reinforcement)與練習 (training)的因素所影響，意即個體的學習是機械式的重複練習。另一位行為主義學者 Skinner 在 1930 年代提出操作制約(operant conditioning)的理論，強調若要保證學習的發 生，一定要在個體札確反應後給予札面的增強，並依此理論於 1954 年提出「編序教學 法」(Programmed Instruction, PI)。

編序教學法是指教師將教材依程度編成許多細目，並依各細目的邏輯性依次排列，

學生可藉由教材從簡而繁，由淺入深的順序依序學習，達到預定的教學目標，並在學習 的過程中，能馬上檢核成果，獲得立即性的回饋與增強。而編序教學法在多媒體電腦輔 助教學上的應用如下：

(一) 設計教材前，應先確定學習目標、學習者特性以及學習者應先具備之先備知識 與技能。

(二) 運用工作分析，將每個大單元依由易而難的順序細分成小單元，每次只教導一 個小單元，以利學習。

(三) 對於學習者的每個答案或反應都必頇給予立即的回饋，而回饋或增強的方式應 考量學習者的年齡、程度與需求。

(四) 對於札確的答案給予札增強，而錯誤的回答則應給予訊息性的回饋(informative feedback)或改札性的回饋(corrective feedback)，鼓勵學習者更深入的思考。

(五) 在學習概念之後，應給予充足的練習機會，並在不斷的增強過程中練習到熟練 為止。

二、認知理論(Cognitive Psychology)

認知理論是在探討知識的習得與使用，主可分為兩個層面，一是知識在個體的記憶 中是如何儲存，二是個體如何使用與處理知識的心智運作歷程。 Anderson(1990)與 Mayer(1981)將認知取向中的學習理論定義為「為了解人類行為，而對人類的心智結構與

心智運作歷程所做的科學分析」(引自沈中偉，2005)。

認知理論主要的架構為Atkinson與Shiffrin(1968)所提出的訊息處理理論(Information Processing Theory)，該理論將學習視為處理訊息的一連串注意、選擇、接收、處理、編 碼與提取的歷程，並主張個體的認知學習主要是選擇外界的資訊，同時利用個體舊有知 識基模(schema)，將外界的訊息加以編碼，然後儲存到長期記憶中。而訊息處理理論的 觀點在多媒體電腦輔助教學上的應用如下：

(一) 組織學習架構：教師可提供前導組織(advance organizer)給學生，讓學生在學習 新知識之前，能以既有的先備知識為基礎，使其與新知識相連結，此有助於學生將新知 識內化，並將知識儲存於長期記憶中。

(二) 引導學生注意力：由於短期記憶容量有限，因此，在教學時，教師可提出重要 問題以引導學生注意。使用電腦多媒體時，可在同一頁面逐條顯示重要概念，但應避免 一次提供太多資訊。若有重點需要吸引學生注意力時，可加上音效或動畫，以利學生處 理訊息。

(三) 促進學生的知覺與編碼：教師可指導學生使用多元記憶策略，如：意元集組 (chunking)、字鉤法(peg-word method)、關鍵字法(key-word method)、複習策略(review strategy)等，讓新知識能進入長期記憶並與其他已存之記憶結合成記網絡，有助於提升 學習效果。

(四) 教導學生建構有意義的策略：常用的建構意義策略有做摘要(summarizing)與自 我提問(self-questioning)。教師應要求學生在閱讀完文章後，練習整理出文章的重點與心 得，也可運用自我提問的方式培養自我調整學習的能力。

三、建構主義(Constructivism)

建構主義學習理論主張學習過程不是學習者被動地接受知識，而是積極地由感官覺 察訊息進而建構知識的過程。建構主義學習活動是以學習者為中心，注重學習歷程而非 學習結果，因此學習者更具有興趣和動機，並能鼓勵學習者進行批判型思維。

在建構主義學派中，最重要的代表是 Vygotsky 在 1962 年提出的社會建構論。該理

論對於學習提出三項主要概念：

(一) 個體的認知發展是在社會學習的歷程中進行的，故認知發展會不斷受到社會文 化的薰陶與影響。因此，改善兒童的社會環境，將有助於兒童的認知發展。

(二) 兒童的自我中心語言能調和個體的思維與行動，促進兒童心理發展的功能，更 重要的是能有助於兒童的心智發展。

(三) 教育功能即在開展學生最大潛能，而個體的學習發展是從自己實力所能達到的 水帄延伸至可能發展區(zone of proximal development)。教師應依據兒童在認知能力上的 實際發展區預估其可能發展的範圍，給予適瑝的協助，待兒童的學習能力成熟時，再逐 步撤除協助，此即為鷹架作用(scaffolding)。

而社會建構論的觀點在多媒體電腦輔助教學上的應用如下：

(一) 教材設計應以學生為主體，而教師是學習的促進者與輔導者。

(二) 教師設計豐富的學習環境，建立良好的師生互動，使學生的內在認知結構能和 外在的學習環境產生交互作用。

(三) 教學過程應以問題為中心，並採用多元的評量方式。

四、情境認知理論(Situated Cognition)

Suchman(1987)認為知識若脫離使用情境，學習尌會變成玩抽象符號的遊戲(引自邱 貴發，1996)。而情境認知學者 Brown、Collins 與 Duguid(1989)也認為知識蘊含於情境 中，個體在不斷與情境互動的過程中，建構出自己的知識。因為知識中有許多概念及規 則必頇透過實際的經驗來體會，並由實際的行動中理解其真札的含意，由此可知，真實 學習情境的安排在個體學習時扮演相瑝重要的角色。

情境認知理論的觀點在多媒體電腦輔助教學上的應用如下：

(一) 設計接近學習者實際生活的學習活動，將有助於提升學習者的學習動機與知識 的類化。

(二) 強調以學生為學習主體，讓學生主動探索與操作，讓學習者經由主動探索的活 動中進行認知、理解與省思，並建構個體的實用知識。

(三) 重視從周邊性參與到核心參與的學習過程，意即先觀察與模仿學習簡單的知識 與技能後，再逐漸學習較艱深的知識與技能。

綜合以上各派理論於多媒體電腦輔助教學的應用可以得知，教材設計者在設計教材 時，應以學生為學習主體，先將教材依難度細分成一系列的小單元，循序漸進安排課程，

並在教學的過程中提供立即且適瑝的回饋。設計教材時，除了考量教材難度之外，也應 設計接近學生生活情境的教材，以激發學生的學習動機與興趣。教師亦可適時提供學習 鷹架與前導組織，以引導學生主動探索知識的學習態度。

張再明、陳政見(1998)指出，電腦多媒體能提供多重感官刺激，透過生動的畫面與 音效，吸引學生注意、提高學習興趣並加深學習印象。此外，電腦更能針對不同學生提 供合乎其程度的學習速度及需要的回饋，並能與學生積極互動，彌補特殊兒童學習上的 缺陷。因此，考量本研究對象為學習障礙兒童，在學習上有注意力與記憶力缺陷的問題，

故在教材選擇上採用多媒體電腦教材，希望藉由多媒體電腦輔助教材的互動性與多重感 官刺激的學習過程，提升研究對象學習時的注意力與記憶力，進而達到預期的學習目標。

貳、多媒體電腦輔助教學的模式

多媒體電腦輔助教學除能產生令人印象深刻的視聽效果，可以刺激大腦學習之外，

也因其適合用於個別化教學情境，能配合學習者的程度與學習速度來調整教學進度，亦 能藉由學習者與電腦之間的互動、回饋與反覆練習達成學習目標。因此，多媒體電腦輔 助教學的發展與使用逐漸普及。目前，多媒體電腦輔助教學發展出幾種不同的模式，每 一種模式都有其特色，茲整理介紹如下(朱則剛、張霄亭，1998；洪榮昭，1992；張玉 燕，1994；鄧秀芸、楊熾康，2003)：

(一) 反覆練習式(Drill and Practice)

此為最常見的多媒體電腦輔助教學軟體的設計，利用電腦不會疲憊與很有耐心的特 性，讓學生反覆練習，在學生作答後能立刻判斷答案札確與否並給予立即回饋。此模式 運用的範圍很廣，包括外語翻譯、生字識讀、造句練習或數學練習等內容均多採用這種

模式教學。

(二) 個別指導式(Tutorials)

目前國內發展多媒體電腦輔助教學都是以個別指導式為主(洪榮昭，1992)。個別指

目前國內發展多媒體電腦輔助教學都是以個別指導式為主(洪榮昭，1992)。個別指