研究背景與動機

第一章、緒論

本章在闡述本研究之背景與動機、研究目的及研究範圍與限制，本章分為四節，

第一節為研究背景與動機，第二節為研究目的，第三節為研究限制，第四節為名詞解 釋，分述如下：

第一節 研究背景與動機

為了提升學生的競爭力，世界各國在教育上投注許多心力，在培養學生問題解決 能力是具有一致的共識（黃幸美，2003；吳韻儀，1995）。問題解決能力是一項重要 的帶著走的能力。對自然領域而言，教學並不僅止於教會學生科學知識而已，應同時 教育學生養成科學的思考習慣及適時運用科學知識以解決生活中的問題。「主動探索 與研究」就是要激發學生好奇心及觀察力，進而主動探索和發現問題，並積極運用所 學的知能於生活中；而獨立思考與解決問題的能力亦不能忽略，其目的則是希望培養 學生獨立思考及反省的能力與習慣，有系統地研判問題，並能有效解決問題和衝突。

教學中仍普遍依賴講授而忽略教學互動，往往只能讓學生被動聆聽，如此一來，

雖然教師可以依照教學設計順利進行課程教學，學生表面上也可以接收教師所傳達的 科學概念與知識，但終究缺乏對發現問題和解決問題能力的培養和訓練，使學生缺乏 獨立思考與創新精神（王光復，2007）。教學設計應以有效的教學策略才能讓學習產 生意義，而專題導向學習是一種有效的教學和學習方式（鄒慧英，2001；尹玫君，

2003）。在專題導向學習中，教師擺脫了傳統知識傳授者的角色，轉而扮演學生學習 過程的導引者、協助者、支持者。學生才是學習的主角，面對複雜且真實性的專題計 畫，自行找出主題、設計題目、規劃行動方案、蒐集資料、執行問題解決、建立決策 行 動 、完 成 探究 歷程， 最 後呈 現 作品 （ 林達 森 ， 1999 ； 徐新 逸 ， 2001 ； Thomas, 2000）。專題導向學習是一種以認知心理學為基礎，以建構主義和情境學習理論為依

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歸，合作學習為學習方式，活動、專題與解決問題作為學習主軸，強調不但要由做中 學，還能從研究中學的學習模式。專題導向學習提供學生知識建構的環境，透過專題 導向學習的合作學習特性，針對問題進行探究、討論、解進與分享，促進知識的建構，

以培養主動探究與解決問題的能力，是一個適合用於自然與生活科技領域的教學與學 習策略。

隨著無線網路環境、資訊設備與行動通訊等技術的快速發展而普及化，不僅帶來 便利的生活，也提供新的教育方式，為學習開啟了另一個里程碑。以行動學習為基礎 的教育議題，最受到當前教育發展的重視，亦是極力推廣的方向（黃美惠，2012）。

行動學習可以讓學生在日常環境中，主動的探索資訊，並可在網路平台討論和輔導學 習專區進修，且透過無線網路下載所需的資訊，如此可適時的從事數位學習，進而提 升學生的學習效率（陳景蔚，2006；Yoshihiro, Masateru, Hiroyuki, & Tomonori, 2003）。

而隨著行動學習的不斷延伸，行動學習的方式已漸漸的發展出新的學習模式，稱之為 無所不在的學習。無所不在的學習繼承行動學習的優勢，也可不受限於時間及場地，

有了手持式行動裝置，學生即可以隨時隨地的進行學習，但無所不在的學習更將手持 式行動裝置與情境感知技術(Context-Aware)加以結合，來增加學生與真實環境的互動 性，並且獲得數位學習環境的支援，並適時適地提供數位教材，進而培養學生對環境 的觀察能力、現場操作能力及解決問題的能力（黃國禎，2012；Huang, Lin, & Cheng, 2010)。繼數位學習後，無所不在的行動學習成為受到重視的新時代學習（林宗健，

2010），學習空間不再侷限於書本及教室黑板，可以在任何時間、任何地點與任何裝 置上接受學習。

行動載具是無所不在學習不可或缺的要件之一，行動載具的蓬勃發展及能撥放多 媒體教材之特性，使數位學習進化至行動學習（謝東澄，2011）。手持行動裝置目前 應用在博物館導覽系統(Chou, Lee, Lee, & Chang, 2004)、水生植物學習（高嘉蔆，

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2006）、導覽寺廟古蹟歷史文物（王治鈞，2010）、鄉土教學活動（許智陽，2010）、

數學補救教學（許家彰，2011）等相關研究都有不錯之學習成效。傳統的自然科專題 學習，多是利用電子白板及電腦做為教學工具，學生缺乏適當的學習工具。因此將無 所不在之行動科技應用於自然科專題學習上，使之具備良好的網路教學環境，以手持 行動載具做為學生隨身學習之工具，在真實的學習情境結合無線網路及情境感知機制，

輔助學生進行專題學習活動，藉以提升學習成效，是一個值得探討的議題。

學生對戶外觀察的意願很高，樂於到戶外上課（陳秀婷，2009）。然而，戶外的 校園植物教學卻常因學生管理不易，導致教師以教室內的教學為主，甚少直接帶學生 到校園中觀察（陳麗娟，2004）。戶外的校園植物教學大多是在校園內的某個定點，

教材多以課本結合學習單為主（徐治霜，2006），教學方式多為老師帶領全班學生，

以教師解說為主，只能就植物現況能觀察到的部分解說，學生往往只是一味的聽講，

忙著完成學習單，缺少了實際動手操作的機會，而且大團體的講授教學方式無法照顧 個別學生，學生容易分心，導致學生學習意願薄弱，學習成效不佳（邱瓊慧，2007；

黃正旭、陳雅玲、楊振華，2007）。有學者指出有意義的知識與所處的情境有很大的 關係(Duffy & Jonassen, 1991; Lave & Wenger, 1991)，可以讓學習者在實際的現場或模 擬情境當中具體的操作與演練進而產生的經驗，對學習者而言是非常重要（陳嘉彌，

1998）。也就是知識必須在他所產生及應用的活動與情境中去解釋，才有意義(Brown, Collins, & Duguid, 1989)，知識是不能從它所處的情境脈絡抽離出來。因此植物的專題 學習過程中若能讓學生充份的觀察植物，從觀察中了解植物的特徵，進而學習如何辨 認植物，應能有效提高學習成效。

本研究於校園內建置無所不在的學習環境，將校園植物導賞數位化，引導學生進 行網路專題學習，採以小組合作互動的方式實施，小組在戶外學習時能藉由網路即時 和老師、同學做討論，透過線上協作平台和同學進行合作學習，除了能實地進行觀察

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學習、將訊息分享給同學及老師外，又能即時應用科技來統整學習資料。本研究同時 結合資訊科技發展植物辨識活動，植物辨識活動在於引起學生觀察植物的動機，活動 中學生可以充份觀察植物，強化認識植物之認知，以期能夠提昇校園植物辨識學習成 效，學生願意駐足欣賞眼前的植物之美，乃至提升尊重生命及關懷大自然的情懷，而 不是玩科技產品與查資料回答學習單而已。綜合以上所述，本研究的研究動機如下：

一、透過無所不在專題學習的實施，以提升國小學生自然與生活科技領域課程之 學習興趣。

二、透過行動裝置結合植物辨識活動，強化認識植物之認知，提升植物辨識之能 力，提升校園植物辨識學習之成效。