學習理論

一、多媒體學習理論

Mayer(2005a)將多媒體定義為以整合文字、影像、視訊、圖表、動畫、

音訊等多種媒體形式來協助學習者建立心智表徵。自1950年代出現多媒體 (multimedia)一詞，當時將多媒體定義為結合多種靜態與動態媒體來豐富簡報 及教學上的效果。1980年代轉變成了以電腦來控制媒體播放，整體系統是以 電腦為中心的多媒體展現方式(羅綸新，2009)。隨著行動科技產業的發達，

再結合行動網路環境，多媒體學習應用革新了現今教學方式，研究者以Paivio 的雙碼理論及Mayer多媒體學習理論為研究多媒體教學主要理論架構。其內 容敘述如下：

(一)Paivio的雙碼理論(Dual-Coding Theory，DCT) ：

加拿大心理學家Paivio認為人類記憶儲存是雙系統而非單一方式，他提 出人類具有兩個獨立卻又相互作用的記憶處理系統，此兩個系統分別為語 文系統(verbal system)和非語文系統(nonverbal system)。語文系統負責處理 文字、寫作、演說、語言；非語言系統如圖像、音效、動畫等，屬於處理 靜態與動態視覺性刺激。語文系統接受刺激後，即會把資訊具象化並將其 編碼後儲存於文字記憶中，而另一系統則將刺激之視覺資訊轉而儲存於圖 像記憶區塊，學習者面對源自外在事物刺激，可以分別建立語文系統及非 語文系統的心理表徵，連結「視覺」與「語文」管道，二個獨立系統與連 結管道都會儲存在記憶中，輔助刺激記憶表現。即是語文與視覺刺激記憶 歷程會相互作用，連結能夠學習者記憶或瞭解相關概念內容。

雙碼理論中兩個系統：語文和非語文系統，當中有三個模式：表徵性 連結(representational connections)、關連性結構(associative structure)、參照 性連結(referential connections)讓兩個系統不僅能夠獨立運作，也可以彼此 參照(如圖1所示)。1.表徵性連結(representational connections):意指外在訊息 刺激會透過感官系統引起直接表徵或啟動相對應表徵。語文、非語文刺激 進入感官系統之後，會分別與語文、非語文系統產生表徵性連結。2. 關連 性結構(associative structure)：意指在單一編碼系統中同樣屬性元素關聯。

在語文及非語文系統中，同屬性符碼間具有相同或相異層次關聯性。3. 參

(二)Mayer多媒體學習認知理論(Cognitive Theory of Multimedia Learning)：

認 知 理 論 基 於 多 媒 體 學 習 理 論 (Cognitive Theory of Multimedia Learning ，簡稱CTML)的三個認知科學學習原則：1.人訊息處理系統，包 括視覺/圖案處理，即雙通道假設(Dual-Channel Assumption)；2.每個通道有 限處理能力，即有限能力假設(Limited Capacity Assumption)；3.主動學習在 學 習 認 知 過 程 中 需 要 進 行 協 調 ， 即 主 動 處 理 假 設 (Active Processing Assumption)。其內容敘述如下：

1. 雙 通 道 假 設 (Dual-Channel Assumption) ： 雙 通 道 假 設 整 合 了 Paivio 與 Baddeley兩學者理論，Paivio的雙碼理論(dual-coding theory)是探討語文和 圖像表徵認知理論，其認為認知系統包含(verbal system)和非語文系統 (nonverbal system)，語文系統處理文字、語音；非語文系統處理影像、動 畫、背景音效等訊息。Baddeley認為工作記憶中包含視覺空間擷取器 (visual-spatial sketch pad)與語音迴路 (phonological loop)兩種系統，提出工 作記憶模型(model of working memory)的理論，視覺空間擷取器主要處理 如圖表、圖片的視覺資訊；語音迴路主要處理如語音和由文字轉換語音 的語文資訊。

2.有限能力假設(Limited Capacity Assumption)：人類在每個通道中且相同時 間內可以處理訊息量有限，例如：學習者在播放一段動畫情況下，工作 記憶能夠反應部分影像，並非一整段動畫副本；學習者在一定時間內所 聽到文字內容，工作記憶中僅能反應出部分文字，而非逐字記錄。因此 視覺或聽覺兩通道也僅能處理感官當下所注意到並予以保留的部分訊息 (Baddeley，1992)。若能將小元素組成一個處理單位，再結合成一個較複 雜的高階基模，相對可增加工作記憶中資訊處理量。

3.主動處理假說(Active Processing Assumption)：人類會在共同生活中，因 需求而開始主動學習，透過注意、選擇與組織訊息，整合現有的先備知 識，以建構一致性認知表徵(Mayer，2001)。個體會將注意到訊息選擇將 訊息帶入工作記憶，工作記憶會組織訊息、建立關聯，並和長期記憶中 先備經驗整合。

人類訊息處理系統多媒體學習認知模式(如圖2所示)，方框表示儲存形

應文字放在附近，而不是在較遠處頁面或螢幕上才能有效學習；(5)時間 鄰接原則(Temporal Contiguity Principle)：當動畫播放同時，旁白和動畫 共同呈現，而非先後出現來阻礙學習。

2. 管 理 基 本 處 理 三 項 原 則 (Three Principles for Managing Essential Processing)：(1)分割原理(Segmenting Principle)：當解說動畫是以節奏段 落呈現，而非一連續 示範 演出 會對學 習更 有幫 助；(2)訓練前的原理 (Pretraining Principle)：在敘述動畫時，學習者已經知道重要組成部分名 詞和特徵會學習得更好；(3)形式原則(Modality Principle)：學習中以口語 的文字比印刷文字圖形圖像更有幫助。

3. 促 進 生 成 處 理 兩 項 原 則 (Two Principles for Fostering Generative Processing)：(1)多媒體原則(Multimedia Principle)：利用文字和圖片比單 純使用文字有更好學習成效；(2)個性化原則(Personalization Principle)：多 媒體課程內容是以對話方式呈現，而非以正規模式。例如：若人們感覺 正在談話，會更努力來理解其他人說什麼將會讓學習更有效。

經由上述多媒體學習理論，皆是透過感官二個管道：視覺／圖像模型管 道與聽覺／語文管道。這兩個管道除了獨立運作外，亦會與另一管道相互作 用。例如學習者在教材中看到一張狗的圖片並聽到狗的叫聲，通過影像管道 將圖片轉化至工作記憶影像/圖像模式，聽到狗叫聲則會出現狗的文字和影 像，再分別轉化至工作記憶語音/語文模式與影像/圖像模式中。學習過程中雙 管道交互運作下，將對學習者提供較大助益。教學必須注意多媒體教學原 則，能夠使學習過程更加順利並且增進學習者動機及能力。

二、建構主義

建構主義起源於皮亞傑，皮亞傑認知發展論，他認為兒童隨著年齡成長 而產生智力發展，並非在知識內容上有所增加，而是在思維方式上產生了質 的變化。他認為認知是一種建構作用，人為了生存與適應環境，憑藉天賦或 原先的基模(schema)來認知並適應外在環境(林生傳，1998)。Piaget(1986-1980) 對於知識建構提出認知發展理論(cognitive-developmental theory)，它是建構理 論根基，確認了個體在成長過程中，具備內發性主動求知傾向，由探索並思

維環境中存在各種事物，進而得到認知，因此適時地提供並教授知識，符合 了學童發展需求，亦能在施教過程獲致更大效益(張春興，1996)。

基模在年紀稍長之後，因經驗增加而日趨複雜，形成心理性行為模式，

為了解釋兒童心理歷程，皮亞傑以組織(organization)與適應(adaptation)兩概念 來說明，組織指個體能統合運用感官與心智的各種功能來處理周圍事物，並 達到目的。組織是生存基本能力，人類組織能力有別於動物，是由簡單轉而 複雜的身心發展狀態。適應並非解釋為個體與環境和諧狀態，是個體感覺因 過多刺激而降低敏感度現象。認知當下是以自己本身已有基模進行同化 (assimilation)與調適(accommodation)作用，建構對適應環境有幫助知識。當基 模能夠接納認知經驗，是同化作用；若無法接受新事物體驗，會分化出新基 模來應對，是調適作用(張春新，1996；林生傳，1998)。

建構主義主張知識是主動建構而獲得，學習過程中強調人際互動及情境 影響範圍，課程設計會著重於學習者主動性及參與性 (李宗薇，1998；蔡進 雄，2009)，學習者並非等待注入空瓶，而是像放在杯子裡的冰塊(具先備知 識)與倒入杯子裡的水(新教材)融入在一起，是主動尋求意義的有機體(沈中 偉，1993；Driscoll,2000)。重視學習者主動建構，強調「發現學習」和培養 解決能力(朱則剛，1996)。

Von Glasersfeld 認為建構主義獨特在於強調知識無需去配合實體存在，

並提出四大主張：

1.知識或概念是無法經營感官或溝通被動的接受，是由個體主動建立。

2.認知是組織經驗的適應過程。

3.認知活動是以個體的靈活性、適應性來組織其經驗世界。

4.認知活動以個體的企圖與目標為基礎，知識建構結果會受到行動是否達到 目的而有所影響(李咏吟，1998)。

運用在視覺藝術教育之中，劉得劭(1998)提出建構論觀點，學習者基於 先前經驗主動建構學習歷程，主動性為學習者學習根源，並具有下列基本理 念：

1.就兒童角度而言，課程設計以兒童的興趣、能力、需要、或者視其意願、

2.就學習觀點而言，讓兒童在主題造型環境中主動積極地執行創意造型行

互賴報酬系統：組員獲得相同獎賞。(4)建立積極互賴角色：配合學科學習 內容分派角色，如報告員、紀錄員、服務員等等。(5)建立積極互賴資源：

提供每一位組員完成任務所需部分資訊。(6)安排積極互賴的任務：完成任 務作為其他成員執行任務基礎。

2.面對面的助長式互動(face-to-face promotive interaction)：

小組的成功是屬於組內每一個人的成就感，組員都要學會教材。每位 組員可以相互助長彼此學習成效，例如鼓勵同一組員的成就、盡力完成任 務及達成目標等，而且要找出同儕間彼此需要何種的協助和支持。小組成 員在面對面溝通之中互動型態及語言交換，能增進彼此相互依賴，其學習 內在動機，為小組共同利益而奮鬥，因此提高學習表現以達成目標。

3.評鑑個人學習績效(individual accountability)：

個 人 績 效 (individual accountability) 或 稱 個 人 責 任 (personal responsibility)，合作學習小組成功是界定在組內每位成員成功，小組的成 功是屬於組內每一個人的成就感，組員都要學會教材。為了促成這種協進 性互動，小組人數不能太多，組員都要表現個人績效以促成小組的成功，

不能存有搭便車心態。教學者在過程中要經常要求、評鑑組員個人的學習 和對小組的貢獻，因此，合作學習是「共同學習，獨自表現」。

4.人際技巧(interpersonal)：

合作學習在於學習學業有關任務工作(taskwork)，另外也必須參與小組 學習必備的人際技巧和小組團體技巧，此種能力合稱為小組工作(team work)。合作學習情境，互動中有爭議在所難免，教學者要教導學生：(1)組 員間彼此認識和信任。(2)清楚地溝通。(3)互相支持與接納。(4)機能性的化 解衝突。

5.團體歷程(group processing)：

可以分為全班式或小組式方式實施，教學者觀察團體結果，定期或彈

可以分為全班式或小組式方式實施，教學者觀察團體結果，定期或彈