第二章 文獻探討
2.2 鷹架理論
鷹架（scaffolding）源自建構主義的概念，是由 Wood、Bruner & Ross (1976) 等人所提出，其基本概念是源自於 Vygotsky 的學習理論。建構主義在探討個體學
Vygotsky （1978） 提出兒童的學習發展狀態上，在「實際上能解決問題的 能力」以及「經過協助後能解決問題之能力」之間存在一個「可能發展區」（the zone of proximal development, ZPD）；兒童的心智發展與成人或社會互動有關 聯性，反而和實際年齡沒有絕對關係，而教學者應協助學習者藉由與專家或同儕 間的互動合作，經過內化達到可能發展區的發展。
在可能發展區裡，別人給予兒童的協助，即稱為鷹架作用（張春興, 1996）。
鷹架可能是一種教學策略或教學工具，是一種暫時性的支持，隨著學習者精熟度 的增加，鷹架輔助應逐步減少。最終，學習者能夠獨立達到欲求的知識技能水準，
而不仰賴任何鷹架輔助（Greenfield, 1984），而這就是鷹架輔助的最終目的。
可能發展區(ZPD)
圖 1 可能發展區示意圖
Greenfield （1984）提出六個鷹架教學法的原則：
1.在實際教學活動，由專家充當學習者能力發展的鷹架；
2.支持的程度依學習者目前的程度而調整；
3.學習者的能力增進時，支持的數量隨之遞減；
4.支持的多少與工作難度成正比；
5.支持以逐步漸進與隨時校正的方式進行；
6.支持以導向內在化為目標，逐漸使學習者能夠獨立自主。
鷹架需契合學習者認知組織特質：相關鷹架的研究指出，當教學者提供的鷹 架是有系統的、且符合學習者認知組織特質時，學習者較容易超越原來的認知層 次 （Bruner, 1989）。搭設鷹架需包含兩個構面的考量（Dyson, 1990）：
（a）水平性：配合學習者的社會背景、個人經驗、學習者真實發展區之所在。
（b）垂直性：提供結構化的知識，並使學習者認知多元化，以培養應用能力。
潛在發展的能力
實際的能力
從上述原則可得知，鷹架輔助為一動態過程，是由能力高的專家擔任鷹架，
且須提供學習者有系統的輔助且考量到學習者原本的認知特質與能力，期望學習 者內化後達到可能發展區的發展，最後鷹架輔助需隨著學習者能力的增長而逐漸 移除，在學習者達到欲得到的能力之前，鷹架需全部移除。
2.2.1 鷹架的種類
鷹架的種類隨著使用的教學法而有不同種類。Anderson, Armbruster, & Roe (1990) 認為鷹架有兩大種類，暗示和建議。Hall (2001)指出鷹架工具可能是語言、
計算工具、圖像等。近年來，鷹架教學的概念逐漸擴大，包括許多用來輔助學生 的工具和學習資源都被視為一種鷹架，這些工具和資源被引入多媒體和超媒體的 學習環境中，提供學生學習時的輔助（Kao, Lehman, & Cennamo, 1996）。陳定 邦 (2003)認為電腦是能幹的同伴角色，是一個重要的鷹架來源。
Wood 等三人也整理出六種鷹架在學習上的所能提供的支援，並指出這些由成 人或專家所提供的學習支援，可以幫助學童發展學習的能力，進而使學童最後能 自行完成學習的工作（Wood , Bruner & Ross, 1976）。
1. 引發興趣（Recruitment）：設計要能引起參與且繼續學習的興趣；
2. 簡化切割（Reduction in degree of freedom）：教材簡化切割成較小的次 單位（chunk），以幫助學習者專注；
3. 引導解決問題的方向（Direction Maintenance）：引導針對目標行事，不分 心於他事；
4. 關鍵特徵（Marking critical feature）：運用各種方法引導學習者注意並 察覺事物或目標的特徵；
5. 控制挫折（Frustration control）：當學習者遭遇瓶頸與錯誤時，協助度過；
6. 提供示範（Demonstration）：學習指引上運用學習者的語言或行為，提供清 楚的示範。
McLoughlin (2002)進一步說明科技教學內的鷹架類型：
1. 定向（說明學習目標）（Orientation: communication of expectation）;
2. 指導（Coaching）;
3. 指出關鍵（Eliciting articulation）;
4. 任務支持（Task support）;
5. 專家調整（Expert regulation）;
6. 概念鷹架（Conceptual scaffolding）;
7. 後設認知鷹架（Metacognitive scaffolding）;
8. 過程鷹架（Procedural scaffolding）;
9. 策略鷹架（Strategic scaffolding）。
不同的學者對於鷹架的作用看法不同，Lepper, Drake, and
O’Donnell-Johnson (1997) 曾表示鷹架作用帶來的負面聯想，用油漆工人沒有 鷹架就回到地面，來比喻鷹架對於學習者的作用。有學者認為當學生在自我學習 時無法達到更高層次的學習，鷹架是協助學生達成更高層次學習的引導工具和策 略 （Hannafin, Land, & Oliver, 1999; Jackson, Stratford, Krajcik, & Soloway, 1994）。鷹架輔助的類型與學習上的成效是否有關係? 何種鷹架能夠使學習者成 功內化，產生學習效果達到可能發展區的發展，而何種鷹架無法使學習者成功內 化，反而造成學習上的依賴，這也是本研究想要瞭解之處。
2.2.2 鷹架與數位遊戲
數位遊戲是大部分孩子生活中很重要的休閒生活，但並不是每款數位遊戲對 玩家而言都是輕鬆就能完成的，有些數位遊戲是很困難且複雜的，尤其對初學者 而言 (Gee, 2005) 。Sweller (1998)認為在問題解決過程中，如果不給予任何的 協助與提示，將可能會產生嚴重的認知負荷，造成學習上的困難。。。。而遊戲設計者 必須要嚴謹的思考，該如何給予玩家適時的引導、示範、回饋、在遊戲過程中讓 玩家邊玩邊學，讓新手玩家得以一邊享受晉級的愉悅，一邊要努力思考該如何讓 遊戲順利進行，才能夠讓遊戲與學習繼續不中斷。Bos (2001) 發現數位遊戲的設 計者似乎比教育軟體的設計者更懂得運用鷹架理論，知道如何以鷹架來引導玩家 學習，他也提到遊戲內的鷹架若沒有運用妥當，反而會阻礙了玩家的學習。若在 數位遊戲內適當的使用鷹架，促進讓玩家思考，則可增進玩家的學習效果 (Fisch, 2005)。
而本研究所選用的數獨教授遊戲包多種鷹架，將其依照 Wood et al. (1976) 的鷹架分類，數獨教授有三種類的鷹架，關鍵特徵、控制挫折、提供示範。
(1)關鍵特徵組:
1
剩餘數字數量統計表:會主動顯示剩餘數字的數量。2
加強顯示:點選該數字時，所有該數字會多加圓圈底色以便觀察。3
區塊顯色:將 6 個 2×3 的區塊以雙色顯示，讓玩家容易區分。(2)控制挫折組:
1
檢查錯誤:會告訴錯誤是哪幾宮格且以不同顏色標出錯誤的宮格。2
自動輔數:經過系統運算後，會顯示所有宮格可能的所有答案。3
指定輔助:經過系統運算後，會顯示該數字在所有宮格中可能出現的位 置。4
下一步提示：提示下一步在哪一格，並告知該宮格的答案。(3)提供示範組:
1
下一步詳細解答:會以圖示方式告知下一步宮格的解答以及解題程。陳櫻代 （1999）指出鷹架理論實際應用於教學時，學習者會過度依賴鷹架。
連韻文 (2007)的研究指出，兒童在電腦輔助情境下進行規則發現練習，能提升兒 童的演繹推理能力，且透過電腦輔助鷹架來降低認知負荷量，能協助兒童在探索 過程發展出更佳的策略。究竟在數位遊戲的設計中，鷹架輔助設定的高度是否符 合玩家的設計? 過高可能造成玩家拒絕學習，過低可能讓玩家感到無趣且索然無 味，而使用的鷹架是否能夠玩家基模增生，進而產生內化，達到學習的效果?數獨 教授提供了不同的鷹架，究竟何種鷹架可讓玩家得到策略的成長?而何種鷹架會造 成鷹架依賴，抑制了學習?