第二章、 文獻探討
第三節、 虛擬實境與輔助教學理論探討
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第三節、虛擬實境與輔助教學理論探討 一、數位原生與輔助學習
現代傳播理論的奠基者,McLuhan(1994)認為:媒介即是訊息(The medium is the Message),他認為,媒體是人體的延伸,強調獲得訊息的方式比訊息內容 本身更來的重要、更有影響力。並提出傳播科技不僅可以引起人類感官能力變化,
更可以促進社會結構的變化,並引發了學界對於媒介科技的研究和探討。
其實在教育學界,這種研究和探討同樣存在。美國作家、教育演講者Prensky
(2001)強調數位技術在學習上的重要性。他認為,二十世紀末以後出生的孩子,
因其成長環境中伴隨著電視、電腦、網路與行動裝置等數位時代的產物,遊戲、
電郵、簡訊和網路已成爲他們生活的一部分。在數位科技普及的環境下,孩子們 與科技產物高密度互動,令他們思考與處理資訊的方式從根本上與上一代不同。
Prensky(2001)將他們稱之爲「數位原生(Digital Natives)」,又稱千禧世代、
Y 世代。數位原生無法接受緩慢的步調,偏好圖片而非文字,習慣同時處理多樣 事情,喜歡團隊合作與共同參與,期待遊戲中迅速的反饋與獎勵。(Prensky, 2001;
Tapscott, 2009; Rosen, 2010)。
Prensky(2001)更是在他的文章《Digital Natives, Digital Immigrants》中提 到:我們必須去發明新的教學材料去適應數位原生代的學習,並且這種嘗試已經 獲得了成功。大多數學者們認為,數位科技擁有許多能刺激學生學習動機的潛能,
若能妥善運用數位科技作爲輔助教學工具,必然能提供學生更好的學習經驗
(Gee, 2003;Lepper & Chabay, 1985; Prensky, 2001; Prensky, 2005; Squire, 2005;
Shaffer, 2006)。毋庸置疑,虛擬實境技術是數位科技最近的技術之一,在輔助 和刺激學生學習,提高學生學習動力,提升學生學習效率方面有著顯著效用。
二、沉浸式體驗與學習研究
儘管當前虛擬實境技術仍然受到許多限制,虛擬實境依然可以為玩家構建一 個近乎真實的世界,讓體驗者沉浸其中。沉浸性來源於對虛擬世界的多感知性,
除了常見的視覺感知外,還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運動感知、味覺 感知、嗅覺感知等。虛擬現實技術最主要的技術特徵是讓使用者覺得自己是電腦
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現代教育學之父Comenius(1986)在《Didactica magna》(大教學論)中明 確提出,知識的開端永遠必須來自感官(因為悟性所有的都是先從感官得來的)
加入這種感官直覺的方法能夠被普遍採用,它就可以使知識已經獲得之後,永遠 記住。此外,Mayer Richard(2002)在他的書《Multimedia Learning》提出了一 種新的學習理論:多媒體學習理論(E-Learning Theory),多媒體學習是指使用 視覺和聽覺教學教材,包括視頻、電腦和其他資訊技術,進行資訊處理和傳遞,
激發學習者的視覺和聽覺管道,從而獲得更好的進步。Laird(1985)提出的感官理 論認為,學習是在刺激視覺、聽覺、觸覺和嗅覺時發生的,如果你能夠使你的教 學與其他感官相聯,將會幫助學習者更好地記住這些主題。
學者Psotka(1995)指出,虛擬現實技術是靠經驗學習,即體驗者依靠沉浸式 體驗經驗來增強他們的學習印象。此外,學者Bricken 和 Byrne(1993)提出,
融入(Engagement)和興奮(Excitement)是虛擬實境在用於教育訓練和開發上 一個明顯的特徵,這種沉浸式體驗帶來的學習動力(Motivation)和深刻印象
(Mindful)(Salamon, Perkins, & Globerson, 1991)源自於虛擬實境構建的環境不 僅新奇,而且具有挑戰性、互動性、現實主義性、幻想性、合作性、沉浸感(Malone
& Lepper, 1987)。
三、交互性操作與知識構建
交互學習是一種互動式的學習方式,通過動態的交互,在交互的關係當中,
對參與的學習者起到作用,達到學習的目的(Jörg, 2004)。學者 Moore(1989) 將 在 線 學 習 的 交 互 行 為 概 括 為 三 類 , 第 一 類 便 是 學 習 者 與 媒 介 交 互
(Student-Content,即 SC),也叫學習者與內容交互,是學習者與知識、課堂、
資源系統之間的交互,藉此獲得新的資訊,構建個體知識。作為學習經驗的重要 組成部分,交互學習行為是刻畫學習者在學習過程和結果的重要層面(Anderson, 2003)。
虛擬實境的交互性,是指在特定的虛擬環境中,使用者對虛擬空間內物體的 可控制性和接觸物體對虛擬環境自身的回饋與互動。在虛擬環境中,使用者與物
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人性化的表現方式,可以讓學生在所建構的情境中做互動(Schwienhorst, 2002)。情境學習理論(Laved, et al., 1991)認為,知識的意義聯通學習者自身的意 識和角色都是在學習者和學習情境的互動、學習者與學習者之間的交互中產生 的,並指出知識具有互動性,即知識是在個體與情境相互影響、相互作用的過程 中形成與發展起來的。體驗式學習認為,學習者是在自己對事物和環境的體驗中 獲得學習的。Kolb(1984)提出了體驗式學習的四階段模型。這是一種人們可以 理解他們的經歷並因此改變他們的行為的方式。分別是:具體的經驗是體驗或沉
虛擬實境的構想性imaginative,是指虛擬的環境是人想像出來的,同時這種 想像體現出設計者相應的思想,因而可以用來實現一定的目標。因此,虛擬實境 技 術 在 教 學 方 面 可 以 設 計 情 境 式 教 學 以 模 擬 各 種 實 作 的 情 境 (Ausburn &
Ausburn, 2004)。在這種狀態下,可以很好地啟發人的想像力,讓人產生認知上 的飛躍,那種令人激動人心的身臨其境將會給我們帶來獨一無二的體驗(Burdea
& Coiffet, 2003;李昊倫,2018)。
關於想像力的研究與學習的觀點,可以回溯至Osborn(1953)所論,創造 性的想像不是科學,而是一種傳授、學習、實用而且可以做得到的藝術的觀點,
這能使我們的工作更具效率;Dewey(1958)指出,想像與人(本研究採用許育 齡、梁朝雲(2012)的定義為學習者)的經驗與記憶有關,與其執行想法已達成
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目標(學習設計專業知能)有關,與現實生活(學習歷程)有關,與問題解決方 式(設計媒材)有關,更與所處的情境(教學策略與學習環境)有關(許育齡、
梁朝雲,2012)。新科技與工具不停的推陳出新,引領數位內容創作更多樣化的 呈現於本質、種類以及結合更多領域的跨領域複合型態呈現(陳聖智,2011)。
教育學家杜威認為:想像力是結合作品裏的一切因素的能力,它把各個不同的因 素造成一個整體,我們在其他經驗裏,著重表現和部分實現出來的因素,在美的 經驗裏都能融合在一起。
也因此,想像力與學習理論的學理基礎對於設計實作開發學習系統脈絡具有 實質影響。再如Lindqvist(2003)提出,想像力為文化和科學生活演化的機制與 必要動力。設計的歷程中如何發生,及其如何作用,想像力扮演著創造活動的催 化劑。想像力是培養創造思考能力的重要基礎,亦是讓設計創造得以不斷求新求 變的原動力(許育齡、陳聖智、許明潔,2011)。人們可以透過「想像」思考不 存在、不真實、抽象的事物,也因此,「想像」可被視為協助人們形塑概念的支 援來源(Beaney, 2005)。而 Chen、Huang 和 Liang(2012)認為,在學習環境 的影響因數下,探索想像力的發生及作用機制,藉由探索問題導向的想像力激發,
進一步透過想像力教學策略,進而達成有效增進設計想像力,可增進學習者想像 力與創造力(Chang, Liang, & Chen, 2013;Yueh, Chang, & Liang, 2013)。
這也是本研究透過虛擬實境應用於古詩文教學的作品機制,不僅能設計針對 學生學習古詩文的學習歷程規劃,學生更可以透過所設計的古詩文場景,結合自 己的想像,達成古詩文的學習,並舉一反三,在遇到其他相似古詩文時迅速在腦 海中構建出自己所理解和想像的該古詩文意象,提高古詩文的學習的效率。
五、學習態度與學習效率探討
美國教育學家Ausubel(1968)把學習從兩個維度上進行劃分:根據學習的 內容,把學習分為機械學習和有意義的學習;根據學習的方式,把學習氛圍接受 學習和發現學習。它認為要產生有意義的接受學習,學習者必須具備兩個條件:
學習者必須具備有意義學習的心態,即學生必須把學習任務和適當的目的聯繫起 來;新學習的內容和學習者原有的認知結構之間具備潛在的意義。
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美國教育心理家Bloom(1956)提出的教育目標學指出,知識學習可以分為 以下三個範疇:認知範疇、技巧範疇和態度範疇。其中態度範疇描述了學生在情 感方面的反應方式與感受能力,它的過程由低到高可以分為五個層次:接受
(Receiving),是態度範疇內最低層次的過程,學生是被動的要求專注。若連這 一層次也不能達到的話,可以說根本毫無學習可言;反應(Responding),在這層 次,學生不單只對於刺激作出反應,更可主動參與學習過程;評價(Valuing), 學生可對一件物件、一個現象或一份資訊給予評價;組織(Organizing):學生 把不同的價值、資訊及意念擺在一起,並利用他們本身的schema 來將他們容納 在一起,比較、關聯和引申所學過的內容;內化(Characterizing),學生已將所 學視為一種本能。顯然,Bloom 這裡提出的態度範疇,是指學習態度。學習態度 是學習者對學習較為持久的肯定或否定的行為傾向或內部反應的準備狀態,它通 常可以從學生對待學習的注意狀況、情緒狀況、和一致狀態等方面加以判定和說 明。學習態度分為三種心理成分,分別是認知成分、情感成分和行為意向成分。
認知成分是指學生對學習活動或所學課程的一種帶有評價意義的認識和理解,它 反映著學生對學習的價值的認識,是學習態度的基礎;情感成分是指學生伴隨認 識而產生的情緒或情感體驗,如對學習的喜歡或厭惡等,由於情感本身就反映出 學生的學習態度,因此,情感成分是態度的核心;行為意向成分是指學生對學習 的反應傾向,即行為的準備狀態,準備對學習作出某種反應。一般來說,學習的
認知成分是指學生對學習活動或所學課程的一種帶有評價意義的認識和理解,它 反映著學生對學習的價值的認識,是學習態度的基礎;情感成分是指學生伴隨認 識而產生的情緒或情感體驗,如對學習的喜歡或厭惡等,由於情感本身就反映出 學生的學習態度,因此,情感成分是態度的核心;行為意向成分是指學生對學習 的反應傾向,即行為的準備狀態,準備對學習作出某種反應。一般來說,學習的