陳年興和楊錦潭(2006)指出,在數位學習的架構裡,首先必須要有底層的
「教學平台」,才能談到要有什麼樣的「教材內容」;有了教材內容,才可進行其 中的「教學活動」;這樣就組合而成了一個「網路社群」,最後才能談到所謂的「知 識管理」。為了不落入「為科技而科技」的迷思中,教師在設計數位學習課程時,
應以教育心理學的學習理論為基礎來發展數位學習課程。本研究欲探討與數位學 習相關的學習理論為「行為主義學習理論」、「訊息處理學習理論」及「建構學習 理論」。
一、數位學習理論
(一)行為主義學習理論
1.行為主義學習理論的意義
行為學習論的理論建構,為經典條件作用及操作條件作用,這兩種 實驗所得的結果,是解釋人類學習行為的重要法則。經典條件作用與操 作條件作用,兩種理論均將學習視為刺激-反應聯結的歷程。前者解釋 為刺激代替,後者解釋為反應強化(張春興,1996)。
2.行為主義學習理論在網路化電腦輔助教學上的應用
電腦輔助教學主要採史金納(Skinner)操作條件作用的學習理論為
根據,如後效強化、立即強化、連續強化、連續漸進、行為塑造等學 習原理,將教材由易而難編製,學生在自學時可依其能力循序學習,
在學習過程中並可獲得立即回饋與增強。其在電腦輔助教學上的應用 可歸納為以下六點(張春興,1996):
(1)先確定學生的起點行為(先備知識)和終點行為(行為目標)。
(2)將整個教學單元,細分成小單元,並按各小單元的邏輯順序,
依次編列,形成由易而難的層次。
(3)每一個小單元代表一個概念或問題,每一個問題須預先確定 正確答案。第一個問題的答案是學習第二個問題的基礎,第 一與第二個問題的答案是學習第三個問題的基礎;層層而 上。此一設計是根據史金納操作條件作用學習理論中的連續 漸進法的原理。
(4)學生在回答之後立即出現正確答案,使學生從回饋中得以核 對自己的反應。此一設計是根據史金納學習理論中後效強化 的原理。
(5)個別化的教學方式,每個學生可按自己的步調進行學習完成 作業。
(6)學生在自動學習的情境之下,每個人均能確實學到預定要他 學習的知識或技能。
許多電腦輔助教學的實施,最後並未達到預期的成效。原因是短期雖較有 效,但若要學生長期獨立學習,由於學習活動中缺少了教師與學生之間的互動作 用,其動機與信心較難維持。因此,本研究採用混合式的數位學習,藉由實體及 線上課程的交互進行,提供教師與學生之間的互動管道,以避免產生如上所述的 缺點。
(二)訊息處理學習理論
1.訊息處理學習理論的意義
訊息處理理論(Information Processing Theory)是認知學習理論之分 支,解釋人類在環境中,如何經由感官察覺、注意、辨識、轉換、記憶 等內在心理活動,以吸收並運用知識的歷程。此理論是以科學理論為基 礎,提出對人類學習過程的解釋(張春興,1996)。其興起原因主要是 由於過去行為主義學習理論強調的是學習之產生是由外在環境因素所 引起的,強調刺激與反應的連結,並無考慮學習者的內在心理運作或思 維活動。而訊息處理學習理論是強調學習的產生是受到內在心理運作歷 程的影響,主要是在分析人類內在認知結構和認知歷程的運作,對於人 類瞭解學習者學習與記憶的歷程有相當的助益(張新仁,1990;鄭晉昌,
1993)。
2.訊息處理的心理歷程
一般認知心理學家,將訊息處理分為三個彼此分離但又前後交流的 階段來解釋,其歷程請參照圖1(張春興,1996):
(1)感官收錄(Sensory Register,簡稱 SR):指個體憑視、聽、嗅、
味等感覺器官感應到外界刺激所引起的短暫記憶,如果決定要進一步處 理時,就加以「注意」,並予以「編碼」轉換成另一種形式,否則就予 以遺棄,形成「遺忘」。由此可知,感官收錄是有選擇性的。個體在選 擇時所根據的標準,可能與他的動機、經驗等因素有關。
(2)短期記憶(Short-Term Memory,簡稱 STM):指感官收錄後,
再經注意而在時間上延續 20 至 30 秒以內的記憶。若個體認為所處理 的訊息是重要的,就會採取「複習」的方式,然後輸入長期記憶。因此,
短期記憶在有限時間內,除接受從所感官收錄輸入進來的訊息,並適時 作出反應之外,另具有運作記憶(Working Memory,簡稱 WM)的功 能。運作記憶是指個體對訊息性質的深一層認識與理解,理解之後刻意
予以保留,是使之轉換為長期記憶的主要原因。但若不進一步加以注意 則會形成遺忘。
(3)長期記憶(Long-Term Memory,簡稱 LTM):指保持訊息長 期不忘的永久記憶,可儲存大量而有系統的資料,這些資訊依一定的規 則分類、組合和保存,取用的時候必須要透過特定的步驟和線索將訊息 檢索出來,長期記憶中的訊息主要可分為情節記憶和語意記憶兩類。
圖1 訊息處理心理歷程(張春興,1996)
3.訊息處理學習理論於數位學習及課程設計上的重要性
由以上的訊息處理模式可知,人類訊息處理能力是有限的,並不是 能將所有訊息加以接收、記憶,所以在進行數位學習課程的教學設計 時,如何引起學習者的注意,並呈現給學習者有組織、有意義的訊息內 容,來幫助其作有意義的編碼,是很重要的教學設計歷程。因此,所設 計的訊息要能引起學習者的興趣是首要條件。此外,訊息設計的內容也 很重要,因為這會影響到學習者能否予以有意義的編碼,進入到長期記 憶區裡,以便日後可以再從長期記憶區裡提取出來應用至工作上。
(三)建構學習理論
1.建構學習理論的意義
建構主義(Constructivism)基本上是在解釋「知識是什麼?」和「學 習是什麼?」的一種理論模式。(張靜嚳,1995)。
建構主義主張把教學過程的核心由知識傳授者轉移到知識學習者 本身(張世忠,2000)。雖然建構主義有多派不同的主張及看法,但von Glasersfeld(1995)仍歸納出建構主義的基本原則有下列兩點:
(1)知識是認知個體主動的建構,而非被動的接受或吸收;
(2)認知功能是用來組織經驗,而不是用來發現本體的現實。
2.建構主義在數位學習上的應用
由於網路的即時性、方便性、豐富性與多元性,學習活動也變的活 潑與負挑戰性。在網路的 e 世代中,讓學生有機會藉由網路環境的工 具使用,主動去探索、去經驗實際的學習活動,並與整個網路學習社群 互動,建構起內心真實的知識意義。因此,建構主義在數位學習上的意 義可概述如下(曾振富,2001):
(1)提供個體知識發展及社會互動的虛擬環境
由於網路多媒體的特性,使得學習環境中無法達到的環境,皆 可透過網路虛擬實境的模擬,提供學習者一個親身經歷的學習空 間。而學習者就是在這樣的空間操弄、探索,並建構起自己的知識 意義。
(2)讓個體依需求主動搜尋資料並與社會互動
由於網路所提供教學與學習的資源豐富且多樣,自然容易吸引 學習者的學習意願、提高了學習動機與效能。學習者能在資料充裕 的網路學習環境中,主動尋找所需的資源。又在網路學習活動中與 網路學習社群互相討論、研商、觀摩,在真實的網路環境中,與社 會做最直接的互動,以達成知識建構的共識。
(3)在網路互動的經驗中建構屬於個人的知識意義
在網路的互動環境中,學習者不但可以單獨學習、與同伴學 習、更可以透過網路專家互動,以尋求解決問題的最佳方案與訣 竅。在整個溝通互動的歷程中,逐漸形成個體的認知基模,進而建 構出個體的知識意義。
就教學而言,建構主義下的教學相當強調師生間的個別互動。因為要了解學 生的想法、要引發學生產生困惑的感受,或要引導學生知識的建構,都必須以「師 生互動」為基礎。但是,在目前的教育環境中,教材的分量頗重、班級的學生數 眾多,要完全落實建構主義取向的教學原則與方法並不容易。然而,數位學習可 以將時空加以延伸,或許可以提供另一種有效的解決方案。研究者將所有教材放 在學習平台上,並運用多媒體的型態來呈現,只要有網路,就可以讓學習者有充 分的時間及機會,運用他原先的知識概念和技能來建構屬於自己的知識。而且電 腦可以處理大量的資訊與儲存資料,藉此來建立學生的電子化歷程檔案(譚寧 君,2003)。故研究者只要建構一個互助的學習社群並提供多元且豐富的學習資 源,就可以讓學習者自由的在網路空間進行學習、瀏覽及探索。
二、數位學習的應用方式
數位學習的應用方式,針對不同的族群與不同的學習內容,在實行上也採用 不同的方式。一般而言,數位學習有三種傳遞方式,那就是同步、非同步和混合 三種方式(鄒景平,2003;林鴻杰,2007)。
(一)同步(synchronous)方式
同步數位學習的方式強調即時的資訊傳輸,所有參與學習的人員必須在 同一時間透過傳輸系統產生即時互動,教師能把教材即時呈現給學生,學生 也能即時把所學回饋給教師。
同步方式最大的特色,就是可以「同時」但「不同地」的進行教學活動,
只要教師及學生在同一時段內,同時進入網路教室中,無論身在何處,都可 以在同一時間與所有師生進行互動,讓每位學生都能夠看到及聽到教師的授
課內容,達到傳統教學的授課效果(林鴻杰,2007)。
課內容,達到傳統教學的授課效果(林鴻杰,2007)。