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第二章 文獻探討

第一節 目標驅使學習理論

Ram 與 Leake (1995a) 提 出 目 標 驅 使 學 習 (Goal-driven learning, GDL) ,著重於學習者建立學習目標後,其內在驅力如何啟動、何時學習、

如何學習,以及如何選擇策略,並能否做出正確的決定的歷程。以下就目 標驅使學習的理念與意義、理論內涵、理論架構及相關研究進行探討。

壹、目標驅使學習理論理念與意義

一、目標驅使學習理論的理念

目標驅使學習理論起源於認知科學、人工智能在教育學研究的應用,

由此,研究發現支持學習過程的理論概念,認為學習是受學習者的目標所 影響的 (Ram & Leake, 1995a) 。在學習系統中,「目標」是用來關注學習,

以避免不受限制的探尋和推理。同時,目標在心理運作機制的功能,包括 蒐集信息,決定何時學習,以及如何學習 (Pryor & Collins, 1992) 、知識獲 取 (Quilici, 1994) ,資訊搜索過程中對資料的解釋 (Ram, Leake, & Leake, 1995) 和理解 (Cox & Ram, 1994;Ram & Hunter, 1991) 等心理行為。因此,

目標作為建構主動推理和學習過程的推論模型的理論系統,對於教材設計 具有實質意義 (Cox & Ram, 1994; Ram & Hunter, 1991) ,諸如 Van Berkum、

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議題的理論框架,並作為設計模擬的教學軟體。Michalski 與 Ram (1994) 就 目標驅使理論應用以學習者為主軸,提出兩個基本理念,說明如下:

(一)學習者主動學習過程,是由學習者的學習目標為起始點。

(二)描述學習者是知識重建的推論歷程的主導者。易言之,此推論 歷程中,學習者功能是知識轉化 (Transmutation) ,包括概括、

摘要、闡釋,以及類化,而非說明、具體、分化。

所以,目標驅使學習論關注學習者決定學習什麼,以及如何學習,強 調能運用後設推理 (Meta-reasoning) ,以識別學習目標和擬定學習策略。

換句話說,不同目標有不同的處理過程,會導致不同的學習方法 (Ram &

Leake, 1995c)。

二、目標驅使學習論的意義

目標驅使學習論是關注學習者決定要學習什麼和如何學習,並將目標 作為學習過程的起點 (Taylor, Graff, & Taylor, 2020) 。更進一步說,學習 者採取主動的學習行動,學習者的內在驅力發動,計畫採取行動學習的進 程,始於目標,驅動學習者的內在驅力、策略與推理,達成績效目標的學 習歷程。因此,Cox 和 Ram (1999) 指出目標驅使理論是學習者所主導的、

訂定的,對於學習者而言,是個別化、適性化的。

Ram、Cox 與 Narayanan (1995) 認為在目標驅使學習時,學習有五大 特徵:

(一)具積極性。在複雜的現實世界領域,具策略性的目標驅使過程 提供執行任務期間所發生的大部分學習的基礎;

(二)具經驗性。強調個體學習經驗產生是執行推理任務逐漸發生;

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(三)具機會主義。個體若無法立即滿足的學習目標,可作為往後學 習識別,或提供往後機會追求目標;

(四)具多樣性。學習涉及獲取新知識,修改現有知識和重新組織知 識的多種不同策略;

(五)具內省性。學習是針對自己的表現,監督自己,分析自己的推 理過程的反思歷程。

許全守(1999)認為,目標驅使理論是強調在學習中「思考」,在思 考中覺察依現有能力、條件、情境,以及在覺察中進行學習,以達成目標 的歷程。因此,目標驅使學習論點中,不關注教師中心 (Teacher-centered) 、 專家本位之目標導向 (Goal-oriented) ,而是強調受教對象(學習者)的目 標,著重接受轉化為內在自我的需求與目標的內在歷程。

綜合上述,目標驅使學習則聚焦於內在驅使,由個人內在的目標為始,

驅使學習的意願,重視學習者處於學習歷程的內在之思維與驅使力量,而 形成自主性的學習計畫。

貳、目標驅使學習論的內涵

目標驅使學習理論起源運用認知科學應用在人工智慧的機械學習,並 進一步典範應用至教育研究。鑑此,需要關注學習的核心是「人」,以下 就學習 (Learn) 、學習者 (Learner) 、目標類別進行討論。

一、學習

Michalski (1993) 提出「學習」是推理和記憶共同運作總和。傳統上對 學習論述是個體經驗持續改善的行為或知識,此觀點簡單且有吸引力,但 卻未提供個體有關如何蒐集或轉化實際學習系統的許多線索。爰此,目標 驅使學習理論假設學習是一個目標引導的過程,透過演繹法、類比法與歸 納法等推理之過程,使知識產生了演變。同時,Michalski 與 Ram (1994) 研

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究指出,學習個體透過演繹、類比、歸納的知識操作,促使知識轉化的潛 在改變。而此過程視為知識空間的搜索,搜索採用任何類型的推理。其知 識產生演變的過程,包括演繹法,歸納法或類比法如圖 2-1 所示。

圖 2-1 知識轉化和潛在的推理類型 (Knowledge transmutations and the underlying types of inference.)

資料來源:Learning as goal-driven inference. In Michalski, R. S., & Ram, A.

(1994). Goal-Driven Learning. Cambridge, MA: MIT Press.

知識產生演變

推論類型 演變

 概括/特定

演譯法  抽象/具體

 闡釋/預期

類比法  類似/相異

 選擇/一般

 凝固/分解

歸納法  特性/區別

 聯想/分離

引出

相等  改革

演譯

類比  中間

歸納

無推論  隨機

知識操縱演變

 插入/刪除

演譯法  複製/破壞

 搜尋/非搜尋

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二、學習者

學習過程中的信息流可以透過下圖 2-2 中所示的一般模式來表徵。在 每個學習週期中,學習者根據自己的背景知識和目標分析輸入信息,並執 行各種推斷以生成更好的新知識形式。新知識可以從外部刺激提供,或者 可透過歸納、演繹或類比來形成 (Michalski, 1993b)。

但基於目標驅使學習論起源認知科學,在學習的人工智慧系統,將推 理者與學習者相互運用 (Zou, Kolouri, Pilly, & Krichmar, 2020) 。然進一步 說,學習的歷程中,學習者與推理者的角色與任務是不同,推理者的任務 是推理、融入記憶、假設驗證,透過知覺 (Perception) 輸入信息、語言與 願景而進入多元推理策略使學習得以記憶,再以學習目標,而進入學習者 角色行動,責任分配、學習目標制定多元學習策略選擇,再推理追蹤,再 經學習者執行與實驗評估產生行動,而有了學習行動,如圖 2-2 所示。

圖 2-2 目標驅使之學習過程

資料來源:Goal-driven learning in multistrategy reasoning and learning systems.

In Ram, A., Cox, M. T., & Narayanan, S. (1995). Goal-Driven Learning.

Cambridge, MA: MIT press.

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三、目標與目標驅使

(一)目標

目標是透過學習評估的學習結果。對學習歷程而言,目標用以集中學 習資源、避免漫無限制的搜尋和推論。在目標驅使的學習中,目標須被明 確地標示,且學習行為須能引導「目標」,作為搜索相關信息以達成目標 的過程 (Ram & Cox, Narayanan, 1995; Ram & Hunter, 1991)。

根據研究指出當學習具有目標時,其效用說明如下。

1.可緩解複雜性的問題 (Leake, 1993);

2.促進釐清資料或目標學習 (Hammond, Converse, Marks, & Seifert, 1993);

3.提高學習目標的有效性 (Ram & Hunter, 1992);

4. 提 高 學 習 的 靈 活 性 (Cox & Ram, 1999; Krulwicli, Bimbaum &

Collins, 2014; Ram, Cox & Narayanan, 1995);

5.改進與管理學習過程之間的相互作用 (Cox & Ram, 1999)。

綜上所述,目標在學習歷程中,增益分析思考、增加學習方法,緩解 複雜性的問題、促進釐清資料或目標學習、提高學習目標的有效性、提高 學習的靈活性、改進與管理學習過程之間的相互作用,以及提升後設認知 能力,對於學習產生很大的影響,在目標驅使下,引導其達成預期的目標。

(二)目標驅使

目標驅使有傳統和現代兩種取向。在傳統取向上係指採固定的目標概 念作為輸入,亦應用固定的學習策略。換句話說,不管情況是如何,是用 固定模式定義目標意涵。而現代取向則是決定何時學習,制定目標概念,

並決定如何以最佳方式進行學習。隨著環境、背景情況的變化,學習亦需

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要隨之變化,因不適當的學習會降低系統績效,有效的表現取決於確保所 學到的知識,實際上進一步實現系統預期目標 (Leake & Ram, 1995)。

因此,在現代化教育觀點,目標驅使強調「學習」的上的適應,將各 種推理學習策略,整合到一個積極的,以目標為導向的學習系統中。同時,

並提出一透過學習框架,系統執行訂定的任務,檢核其在任務上的表現,

內省地分析績效,以確定需要學習的內容,制定明確的學習目標以執行其 學習任務,建構組織目標 (Theeuwes, 2019) ,並實施檢核適當的學習機會,

然後再透過知識背景主動的以目標引導進行搜尋相關線索或資料,使用多 種類型的知識轉換,執行預期之目標任務 (Michalski & Ram, 1994)。

四、目標類別

目標驅使學習論的「目標」在學習歷程中,被認為積極主動的、體驗 的、機會主義的、多策略的和內省的,其本質包括主動學習、經驗學習、

機會主義學習、多策略學習與內省學習 (Ram, et al., 1995) 。其中,內省學 習包括推理失敗的原因(責任歸屬),決定要學習的內容(學習目標制定), 以及選擇最佳學習策略(策略選擇) (Ram, et al., 1995)。

目標可分為三類:任務目標,學習目標、策略和推理目標 (Michalski &

Ram, 1994; Ram & Leake, 1994),以下就個目標定義進行說明。

(一)任務目標

Keller (1987) 曾指出績效目標中產生學習目標的過程。而任務目標 決定學習者為什麼首先要學習,學習目標明確指出學習者需要學習什麼

(內容)。任務目標是強調績效任務的期望結果,並影響學習策略的選擇。

而任務目標可被解構多個子目標或任務結構,以促進規劃和學習 (Ram &

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果。

(二)學習目標

學習目標與任務目標不同,而不是根據外部任務隱含描述,是特定狀 態是內部或心理狀態,強調學習者試圖實踐的知識或信念狀態。因此,學 習目標可視為學習者內部歷程,涉及在執行推理任務期間所制定的目標,

確定學習目標的優先次序,以及使用多學習策略,終以達成學習目標 (Hunter, 1990; Ram & Cox, 1994; Ram & Hunter, 1992)。Ram 和 Leake (1994) 研究指出學習目標是指在推理機制內指定期望效果的目標,如獲取新知 識或擴充,重組或重構現有知識。從圖 2-3 所示,學習目標形塑歷程是在 需要執行任務中,經由推理策略的選擇,以評估現有的條件、挫折焦點分 析與評估,進一步提出詳細列舉學習目標與任務。因此,學習目標不僅描 述期望的處理結果,而且描述獲取期望的知識時,將如何運用這獲取知 識。

綜上,學習目標是特定狀態是內部或心理狀態,獲取新知識或擴充,

綜上,學習目標是特定狀態是內部或心理狀態,獲取新知識或擴充,