無所不在的學習

第二章、文獻探討

本章在闡述本研究之文獻，分為三節，第一節為無所不在的學習、第二節為專題 導向學習、第三節為校園植物辨識。

第一節 無所不在的學習 一、無所不在學習的意義

無所不在運算是資訊與通訊應用的新技術，也是一項新應用，在無所不在運算環 境中，電腦不再只是被動的處在環境中，而是可以藉由嵌入式設備、感應設備、無線 網路等設備，主動的與環境中其他的電腦或裝置進行資訊交換，以取得各種情境資訊 來做進一步的應用。無所不在的運算技術應用在學習領域上，藉由感應設備的行動裝 置來取得學習者所處之情境，讓系統依照情境資訊來給予適當的學習內容，讓真實情 境得以強化學習者對學習內容的理解與記憶。這種的學習模式被稱為無所不在學習 (Landt, 2005; Tan & Liu, 2004)。無所不在的行動學習是繼數位學習後，另一個學習的里 程碑，它結合了數位學習、無線網路、行動科技，讓學習者可以在任何時間和任何地 點，藉由行動裝置與無線網路取得學習內容、也能與老師和同儕即時的進行互動（陳 景蔚，2006；楊明達，2006）。

無所不在學習是一種訊息資訊科技（ICT）教育的延伸，伴隨著行動科技，在任何 地方、任何時間、任何人都可使用，因為其以使用者便利性為中心導向，可針對自己 需求進行自我學習(Kwon, Kang, ＆ Bhang, 2007)，主要是強調能在適時、適地提供適 合的教材（蕭顯勝、馮瑞婷，2006）。鄒景平（2005）表示無所不在的學習意味著學 習者雖然置身在真實世界中，但由於無線網路、PDA、手機以及擴增實境（Augmented reality）等工具的使用，仍然能隨時獲取網路世界的資訊，達成隨時隨地都可以學習的 目的。

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二、無所不在學習的環境

黃正旭、陳雅玲、楊振華（2007）指出所謂無所不在表示隨時隨地都可利用電腦 或終端設備與網路連接，實現任何地方都可連結的資訊社會，表示未來的資訊通訊技 術在任何時間、任何地點、任何事情及任何人都可利用，並具備下列三項特色：1.運算 裝置將嵌入到人們每天生活中的每個物件與地方；2.未來的運算裝置，將更具備智慧型 介面，讓人們在使用上，更加簡單與易於使用；3.透過各項運算裝置連接到通訊網路，

人們可以在任何地點與時間存取所需資訊。無所不在學習環境是整合適性化學習環境 優點、無所不在運算優勢及行動裝置的彈性發展而成，是一種滲透式的教育情境，學 習資源內嵌於學習物件中，學生身歷其境學習(Jones & Jo, 2004)。行動學習是學習者使 用行動載具，透過無線網路科技進行學習活動，須具備無線通訊裝置、行動學習裝置 及學習活動模式等三大要素。具有情境感知特性的無所不在學習環境，更是將資訊科 技與實際的學習環境結合，透過行動載具及嵌入式感應裝置，了解學習者在真實情境 的行為，系統透過分析學習者的基本資料、學習歷程及真實情境的行為，進而主動給 予適性化的引導。這樣學習者便能打破場所的限制，在真實環境中學習並獲得資訊科 技的支援，記錄真實情境及線上的學習歷程，分析學生學習狀況，提供個人化的教學 指導，以改善行動學習只能被動提供資訊的困境（陳妍蓉、郭凡瑞、黃國禎，2007）。

三、情境感知(context-aware)

無所不在運算建立起環境中各種電腦與裝置的連接，但卻不一定給予使用者有效 的幫助。縱使環境中充滿了各式各樣便利的服務，但使用者卻不一定知道這些服務的 存在。因此，情境感知的概念由此而生。情境感知的定義則是由 Dey 和 Abowd 所提出 (Dey & Abowd, 1999)。情境感知的技術就是利用情境，爲任何地方的使用者提供與任 務有關的訊息或服務。情境感知注重於行動的人，而非行動的電腦(Schilit, Adams, &

Want, 1994)。情境感知的概念是以人為中心，利用無所不在的運算環境，對於人所處

9 訊恰好足夠使用者使用的系統。Hazas、Scott 與 Krumm(2004)指出常用的情境感知定位

需要在各個位置架設 AP(Access Point)接收使用者手中的網路訊 號，藉由至少三個不同 AP 接收到的訊號強弱，判斷使用者所在

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情境感知

定位技術 裝置特色

QR-Code 二維條碼

二維條碼之優勢為條碼標籤製作容易，技術的成本低廉，管理 維護簡單，但二維條碼技術屬於被動式感知技術，無法自動感 測，且距離也受限於相機的辨識距離內，學習者還需學習操作 感測辨識軟體。故在教學活動設計上，則較偏向「由下而上」

的學生自主發掘性學習活動(晁瑞明、藍大勝、張佳楠、陳雍 宗，2006)。

RFID 無線射頻辨識

RFID 是一種以無線電波辨識物件的自動辨識技術，大多是由感 應器(Reader)和感應標籤(Tag)兩個部份所組成的感應系統，感應 器不斷的發送無線電波，當偵測到範圍內的感應標籤時，則標 籤會回應該感應器，並傳遞相關資訊。

資料來源：整理自田書誠（2007）

周立德、李敬超、李明裕、章俊彥、廖君興、簡國峯（2003）提出以紅外線定位 使用者位置並主動於 PDA 上顯示展覽品資訊的博物館導覽系統，認為結合此系統以及 充分的展品資訊、多媒體展現可以讓使用者獲得充分的資訊和擁有良好的學習經驗。

田書誠發展一情境感知系統輔助國小自然科戶外教學，使用 PDA 做為行動載具，利用 GPS 做為定位方式，發展之功能包括地圖導覽、路徑記錄、地圖編輯、戶外教學學習 資源及學習單等。研究結果發現情境感知系統有助於戶外教學的實施，並能提升學生 的學習興趣，且有助於教師設計更豐富的戶外教學學習。Ogata(2008)透過行動載具和 衛星定位系統，將外語學習從傳統教室環境遷移至真實的生活環境，做學生可以透過 生活實境中的對話學習外語。Hwang, Tsai, 與 Yang(2008)則將科學教育活動從教室移 到校園生態環境中，使學生可於真實環境中手持行動載具，並透過 RFID 的輔助進行現 場觀察生態導覽及學習。許甲奇（2008）使用 Wi-Fi 無線訊號定位作為位置感知技術，

導入行動學習系統之中輔助植物辨識學習活動，經實驗結果統計分析證實延宕保留效 果較佳，低視動能力學習者其學習保留效果受到教學方法影響相當明顯。 柯定騏

（2012）以某國小鄉土教材館為學習活動場所，透過使用智慧型手機操作行動導覽系 統進行學習，使用 QR-Code 二維條碼作為情境感知技術並結合校園無線網路及有線網

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路環境所建置行動導覽系統，研究結果顯示學習者認為行動導覽對於資訊融入鄉土教 學多持肯定的態度，也了解到行動導覽是自我效能增強的資訊來源。

在無所不在學習的環境中，行動學習具有情境感知、地點感知的特性，即學生的 學習情況或週圍環境的狀況是可以被感知的，並能主動地在正確的時間及地點提供正 確的個人化協助，同時學習沒有間隙，不會因為位置上的移動而中斷學習。情境感知 就是依照使用者的需要，根據不同的地點不同的環境給予使用者最適當的訊息。為了 獲得使用者的位置資訊，情境感知系統需要搭配各種定位技術，而這些不同的定位技 術適合於不同的環境，也各有優缺點。現今智慧型手機十分普及，價格也十分親人，

考量建置的成本及未來之實用性，故決定採用 QR-Code 做為本研究情境感知之技術，

除了本校師生可以使用，也方便社區大眾使用。

四、無所不在學習的優勢

資訊科技的進步與網路的發展，提供了不同於傳統學習的溝通橋樑，教學系統廣 泛應用與發展的關鍵便是網路的普遍化。學習者仍受到場所的限制，因而在真實環境 的學習不易獲得資訊科技的支援。使用數位學習的方式仍無法取代真實環境中的操作，

加上過去在實際環境的學習由於不易記錄學習歷程，因此無法分析學生的學習狀況並 提供個人化的教學導引（黃國禎、黃淑賢、吳婷婷、楊子奇，2007）。與行動學習比 較，無所不在的學習的優勢是具有情境感知，可以為學習者在任何地方、任何時間提 供適宜的學習資訊。學習者可以迅速地解決問題，或者他們可以紀錄問題，並在事後 尋找答案。這些資訊的提供是基於學習者自身的需求的，因此，無所不在學習也是一 種自我導向的過程。無所不在的學習提供了情境感知的訊息和主動學習的機會，不僅 隨時隨地使學生達到學習目標，也培養探索新的知識和解決問題能力。無所不在學習 具有特點有很多，如永久性、協助性、立即性、互動性、情境化…等(Chen, Kao, &

Sheu, 2003; Ogata, Akamatsu, & Yano, 2005)。

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無所不在學習指的是學習是可以隨時、隨處進行，也就是使用行動載具在真實的 學習環境中來進行學習活動，培養學生解決問題的能力，無所不在的學習具有以下幾 個優點：1.方便資訊的獲得與分享；2.學習可以不受限於時間及場地；3.可以配合真實 情境來學習；4.可以記錄學生在真實情境的學習歷程，以作為提供個人化學習建議的依 據（黃國禎，2012）。

五、無所不在學習的學習策略

情境學習理論認為學習和知識的獲得是透過個體環境互動所產生的結果，根據情 境學習理論，設計情境感知無所不在學習活動時，應該提供符合真實世界的情境，讓 學習者實際參與、進行互動學習的活動（陳宗禧，李靜芳，賴文琪，林頂生，2003）。

黃國禎、邱瓊慧（2005）認為無所不在的學習必須要有好的學習策略能夠讓行動載具 發揮最佳功能，同時提供學習者與學習情境進行溝通與互動。學習者同時必須面對真

黃國禎、邱瓊慧（2005）認為無所不在的學習必須要有好的學習策略能夠讓行動載具 發揮最佳功能，同時提供學習者與學習情境進行溝通與互動。學習者同時必須面對真