第二章 文獻探討
第二節 電腦輔助教學的內涵與相關理論
一、電腦輔助教學的意義
自 從1954年, Thorndike的教學機及Skinner編序教學機發明之後,電 腦 便 大 量 被 應 用 在 教 育 的 各 個 領 域 ; 到 了1977年,個人電腦開始大量生產 後,電 腦 也 從 原 來 的 專 業 用 工 具,變 成 了 普 遍 又 大 眾 化 的 生 活 應 用 工 具( 引 自 鐘 樹 椽,1996)。電腦輔助教學之濫觴係Skinner利用編序教學法所提倡 的 教 學 機 , 將 編 序 教 材 輸 入 電 腦 , 使 學 生 與 電 腦 之 間 進 行 刺 激 與 反 應 的 回 饋 作 用 , 並 產 生 增 強 效 應 , 建 立 起 新 的 行 為 習 慣 , 以 達 成 學 習 成 效 的 一 種 教 學 方 法( 蔣 德 勉, 1983)。根據 Hicks 與 Hyde(1973)的觀點認為電 腦 輔 助 教 學 是 一 種 直 接 運 用 電 腦 交 談 模 式 呈 現 教 材 並 控 制 個 別 化 學 習 環 境 的 教 學 過 程 , 施 婉 悅 (1996)綜合學者所提的電腦輔助教學定義,指出電 腦 輔 助 教 學 乃 是 一 種 使 用 電 腦 作 為 輔 助 學 習 的 教 學 方 法 , 電 腦 本 身 是 教 學 工 具 , 由 指 導 者 提 供 一 個 經 過 縝 密 設 計 的 課 程 , 以 供 學 習 者 進 行 學 習 , 學 習 的 進 度 完 全 依 照 學 習 者 的 能 力 而 定 , 且 能 得 到 立 即 性 回 饋 之 學 習 方 法 。
隨 著 資 訊 科 技 的 快 速 發 展 , 電 腦 輔 助 教 學 除 了 文 字 的 呈 現 之 外 , 更 增 添 了 聲 光 、 動 畫 及 音 效 等 多 媒 體 的 功 能 , 電 腦 輔 助 教 學 有 了 新 的 詮 釋 和 界 定 , 電 腦 輔 助 教 學 是 指 利 用 電 腦 設 計 的 一 套 完 整 的 教 學 材 料 , 以 協 助 教 師 從 事 個 別 化 教 學 , 使 學 生 能 按 照 自 己 的 能 力 及 進 度 進 行 學 習 , 並 藉 由 電 腦 的 聲 光 、 音 效 及 動 畫 等 特 性 , 增 強 學 習 者 學 習 成 效 的 一 種 方 法 ( 黃 良 成 , 1997)。Hannaford(1983)認為電腦輔助教學有以下之特點:(一)個別 化 : 可 依 學 習 者 的 程 度 , 提 供 適 當 的 教 材 ; ( 二 ) 增 進 學 習 動 機 與 興 趣 ;
( 三 ) 交 互 反 應 : 提 供 立 即 的 回 饋 。
由 以 上 所 述 可 知 , 電 腦 輔 助 教 學 是 以 電 腦 為 工 具 的 教 學 形 式 , 經 過 資 料 的 蒐 集 、 統 整 後 , 透 過 電 腦 系 統 , 應 用 電 腦 軟 體 預 先 設 計 完 整 的 課 程 , 經 過 適 當 評 估 後 , 載 入 程 式 系 統 中 , 透 過 電 腦 執 行 課 程 , 呈 現 給 使 用 者 , 不 但 具 有 互 動 性 、 亦 能 即 時 回 饋 , 在 學 習 時 更 具 有 連 結 簡 單 方 便 的 使 用 模 式 , 學 習 者 只 要 輕 輕 一 點 , 即 能 輕 鬆 學 習 , 既 方 便 又 省 時 。 然 而 電 腦 輔 助 教 學 基 本 上 還 是 以 教 師 為 主 體 , 教 師 以 電 腦 為 工 具 , 再 搭 配 適 當 的 教 材 教 法 以 達 成 其 教 學 及 溝 通 的 目 標 。 因 此 , 實 施 電 腦 輔 助 教 學 教 師 的 地 位 更 形 重 要 , 教 師 非 但 要 具 有 電 腦 方 面 的 基 本 知 識 , 同 時 也 要 具 有 教 育 學 及 心 理 學 的 知 識,若 以 教 學 對 象 為 特 殊 兒 童,則 更 需 要 具 備 特 殊 教 育 的 專 業 知 識,
方 能 更 有 效 的 運 用 此 教 學 方 法 來 引 導 學 生 進 行 有 效 的 學 習 。 更 簡 單 的 說 , 電 腦 輔 助 教 學 是 利 用 電 腦 科 技 的 功 能 並 結 合 教 育 理 念 的 一 種 教 學 方 法 , 教 師 需 同 時 具 備 教 育 得 專 業 知 能 及 資 訊 相 關 素 養 能 妥 為 運 用 。
二、電腦輔助教學的內涵
電 腦 輔 助 教 學 發 展 迄 今 近 半 世 紀 , 許 多 學 者 紛 紛 對 電 腦 輔 助 教 學 提 出 不 同 的 內 涵 和 看 法 , 蕭 金 慧 (2000)指出多數人將電腦輔助教學分為工具 與 形 式 兩 種 , 其 分 述 如 下 :
(一)電腦輔助教學為教學工具
此 論 點 之 電 腦 輔 助 教 學 係 指 將 教 學 科 目 的 教 材 內 容 透 過 電 腦 呈 現 給 學 生 進 行 學 習 。 其 內 容 的 呈 現 與 設 計 , 需 要 符 合 教 學 的 理 念 。 其 教 學 的 過 程 包 含 有:1.呈現教材內容;2.教師引導與學生學習;3.學習者思考與 練 習;4.學習成效的評估等四個階段(Alessi & Trollip,1991)。杜日 富(1989)認為電腦輔助教學就是利用電腦不受空間及時間限制的特性,
來 做 為 補 救 教 學 及 幫 助 學 習 的 工 具 。
(二)電腦輔助教學為教學形式
就 教 學 形 式 而 言 , 電 腦 輔 助 教 學 是 指 利 用 電 腦 系 統 的 功 能 , 把 已 放 入 程 式 系 統 中 的 課 程 直 接 交 給 學 生,讓 學 生 與 此 系 統 進 行 互 動 學 習(李瑞 文 等 譯,1995)。劉祥通和何素華(1997)也指出電腦輔助教學是預先規 劃 完 整 的 課 程 與 教 材 , 經 過 設 計 與 評 估 之 後 存 入 電 腦 之 中 。 學 生 在 電 腦 上 按 照 一 定 的 步 驟 , 依 據 自 己 的 需 要 和 進 度 , 將 所 欲 學 習 的 課 程 , 與 電
腦 互 動 進 行 自 我 學 習。再 就 電 腦 輔 助 教 學 工 具 層 面 來 看,葉 淑 欣(2001)
分 將 其 分 為 以 下 四 種 層 面 :
1.教學型態:使用電腦輔助教學的學習方法,學習者可依個別的能力 及 學 習 進 度 進 行 學 習 , 藉 此 輔 助 教 師 從 事 個 別 化 教 學 。 2.教材設計:所呈現的內容乃經由縝密的設計和適當的規畫,形成一
套 完 整 的 教 學 材 料 。
3.教材呈現方式:將已設計之教材,結合電腦的聲光、音效及動畫等 特 性,更 生 動 活 潑 化 的 呈 現,引 發 學 生 的 學 習 動 機,
以 增 強 學 習 者 的 學 習 成 效 。
4.學習回饋方式:運用立即的回饋,形成電腦與學習者對話的形式。
透 過 對 電 腦 輔 助 教 學 內 涵 的 探 討 , 可 知 電 腦 輔 助 教 學 乃 是 將 電 腦 視 為 一 輔 助 教 學 的 工 具 , 換 句 話 說 , 電 腦 僅 具 服 務 性 質 , 提 供 協 助 , 如 何 使 此 高 功 能 的 輔 助 工 具 在 教 學 上 發 揮 最 大 的 效 能 , 師 生 仍 為 教 室 中 的 主 要 控 制 者(Degroff, 1989)。另外以電腦輔助教學的教學形式來區分,根據 潘 裕 豐 (1996)、杜日富(1989)之分類方式可區分為以下幾類:
1.反覆練習式:操作者依據個人的能力水準來選擇題目及進度,不受 教 學 者 情 緒 因 素 的 干 擾 , 電 腦 會 有 耐 心 地 等 學 生 回 答 之 後 再 回 饋 , 不 致 於 受 到 人 為 的 情 緒 而 影 響 了 學 習 品 質 。
2.個別指導式:以直線式的呈現教材及資料,其功能有如一般之教師。
學 習 者 可 以 依 照 自 己 的 程 度 或 興 趣 選 擇 適 合 自 己 的 教 材 。
3.測驗式:由電腦出題並計分,以顯示學習效果,目前的電腦輔助教 學 軟 體 大 多 採 用 此 一 模 式 。 例 如 以 教 導 式 為 主 、 練 習 式 為 輔 之 教 學 軟 體 , 其 主 要 目 的 是 在 增 加 軟 體 的 實 用 性 。 4.模擬式:以簡化現實世界成虛構世界,再由虛構的單純世界去模擬
複 雜 的 現 實 世 界 , 其 層 次 較 高 , 早 期 多 用 在 軍 事 訓 練 上 。 若 屬 較 危 險 或 不 易 到 達 的 學 習 情 境 , 亦 可 透 過 電 腦 以 模 擬 的 方 式 來 進 行 學 習 , 不 但 能 避 免 危 險 , 同 時 亦 可 達 到 預 期 的 學 習 效 果 。
5.遊戲式:具有教學效果之遊戲軟體,例如:坊間非常受歡迎的遊戲 軟 體 、 電 子 童 話 書 、 電 腦 益 智 軟 體 、 各 種 搭 配 學 科 而 設 計
的 套 裝 遊 戲 軟 體…都是。
從 上 述 可 知 電 腦 輔 助 教 學 的 是 一 種 可 幫 助 教 師 進 行 教 學 工 作 , 且 有 助 於 學 生 學 習 成 效 提 昇 的 一 種 教 學 工 具 , 將 欲 進 行 教 學 之 教 材 內 容 事 先 加 以 規 畫 、 設 計 成 一 套 有 系 統 的 教 材 , 並 結 合 電 腦 的 聲 光 、 音 效 及 動 畫 等 特 性 , 以 生 動 活 潑 有 趣 的 方 式 , 讓 學 生 進 行 以 個 體 為 主 之 自 我 學 習 , 可 以 反 覆 不 斷 地 練 習 , 同 時 也 會 有 立 即 性 的 反 應 回 饋 , 使 學 習 者 能 有 效 掌 握 自 己 的 學 習 進 度 和 需 求 , 以 達 到 個 別 化 教 學 的 學 習 目 標 。
三、電腦輔助教學與特殊教育
由 於 電 腦 輔 助 教 學 的 特 殊 功 能 , 使 得 枯 燥 乏 味 的 傳 統 教 學 變 成 了 生 動 活 潑 又 有 趣 的 學 習( 吳 明 權,1991)。電腦輔助教學具有不同於一般以「人」
為 媒 介 的 教 學 特 色 , 電 腦 本 身 具 有 生 動 的 畫 面 與 語 音 輔 助 的 特 質 , 可 以 吸 引 學 生 的 注 意,進 而 提 昇 學 生 學 習 的 專 注 力 和 興 趣。Budoff,Thormann 與 Gras(1984)指出使用電腦輔助教學對於特殊兒童有以下之益處:個別化 學 習、有 自 己 的 學 習 速 度、得 到 立 即 的 回 饋、獲 筮 持 續 不 斷 的 引 導 和 校 正 、 可 以 沒 有 壓 力 地 重 複 練 習 、 有 次 序 的 學 習 及 學 習 的 障 礙 可 以 減 到 最 小 等 等 。 就 上 述 電 腦 輔 助 教 學 在 於 特 殊 教 育 的 益 處 , 研 究 者 參 酌 相 關 學 者 之 論 點 , 歸 納 說 明 如 下 :
(一)因應個別之差異,以達個別化教學的目標
電 腦 輔 助 教 學 適 合 個 別 化 教 學 , 在 電 腦 輔 助 教 學 中 , 學 習 者 可 自 行 調 整 學 習 的 速 度 , 教 材 內 容 也 可 隨 學 習 者 的 反 應 與 學 習 態 度 而 改 變 , 讓 學 習 者 依 個 人 的 學 習 能 力 、 學 習 進 度 及 個 人 學 習 的 需 求 , 選 擇 合 適 的 電 腦 輔 助 教 學 軟 體,進 行 個 別 化 的 學 習( 陳 守 仁,1993;游 惠 美、孟 瑛 如 , 1998) 。
(二)提供雙向互動的教學方法,對於學習者之學習結果及反 應立即給予回饋
在 電 腦 輔 助 學 習 中 , 學 生 回 答 完 問 題 後 , 就 可 以 立 即 得 到 問 題 的 答 案 , 不 需 像 傳 統 教 學 中 , 等 整 張 考 卷 做 完 批 改 後 , 才 能 知 道 答 案 。 電 腦 可 以 針 對 每 個 學 生 學 習 的 結 果 給 予 不 同 的 回 饋 , 答 對 時 , 可 以 給 予 正 增 強 及 正 面 的 回 饋 , 答 錯 時 , 也 可 以 予 以 鼓 勵 及 提 供 正 確 答 案 的 相 關 線 索
(Budoff, Thormann & Gras, 1984)。
(三)課程內容已由各相關專家精心設計,提供教師良好的教 材
電 腦 輔 助 教 學 軟 體 的 完 成 , 通 常 經 過 教 學 內 容 的 概 念 分 析 、 教 學 的 設 計 、 再 經 過 評 估 , 且 將 學 習 過 程 切 割 成 小 單 元 , 一 步 接 一 步 漸 進 式 的 指 導 , 可 以 降 低 學 習 的 難 度(Budoff, Thormann & Gras, 1984)。
(四)多媒體的發展與應用,使電腦輔助教學具有良好的教學 效果
在 教 學 上 電 腦 可 以 透 過 生 動 的 影 像 、 鮮 豔 的 色 彩 及 文 字 、 聲 音 的 輔 助 以 吸 引 學 生 的 注 意、進 而 提 昇 學 生 學 習 的 專 注 和 興 趣( 鐘 樹 椽,1995)。
(五)可記錄學生之學習情形,提供教師調整教學與輔導學生 之參考
電 腦 輔 助 教 學 可 以 針 對 不 同 的 學 生 施 與 不 同 的 反 應 回 饋 , 提 供 不 同 的 學 習 速 度 , 且 可 累 計 學 生 的 學 習 成 就 , 給 予 適 性 的 評 量 , 因 而 被 認 為 是 最 能 達 成 個 別 化 教 學 目 標 的 教 學 模 式 ( 張 再 明 、 陳 政 見 , 1998) 。
(六)學生較能主動且不受時、空之限制的學習
電 腦 輔 助 教 學 除 了 能 夠 提 供 個 別 化 的 教 學 外 , 且 較 不 受 教 學 空 間 及 時 間 的 限 制 , 機 器 能 夠 提 供 不 受 人 性 干 擾 的 教 學 , 其 多 元 媒 體 的 功 能 可 以 提 供 模 擬 實 驗 的 情 境 ( 林 宏 熾 , 1995) 。
因 此,電 腦 輔 助 教 學 之 不 受 時 空 限 制 等 特 性,不 但 可 運 用 於 個 別 或 團 體 教 學,且 能 彌 補 教 師 無 法 在 有 限 的 教 學 時 間 內,提 供 每 位 學 生 足 夠 的 指 導 之 缺 憾。電 腦 給 予 立 即 的 回 饋,可 以 增 加 學 生 學 習 的 動 機,相 較 於 傳 統 式 的 教 學 方 式,電 腦 輔 助 教 學 能 提 供 更 為 多 元 化 的 教 學 方 式,而 其 學 習 者 控 制 的 特 性 , 則 更 能 滿 足 個 別 化 的 教 育 目 標 之 需 求 。
四、電腦輔助教學的相關理論
電 腦 輔 助 教 學 是 電 腦 科 技 與 教 育 理 念 結 合 的 一 種 教 學 法 。 在 教 學 設 計 時 , 必 須 考 量 到 諸 多 相 關 因 素 , 如 : 學 習 理 論 、 學 習 動 機 、 教 材 教 法 等 。 因 此 電 腦 輔 助 教 學 在 課 程 設 計 時 的 理 論 基 礎 對 於 教 學 軟 體 的 設 計 相 當 重