電腦輔助合作學習

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將科學史融入教學中，能增進學生對科學本質的瞭解，學生不再只是一味 地接受科學理論，而能思考理由；而且使用科學史的資料讓學生產生較為 持久的學習。

Marble (1992)訪談 16 位七年級學生，學生描述的科學是將科學視為追 求知識的過程；或將科學當作是一種滿足人類的需求與願望。Marble 建議 教師在科學教學中，要營造一個類似科學家探究的環境，讓學生想像自己 是科學家正在從事科學探究活動，而且教學中應包含實驗與講解，讓學生 有機會去建構個人與科學知識間的關係，進行概念的遷移並澄清看法，如 此才能增進學生對科學本質的瞭解。

Wolfer 等學者（2001）以職前教師為對象，研究探究式（inquiry）實 驗如何影響學生對科學本質的了解。將研究對象分為兩組，一組以探究式 實驗和課堂討論進行教學活動，另一組則施以傳統驗證式實驗。經過一學 期，研究結果顯示，接受探究式實驗的學生在創造力的角色、科學具暫時 性、主觀、推理、以及社會文化會影響科學理論等方陎，有較明顯的正向 改變。

陳文言（2006）在探討科學史融入自然與生活科技課程對學生的科學 本質觀及科學態度之影響的研究中，將兩班五年級學生分為兩組，一組以 多媒體將科學史融入教學，一組以傳統說故事的方式進行；研究結果顯示，

無論以多媒體或說故事的方式將科學史融入自然與生活科技課程，對於學 生的科學本質觀及科學態度都有顯著的提升。

從上述文獻可知，將科學史以多元形式納入課程中，或是在課堂中進 行探究式實驗的活動增進學生問題的討論，並輔以線上學習的資源，改變 學生的科學本質觀是有可能的。

第三節 電腦輔助合作學習

傳統教室的合作學習（cooperative learning）與 90 年代強調的協作學 習（collaborative learning），其所指的合作學習，在英文的字、意皆略有不 同，Cooperative Learning 指的是「分工合作學習」，Collaborative Learning 則是「協同合作學習」（引自董庭豪，2009）。「分工合作學習」指的是小 組成員主動進行工作分配，每位成員獨自完成小組的一部分工作，每位成

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員完成自己負責的工作後，再將每個人的工作組合為一完整的小組工作；

「協同合作學習」則是更強調學習者中心，小組內的成員不進行細部工作 的分配，工作的完成由所有組織成員共同負責，重視工作運作過程中組織 成員觀點的分享與知識的共構，並共同促使任務的達成。

一、合作學習

合作學習（cooperative learning）自 1960 年代以來一直被許多學者廣 為討論，合作學習是一種系統結構化的教學策略，在合作學習的情境下，

教師將不同能力、性別、種族背景的異質學生分在同一組共同學習，完成 學習任務（Slavin, 1985）。學生在異質小組中彼此互相學習與幫忙、提供 資源、分享學習成果、進而批評修正自我觀點（Parker, 1984）。合作學習 強調將學習活動透過小組分工、社會互動的方式，促使學生在過程中貢獻 自己的力量，完成小組作業，達成學習目標。Johnson 與 Johnson（1994）

提到成功的合作學習頇包含一個明確的目標，大家同舟共濟地將它完成，

所有成果亦應歸於小組全體，並強調每位小組成員對任務的成敗有一份責 任，在合作過程中強調社會技巧的培養。

合作學習透過積極互賴的異質性小組，在教師有系統的指導下，同儕 間彼此鼓勵，學習適切的社會技巧，小組成員都必頇明確瞭解團體目標與 個人的績效責任的重要，經由個人的努力與同儕的彼此協助，才能發揮最 大的學習效果。

傳統的教學關注教室裡的活動，大多數的教師通常使用單向式的講述 法，將知識與經驗傳授給學生，而學生僅是在台下被動的接受，更缺少社 會性的互動溝通；然而，合作學習則提供社會模式的合作，讓學生透過合 作的方式，相互幫忙、提供資源，互相補足成員之間的差異，並一同達成 目標。

隨著科技與網際網路的發達，傳統教室裡的合作學習無法非同步進行，

也缺乏讓學生批判反思與自我監控。因此，網路上的合作學習成為一種全 新的學習環境；網路的合作學習提供學習者互動溝通、表達意見的機會，

並且透過觀摩他人的觀點及腦力激盪的知識建構過程，對學習者在創造力、

問題解決能力方陎亦有所精進（Chen等人，2001）。

二、電腦輔助合作學習的內涵

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在1989年，來自歐洲、美國以及加拿大，專業背景有教育、認知心理 以 及 人 工 智 慧 等 的 20 位 研 究 者 ， 聚 集 於 義 大 利 舉 辦 名 為 「 computer supported collaborative learning」的研討會。會中討論聚焦於五大領域：1.

同儕互動及學習的理論及應用。2.電腦輔助協同工作的研究。3.合作互動 的認知模式。4.電腦網路及電腦中介溝通。5.支援同步合作學習之系統設 計。會中並一致同意未來研究方向應注重同儕互動的過程、而非學習效果

（引自蘇義賢，2008）。由此可知，利用電腦來進行合作學習時，乃跳脫 以往傳統教學重視精熟知識與結果的呈現，更重要的是關心學習社群之間 無障礙的溝通管道，以及成員間互動、分享的情形，並非單純只看學習成 果，更著重在學習過程中的社會互動歷程。

1990年代，強調分散式學習、結合社會網絡的線上合作學習環境應孕 而生，稱為電腦輔助合作學習(Computer-Supported Collaborative Learning, CSCL)，結合網際網路與合作學習（collaborative learning）的概念，目的 在於幫助學習者在學習新知識的過程中，遇到無法解決的學習困難時，提 供合作學習的環境及資源上的支持，學習者透過網際網路利用電腦資源與 同儕或教學者之間進行互動，以這種方式交換彼此的資訊，分享知識並且 共同創造知識。

CSCL 是教育科技研究的新興典範之一（Koschmann, 1996），著重在 使用資訊溝通科技（information and communications technology，ICT）做 為合作學習的媒介，例如：同儕學習與指導、相互教學、問題本位學習、

模擬、遊戲。在 CSCL 的研究領域中認為知識並非直接由教師教導而來，

而是透過與他人合作學習而獲得，以電腦網路為媒介，提供了溝通媒介、

鷹架，以及有效的學生互動來支援合作學習（Stahl, Koschmann, & Suthers, 2006）。CSCL 強調學習者的共同合作，學生不是獨自陎對數位化教材，而 是透過同儕間的互動，從問題表達、問題探究、相互合作，以及觀察他人 如何學習的過程中開始學習。

藉由網路科技，使得傳統教室內的合作學習由固定成員、固定空間、

特定時間的學習方式，延伸為成員、空間及時間均較有彈性的學習社群

（Owston, 1997）。使用網路科技來進行人際互動，透過網路社群的溝通、

商議、協調與知識分享，學習者能在過程中彼此互動、溝通，並可因應情 境扮演不同角色來完成多項任務。

Katz 與 Lesgold（1993）認為傳統的合作小組無法主動增進較高層次

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的認知技能，也無法進行複雜知識結構的建構。要增加同儕彼此的瞭解以 及更活絡的社會互動，尌必頇建置有效的互動工具，讓新概念與既有知識 能產生連結。學生藉由 CSCL 所提供的學習環境，使用較彈性的方式與他 人互動，提出自己的看法並觀摩別人的觀點，相互激盪，透明化的思考過 程促使學生可以清楚了解自己的思考歷程與想法的轉變，也可以透過這樣 的方式去了解或參考他人的思考模式；CSCL 提供自由表述的環境，知識 在其中交流分享，也在其中建構，而學生亦可在其中反思並自我成長。

亦有學者研究指出，使用網路科技的雙向溝通特性對學習者之間發展 批判性思考的歷程有所幫助，運用網路科技並輔以良好的教學設計，可有 效增加教學者與學習者之間以及學習者彼此之間的互動，並引導學習者更 深入的思考與討論，使其符合更高層次的認知目標（Harasim, Hiltz, Teles, &

Turoff, 1995）。此外，在網路化的學習環境中，教學者可透過科技工具來 收集學生學習歷程的資料，讓教學者對學生學習成效的回饋時間從數天縮 短在數分鐘之內，教學者可據此立即調整學習進度與活動內容，鼓勵學生 反思以及監控其自我的思考過程，並促進學生之間的討論（Roschelle et al., 2007）。

研究亦指出，電腦輔助合作學習被證明可以有效地促進高層次的社會 互動，對學習來說最大的益處是促進深層的思考（Scardamalia, Bereiter, &

Lamon, 1994; Suthers, 1998）。例如，Savoraara（2005）對26名13歲學童進 行研究，將學生分為兩組，實驗組的學生使用電腦輔助合作學習方式，而 對照組的學生使用傳統諮詢方式進行探索式專案製作。結果顯示，電腦輔 助合作學習組的學生在監控、呈現知識、分享資訊以及資料庫運用等高層 次認知策略方陎優於傳統學習組；而傳統學習組的學生則在記憶以及內容 評鑑優於電腦輔助合作學習組。

此外，在科學教育中運用CSCL的研究，亦顯示學生在CSCL的環境中，

對於科學的認識、對科學的學習皆有比較好的效果。Hoffman, Wu, Krajcik

＆Soloway(2003)透過線上的學習資源「Artemis」探究學生能否透過線上的 學習探究環境，建構對科學有意義的理解。研究透過蒐集學生在線上的學 習活動影片、互動情形、學生的作品、線上貼文，以及訪談等資料，分析 學生對科學的解釋與理解程度；研究結果顯示，學生藉由線上的學習環境，

活用策略、多陎向思考，較能建立對科學意義性的認識。Sun, Lin＆Yu(2008) 以國小五年級的學生為對象，透過網路上的虛擬自然實驗室的使用，來分

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析學生學習自然科學知識的效果。結果顯示學生在虛擬實驗室中，透過實

析學生學習自然科學知識的效果。結果顯示學生在虛擬實驗室中，透過實