MCSCL系統

Camila等人（2004）的研究中提出以無線網路搭配掌上型裝置，支援高 中教師在自然課程中實行合作學習系統(Mobile Computer Supported Collaborative Learning，MCSCL)，利用手持裝置輔助合作學習，除了可以 控制及瞭解成員之間的互動討論、利於傳遞資訊及分派組內工作，更有利於 激發學生的學習動機，進而提升學習功效。

MSCSL是依據知識建構論而發展的，知識建構論主張如下：

（一） 新知識的獲得必須從學生現有的認知發展與知識水準出發。

（二） 透過有意義的學習經驗來建構與發現新的知識。

（三） 在新知識與先備知識之間建立連結。

（四） 利用合作學習活動促使學生建構新知識。

為了讓學生能夠面對面的討論與建構，此研究使用了ad-hoc模式搭配無 線網路的PDA，MCSCL在課堂小組內的合作學習時十分合適，其的設計能夠讓 學生藉由面對面的討論，從原有的知識中建構出新的知識。

（一） 系統架構：軟體架構共分三層（圖 5），分別為 Activities 、Activity Player 及 Network Layer：

1、 Activities：在每一個Activities中又分成老師使用的Master Version，學生則使用Slave Version，並包含三種Plugins：

(1) GROUP CREATOR PLUGIN(GCP)：在老師端開啟新的合作小組，在 學生端則將對應的成員納入。

(2) GROUP HOLDER PLUGIN：與GCP保持聯繫 保存各組的組別編號及 成員IP。

(3) QUESTION CONTROLLER PLUGIN:在學生端控制活動邏輯流程、學 生答案評估及儲存。

2、 Activity Player：負責整合activities層的多媒體元素及軟 體，主要提供一個架構及眾多服務以發展不同的Activities，

提供的服務如下：

(1) STUDENT AND ACTIVITY ADMINISTRATOR：監視、更新網路中的學生 列表及所執行的ACTIVITY。

(2) ACTIVITY DEFINITION：定義ACTIVITY的格式，以XML格式儲存，

讓PLAYER可以存取ACTIVITY PACKAGE中相關的資料，如聲音、影 像等。

(4) MESSAGE SERVICES：同步或非同步的訊息傳送。

(5) STORAGE OF DATA AND EXECUTION STATISTICS.：儲存學生學習資料 及統計。

(6) FLOW CONTROL：流程控制，合作學習活動中三個同學為一小 組，在回答問題時必須取得一致的共識，才能再進行下一題。

3、 Network Layer：負責資訊的傳送與接收，系統利用Wi-Fi網路 及標準的TCP/IP、UDP通訊協定，在PDA之間傳遞同步或非同步 訊息、檔案單點傳播時利用TCP/IP協定，多點傳播利用UDP協定 傳送， 再利用TCP/IP協定來確認。

圖 5 MCSCL系統架構

資料來源：整理自“Teaching Science with Mobile Computer Supported Collaborative Learning (MCSCL),＂ by Camila C., Miguel N., Raúl S., Patricio R., Gustavo Z., Mónica C., & Rafael C., 2004, Proceedings of the The 2nd IEEE International Workshop on Wireless and Mobile Technologies in Education (WMTE＇04), p.2.

（二） 實驗進行

實驗共進行五週，以高中二年級的兩個班級，每班 45 人，共 90 人 為實驗對象，分別為實驗組與控制組，課程內容為物理科「熱」單元，

每週三節課。為了觀察學生的學習情況，在教授課程之前，控制組及實 驗組皆先進行前測，課程結束後進行後測，並配合問卷調查，瞭解學生 對此系統的觀感。實驗組及控制組教師皆先教授課程。實驗組中利用兩 節課教授課程，第三節則作為合作學習活動之用。

合作學習以三人為一小組來進行（圖 6），每人有一台無線 PDA，老 師先將 activity 從網際網路下載（圖 6a），利用 ad-hoc 網路傳送給每 組成員（圖 6b），小組成員進行合作學習以建構知識（圖 6c），當課 程完成後，老師接收學生的學習資料，並加以分析學生學習成果（圖 6d）。

a 教 師 從 專 題 首 頁 下 載 activity至Pocket Pc。

b 在教室內利用ad-hoc模 式傳送給學生。

c 學生進行合作學習之討 論。

d 課程完成後，教師蒐集學生的作業。 e 可上傳至網站或PC做進一步分析。

圖 6 MCSCL合作學習流程

資料來源：整理自“Teaching Science with Mobile Computer Supported Collaborative Learning (MCSCL),＂ by Camila C., Miguel N., Raúl S., Patricio R., Gustavo Z., Mónica C., & Rafael C., 2004, Proceedings of the The 2nd IEEE International Workshop on Wireless and Mobile Technologies in Education (WMTE＇04), p.3.

合作學習活動的題目由專業教師編成，並由心理學家協助，將課程 中相關的概念組合而成，用以評估學生對每一個概念的理解程度。題目 分成兩種題型：第一類型及第二類型；第一類型為答案是老師於上課中 講解過的概念，第二類型則需要利用上課中講解過的概念，經過討論再 建構出答案的。

合作活動中，每一個問題都有三個選項，在同一組的學生都必須做 選擇，每一題都必須全體三人都答對了才會繼續下一題，當學生選擇了 錯誤得答案時，此選項便失去被選擇的能力，藉以提醒學生，學生便會 對問題相關的概念進行討論已建構新的知識，流程如圖 7。

Yes

資料來源：整理自“Teaching Science with Mobile Computer Supported Collaborative Learning (MCSCL),＂ by Camila C., Miguel N., Raúl S., Patricio R., Gustavo Z., Mónica C., & Rafael C., 2004, Proceedings of the The 2nd IEEE International Workshop on Wireless and Mobile Technologies in Education (WMTE＇04), p.4.

（三） 實驗結果

習，變的更有趣，更容易且更有效率。同時也表示：此種新工具可 以讓同學學習新的事物，分享知識也更為容易。

（四） 結論

在課程中有效的整合科技是一項很大的挑戰，本篇論文提出以無線 網路的掌上型裝置支援高中教師在自然課程中實行合作學習系統

(Mobile Computer Supported Collaborative Learning，MCSCL)，此 MCSCL 系統對高中二年級學生，以物理課程進行五週的實驗，並取得了 質化及量化的紀錄，師生皆給予高度評價，MCSCL 提供了高度的機動學 習設備，改變了教室動態，也提高了學生之間的合作關係。