第二章 文獻探討
第三節 資訊融入運用於合作學習中
第二章 文獻探討
本章一共分為三小節，第一節科學探究能力，第二節透過合作學習達成知識的建構，
第三節資訊融入運用於合作學習中。
第一節 科學探究能力
壹、科學探究教學
探究教學是以建構主義為取向的教學方法。建構主義因理論背景不同而區分為四個 派別：個人建構主義(personal constructivism)、根本建構主義(radical constructivism)、社 會建構主義(social constructivism)和情境建構主義(context constructivism)。個人建構主義 學者 Kelly(1965)認為，知識是學習者本身的探究而建構的，他認為知識是個人與環境的 互動而賦予外在世界的意義，強調學習的主體是學習者。根本建構主義學者 Von Glasersfeld(1981)認為學習者的主動性與學習者所學習的新知識是奠基於舊有知識上。社 會建構主義學者 Vygotsky(1962)從社會認知心理學的角度，主張個人知識應包含自發的 知識和正式的知識，也就是學習者自己建構的知識和學校或團體介入建構的知識。情境 建構主義學者 Cobern(1993)強調個人對知識的建構必須發生在情境脈絡之中。綜合上述 學者之主張，建構主義應該包括下列各點：
一、 知識不是被動的接受，而是主動建構。
二、 新知識必須建立在已有知識的基礎上。
三、 知識是個人與周遭環境互動產生的。(引自林正發，2008)
目前中小學教師採用的教學模式仍是講述式的教學模式為主，教師依課程進度表將 其準備的教材內容講給學生聽或演示給學生看，學生是被動地聽講或觀看。雖然教師在 備課過程會考慮學生的先備知識，但大都是根據其教學經驗，很難以個別學生的先備知 識為基準。講授式教學是以教師為主學生為客的一種教學模式，學生處在被動的地位，
並不合乎知識建構的精神。為使學生在學習階段能夠建構自己的知識，教師需以建構知 識的教學模式為主。Bybee 的建構教學 5E 模式分述如下：
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一、 參與(Engagement)階段：扮演學習任務的起始階段，主要以預先設計的活動或任務，
將學生過去和現在的學習經驗加以連接，其設計流程著重在學生在學習過程的思考 歷程。
二、 探索(Exploration)階段：本階段希望藉以學生在「參與」階段所得到的新知識與概 念作為經驗基礎，讓學生對問題進行解決的過程中，基於過去的這些經驗基礎，對 所學到的新概念和過程技能重新加以確認並發展。
三、 解釋(Explanation)階段：本階段是讓學生能夠在進行問題解決時，針對特定面相讓 學生有機會歸納資料，協助其概念上的理解。
四、 精緻化(Elaboration)階段：這個階段是對學生新形成的概念重新加以挑戰，讓學生 能夠將其概念延伸發展外，還能夠去應用並產生新的想法。
五、 評鑑(Evaluation)階段：本階段鼓勵學生去評估他們自己的理解和能力，另一方面提 供機會讓老師去評鑑學生在學習過程所獲得的成就。(引自林正發，2008)
整理上述，如圖 2-1-1：建構教學 5E 模式。
圖 2-1- 1：建構教學 5E 模式
5E 教學模式的第一個階段即要學生能夠參與而不是被動接受，在國小階段透過實 驗或科學活動是能夠吸引學生參與的教學方式，從實驗或科學遊戲中，學生可以從形成 問題、設計實驗步驟、蒐集資料、分析結果等過程中，不斷練習探究技能。建構主義的 教學模式強調，教學活動必須考慮學生的基本能力、概念知識，強調新舊知識的連結。
建構主義是科學探究教學的理論基礎(顏弘志，2004)，因為建構主義觀點對於教師在理 解學生在科學探究活動中學習的複雜性有幫助，也能幫助教師重新理解與連貫相關教材，
並用於科學探究教學中。教育部(2008)國民中小學九年一貫課程綱要自然與生活科技領 域也明白指出探究活動是學會觀察、詢問、規劃、實驗、歸納、研判，也培養出批判、
創造等各種能力。
參與 探索 解釋 精緻化 評鑑
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探究教學雖然是以學生為主的教學活動，並非意味著放任學生自由學習，或教師依 個人習慣或興趣毫無目的的教學，探究教學仍是一個系統化、結構化的教學模式。美國 國家科學教育標準(National science education standard)(NRC，1996)指出，科學探究是一 個過程，包括問問題、計畫和使用適當的工具與技術收集資料，批判的思考和邏輯的分
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美國國家科學教育標準(National science education standard)(NRC，1996)提出促進科 學探究的改變如表 2-1-1：促進科學探究的教學變項。
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13 活科技領域及 NSES，將科學探究能力分為四個面向：1.形成問題或假說的能力。2.設計 研究的能力。3.收集呈現數據的能力。4.分析解釋結果的能力。在這四個能力向度中，
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王博賢(2009)以台北市某國小五年級學生為研究對象，利用「知識論壇」 (Knowledge Forum，一個以知識翻新(knowledge-building)教育思想為核心所建立的電腦輔助合作學
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科學探究教學不應只是一種教學方法與策略，它應包含教師的「教」與學生的「學」。 在教師的部分，除了教學的基本知能外，對於「科學本質」和「知識形成」兩方面都必 須清楚理解。而教師的核心信念，對於表徵於外的教學方法有決定性的影響。因而在實 施探究教學時，必須對於原以目標或內容為導向的教學理念作出改變，以建構主義作為 實施探究的基本精神。在學生方面：探究學習可以讓學生體會，如何透過科學方法解釋 科學現象，利用收集證據來解釋問題。透過探究的歷程，使新舊知識得以連結，並以討 論的方式形成主張。此一過程，學生並不只是學到科學的內容知識，對於科學本質、過 程技能及探究能力都有影響。
17 策略(Johnson, Johnson & Stanne, 2000；Slavin, 1994)。
合作學習常常被誤認為一般學習分組，合作學習分組方式與一般學習分組的分組方
18 員間的溝通。林達森(2001)指出，合作學習的運作原理大致包含 1.特長互補原理、2.個別 績效計量原理、3.成功機會均等原理、4.群體目標、5.資源共用原理、6.團隊競爭、7.適
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21 工具，可以幫助學生對資料的組織、整合及記憶(D’Antoni ,Zipp, & Olson ,2009)。運用 心智圖作為寫作策略，對學生的寫作學習是有幫助的(Al-Jarf ,2009)。在商業上越來越多 案例使用心智圖，因為心智圖對於解決問題和發展創意的活動相當適合(Gilhooly ,2006)。
從以上的文獻，可以了解心智圖對於學生得學習具有正向效果，而且是用在各種領域。
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的良好教學策略。美國國家科學教育標準在其教學標準 B 指出，要設法使學生們認識 到並擔負起他們在自己的學習中所應擔負的那份責任，並且努力達成(NRC，1996)。
所以合作學習不僅提供一個良好的學習環境，共重要的是把學習責任回歸給學生，符合 以學生為主體的教學趨勢。國小學童在學習動機上雖然非常強烈，但是學習的基本方法 卻是很薄弱。在實際教學上，教導學生使用正確的學習方法，可以延續學生的學習動機，
以及獲得比較好的學習成效。因此本研究嘗試以行動研究的方式探討實施資訊融融入合 作學習的歷程，藉由研究者的省思與發現，將研究結果做為改進自然與生活科技領域教 學之參考。
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第三節 資訊融入運用於合作學習中
壹、何謂資訊融入
在資訊化的社會中，培養每個國民具備運用資訊科技的基本知識與技能，已為世界 各國教育發展的共同趨勢。傳統的讀、寫、算基本素養已不足以因應資訊社會的需求，
具備資訊科技的能力儼然成為現代國民應具備的第四種基本素養(教育部，2008)。同時 教育部(2008)國民中小學九年一貫課程綱要重大議題(資訊教育)中明訂課程目標為：
一、導引學生瞭解資訊與網路科技與日常生活的關係。
二、培養學生使用資訊與網路科技的基本知識與技能。
三、增進學生利用各種資訊與網路科技技能，進行資料的搜尋、處理、分析、展示與溝 通的能力。
四、培養學生運用資訊科技進行邏輯思維的習慣，以有效解決日常生活與學習的問題。
五、導引學生瞭解資訊倫理、資訊安全及資訊相關法律等相關議題。
六、培養學生使用資訊與網路科技的正確態度，應用資訊科技提升人文關懷，增進合作、
主動學習的能力。
課程目標第三項中，資料的搜尋、處理、分析、展示與溝通的能力與科學探究能力 有密切的關係。美國科學教育標準(NRC，1996)列出 K5 到 K8 應該具備的探究能力中的 第三項，使用適當的工具和技術收集、分析和解釋資料：運用電腦來收集資料、整理並 呈現證據，學生應該要能使用軟硬體來接收、收集、儲存、修正並組織資料。
資訊化雖然非常重要，但在資訊與教學結合的過程中，並不是一股腦全部電腦化。
王全世(2000)即指出資訊化不等於電腦化，但是以電腦與網路作為資訊的主要來源。從 早期的電腦輔助教學、多媒體教學進步至今的網路教學時代。透過遠距離教學可不受時 空的限制，教師不一定要自己開發程式，卻可讓學生得到學習上的協助(李忠謀、邱瓊 芳，1999)。
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是達到顯著水準，進一步探討實驗組學生對資訊融入合作式學習方式的看法及反應時，
除了部分較內向的學生較不適應外，大多數的學生多持正面肯定的態度，且認為自己在 考試成績上有顯著的進步，也覺得此教學方式比較有趣，並且表示願意繼續使用此種方 式，上自然與生活科技領域的其他單元或其他科目。
近幾年資訊及網路科技快速發展及普及，資訊融入教學的授課方式受到重視及廣泛 的應用。在國小高年級的自然與生活科技領域分組學習中，除了在學習方向的引導外，
工具的提供與教導也非常重要。林育沖(2002)在其「在國小自然與生活科技領域利用資 訊融入 STS 專題式教學之行動研究」研究中提到：
一、 學生在專題研究問題的選擇上讓學生有較高的選擇權，選擇自己喜歡的題目，可以 讓學生有較強烈的學習動機與學習成果；合作學習的方式在本研究中以情誼分組較
一、 學生在專題研究問題的選擇上讓學生有較高的選擇權，選擇自己喜歡的題目，可以 讓學生有較強烈的學習動機與學習成果；合作學習的方式在本研究中以情誼分組較