錨式情境教學與相關研究應用及發現

第二節是針對數學文字題的教學提供各種教學法的種類，以及整理各種數學文字 題透過不同教學法介入後的結果做整理。但本研究的教學策略是運用「錨式情境教 學」，因此在本節特別針對錨式情境教學做介紹，本節內容主要針對錨式情境教學法 分為五大部分論述，分別為：錨式情境教學的意義、錨式情境教學的設計原則、錨式 情境教學的優勢、國內學者自行研發的錨式數學影片、錨式情境教學的相關研究發現。

壹、錨式情境教學的意義與設計原則

「錨式情境教學」(Anchored Instruction) 起源於「情境認知」的提出，引起了學 界對傳統教學的反省。美國 Vanderbilt University 的認知科技群（Cognition and Technology Group at Vanderbilt 簡稱 CTGV）更進一步提出了具體的教案及理論結構 (徐新逸，1998；汪明傑、王漢忠、陳德海，2004)。

「錨式情境教學法」(Anchored Instruction)，為該教學主要精神係指在生活中取 材，透過互動式光碟系統呈現一個故事情境，情境中嵌入所要教學的內容與解決的問 題，並經學習者從中發覺問題、形成問題、解決問題，藉以解決一連串的問題(徐新 逸，1998；林生傳，2004)。

CTGV(1992)認為，要創造具有產生性學習活動的錨式情境教學法教材，有以下 幾點設計原則可供參考(引自徐新逸，1998)：

一、光碟呈現形式 (Videodisc-Based Presentation Format)：

Bransford(1988)認為採用光碟呈現做為錨式情境教學法的最大理由是要給學習 者較為真實、有趣的畫面刺激，且希望讓學習者理解學習內容。一旦要學習的概念能 駕輕就熟，要進行學習遷移就不難了！光碟除含有主要學習資料（即具備解題的重要 線索），亦經常隱含一些其它資料。從另一層面而論，這些資料也可能是其它問題解 決的重要訊息， 故可提供不同的探究線索。此外，還有一些其他方面的優點：

1 .具有激勵的因素，給予學習者豐富的訊息，幫助學習者建立健全的問題情境。

2 .提供足夠的訊息，即彌補部份先備經驗不足的學習者，縮短學習者個別間差異。

3 .允許學習者發展重要的「架構識別技巧」。讓學習者具有機會練習如何定義出 主要問題及次要問題，搜尋與再認內容情境中哪些資料與問題相關。

4 .讓學習者具備隨機檢索之能力，可立即地從光碟片中找到解題所需的資料。

二、敘述故事的方式 (Narrative Format)：

以「故事敘述」的方式呈現解題的相關訊息，創造出利於問題解決、具有豐富內 容且有意義的學習情境。如此可讓學習者更易建立類似文字題情境的心智模式，可讓 學習者集中注意力於問題解決的執行工作上，而非單純僅是數學計算。

三、產出性的結構 (Generative Structure)：

「錨式情境教學」嚴謹的架構有別於一般故事，除了嚴謹的特色外，也不會主動 提式學習者下一步為何，而是留給學習者極大的個人思考空間，並讓學習者獨力嘗試 解題。「錨式情境教學法」的故事是開放性的，學習者需要考慮問題解決的各種可能 因素，因此可能產生不同的答案，讓學習者有多面向的思路，激發學習者內在的興趣 與動機。

四、隱藏式訊息的設計 (Embedded Data Design)：

錨式情境教學教材設計上最大的特色在於隱藏式訊息(embedded data)。隱藏式訊 息即隱藏於影片中，且不明確指示學習者何種訊號是與解題相關的訊息。在文字題 (word problem) 中，幾乎與解題有關的數據與語句才會出現在題目裡，學習者不需要 去判讀。但在「錨式情境教學」教材中解決一問題的相關訊息卻散佈於數十分鐘的影 片，與其它無關訊息一起呈現。學習者先得對相關訊息做獨立研判在取捨、決定是否 為所需資料。CTGV 認為隱藏訊息的設計有助學習者主動學習，主動探索並判斷是否 需要此訊息。

五、問題的複雜度 (Problem-Complexity)：

在 Jasper 系列中，每份教材的長度約十五到二十分鐘，大多需要分解成 15 個左 右的子問題。這些需要經過謹慎的計劃與設計，在真實的情境中會面臨的一連串問 題，讓學習者對問題進行思考，透過分析、計畫與決策的過程解題。透過前述過程，

除了可以加強學習者解題能力的信心外，也期待克服可能會放棄解題的恐懼心理。

六、配對式的冒險故事：

在 Jasper 系列有六個冒險犯難故事。主要可分為三個主題：第一是旅行計畫、

第二經商計畫、第三是有關尋路計畫。每一個主題皆有兩個冒險故事。此種配對式教 材於設計上目的有三：一是對於學習的主要知識可不停的重複練習；二是透過同一主 題有兩個故事呈現，兩個是不同的情境，藉此使得學習可以遷移，也能幫助學習者統 整所學的各種知識技能，並可區辨在何種情境下可行與否；三則是可促進學習者在相 似問題的思考。

七、多樣學科領域的設計：

傳統教學中式使用分科課程，數學課通常只會學到數學計算或數學相關的內容，

但與其他學科知識幾乎不會有相關聯，但在實際生活中卻非如此，生活中的各種面向 是環環相扣。因此 CTGV 在發展教材時將多種領域知識做結合，因此有以下三種優 點：

1 .可以幫助學習者將數學思考結合倒其他學科領域中。

2 .可達到知識整合的目的。

3 .可支援學習者資料的獲得、分析與表達。

貳、錨式情境教學的優勢

錨式情境教學法對於教育的的正面意義是不言而喻，不論是運用在數學學習(林 和秀，2006；林秋萍，2006；洪于棋，2009；詹士宜，2008； 劉君毅，1996)或是其 他領域，如自然科(張富然，2004)皆有顯著效果。因此錨式情境教學在教學上有何優 勢，整理於下(徐新逸，辜華興，2000；張大偉、李春鵬，2010；詹士宜，2008；The Cognition and Technology Group at Vanderbilt, 1990)：

一、提供了良好的情境

一掃單調文字，改以影像的方式呈現讓學生彷彿身歷其境，可獲得更充足的學習 訊息、更快進入學習狀態。

二、有利於培養學生的創造力

將生活情境拉到課堂中，讓學生將知識與生活結合與運用，瞭解在生活中可以發 現處處皆能學習與發揮創意。

三、多管道的訊息接收，有助於激發學生的學習動機

傳統課程多以靜態的文字呈現，而錨式情境教學以視覺的影像與聽覺的聲音接 收，取代傳統單一感官，可吸引學生的注意力並能激發其學習動機，使學生能更靈活 的進行心智的思考。

四、可重複的觀看光碟，依照學生的學習進度彈性調整

傳統的教學中，老師無法一直的重複讀題、佈題，但若是透過影片的呈現，學生 可以自行迴轉到需要的部份，可以迅速的蒐尋所要找資料的位置，重複觀看，並進行 討論。

綜合國內研究者林秋萍(2006)、徐新逸(1993)、詹士宜(2004)等人，茲針對國內國 小學生的生活經驗，透過與數學學習目標的結合，研發了下列以「情境式教學」為主 要的學習工具的影片，希望可以協助國小學童以情境替代文字題的抽象意境：

表2-2

幾條呢？因此研究者將這個單元的重心主要著重在「分數」。

二、開生日 Party

為本研究教學介入的單元之一，透過琪琪和弟弟策劃生日 Party，其中牽涉到兩 人的金錢是如何分配到蛋糕、糖果、水果、飲料等。在製作雞尾酒時，各種原料需要 多少的量，最後又可以調配出多少容量的雞尾酒。在飲料的製作過程中，需要多少冰 塊，大、小冰塊的體積又是多少，甚至最後的蛋糕涉及「吋」的測量。因此研究者將 這個單元的重心主要著重在「容量」與「體積」。

三、園遊會策劃

琪琪、祐祐、小君三人為了學校的園遊會活動苦心的思考著要賣什麼東西，在集 思廣益之下想到了黑輪、米血和飲料，最後也決定請賣飲料的黃媽媽幫忙。其中要學 習者計算出關東煮與泡沫紅茶何者的收入較高？買飲料時要付多少錢？以及需找回 多少錢?電話的訂單共是訂多少杯?若是賣飲料，飲料的原料與成本各需多少錢?賺來 的錢是否足夠支付成本呢?以上問題多數涉及「金錢」的計算與比大小。

四、看電影

琪琪與好朋友相約看電影，過程中需要先決定要看哪一個時段的電影，涉及了電 影時刻表的閱讀，也要計算好路程花多少時間以決定要何時出門。看完電影後，兩人 在一起到文具店買書籍文具。過程中不僅要算兩地之間的往來需要多少時間？看完電 影是幾點？電影票與飲料麵包各花了多少錢？以及離家在外的時間有多久？這個單 元的問題主要是「時間」的計算。

參、錨式情境教學的相關研究與發現

為了讓學習障礙學生的數學學習能力得以改善，自 1990 年代起台灣開始有研究 者進行相關的研究，整理相關研究於表 2-3。其中下列研究之研究對象為普通班學生 有 6 篇，學習障礙學生有 3 篇，就學階段有 9 篇皆是國小學童。本研究的表格順序先 為年代逐漸遞增，再由姓氏的筆劃、名字的第一個字排列之：

表 2-3

作者

作者

綜合上表得知多數研究有以下共通點：1.該教學法介入的前、後，學生的學習成 就提升；2.該教學法介入的前、後，學生對數學的態度是正向的，但在辜華興(1998) 的研究中則無顯著差異；3.具有學習的保留效果；4.認為數學學習上增加了趣味、挑 戰與自信。較特別的是亦有研究者將錨式教學法應用在自然科的教學上，對學生的自 然科學習亦具有影響力。