建造主義

一、建造主義源起

在二十一世紀的今日，資訊科技發展迅速，學生接觸科技、使用設備的頻率 已普遍提高。因此，使用資訊科技進行教學的概念持續受到各國重視並加以研 究，聯合國教科文組織(UNESCO)亦提出「資訊科技融入教學計畫」(Information and Communication Technology in Education)，致力推動應用資訊科技促進學習。

然而，研究顯示科技並未能在教學中被有效運用，王文裕（2003）在針對小學教 師資訊科技融入教學的研究中發現，資訊科技僅被教師作為教學前的準備工具；

Davis 和 Falba(2002)的研究則指出教師習慣使用 PowerPoint 簡報或 YouTube 影 片作授課內容補充。讓學生使用科技，多傾向於加強學生對學習內容的記憶或理 解（如：讓學生瀏覽教學影片），以科技協助學生建構式的學習仍不多見（李佳 蓉，2016）。事實上，教師、學生似乎陷入了對於科技的一種迷思，科技能讓學

生到甚麼程度，學生就學到哪裏。學習變得以科技工具為中心(learning about the tool/technology) ， 而 不 是 懂 得 利 用 科 技 去 增 進 學 習 (learning through the tool/technology) ， 一 旦 將 科 技 排 除 ， 學 生 就 失 去 了 學 習 更 多 知 識 的 動 力 (Buckingham, 2007; Brennan, 2015)。因此，科技不該僅止於學習的目標或是手 段，而是要重新檢視科技和學習之間的關係，學者 Seymour Papert 所提出的建造 主義(Constructionism) 較傳統的教學法明確強調科技的關係，將科技定義成一個 具備豐富可能性的工具，協助學習者建立知識、探索新知和接收回饋，學習者在 科技圍繞的環境下，進行有效學習（許惠美，2011）。

Seymour Papert 是美國麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology)的 研究員，曾經於 1958 年與發展心理學大師－Jean Piaget 一起共事，因此深受 Piaget 奠基的「建構主義」(Constructivism)影響，強調知識並非先於或獨立於認知者存 在，而是認知者主動建構得到的經驗累積，而建構的過程，便是學習的發生之處

（林生傳，1998）。Papert(1980)同意 Piaget 提出學習是建構的過程且具備階段性

（感覺動作期－前運思期－具體運思期－形式運思期），學習者的「生物成熟」

因素是形成智能與行為發展的主要關鍵。但他指出 Piaget 的學習重點放在個體自 身成熟度，這與學習的應用場域－學校教育並未建立太多關聯，因此 Papert 在基 於 Piaget 之認知發展論的基礎上將研究的重點置於：1.學生可以在外部媒介（例 如學校老師、電腦網路的支持）的協助之下學習得更多；2.學生應組成團隊進行 學習，可以藉由互相教導的過程將個人學習所得重新詮釋為對方理解的形式說 明，另可在小組討論的不同意見中進行知識的建造與重組，幫助擴大自身的知識 領域；3.學校教育不該只是教授知識零碎的知識，而是要幫助學生在這種類似社 會的多元環境中，習得「如何學習的知識」(mathetics)。「如何學習」的想法對應 到學生接獲教師指派的學習表現任務，必須主動學習新知而解決問題時產生，此 即建造主義的核心宗旨：「為了做出作品而學」(learning by making) (Papert, 1991;

Jonassen et al., 1996; Ackermann, 2001)。

Papert 亦指出，如果學生學習的目的是為了公開展示自身學習的作品(public sharing of artifacts)，學習會更有動力。同時，Papert 亦提醒教育者應注意科技可 以幫助學生進行主動探索、建造(construct)完成作品需要的知識、技能，達到更 深入、有意義的學習(deeper and meaningful learning)。因此，電腦的延伸性（資 料查詢）和支援性（即時修改），正是學生和作品之間最好的中介者，透過電腦 讓學習新手和老手可以互動及模仿，建造個人的看法（作品）。在電腦支持的環 境下，學生可以盡情揮灑他們的創意並不斷嘗試、不怕失敗，因此學生會展現出 強大的學習熱情，這是在學校教育中較少見的。Papert 認為若能提供科技充分支 持的學習環境，可以輕而易舉地讓學生長時間保有學習動機；反而傳統地講述教 學課堂上，教師要讓 30 個小孩集中精神上一堂課卻相當不易(Papert, 1980)。

二、建造主義的教育應用

建造主義問世後，學者持續根據 Papert 提出的教學指引進行教育實驗（Harel

& Papert, 1991; Kafai & Harel, 1991a, 1991b; Kafai, 1996; Kafai, 2001; Stager, 2005）。Harel 與 Papert(1991)以國小四年級的學生為主要的研究對象，將學生分 為實驗組及對照組，利用 LEGO 的樂高機器人（LEGO Mindstorm）軟體設計數 學分數程式。對於實驗組唯一與對照組不同的要求是學生能夠「親自對他人解釋 分數的概念」。實驗期間安排增能課程，協助學生瞭解有關於程式設計、LEGO 程式設計與分數的內容，但是不特別教分數方面的知識。經過了 4 個月的實驗和 末段的總結性評量，結果顯示實驗組在數學考試上的進步幅度明顯高於對照組；

此外在程式設計的能力上，實驗組也明顯提升許多。除了量化的結果之外，研究 者利用質性訪談，發現學生在分數概念的發展、對於任務的成就感與動機、製作 軟體需要的時間分配都有明顯的進步。

Kafai 與 Harel(1991a)研究國小五年級學生設計程式給四年級學生使用，發現 學生主動設計程式的過程中，合作氣氛的營造相當重要，在開放、分享的環境中 實驗組的成長會更為明顯。在下一階段的研究中，Kafai 與 Harel(1991b)改而要求 四年級的學生設計程式給三年級學生（繼續驗證合作氛圍的重要），同時要求去 年進行過設計的這批五年級同學擔任輔導員，指導四年級學生進行軟體設計，讓 不同程度的學習者能夠互相學習。Kafai 與 Harel 注意到，輔導員的角色代表了

「與他人互動」、「解決問題」以及「規劃方向」，觀察結果發現五年級學生為了 輔導學弟妹，展示了主動學習、知識重組的過程，並且透過模仿和教學，找出最 適合自己的輔導方式。

Kafai 於 2006 年進行了「遊戲設計」的研究活動，他將傳統的講述教學法和 建造主義教學法應用在電腦遊戲的設計當中，要求學生分成兩組，一組根據講述 式教學設計遊戲，另一組則以建造主義教學模式設計遊戲。結果指出：根據講述 式教學設計而成的遊戲，呈現明顯的「設計者中心」想法，遊戲的目的就是為了 展示設計者的課程規劃，學習者跟著遊戲一步步學習並驗收成果；相對地，建造 主義教學遊戲設計中，設計者的目標置於利用遊戲創造學習者與知識的連結，亦 即鼓勵他們主動建造出對知識的理解。另外，Stager 也在其 2005 年的文章中分 享其與 Papert 於 1999 年進行「建造主義教學實驗室」計畫所得到的教學建議。

在實驗室中，Papert 觀察研究對象學生並歸納得出了「建造主義教學八大概念 (Eight Big Ideas behind the Constructionist Learning Lab)」(Stager, 2005)：

1. 最好的學習發生於當學習者想製作出一項有興趣的成果的時候 2. 使用科技，特別是數位科技，可以延伸學習、激發創意，提高興趣 3. 經過嘗試、失敗、重新振作最終克服問題的過程中所得的樂趣是最棒的 4. 除了自己想學，沒人能逼你學習。故學習者應由被動轉化為主動學習 5. 要完成作品不只有學習就好，還要回頭處理問題，碰到新的問題再行更

多學習。因此如何在預定的時間內完成任務，按部就班、時間規劃的能 力相當重要

6. 不要怕失敗，失敗是找出成功之路的重要時刻

7. 教師要要以身作則，包含如何與學習資源連結、時間分配及成果製作，

要讓學生知道老師也一直在學習

8. 體認電腦在教育上的重要性，並鼓勵學生透過電腦取得各式資源

臺灣目前應用建造主義進行教學設計的學術研究仍屬罕見，僅有蕭伊茹

（2013）在其《基於建造主義導入數位說故事於英語學習之研究》論文中利用 Ipad 平板電腦搭配數位說故事系統，要求學生創造出屬於自己的故事，並研究其心流 變化。研究結果顯示，學生不論在心流量表測驗的結果或質性訪談上皆表現學習 動機的提升。作為地理教育的初步嘗試，研究者希望將建造主義引入地理教育，

根據建造主義提供之教育理念與指引設計地理實察課程，目標提升學生的核心素 養。