認知支持工具和鷹架的設計

在認知支持的學習環境下，學習方式和過程可以有很多改善空間，也可以有 重大的改變，例如Fisher(2000)建議基於網路學習環境下，教師要在科技的協助 下以學生參與完成任務的方式進行教學。在這樣的學習情境中，學生完成任務的 步驟在時間上並不一定要與概念的層級相匹配。對學生來說總體觀察是非常重要 的，因此概念層級中最高級的應先行到來。又學生需要對結果的理解來建構一個 在他大腦中能夠參照使用的認知地圖(cognitive map)，當認知地圖構造完成，學 生將尋求哪一種類型的學習活動最為有效，並應用這方法激發一種個體化的創 新。若學生對認知地圖沒有瞭解，他們可能會被弄得糊里糊塗並迷失在學習的過 程中。這種先給學生最終產品的呈現方式，稱之為反向成型法(reverse shaping) (Fisher, 2000)。Oliver 和 MacLoughlin(2001)提出有關建構性學習支持的原則：提 供知識建構過程的經驗、提供多重認知的經驗和評量、提出相關且有效的學習任 務、鼓勵學習過程的自主學習和討論、重視社會經驗的學習、鼓勵對多種解題策

略的思考和探索、鼓勵自覺的知識建構過程。而根據Means 和 Knapp(1998)的研 究，學習不利的學生可以在意義化及關聯性的脈絡中學會基本技能，並且能從同 時強調解答與如何獲得解答的教學指導中得到學習進展。換言之，複雜的技能不 必然以熟練基本技能開始依序前進的方式進行。

上述這些研究和觀點，為一般線性、程序性學習擴展出新的教學視野，也提 供出開創新學習的機會，它反映出學習存在著複雜、多元、非線性、非序列的特 性，而這些特性不僅與大腦處理訊息頗相近，也與學習者進行學習活動時的真實 情境相近。然而，複雜、多元、非線性、非序列的學習情境，雖符合大腦的自然 學習的方式，但比直接餵養大腦訊息，需要更多的認知支持和鷹架，這樣大腦才 能獲得組織良好的知識和概念架構，以及更有效率的學習方式；而與學習活動的 真實情境相近時，同樣的亦需更多的認知支持和鷹架，學習的真實性才得以發 生。又有效和適當的認知支持，它是擴展最適發展區必要的鷹架。因此，構築出 良好的認知支持工具和認知支持環境，是滿足複雜、多元、非線性、非序列學習 的必要基礎（如圖16 所示）。

圖16 工具與鷹架的認知支持

4.3 結語

學習環境是提供一個給學習者可以在其中進行探索、思考、理解、建構和發 展的場所，建立這種學習環境需滿足學習者可以自主和自由學習的機會，及建構 出良好的知識結構和整體的概念體系外，亦要有足夠可支持其進行建構性學習的

各種資源和工具。因此，理想的學習環境設計就必須對學習情境、學習資源、學 習工具和意義建構等各種要素和交互作用的關係規劃出適切和適性的認知支持 安排，這些安排除了認知因素外亦需考慮到非認知因素(情意)的影響。如 Bastiaens 和Martens (2000)就曾指出學習活動的支持設計可以分成兩類：一種是用來建構 和組織學習過程；一種是用來激發學習者的學習興趣。前者所指的就是屬認知因 素的部分，後者則是屬非認知因素的部分。又從學習者的學習行為來看，非認知 因素所產生的引發效應常常是更優先於認知因素的效應，例如：愉悅、放鬆的學 習氛圍，可幫助學習者有機會去貫通產生更好的聯結，這樣才有創造性。此從「基 於腦的學習理論」中提到大腦需要一種「高挑戰、低威脅」的論點也得到一些支 持。因此進行學習環境設計時，認知與非認知因素以及其交互關係都需妥切的處 理。

概念認知支持學習環境設計的目的在協助學習者進行有利的概念學習，因 此，從積極面來說就是在提昇學習者的概念基礎及擴展概念的層面，而從消極面 來說則是排除概念學習的干擾因素。但不管是從積極面或消極面著眼，首先必須 做的就是學習問題的分析，而後依據問題的相關因素進行診斷，最後依據問題原 因與診斷結果提出解決策略（處方）。解決策略方面可分成兩大部分：一是整體 設計部分，包括概念結構、整體課程、課堂與網路共構的認知學習情境、課程和 教學實施和評量迴饋等設計。再則是認知支持功能設計部分，包括引發動機的認 知情景、真實性的模擬學習情境、學習者可自行創設例子的情境、多重表徵情境、

多重聯結情境等設計，以及學習生成歷程的組織和安排等。