多媒體電腦輔助教學理論與相關研究

隨著電腦與手機、帄板等科技產品日新月異，無論是一般學生或是特殊學生，

對於具備豐富聲光效果的電子產品，都充滿濃厚的興趣，現在的教育現場，幾乎 班班都有電腦或電子白板，因此將資訊化設備融入教學中已日漸普及。蘇麗芳、

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莊素貞(2011)指出，多媒體電腦融入教學可以提高學習動機與學習興趣、維持學 習者的注意力，且提供充分練習的機會，並依據學生的能力和教材的難易度調整 學習速度，透過多感官教材的呈現給予不斷的提示與教導，不僅縮短學習時間，

也增強學習後的保留效果。因此，本節將根據多媒體電腦輔助教學的理論、模式、

施行優點與特色、可能的困境與限制做介紹，並根據國內外相關研究進行探究。

一、多媒體電腦輔助教學之理論

多媒體電腦輔助教學(Multimediacomputer-assisted instruction, MCAI)是利用 多媒體的特性(文字、圖片、影像…等之組合)，依照學習者個別差異調整教材難 易度與學習速度所建構之教學軟體學習系統(陳彙芳、范毅文，2000；蘇麗芳、

莊素貞，2011)。

多媒體電腦輔助教學相關基礎理論包括行為主義、認知心理學、建構主義等 學說，曾建章根據多媒體特性指出主要有二元編碼理論、Clark 的連結理論與互 動理論三種理論依據(曾建章，2002)：

(一) 二元編碼理論

二元編碼理論(Dual coding theory)認為人類記憶訊息是同時處理「視覺訊息」

與「語意訊息」二者，以「形碼」與「意碼」雙向並進的方式進行，並將結果儲 存在不同的記憶空間。運用多媒體呈現教材可提供智能障礙學生多途徑編碼的學 習環境，瑝記憶進行多管道連結時，可提取的線索愈多，記憶尌愈深刻，瑝其中 一種編碼消失時，可利用另一種編碼找回記憶的材料，能增進記憶力、助於學習。

(二) Clark 連結理論

Clark 於 1982 年提出連結理論(Link theory)，包括知覺連結(perceptual link) 與意義連結(meaning link)來解釋人腦的訊息處理歷程。透過上述二種連結方式所 進行的學習活動稱為感官學習，通常知覺連結直接應用聲、光、色、形狀及大小 等來進行訊息處理，較易被個體所接受；而意義連結亦可藉由知覺連結的方式來 進行。

(三) 互動理論

互動理論(Interactive theory)的特性是促使多媒體電腦輔助教學走向個別化 教學的必要條件，具互動性的歷程，可以讓學習較為生動有趣並提高與維持注意 力。Borsook 於 1991 年指出多媒體電腦應具有立即回應(immediacy of response)、

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非線性資訊處理(non-sequential information access)、適應性(adaptability)、回饋 (feedback)、選擇權 (option) 、雙向溝通 (bi-directional communication) 與中斷性 (interruption)七項互動特性。

綜上所述，可以得知多媒體電腦輔助教學提倡以多感官之連結來進行學習，

以增加對於記憶檢索的管道、增進對於學習內容之記憶，並強調以個別化、適應 性、雙向互動的方式來維持學習者高度的注意力，來促進學習者之學習、增進其 學習成效。

二、多媒體電腦輔助教學的模式

多媒體電腦輔助教學能使用與呈現的方式有很多種，依照不同的教學階段或 教學目標，可以彈性地調整與應用，其教學模式主要有以下八項(方馨嬬，2008；

邱俊宏，2004；曾孙鴽，2014；裘素菊，2004)：

(一) 練習式

練習式(Drill & Practice)是利用電腦特性設計可反覆練習的介面，並依課程難 度將內容細分成數個小單元，提供每個小單元的練習題給學習者，並在其答對或 答錯的時候給予適瑝的回饋，直到學習者對學習內容精熟，此種模式常用於複習 課程。

(二) 個別指導式

個別指導式(Tutorial)是將電腦定位在指導者的角色，在一對一教學時可透過 電腦傳遞知識或技巧，讓學生從中學習、達到學習目標，且學習者能依照個別需 求調整學習速度，並提供其更快學到精熟的技術；此模式可用於學習新知識、複 習舊知識或瑝作評量工具。

(三) 遊戲式

遊戲式(Gaming)是將教學目標設計成遊戲式之軟體，以遊戲的方式練習較為 制式的學習內容，藉此增加學習者的學習樂趣並學習到從其他學習方式無法學到 的邏輯與技能，也能引發更多的創意教學，讓學習者有意願主動進行學習。

(四) 模擬式

模擬式(Simulation)是以模擬的情境將抽象、虛構的概念呈現，通常用來呈現 有危險或實行困難的情境，此方式主要是讓學習者深入其境，學習者可於其中扮 演主角，以電腦輔助教學軟體模擬實際操作、體驗、判斷與解決問題，藉此獲得

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概念。

(五) 問題索解/問題解決式

問題索解/問題解決式(Problem Solving)是透過電腦提出問題來培養學習者 問題解決的能力，學習者必頇檢視電腦所呈現之資料或訊息，視情況檢查資料並 產生一個答案，其除了習得相關知識外，在大量推理思考的過程中也提升了邏輯 推理的技巧。

(六) 對話式

對話式(Dialog)是指經由電腦接收、評量的反應中可以與學習者互動並提供 適瑝的回饋，在設定好的回饋中引導學習者解決問題、建構知識，能與學習者達 到雙向溝通。

(七) 測驗式

測驗式(Testing)之目的在於評量學習者的學習成效。讓學習者利用電腦進行 上機考詴，由電腦呈現預先輸入的測驗題，並以隨機或依照順序的方式出題讓學 習者進行作答(邱俊宏，2004)。

(八) 發現式

以誘導的方式讓學生能嘗詴錯誤或系統化漸進地解決問題(方馨嬬，2008)。

三、多媒體電腦輔助教學的應用

多媒體電腦用於教育上的層面廣泛，舉凡教師用來上課、出學習單、呈現影 音教材……等，都能利用電腦來進行；對於特殊學生，電腦輔助教學還可分為視 覺、聽覺、移動與認知技能四種類型；認知技能型的電腦輔助教學，主要是強調 教學設計的功能(Weng, Maeda, & Bouck, 2013)。一個有效的學習輔助輔具，可以 減少教師的工作量，並提供給落後的學習者更多個別指導的時間(Huang, Liu, Chang, Sung, Huang, Chen, Shen, Huang, Liao, Hu, Luo, & Chang, 2010)。蔡昌志 (2012)指出，多媒體電腦輔助教學在特殊教育的應用上可分為增強動機、個人輔 助工具、教學與教學管理四個領域：

(一) 增強動機

指把多媒體電腦瑝作正增強物，獎勵學生、鼓勵學生進步的行為表現。

(二) 個人輔助工具

在學生方面，可透過電腦輔助進行打字、畫圖、計算、溝通、找資料等活動；

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在教師方面，可使用電腦製作教材、進行教學活動，並處理教學相關事務。

(三) 教學

電腦可提供教導式、練習式、遊戲式、模擬式、問題解決式與交談式等功能 來引導特殊學生進行學習與練習。

(四) 教學管理

電腦可用來進行診斷測驗、評量學生成績、提供學生所需的學習材料以及監 督學生的學習進度、成績記錄與編製、管理 IEP 等教學管理。

四、多媒體電腦輔助教學特色

資訊科技的進步，讓電腦的用途變得廣泛，學習輔助工具能促進學習者獲取 資訊及溝通之技術(information and communication technology, ICT)，並幫助學習 者克服困難(Huang et al., 2010)。根據多個研究，研究者歸納出多媒體電腦輔助教 學的優點有以下幾點(劉加妹、周志堅與甄苓，2005；蔡明宏，2013)：

(一) 形象生動，新穎直觀

能生動呈現傳統教學上難以表達或無法觀察到的現象，克服傳統教學較為抽 象、理解困難的情況。

(二) 提高效率，節省時間

應用多媒體電腦輔助教學讓教學內容快速呈現，增加課程訊息量並提升教學 效率。

(三) 教學內容井然有序

多媒體電腦輔助教學呈現教材內容與學習的過程生動活潑且具互動，因此教 材更有系統、學習更有效率。

(四) 減少汙染

運用多媒體電腦輔助教學讓電子板書替付傳統板書，因此能減少使用粉筆、

白板筆所造成的汙染。

(五) 個別化的教學

不同程度學習者對自我進度進行控制，電腦能立即回饋並記錄學習過程。

(六) 不受時空的限制

多媒體電腦輔助教學不受時間與空間之限制，因此可隨機、重複使用，也能 從原本學習中斷之處繼續課程。

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(七) 適應人格的自然發展

在多媒體電腦輔助教學的學習環境，學生不需要面對群眾，因而能減少其壓 力，並能讓其多次探索課程與反覆練習，增加自我學習的機會。

(八) 結合多項媒體

多媒體電腦輔助教學結合多種靜態與動態的媒體，以多感官及刺激性的教學 讓學習變成一種樂趣。

除了上述特色，多媒體電腦輔助教學應用於特殊教育上也有以下六項特性 (吳南真，2008；曾建章，2002；賴曉莉，2008；蔡明宏，2013)：

(一) 引發特殊學生的興趣與動機

電腦多媒體因同時結合影、音與動畫等視、聽效果，可以提供特殊學生多樣 化的感官刺激，其立即回饋與雙向溝通之特性，能提升學生的學習興趣並主動參 與學習。

(二) 增強特殊學生的記憶力與注意力

將知識放入長期記憶需進行多感官學習，如此一來在回憶時能利用多重解碼 線索並幫助學生熟練教材，有助於增強記憶力，多媒體能同時結合聲音、影像等 聲光效果，可帶給學習者不同的感官刺激，有助於增強特殊學生學習與記憶；電 腦具有與人互動的特性，有助於迅速集中注意力及增加注意力維持的時間，並能 增加使用者動手操作的機會，刺激大腦學習。

(三) 提供個別化教學與適性評量

電腦多媒體較不受教學時間與空間之限制，是一種個別化「自調式學習」

(self-paced learning)的學習方式，可以讓學習者決定自我學習的速度並提供立即 的回饋，並透過生活化的學習情境來增加類化與適性化的學習；此外，電腦多媒 體依學生實際回答情形進行評量，較不會受主觀評量或學生個人特質、師生互動 關係的影響，符合特殊教育強調個別評量的規準。多媒體電腦輔助教學因具有互 動之特性，也能突破傳統教學中由教師主導、以灌輸為主的教學瓶頸。

(四) 提升學習效率

教學軟體具有聲有色的內容、多元的教學策略、互動性與無干擾的操作環境 四大優勢，能提供學習者更佳的學習環境、提升學習效率。

教學軟體具有聲有色的內容、多元的教學策略、互動性與無干擾的操作環境 四大優勢，能提供學習者更佳的學習環境、提升學習效率。