鷹架的策略與設計原則

Roehler 與 Cantlon（1997）以教師與學生進行面對面對談的教學情境，提出 鷹架幫助學生取得知識的方式包含：

1. 解釋：讓學習者清楚自己所學習到的知識為何，該知識可在何時與為什麼能

使用，以及該如何使用；亦即，解釋包括了陳述性或前置性知識（declarative or prepositional knowledge）、條件或狀況性知識（conditional or situational knowledge）、程序性知識（procedural knowledge）等知識內容的說明。

2. 吸引學生參與：在教師提供部份完成任務所需的想法、感覺或作法的介紹之 後，讓學習者有機會能參與該任務過程，並將已知或已學的知識用於任務中。

3. 檢驗與澄清學生的理解情況：教師需檢核學生對於新知識的理解情況，如果 學生對於該內容的理解不合理或不完全，則教師需要再針對該知識內容進行 講解與釐清。

4. 示範：讓學生在給定的範圍內，學生如何表現出感覺、思考或行動的教學行 為。示範包括放聲思考示範（think-aloud modeling，如何示範出任務的執行 過程）、大聲說出（talk-aloud，亦即提出問題和產生評論的示範）、以及成果 示範（performance modeling，未使用放聲思考或大聲說出的情況下示範完成 任務的行動與結果）等方式。

5. 合作討論：鼓勵學生提供解決問題的想法，並透過同儕之間或師生之間共同 檢視這些想法以成功解決問題。

然而，在動態、複雜的課室環境中，任一個工具無法提供所有的鷹架，因此，

鷹架在學習過程裡可以是多重的且分散（distribute）於學習環境中，包含紙筆工 具、課室資源、同儕互動、教師指導等，都可扮演鷹架的角色（Puntambekar,&

Kolodner, 1998; Puntambekar & Hübscher, 2005）。由於鷹架分散於工具與學習課室 的環境之中（Puntambekar,& Kolodner, 1998），Tabak（2004）提出三種分散式鷹 架的互補架構：分化式鷹架（differentiated scaffolds）、重複式鷹架（redundant scaffolds）、及協同式鷹架（synergistic scaffolds）：

1. 分化式鷹架（圖 2-5-1）：透過不同素材與方法，針對不同的學習需求而給予 協助。依學習需求、學生表現、各物件獨特優勢的不同，設計出所需的最佳 形式。

2. 重複式鷹架（圖 2-5-2）：在相同學習需求下提供不同的素材與方法予以協助。

所提供的不同支持，可以是在同個時間點以不同的方式出現，或是在不同時 間點依序出現。

圖 2-5-1 分化式鷹架（Tabak, 2004: 316）

圖 2-5-2 重複式鷹架（Tabak, 2004: 317）

圖 2-5-3 協同式鷹架（Tabak, 2004: 319）

3. 協同式鷹架（圖 2-5-3）：針對相同學習需求，提供多種同時出現並相互作用 的素材與方法予以協助，用以達到不同鷹架之間的相互作用大於個別鷹架加 總之效果。

表 2-5-1 鷹架的設計架構（Quintana et al., 2004: 345） 設計與發展原則系統化，使其能應用在學習情境之中（McLoughlin, 2002）。

Quintana 等人（2004）提出鷹架的設計架構，此架構包含了三個組成過程：意義

賦予（sense making，包含檢驗假說和詮釋資料的基本操作）、過程管理（process management，控制探究過程的策略性決策）、連結與反思（articulation and reflection，

建構、評量、連結已學知識的過程）。從這三個互動過程的組成要素與學習者所 面臨的學習障礙，進而提出一些方法與工具（表 2-5-1）以幫助學生克服障礙。

參考鷹架的相關理論架構與設計原則，本研究針對二元一次方程式的表徵方 式而設計出學習單，以幫助學生理解各表徵所代表的意義與表徵之間的轉換；此 外，透過動態幾何軟體所設計的數位教材，學生可依自己的學習情形與喜好選擇 合適的表徵方式，並嘗試解決學習單上所給定的情境問題，讓學生從解題的過程 中，學習到解決數學或一般問題的能力或思考方式。

表 2-5-2 本研究所使用的鷹架設計原則 指導原則 鷹架策略

意義賦予 1a. 提供視覺觀點去取得概念內容

1c. 嵌入專家的指導方針去幫助學習者應用科學內容 3a. 提供能被檢閱的表徵去顯示資料的基本特性

過程管理 4a. 為學習者建立有效的範圍，用以限定一個複雜任務 4c. 用功能性的方法去限制活動的空間

5a. 嵌入專家指導方針去確定科學實務的特徵

6a. 自動化地處理任務中不明顯的部份以減少認知需求 6c. 促進工具和活動的操作

連結和反思 7a. 提供提示和指導方針以促進有成效的計畫 7b. 提供提示和指導方針以促進有效的監控 7c. 提供提示和指導方針以促進理解的連結

Quintana 等人所提出鷹架的設計架構，清楚地說明各個鷹架設計原則是屬於 意義、過程、或是連結及監控的範疇，有助於研究者在設計數位教材與學習單時，

思考所設計的工具預期在何時並提供學生何種協助。本研究所採用 Quintana 等

人所提出鷹架的設計架構之內容如表 2-5-2 所示。