網路輔助問題本位學習之行動研究:以國小中年級自然與生活科技領域為例

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目 次

第一章 緒論

第一節 研究動機與背景...1 第二節 研究目的與問題...4 第三節 研究範圍與限制...4 第四節 重要名詞釋義...5

第二章 文獻探討

第一節 網路教學...7 第二節 問題本位學習...13 第三節 網路整合問題本位學習的實證研究...23

第三章 研究方法與步驟

第一節 研究架構與設計流程...27 第二節 研究情境...33 第三節 研究工具...37 第四節 課程設計...38 第五節 資料蒐集...42 第六節 資料分析...43

第四章 研究結果與討論

第一節 行動歷程...45 第二節 學習者的困難與自我成長...93 第三節 歷程省思回饋...101 第四節 學習態度的轉變... ...111

第五章 結論與建議

第一節 結論...116 第二節 建議...119

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參考文獻

中文部分...121 英文部分...125

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表 目 次

表 2-1-1 網路教學(WBI)定義...8 表 3-2-1 學生資訊能力調查表...34 表 3-2-2 e 化專科教室資訊設備一覽表...35 表 3-2-3 電腦專科教室資訊設備一覽表...36 表 3-2-4 級任教室資訊設備一覽表...36 表 3-3-1 自然科學學習態度量表內部一致性信度...38 表 3-5-1 學生資料種類與內容對照表...42 表 3-5-2 教師資料種類與內容對照表...42 表 3-5-3 資料來源與說明對照表...43 表 4-1-1 最初分組成員與學業成就對照表...48 表 4-1-2 調整後的分組成員與學業成就對照表...49 表 4-1-3 討論區參與評價表...54 表 4-1-4 各組方案設計與改良一覽表...57 表 4-1-5 分組成員及學業成就分配表...67 表 4-1-6 分組合作學習互動模式表...72 表 4-1-7 階段二各組方案內容一覽表...75 表 4-1-8 Vicki 的學習積分一覽表...89 表 4-1-9 Lnog 的學習積分一覽表. ...90 表 4-1-10 階段三各組方案設計一覽表...91 表 4-2-1 學習者困難所在...99 表 4-2-2 學習者所需協助...99 表 4-2-3 學習者的收穫...101 表 4-4-1 自然科學學習態度量表前後測成績一覽表...113 表 4-4-2 自然科學習態度量表各向度前後測之 t 考驗摘要表...112

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圖 目 次

圖 2-1-1 網路環境教學互動圖...10 圖 3-1-1 研究架構圖...28 圖 3-1-2 研究設計理念...29 圖 3-1-3 研究流程之前置測試期...31 圖 3-1-4 研究流程之正式行動期...32 圖 3-4-1 網路教學課程設計流程圖...39 圖 3-4-2 網站設計理念...40 圖 3-6-1 待答問題與引用資料對應關係圖...44 圖 4-1-1 網頁教材問題提示...50 圖 4-1-2 網站討論區...51 圖 4-1-3 網頁教材連結次數統計圖...53 圖 4-1-4 討論區發表次數統計圖...53 圖 4-1-5 「夢幻」小組的室內彩虹...59 圖 4-1-6 網路資源的推薦連結與評鑑...68 圖 4-1-7 網站學習積分明細圖...70 圖 4-1-8 圖文討論區...84 圖 4-1-9 討論區議題...84 圖 4-1-10 愛的小組「連通管瓦斯桶」...92

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第一章

第一章

第一章

第一章

緒論

緒論

緒論

緒論

本章共分四節,第一節闡述研究背景與動機,第二章列陳研究目的與問題, 第三章說明研究範圍與限制,第四章則針對重要名詞加以釋義。

第一節

第一節

第一節

第一節

研究背景與動機

研究背景與動機

研究背景與動機

研究背景與動機

壹.

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.研究背景

研究背景

研究背景

研究背景

二十一世紀是一個知識與科技急速擴展的時代,也由於資訊科技深入社會 生活,人們必須學習如何使用並藉由資訊科技的協助,來處理各種與生活相關 事務,而善用資訊科技與否更成為各國邁向二十一世紀的關鍵指標(謝琇玲、 陳碧姬、郭閔然,2002)。因此培養每個國民具備資訊知識與應用能力,已為各 國教育發展的重點,為因應新世紀知識經濟社會所帶來的衝擊,各國無不積極 著手資訊教育基礎建設的推動,以提昇國家競爭力與科技實力。 隨著科技日益精進,老師不再是知識的唯一來源,教師在教室中的角色也 應該要隨之調整,王緒溢(2000)引用美國「明日教室」計劃(Apple Classroom of Tomorrow :ACOT)的報告指出:經由在教學中使用多媒體科技之後,一位 教師更能引導他的學生,讓他們建立自己的知識,做自己學習的主人。 對照網路科技深入社會、改變生活型態的現況,當今教育也瀰漫著一股資訊化 與網路化的趨勢,未來教師所思考者,應是如何在教室學習情境中,適時利用 資訊網路,透過高互動性的教材設計及適時的引導(王緒溢,2000),帶領學習 者進行與生活相關的問題探究學習。此思維亦符合九年一貫課程所強調應用資 訊科技為輔助學習工具,以擴展各領域的學習並提升學生自我發展能力的教學 意涵,培養學生帶著走的解決問題能力的願景(教育部,2000)。

貳.

..

.研究動機

研究動機

研究動機

研究動機

因應資訊社會的教育需求,公元 2000 年六月,教育部正式公佈「中小學資 訊教育總藍圖」,確立我國資訊教育發展願景、實施策略與評估指標(何榮桂、

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陳麗如,2001)。希望藉由教師為起點,培養學生基本資訊素養,進而提升全民 運用資訊與學習的能力,冀能達到資訊時代終身學習的教育願景。 依據民國八十九年公佈的「九年一貫課程暫行綱要」,亦將資訊教育列為六 大議題之一,並強調在七大領域的學習過程中,應用資訊科技為輔助學習之工 具,以擴展各領域的學習並提升學生自我發展的能力(教育部,2000)。置身於 此教育改革風潮的教師,其關心的焦點應是如何因應時代趨勢,發展整合資訊 運用教學的能力,並應用資訊科技融入於課程目標,使所有的學生均有機會習 得基本資訊知識與技能,以為各領域應用資訊的基礎,以培養學生資訊擷取、 應用與分析的能力,更要養成學生創造思考、問題解決、溝通合作,與終身學 習的能力。 培養學生具有問題解決能力向來為教育的重要目標,也是九年一貫課程的 基本內涵之一,觀諸當前資訊科技急速發展背後,所面臨的基本問題正是在知 識迅速更新的社會中,學校教育應如何藉由一連串的課程活動,培養學生主動 探究、處理資訊、善用科技的素養,以解決生活中層出不窮的真實問題。然而 多年來資訊教育的推廣,雖然學生使用資訊科技的技能雖然明顯提升,但在運 用資訊於學習上卻成效有限,探究其原因主要是資訊教學未能與領域課程緊密 結合,國際科技教育學會會議(International Society for Technology in Education:ISTE)指出學生必須知道如何使用資訊科技來幫助學習,並建議在 課程領域的學習中適時融入電腦的教學,使學生能夠有意義地運用資訊科技(引 自謝政燿,2003)。 研究者有感現今教師亦須重新思考資訊融入教學定義,不僅只片面教導學 生如何使用網路之類的資訊科技,更須依據教學目標、配合學生特性,將資訊 科技融入課程教材與教學活動中,使資訊的使用成為教學活動的一部分,著重 如何透過訓練學生資訊處理的技巧(張瓊穗,2004),使學生不但能運用資訊科 技來輔助學習,更能引導學生在學習歷程中,養成主動思考、互動合作以及解 決問題的能力。 問題本位學習(Problem-Based Learning,簡稱 PBL 教學法)是一種以鼓

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勵學習者運用批判思考、問題解決技能和內容知識,去解決真實世界的問題和 爭議的教學策略。這種教學方法比起傳統的教學有較多的學生中心、較少的教 師指示,學生有更多的學習責任以解決問題(張民杰,2001)。 PBL 強調以「問題」為學習的起點,不同於傳統的教學─先學習學科內容, 再嘗試解決問題(王千倖,1999)的教學方式。教師藉由拋出與現實生活相關 的問題與狀況,引導學習者自情境問題中發現、設定自我學習目標,並透過實 際參與小組互動與合作,引發批判思考、問題解決技能並產生學科內容知識(吳 清山,2003)。 在 PBL 實施過程中,教師所扮演的角色,包括講述者、激發者、鼓勵者、 教練和評量者等,其功能包括提供學習架構、資料來源、引導學生從事協商討 論、研究發表、反省回饋以獲得內容知識與問題解決技能。其評量方式也以真 實性評量、表現評量、持續性評量為主。 PBL 強調與生活情境結合,藉由激發學生整合科學及其他領域知識,以發展 解決問題的技能策略(Kozsalka, Grabowski & Kim, 2002),使學生融入生活 情境,從事有意義的學習,不但因此激發學習動機、培養高層次思考能力、強 化學生後設認知,而透過同儕互動合作習得的知識技能,更有助於提升學習效 率,激發學生的創造力(王千倖,1999)。 PBL 也注重過程中學習者的互動合作。拜今日先進網路科技之賜,其圖文、 聲光、動畫等多媒體特性,結合 www、e-mail、bbs 等工具應用於教學,可以更 真實模擬教學情境(林建仲、鄭宗文,2001)。而網路具備資料搜尋與即時互 動功能,更有助於建構以學習者為中心,結合師生同儕互動的學習社群,不僅 能縮短學習之時空距離,俾使學習過程更加有效率(林建仲、鄭宗文,2001)。 也由於 PBL 所建構的問題解決歷程,強調以問題引發學習起點,學生經歷 問題的澄清-提出初步構想-收集相關資訊分析-實際驗證-最後發表解決方 案等步驟,這與科學家經由發現問題現象,為解決科學問題蒐尋並閱讀相關理 論、進行實驗,獲得解決問題的方法促進科學知識獲得成長的科學過程,有其 內涵的共通性(王千倖,1999;張基成、詹雅婷,2001;Kozsalka et al.,2002),

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更與九年一貫課程目標所強調培養學生獨立思考及問題解決、主動探索與研 究、運用科技與資訊、規劃組織與實踐、表達溝通與分享等基本能力環環相扣 (張基成、詹雅婷,2001)。 基於上述理由,研究者希望藉由建構一結合網路科技融入問題本位的學習 平台,引導學生經由探究搜索、合作互動的有意義學習,以逐步提升自我資訊 整合、溝通協調、分析應用技能;亦期於實際教學情境中,親身體察資訊科技 融入問題本位課程諸學習環節中,著眼其窒礙可行處,做深切觀察並思考反省 以利教學精進,並冀個人研究所得亦能提供後續教育工作者作為改進參考。

第二節

第二節

第二節

第二節

研究目的與問題

研究目的與問題

研究目的與問題

研究目的與問題

本研究之目的如下敘述: 一.呈現教師在從事網路輔助問題本位學習課程之行動歷程。 二.了解學習者在從事網路輔助問題本位學習歷程中,其學習困難與自我成長。 三.藉由實施網路輔助問題本位學習的歷程,發現其優勢及窒礙之處,進行省 思回饋以作為後續教學改進依據。 四.呈現網路輔助問題本位學習的歷程中,學習者所表現的學習態度面向。 對應研究目的,本研究亦提出以下四點待答問題: 一.教師於實施網路輔助問題本位學習之行動歷程為何? 二.學生在應用網路化問題本位學習歷程,所遭遇之學習困難與成長為何? 三.教師在實施網路化問題本位學習歷程,所遭遇之挑戰與解決策略為何? 四.學生在網路問題本位學習歷程之學習態度變化為何?

第三節

第三節

第三節

第三節

研究範圍與限制

研究範圍與限制

研究範圍與限制

研究範圍與限制

本行動研究以研究者所任教之台中縣健康國小(化名)四年級庚班 32 名學 生(男 15 位女 17 位)為研究對象,並於該班自然生活科技課堂實施網路科技

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輔助問題本位學習課程,以探討課程實施所遭遇困難與解決歷程,以下敘述本 研究的限制如下: 一.研究樣本 因考量人力、物力、時間之限制及研究執行之方便性,本研究對象僅限於 研究者所任教之台中縣健康國小四年庚班學生,由於樣本人數及代表性的限 制,研究結果僅供解釋研究個案,不足以作過度推論。 二.研究資料 本研究所有資料均取自研究者現場觀察、攝影、教學日誌及學生訪談、反思、 學習表現,以及教學團隊的建議回饋。相關資料的分析與詮釋,均取決於研究 者個人之理念、方法論、敏感度和誠實,因此研究者在詮釋資料的取捨方式、 現場情境的紀錄、文件資料的蒐集偏好,皆足以影響研究結果。 三.研究推論 本研究結果僅供教學工作者從事問題本位學習研究時,教學模式的檢討及參 考省思的個案,不宜推論全體。

第四節

第四節

第四節

第四節

重要名詞釋義

重要名詞釋義

重要名詞釋義

重要名詞釋義

一.網路教學:係指利用網際網路及全球資訊網超文件、超連結特性營造的學習 環境下,所進行一種以 Web 為內容的教學活動。 二.問題本位學習:係指藉由實務問題為學習活動核心,鼓勵學生主動參與,並 藉由團體合作討論協商,以培養學生解決問題能力的教學策略。 三.資訊素養:資訊素養或稱電腦素養(Computer Literacy),也有人稱資訊 與電腦素養(Information & Computer Literacy),泛指利用資訊解決問題 的技能。在本研究中的定義為:學生運用網路或電腦等資訊科技,以從事相 關學習活動的操作技能,及其針對需求資訊所具備的識讀、蒐集與評估能力。 四.網路學習社群:一群人基於共同學習目的,藉由網路的訊息連結,產生知識

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境中的虛擬社群,教師與學習者可藉由網路討論互動方式,發展學習活動, 以解決共同的問題,且建構自身的知識系統。 五.自然科學態度:自然科學態度是指個人對於自然科學的一般性看法以及喜歡 或厭惡的程度,也是個人對自然科學所持有的一種具有持久而又一致的認知 與行為傾向。本研究所指自然科學態度,是依據學生在「自然科學學習態度 量表」上的得分來判斷,包括四個測量向度:學習自然科學的信心、學習自 然科學的成功態度、自然科學實用性、自然科學探究動機。得分越高表示對 自然科學的態度愈佳。 六.自我導向:自我導向學習是指學習者,經由自行主動規劃、執行教學計畫、 自我評鑑學習結果以決定學習內容,最終達到獨立學習的學習方式。在自我 導向的學習過程中,教師和學習者必須改變傳統的角色定位,學習者本身是 課程內容的主導者,而教師則成為學習的促進者。 七.國小中年級學生:在本研究中的定義為研究者所任教之台中縣健康國小四年 級庚班學生。

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第二章

第二章

第二章

第二章

文獻探討

文獻探討

文獻探討

文獻探討

本章文獻探討共分為三節,第一節概括說明網路教學之意義及內涵,並進 一步探討其規劃與實務面之相關論述;第二節除闡述問題本位學習之內涵與理 論基礎外,並就問題本位學習與網路應用做交叉性探討;最後一節則介紹國內 外網路應用問題本位學習的相關研究。

第一節

第一節

第一節

第一節

網路教

網路教

網路教

網路教學

網路科技的快速發展改變了現今教育型態,網際網路已不僅是一種教學媒 體或工具,供教師處理素材並傳達給學習者,更是一種嶄新的學習環境,藉以 建構一個比傳統教育情境更良善的虛擬教育實體(林奇賢,2000)。也由於網 路超文件的多媒體特質,使教材內容可以文字、圖形、聲音、動畫、影片等型 式加以呈現,因此被視提升學習動機的利器(王千倖,1999);藉由網絡路徑 鍊結建構的學習課程,使學習內容更富統整性與可塑性;網路學習更打破了時 空限制,使學習行為跨越了學校與教室、延伸至任何有電腦網路的場所,透過 網路科技的中介,不僅強化學習環境中分散知識的連結,網路所提供的互動討 論功能,則有助發展網路社群的合作學習。

壹.

..

.網路教

網路教

網路教學的意義

網路教

學的意義

學的意義

學的意義

翻閱文獻記載,有關「網路教學」一詞的英文翻譯不一,諸如” Web-Based Instruction”、”Teaching on Internet ”、”Networks Teaching”等皆有 利用網路從事教學意味(石如玉,2001);故探討網路教學之前,必先確認對 「網路教學」一詞的意義認定。本研究旨在探討利用網際網路及全球資訊網超 文件、超連結的特性營造的學習環境下,所進行的教學活動。因此就「網路教 學」的定義概以「以 Web 為本位的教學」(Web-Based Instruction:WBI)涵 括。

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有關中外學者對「網路教學」(WBI)定義,可由下表 2-1-1 一窺之: 表 2-1-1 網路教學(WBI)定義 (修改自凌心儀、李世忠,2004) 學 者 定 義 Khan(1997) 網路教學即使用網路作為媒體,傳遞教學的創新方法 Jones(1998) 在全球資訊網創造一個學習環境,學生與教師能在此 環境中達成與學習相關的任務,不僅傳遞資訊並達到 互相溝通、學習評量與教室管理的任務。 Henke(2001) 是以超媒體為基礎,利用全球資訊網的資源或特色創 造一個有意義學習環境的教學計畫。 Kadlubowski (2001) 係利用影片聲音圖片等超媒體、良好的網路教學課 程,提供各式各樣參考資源,並協助學生了解不同課 程的教材內容。 Alessi& Trollip (2001) 以網路為基礎的學習網路被當成是種標準平台、傳遞 溝通的媒體、學習的方法或統整性的媒體。 吳 明 隆 (2002) 以網路為基礎的教學課程,包括「以學習者為中心」 的核心理念,是一種打破時空間限制的學習環境,具 有個別式學習、互動式溝通、豐富學習內容、多元學 習評量等優點。 網路教學非僅只於利用全球資訊網超本文、超連結特性來進行知識傳輸。 吳明隆(2002)更指出:須結合「以學習者為中心」的核心理念,在網路環境 中建構有意義的主題方案,以營造出「問題探究」與「問題解決」的學習情境。 因此總括學者對「網路教學」(Web-Based Instruction)定義,可知網路教學 係指一種建立在 Web 環境下所進行的教學活動。

(13)

貳.

..

.網路學習環境的特性

網路學習環境的特性

網路學習環境的特性

網路學習環境的特性

所謂網路教學非僅指單向介紹或結合主題搜尋網路相關資料,在探討網路 教學的內涵之前,必先了解網路所具備的特性(田耐青、洪明洲,1998 ) : 一.非同步:教學者與學習者得以突破時間限制,無須同時面對面,即能從事資 訊的傳遞與取得。 二.多方向:教學者與學習者可以進行一對一或一對多的雙向溝通。 三.個別化:學習者可依個人需要選擇合適教材或進度來學習。 四.自動紀錄:網路上所從事的行為及路徑,皆可留下資料利於查詢與追蹤。 國內學者林奇賢(2000)亦具體分析網路學習環境的特性如下: 一.破除學習時空的藩籬:學生可於任何時間地點,透過網路連結從事網路環境 的學習活動。 二.多元化與即時性的學習內容:網路環境中的學習內容屬於超文件,具有文 字、圖形、聲音、影像、動畫...等多種型態,因此教材可以透過此多媒體 的特性來呈現。此外網路學習內容因其數位化與可編輯的特性,可隨時變動 內容的資訊,以符合現實,也就是具有即時性的特性。 三.互動式學習:網路學習環境可藉由各種同步或非同步的溝通工具,可使教學 者或學習者參與學習社群間的互動,進而增進學習效果。 四.自我本位的學習:網路環境如同一個豐富的資料庫,因此可針對學習者的需 求,提供個別化學習路徑,學習者亦可選擇適合自己程度與需求的學習內容。 五.建構主義學習型態:網路環境中所從事的學習活動,強調由學習者所主導的 「內在控制」,而網路環境中資料搜尋的便利,更有助學習者自行建構知識。 六.教師角色的轉變:在網路環境中,教師所扮演的角色從傳統的傳授者,轉變 為學習過程的輔導者、學習伙伴和資源提供者。 七.資訊科技整合:網路環境中豐富的超媒體資源,不僅利於學科課程的統整, 並使教學內容饒富彈性,呈現多元的教學面貌。 八.學習社群:由於網路環境具有資訊流通與人際互動的特性,教學者透過適當 的引導策略,可促進學習者的學習意識,進而形成網路學習社群。

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依據林建仲、鄭宗文(2001)歸納指出,較諸傳統教學,網路教學更具以 下優點: 一.突破時空限制,透過網路的連結,隨時隨地皆可展開學習。 二.提供多元學習管道及多樣化的教材。 三.網路環境具有匿名特性,有助於打破傳統學習環境的威權及發言限制,建立 良好互動的學習社群。 四.教師可藉由網路資料回顧,掌握學生的學習狀況及成效,進行個別補救教學 及形成性評量。 五.促進師生的溝通互動以及合作學習。 當網路實際運用於教學情境時,教師應先針對教學單元特性、環境設備的支 援程度、教師技術與課程整合能力等因素審慎評估,決定使用何種網路來融 入教學,以符合學習目標,並獲得最佳的學習成效。

叁.

..

.網路環境中的角色定位

網路環境中的角色定位

網路環境中的角色定位

網路環境中的角色定位

傳統教學環境中最重要的三個角色分別是:教學者、學習者與教學內容。 隨著網路科技的迅速發展,論及新世代的網路教學環境時,斷不能忽略網路其 中介角色與此三者間的交互影響(壽大衛,2001)。當教學者與學習者參與網路 環境的學習活動時,其活動產生前提便不能忽略參與者的「資訊素養」;而當教 學者與學習者透過網路產生學習互動時,便涉及「網路學習社群」的經營面向。 有關網路環境中教學者、學習者與教學內容的互動關係如圖 2-1-1 所示: 網路社群 資訊素養 資訊素養 圖 2-1-1 網路環境教學互動圖 網 路 教學內容 學習者 教學者

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以下針對網路教學環境中,必須考量的「資訊素養」與「網路學習社群」 兩個面向進行探討 。

一.資訊素養

有別於傳統教學,當教學者與學習者投入網路環境中的學習互動時,必須 藉由網路科技的輔助,因此網路教學成立的前提,必須強調參與者於電腦網路 技能的具備,即所謂「資訊素養」。 歸納中外學者如:MaClure(1996)、賴苑玲(2001)闡述,可知資訊素養 泛指利用電腦及資訊解決問題的技能,包括四種不同的功能性素養:傳統讀書 寫能力之文字素養、媒體資訊理解與批判能力之媒體素養、電腦使用及倫理之 電腦素養,認識使用及判斷分析網路資訊能力的網路素養(引自吳清山、林天 佑,2004)。尹玫君(2000)認為資訊素養之具備者,即代表其對資訊的搜尋 評估與組織有一定的認知,擁有使用資訊的技能,更能體會並珍惜資訊的價值, 如此不但成為資訊的追求者、獨立解決問題者,更能成為知識的創造者。 在電腦輔助的網路化教學環境中,學生的學習必須在結合資訊素養前提下 進行,但若教師無法了解資訊素養與學生的認知學習有何關連,只是一味要求 學生配合主題內容上網找資料,學生充其量只是多些常識,並未增進其應用資 訊解決問題的高層次創造思考能力(張瓊穗,2004)。因此教師在課堂的領域 教學中,必須配合資訊教育的適時融入,而網路環境中教師的角色,不僅是學 習者過程的輔導者、學習伙伴和資源提供者,更是網路環境的知識工作者(林 奇賢、馬榮燦、林志能,2000),如是觀之,教師自身資訊技能及其應用資訊 科技融入課堂教學能力,亦可視其專業素養表現。

二.網路學習社群

網路環境的參與者,每個人都有其專業知識技能,本身亦兼具知識傳授者 與吸收者角色,藉由相同理念和目的驅動,使一群人產生了互動,並分享彼此 的知識與經驗,如此便形成網路社群。 而網路社群的成員,遵循共同的學習目的作為驅動,並參與網路上的學習活動 及互動溝通討論,藉以創造團體的探究行動,擴展集體的知識與能力,便可達

(16)

成資源共享、資訊共通、知識交換與經驗交流。如此基於共同學習目的,而產 生知識性互動的網路社群,便可稱為網路學習社群。網路學習社群不但是一種 知識分享合作學習的概念,也是一種建立在網路環境中的集體分享學習文化, 社群成員本身都是知識的給予者或接受者,藉由與不同專業背景的個人在知識 的互動與交流中,逐步建構自身的知識系統(邱貴發,1996;張基成,1998; 王千倖,2002 )。 網路學習社群可視為一種虛擬的學習社群,教師與學習者都可以在此環境 中,藉由討論互動共同尋找問題的解決方案,並且建構他們的知識系統,而網 路則發揮應用工具的功能,結合分散的個人知識與經驗(王智玄,2000)。 趙金婷(2000)分析網路學習社群的建構要素,提出以下五點: 1.學習社群的凝聚:社群成員的凝聚是形成學習社群的前題,社群成員必須對 社群建立承諾感及責任分享心態,而學習環境必須強調有意義學習情境的營 造,並尊重成員、支持其意見表達、鼓勵其投入心力,才能使個體融入團體 才能使成員參與動機由外鑠(extrinsic)轉換為內在(intrinsic),維持 學習社群運作。 2.去中心的學習社群的靜態結構形式:學習社群的基本結構是「去中心」的 (decentering),即學習者並非專屬某個社群(如教室社群),意味學習中 心不再集中於學校,而是無處不在;而學習者間同時也進行著多向的溝通。 3.學習社群的動態結構:動態結構即社群中應有的學習活動,包括社群成員合 作、溝通、對話、分享貢獻知識過程,也就是內涵化(enculturation)過程。 4.學習社群的組成:基於分散式智慧的理念,學習社群成員必須集合各種專長 及資源,以提供成員多重獲取(multiple acsess)的途徑。 5.整體教學環境的組成:網路學習社群的構築必然伴隨觀念或做法上的轉變, 必須在課程設計、教學模式、評量內容等整體環境的配合方能達成。 由此可知,教師在經營網路學習社群時,應優先考慮如何營造有意義的學 習情境,配合學習目標的導引,使學習內容意義化,並凝聚社群成員的共識、 強化其參與動機、鼓勵互動分享,方能達到知識建構的學習目的。

(17)

第二節

第二節

第二節

第二節

問題本位學習

問題本位學習

問題本位學習

問題本位學習

傳統教學大多採用由教師主導,單向知識傳授的教學方式,學生習於被動 接收知識,缺乏主動思考及解決問題的能力(林建仲、鄭宗文,2001;計惠卿、 莊靜圓,2003)。然而在資訊快速變遷的現代社會中,學生不時須面對各種多變 的問題,單憑片面的知識傳授仍不足以應付生活所需,如何藉助課程架構的重 整,協助學生發展解決生活問題所需的知識技能(Fortus,Dershimer,Krajcik & Marx,2004;計惠卿、莊靜圓,2003),已然成為當前教育趨勢。 藉由實務問題為學習活動核心,鼓勵學生主動參與,並藉由團體合作討論 協商,以培養學生解決問題能力的「問題本位學習」( problem-based learning, 簡稱 PBL )課程,其理念與九年一貫課程強調培養學生獨立思考及問題解決、主 動探索與研究、運用科技與資訊、規劃組織與實踐、表達溝通與分享等基本能 力的改革目標(張民杰,2001)相符,本研究擬藉由探究「問題本位學習」的 實施歷程,發展出一套適合現階段教學目的之策略模式,作為精進教學基礎並 提供後續教學研究者參考。

壹.

..

.問題本位學習的理

問題本位學習的理

問題本位學習的理念

問題本位學習的理

念、

、沿革與精神內涵

沿革與精神內涵

沿革與精神內涵

沿革與精神內涵

一.理念

PBL 是一種激勵學生,藉由其自發性思考及小團體互動,而非透過傳授書本 中固定知識內容,以解決真實生活情境問題的教學策略(Sonmez & Lee,2003)。 學習始點取自真實生活的非結構性(ill-structured)與開放性(open-ended) 問題,學習者透過小組分工合作的方式,從事問題分析及澄清、資料蒐集評估、

討論協商、批判思考等學習歷程(Sonmez et al.,2003),學生於過程不僅習得

團隊合作技巧,並與相關學科知識產生連結,同時提升問題解決的關鍵技能 (Evensen & Hmelo,2000;Savin-Baden,2000),也使得原先未必清楚的知識, 得以有更多澄清與溝通了解的機會,進而達到知識建構的目的。

Levin(2001)強調問題本位學習相較於傳統教學,更注重以學生中心的學 習,因此學生須負擔更多的學習責任以解決問題。PBL 的發展前提,在於認定學

(18)

習者的動機是積極而非消極的,學習內容是統整而不是瑣碎的,學習個體是連 結的、而不是分離的(引自張民杰,2001)。 教師在教學過程中扮演著多元的角色,包括講述者、激發者、鼓勵者、教 練和評量者等,其責任在於清楚描述待解決的問題、協助學習者界定問題、提 供適合的學習情境和資源、觀察並協助人際溝通的技巧,以協助學習者獲得內 容知識與問題解決技能(林建仲、鄭宗文,2001;張民杰,2001)。 而 PBL 的評量著重持續性、真實性的過程評量(張民杰,2001),評量方式 不侷限一般學科知識的紙筆評量,也加入作品製作、小組及自我表現評量、學 習歷程檔案等多元評量(Anderson & Puckett,2003;洪榮昭,2004)。

二.發展沿革

PBL 前身可追溯 60 年代由 Barrows 等人所發展的醫學院教育課程,(Evensen et al.,2000;Savin-Baden,2000;張民杰,2001)。其實施方式是以一位輔助 教師(tutor),協助學生利用模擬病患個案方式建立學習情境,透過分組合作 討論以確認、澄清問題狀況;並收集、評估週遭資訊,研擬最佳方案,用於醫 療處理診斷。這套以解決真實情境問題為目的,引發學生主動學習的教學模式, 實施成效廣泛獲得師生團體間的肯定。1970 年代起陸續為美國多所大學應用於 醫學課程,而後推廣至法律、工程、企管等專業領域,及至美國中小學科學課 程也開始應用 PBL(張民杰,2001)。

三.精神內涵

PBL 最終目標在於整合學科知識與合作技能以解決真實生活的問題,而問題 解決的理念則可溯自杜威(John Dewey)的進步主義精神,其強調「做中學」 (learning by doing),並以活動、專題、及解決問題等方式作為學習主軸(徐 新逸,2001),並於其著作「思維術」一書中,揭櫫解決問題的五大步驟(林生 傳,1995): 1.遭遇問題:對事物的情境上產生認知的困惑或疑難。 2.界定問題:從困惑的情境中辨識出問題。 3.發展假設:依據對問題狀況的認知,提出預設的解決方法。

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4.驗證假設:將解決問題的方法逐一檢驗,評估其可行性。 5.應用:將構思的解題方案應用在真實情境中以解決問題。 自從杜威提出問題解決的五大程序後,不僅提供學界問題解決思考的模 式,同時亦成為問題解決(Problem-solving)教學的理論典範(林建仲、鄭宗 文,2001)。 依據 Barrows(1986;1992)及 West(1992)的論述,歸納 PBL 的實施步驟,概 分以下五個階段(引自 Koszalka et al.,2002): 1.問題的呈現:學生接受真實世界情境中待解決的問題,並加以澄清與理解。 2.發展方案:學生根據其先前經驗及知識,透過組內互動,針對待解問題分析 出已知層面及欲解決問題所須了解的關鍵層面,並列出各種解決的可能途徑。 3.資料收集:學生利用週遭現有資源(包括書報文件、資訊科技、人際互動... 等)收集相關解決問題的資料。 4.資料分析:分析評估收集資料的可行性,並根據可用的資料,協商討論出問 題解決之道。 5.分享與回饋:各組學生分享其協商出的問題解決方案,並利用他組同儕及 教師的回饋建議,修訂並改進既有方案。 王千倖(1999)歸納 PBL 的主要特徵如下: 1.以問題為學習起點: 有別於傳統先學習學科知識,再嘗試解決問題的教學, 「問題本位學習」強調以解決問題而為前提而發展學習活動。 2.學習問題必須是學生於真實生活情境中,可能遭遇的非結構性問題:學習必 須將學習知識與生活情境結合,才能產生有意義的學習。而非結構性的問題, 則提供更多知識應用及擴展學習的空間。 3.注重小組合作學習:從事問題本位學習時,採用將學生以 5-9 人分組的方 式,利用小組間的互動、討論來尋求解決問題的方案。 4.以問題為主軸所架構的學習內容:藉由真實生活情境中可能遭遇到的開放性 的(open-ended)、結構不良性(ill-structured)的問題,引發學生學習動機, 學生在嘗試了解問題的挑戰時,他就會知道應該學些什麼,並驅使從多面向

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思考分析,並統整獲得的新資訊。 5.學習者為中心的自我導向學習:學習活動是以學生為中心,學生必須自己負 起學習責任—包括了解自己應該要知道什麼,以什麼方式學習,並澄清問題 範圍、主動蒐集資料、利用協商討論,提出可行方案並評估解決問題的途徑 和結果,其學習活動過程,完全出自自我掌控學習過程。而教師的角色從講 台上主導學習的知識傳播者,變成激勵學生藉由投入問題解決歷程、產生新 知的引導者和促進者。 隨著 PBL 推廣於諸科學門領域,其教學模式於不同教學情境的應用,亦獲 得創新改進,Duffy 等人(Duffy,Lowyck & Jonassen,1993; Savery & Duffy,1995 ) 認為下列學習型態,便是以 PBL 為基礎的創新應用 (引自陳明溥、顏榮泉,2001): 1.錨式情境教學(Anchored Instruction):教學者可以視聽媒體呈現故事情節 與解決問題的線索,引導學生依據情境中的資料發覺問題、形成問題、解決 問題作為學習目標。小組學生經由持續性的合作探索與意見交換過程,來發 展及驗證各種可能解決方案。 2.案例學習(Case-Based Learning):模擬真實世界中的案例(case)情節為劇本 並拍攝成擬真影片,以協助學習者建構發展解決問題的推理技能與程序。 3.專題式學習(Project-Based Learning):著重於提供學習者高複雜且真實性 的專題計畫(Project),讓學生藉此找出主題、設計題目、規劃行動方案、收 集資料、執行問題解決、建立決策行動、完成探究歷程,並呈現作品的學習 方式(徐新逸,2001)。 4.主題式教學(Theme-Based Instruction):定出中心主題(Theme)做為課程 內涵,再藉由學生進行知識的整合與類化學習,以促進真實生活情境中科技 應用之意義化學習。 傳統教學的評量大多依賴紙筆評量,評量重點也不外學生個人對課堂知識 的記憶及某些固定概念的理解(Anderson & Puckett,2003),而 PBL 的評量重 視的不僅是個人在知識理解方面的表現,更注重團隊合作、分享知識的效果(洪 榮昭,2004)。其評量重點除傳統評量個人在知識學習的表現外,也包括了個

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人對團體的貢獻,如參與分享、團體創作,而評量的方式亦不侷限紙筆評量, 也包括組內、組間的自省互評與修正(Anderson et al.,2003;洪榮昭,2004)。 從字面涵義看,problem-based learning 一詞,即闡明是一種以問題為基 礎(problem-based)的學習方式(learning)。問題的功能在於建立學習起始 點、引發學習者的動機及勾勒學習情境,因此問題內容能否與學習者生活經驗 產生連結,對於觸動學習的展開有著關鍵性影響;而問題本身所具備的開放性 (open-ended)與結構不良性(ill-structure),不僅有助營造學習情境,學 習者更以此為主軸,發展出定義問題、資料搜尋、評估分析,進而產生解決方 案的學習活動(Sage,2000)。而問題設計的良窳,也決定了學習結果(outcome) 的發展空間與創造性。 其次 PBL 所以稱為學習,而非以教師為主導的教學(instruction),在於 認同學生為整個學習活動的主體,即是以學生為中心與主動參與的學習。然而 在真實教學情境中,學生其實是缺乏整體知識的生手,也有可能畏於問題不易 解決,而產生退縮;因此教師的責任,便在於適時協助問題的釐清、促進學生 發展合作技能,並提供相關知識的提示或學習資源以形成學習鷹架,使學生在 社群的互動協商中,逐步建構所屬的知識系統。

貳.

..

.問題本位學習的理論基礎

問題本位學習的理論基礎

問題本位學習的理論基礎

問題本位學習的理論基礎

一.建構主義

(一)理論內涵 建構主義旨在探討知識形成的過程,其基本內涵包括以下四點(Driscoll, 1994;張世忠,2001): 1.知識是根據學生自己認知主動建構而成的,而非被動接受或吸收。 2.建構的方式是由「同化」和「調適」而成的。 3.學習是一種發明新知識的有機過程。 4.知識的形成是學習者與他人互動磋商而形成的共識。 鄒慧英(2001)綜合歸納建構理論在教學的應用,應包含以下五種觀點: 1.學生透過一種創造個人意義的主動過程產生知識,並將新的資訊與先前知

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識融合。 2.學生建構與修正多種表徵方式,如作品創作,來表其對學習的理解。 3.學生應用先前所學的知識技能或資源於新的情境中,如規劃調查研究、採取 行動和反省思考。 4.學生所致力解決的問題必須是真實的、有情境脈落的、與其生活相連結的。 5.運用學習社群(如教師或同儕)可幫助學習。 從 Vygotsky(1978) 的社會建構觀點談學習,其主張學習者應藉由與教師、 同儕、父母等社群中的人際互動過程,不斷進行溝通和協商,幫助學習者由實 際的發展層次,進而達到「近側發展區」的層次,強調教學活動應以學習者先 備知識為基礎,設計相關學習情境,並藉由教學事件的安排,激發學習社群互 動,讓學習者能在互動情境共同思考學習問題(羅豪章,2001),為了磋商意義 或形成共識,學生就必須互相討論,從溝通協商到問題解決過程中,學習者便 可獲得新的知識概念,並提升問題解決的技巧(張世忠,2001)。 社會建構學者 Solomon(1987)非常支持討論學習過程,認為個人建構知識 的確是孤立的,因每個人會建立一些假設。並由自己的經驗再去拒絕或推敲這 些假設,然而沒有一個人對事物建構和分析方式會和別人完全相同(引自張世 忠,2001)。當個人與週遭群體互動時,透過語言交流與意念的溝通,便能自然 建立概念以架構出一個可論述的世界。 從以上論述可知建構主義的教學理念,在於鼓勵學習者主動參與學習,透 過與週遭的專家:如教師、同儕、父母間的社會互動,不斷進行溝通和協商, 以產生新的概念,並與既有知識相融合,進而提升自身的認知發展。 (二)網路應用建構主義學習的發展空間 社會建構主義認為:個體知識的形成,是由與社會群體的互動中所建構而 來的(朱則剛,1994)。由此觀點來看,個體藉由網路的協助亦可建立與他人的 互動,於互動過程中逐漸建構出屬於個人的知識意義,並經由這樣的知識建構 與再建構的過程,逐漸形成共同群體意識(楊昭儀、徐新逸,1997)。而網路適 足提供一種個體知識與社會互動的虛擬環境,藉由網路學習社群中的知識性互

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動,可幫助個人對既有概念的釐清,激盪出更高層次的思考,並逐步精粹、架 構學習者自身知識內容。

二.情境學習

(一)理論內涵

情境學習理論是由建構主義的知識論基礎發展而來,建構主義主張知識是 學習者主動與所處學習情境產生互動的產物,而知識只有在其所產生及應用的 活動與情境中解釋,才能產生意義(Brown,Collins & Duguid,1989;徐新逸,

1999)。一旦知識與情境脫離,則學習就變成玩抽象符號的遊戲(邱貴發,1996)。 且知識中的許多概念及規則,必須透過實際的經驗來揣摩,藉由實際行動才能 理解其真正的含意(鄭晉昌,1993)。因此情境學習理論強調:知識存在於社會 情境內,包含在整個文化脈絡中(鄭晉昌,1993;徐新逸,1996),學習個體必 須處此學習情境中,藉由參與團體的互動過程來獲取並產生知識。 溫嘉榮、施文玲(2002)依據 Brown(1989)等人與國內學者楊家興(1995) 論述,歸納情境學習主要論點如下: 1.分散式智慧(Distributed Intelligence):知識散佈於週遭環境,而學習是 與整個環境做互動,並從不同資源背景中做比較、釐清,以了解知識意義。 若將情境從知識抽離出來,則無法完全了解知識意義,而概念就會變得無法 定義。 2.真實性的活動(Authentic Tasks):學習必須是在真實情境中習得的知識才 具意義,學習活動必須與生活環境結合,透過與真實情境的互動,學習者才 能對知識做合理的定義。 3.認知學徒制(Cognitive Apprenticeship):強調一對一師徒制的知識傳授, 學習者在學習過程透過觀察、模仿並領會專家技能和知識(鄭晉昌,1993)。 4.錨式教學(Anchored Instruction):主張建構完整的教學環境,讓學生從不 同的角度,去探索、體會概念的意義,使知識能在適當環境中著錨(Anchor), 並在此環境找尋資源、瀏覽資訊、測試假設以掌握知識的內涵。 5.純自然的評量(Seamless Assessment):「純自然」或「真實性」的評量

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(Authentic Assessment)」是將評量視為學習情境中統整、形成性的一部分, 並融合真實性學習歷程進行,例如觀察學生實做表現、成品展示、合作互動 過程。 6.社會互動(Social Interaction):知識可說是生手與專家產生社會互動的結 果,在學習過程中每個成員也須不斷的與其他人互動、協商來獲得知識。 從以上論述可知,情境學習內涵便是重視學習與環境脈絡的連結,如此才 能使學習產生意義化而形成學習情境。而教師藉由營造學習情境,以促進學習 者參與學習,學習者透過與週遭的社群互動,來獲得內嵌(embedded)於社會 情境內的知識。 (二)網路應用於情境學習學習的發展空間 情境認知理論主張知識存在於社會情境,並包含在整個文化脈絡中,因此 學習應該是透過社會的活動、參與及互動來獲得知識(鄭晉昌,1993;徐新逸, 1996)。而網路環境如同一具體而微的社會,參與者同時兼具知識給予者及接受 者的角色,藉由網路社群中不同專業個體,基於相同學習目的而從事知識互動 交流與分享的過程,學習者便能逐步整合分散知識,逐漸建構自我知識內容, 使網路學習社群的互動形成有意義的學習。

三.合作學習

(一)理論內涵 合作學習是 1970 年代初由 Slavin、D.Johnson 與 R.Johnson 等人所提出的 一種教學策略,主要是利用小組成員間的分工合作、互相支援來進行學習;並 利用小組本身的考核及組間比賽的氣氛來增進學習成效。問世至今,已發展出 諸多學習類型,如 Slavin 的學生小組成就區分法(student's team achievement

division:STAD)、小組協力教學法(team-accelerated instruction:TAI)、

DeVries & Slavin 的小組遊戲競賽法(team-game tourament:TGT)、Aronson 的拼圖法(jigsaw:JIG)、Johnson & Johnson 的共同學習法(learning together:LT)等(黃政傑、林佩璇,1996)。

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要素:積極的相互依賴、個別的績效與責任關係、人際關係和團體技巧。而 Slavin (1995)則認為須提供小組獎勵、個別的績效與同等的成功機會等外在誘因, 來促進小組間的合作競爭(引自林建仲、鄭宗文,2001 )。 鄭夙珍(2002)引述 Johnson 與 Johnson(1991)的研究結果,指出善用合 作學習所具優點如下: 1.有效提升學生學習成就。 2.增加使用高層次理解策略。 3.具有較佳成就動機與內在動機。 4.發展較佳的同儕人際關係。 5.學生更重視研讀課程。 6.學生具有更高自尊。 7.較佳人際技巧等。 可見合作學習應用於教學有助學生主動參與,強化社交技能,並提升學習 成效。由於合作學習強調老師與學生的主動參與和彼此間的互動,視知識為一 種社會建構的結果,因此教學過程中,教師變成協助者的角色,負責支援學習、 提供學習機會,並鼓勵學生們彼此互動分享,以建構共享的知識內容。 (二)網路應用於合作學習的發展空間 網路的優勢在創造許多通訊機會,促進更多人際的互動,因此也有助於學 習者利用網路連結形成虛擬群體(賴柏仲,2003),學習者於網路學習的過程, 可透過網路工具與同儕共同針對學習問題進行提問、討論、建立共識並提出結 論和解決方案(王智玄,2000)達到合作學習目的。 而透過網路進行合作學習,除了提供學習社群間互動溝通、表達意見的機會, 藉由觀摩他人觀點及腦力激盪的知識建構過程,也有助激發學習者較諸傳統課 堂所欠缺培養的創造力(王千倖,1999;王智玄,2000)。 王淑如與王裕德(2001)曾引述 Swigger 與 Brazile(1997)的研究結果, 說明網路合作學習也可以培養學生問題解決的能力,藉由同儕相互支援學習與 資源分享,亦具有助於提升學習成效的潛力。如何善用網路便捷多元資源,及

(26)

其無遠弗屆的互動功能,達成傳統教學不易落實的合作學習,不啻為現代教師 值得深切關注的議題。

PBL 的起點,便是拋出與生活經驗相結合的問題,營造出一種模擬真實世界 的學習情境,引發學生的學習動機並驅使其探索問題的解決。網路環境不僅提

供豐富資訊,也包括自我導向的學習空間(Williams,Liu & Benton,2001),教

學者若能善用網路超媒體聲光多元的特性,營造擬真的學習情境,並規劃相關 適切的資源連結,以強化學生主動參與、融入學習活動的效果。 網路互動有利於架構網路學習社群,藉由參與網路學習社群,學習者主動 與週遭同儕、教師互動激盪,不僅融入自我的認知情境、激發彼此間腦力激盪, 更有助於澄清問題、歸納及評估資訊,並於過程中建構相關領域知識,也提升 自身解決問題的技能,實踐合作學習、問題解決願景。且透過網路進行問題解 決的學習,遇到難題時可互相支援,學生也不會有孤立無援的感覺(張再明, 1999)。配合網路資料可回溯特性,也便於學習者回顧活動歷程,從事反思改 進、精粹學習;而教學者在參與社群互動的過程中,也能獲得即時回饋,以作 為教學省思、研究改進的基礎。

叁.

..

.問題

問題

問題本位學習於教學上可能存在的風險

問題

本位學習於教學上可能存在的風險

本位學習於教學上可能存在的風險

本位學習於教學上可能存在的風險

由以上論述可知,「問題本位學習」其整合學科知識與過程技能,並引發 高層次思考與創造力的優點,已獲諸多文獻支持,然理論本身必有其優勢及限 制,而教學者在實施「問題本位學習」時可能面臨的挑戰及困境,亦於近年研 究中被廣泛提出討論(Sonmez & Lee,2003;Hung,Bailey & Jonassen,2003)。 綜合學者(Jones,1996;Hung et al.,2003)提出有關「問題本位學習」在教 學方面的限制,概括為以下六點:

一.不利學業成就:「問題本位學習」強調以特定問題為學習主軸,來發展學習 活動,然而當前學生學業成就的呈現,仍普遍依賴傳統標準化測驗的量化分 數,至於實施「問題本位學習」是否不利學生的學業成就,目前仍無定論。

部份學者(Albanese & Mitchell,1993;Vernon,1995)認為「問題本位學 習」課程,標榜學生自我本位的學習,有關課程知識的學習成效不彰,而傳

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統教學於促進學生學業成就(學科知識)方面,也被認為具有較佳的表現。 但也有部分學者持相反看法,例如 Lieux(1996)與 Schlundt(1999)的研 究指出實施 PBL 與未實施的班級,其學業成就無顯著差異;而 Blake ,Hosogawa 與 Riley 的研究,更顯示實施「問題本位學習」的班級,學業成就優於未實 施的班級(引自 Hung,Bailey & Jonassen,2003)。

二.授課時間的限制:「問題本位學習」強調學生透過合作協商來解決問題,與 傳統快速見效的知識傳授相比,學生轉化學習的過程需要較長時間來達成。 三.學習過程中學生角色轉換不易:以往學生習於教師以學科為主的知識傳授, 亦傾向以背頌、記憶來獲得知識,而「問題本位學習」強調的自我本位,對 於大多不擅從事知識探究與團體合作的學生而言,容易產生學習上的抗拒, 此現象亦印證於實施「問題本位學習」初期(Jones,1996)。 四.教師角色轉換:「問題本位學習」強調教師在過程中促進者的角色,提供學 生包括引導提問、資訊獲得、指導合作等協助,然傳統師資養成普遍缺乏此 類訓練,因此教師在角色轉換部分,將不易擺脫既有教學習慣(Jones,1996)。 五.問題情境的設計:「問題本位學習」以激發問題解決的活動整合學科知識, 然合適的問題情境不僅不易設計,受限於學科課程既有的知識架構,如何完 全整合並落實教學,亦是教學者無可避免的挑戰。 六.學習評量的限制:「問題本位學習」的過程評量諸如:紙筆測驗、方案報告、 口頭發表、組間組內的互評,評量標準不乏主觀成分,反不較傳統評量簡單 而客觀。此外開放性的問題易產生品質不一的問題答案,如何於知識領域加 以聚焦統整,亦考驗教學者的智慧。

第三節

第三節

第三節

第三節

網路整合問題本位學習的實證研究

網路整合問題本位學習的實證研究

網路整合問題本位學習的實證研究

網路整合問題本位學習的實證研究

歐美國家近年來有關整合網路科技於問題本位學習的研究不在少數,以下就 所蒐集文獻內容介紹:

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所學生,設計一套整合 PBL 理念的網路化教學平台,應用於系統動力學的課程。 參與學生藉由線上教學機制,接收網路平台發佈的多媒體情境問題,並依據教 學提示,配合線上合作互動,進行資料收集與數據分析的流程,逐步完成網站 所設定的問題解決步驟,達到運用課程知識,完成方案設計的目標。

二. Kozsalka、Grabowski 與 Kim 於 2002 年參與一項名為 KaAMS (Kids as Air-borne Mission Scientists)的研究計畫,其目的為協助中學教師設計整合 web 資源的 PBL 課程,以啟發學生有關科學、科技、數學、地理學知識的學習。 所有參與計畫的中學生化身為美國太空總署(NASA)空中遙測任務的科學 家,於主題任務的探索過程歷經四階段包括:定義問題架構、資料搜尋、任務 探索及嘗試操作等過程技能訓練,逐步進行涵括 12 項子單元的設計課程,並利 用 NASA 提供的觀測數據進行資料分析、整合並評估執行策略,完成有關夏威夷 火山熔岩流及珊瑚生態主題觀測任務的方案設計與改進。

三. Chin 與 Chia(2004)曾以 PBL 的理念,於新加坡 Paya Lebar Methodist 中學,配合一 39 人班級的生物課程,針對「營養」議題,進行一項名為(Q-PBL) 的問題本位課程。其五階段的教學內容如下:第一階段帶領學生依其分組,研 讀與「營養」議題(Theme)相關九個子題(project)的報章資料,並將個人 所發展的問題載於學習日誌;第二階段,研究者教導學生從事問題分析課題, 以釐清自身對問題的基本認識、了解問題解決所需的知識以及所需資訊的相關 途徑;第三階段利用圖書及網路資源收集相關資訊,了解所屬問題的回答;第 四階段,針對待答問題的相關知識做進一步的紀錄與整合,並做成報告;並於 第五階段發表。 研究者根據學生發表的問題內容分析來源屬性,歸納學生發問的問題來源 如下:民族及文化信念、媒體廣告的訊息、個人生活週遭的好奇、對家庭成員 的關懷、環境事物的觀察、先前學習課程的延伸。 四. PBL 源自傳統醫學院教育課程,時至網路科技發達的今日,亦使醫學院的 PBL 課程,呈現新的教學風貌。2003 年由 Jacobs.J 等人所組成的研究團隊,推 動一項名為 TOUCH (Telehealth Outreach for Unified Community Health)的

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研究企劃,其預期目標包括:1.建立一套架設於國際電算機科學聯盟通路網(The National Computational Science Alliance’s Access Grid)平台上的同步 影音互動系統。2.發展一套病例模擬資料庫引擎。3.使兩校醫學院學生,透過 病例模擬資料庫提供的擬真情境,得以突破距離空間限制,進行遠距互動的線 上 PBL 課程。 透過結合網路影音科技與線上情境資料庫的 TOUCH 學習機制,使醫學院的 PBL 課程突破傳統限制,不但能更真實地模擬問題情境,並藉由網路即時互動技 術的聯繫,發展出突破地域與文化差距的合作學習模式。 近年國內有關網路整合問題本位學習研究,依據現有文獻扼要介紹如下: 一. 陳明溥與顏榮泉(2001)針對 107 位專科學生透過網路化學習平台所提供 之問題情境與解題範例,按照(1)了解問題、(2)擬定計劃、(3)撰寫程式、(4) 測試除錯之問題解決步驟,進行為期四週的資料庫專題製作,並探討網路化問 題本位學習平台的學習者,依其不同程度學習支援,實施網路化問題本位學習 成效的影響。 研究結果發現:低學習支援組專題製作之成效顯著優於中、高學習支援組, 而且高先備知識組在專題製作之成效也顯著優於低先備知識組;在問題解決歷 程各階段(瞭解問題、擬定計劃、撰寫程式、測試除錯)及討論區之使用方面, 高學習支援組在瞭解問題、擬定計劃、撰寫程式、及測試除錯等步驟之發表次 數顯著高於中、低學習支援組。 二. 王順福(2003)選取高雄縣某國小六年級兩班學生為實驗對象,探討網路 教學平台應用自然與生活科技課程,於提升學生問題解決能力之成效。其中實 驗組採用「問題解決教學之網路教學方案」,控制組則採「一般問題解決教學 方案」,進行為期五週十節的實驗教學。 結果顯示實施網路問題解決教學的實驗組學生於「問題解決能力測驗」得 分達顯著水準,顯示能力有顯著提升:而「問題察覺」、「問題再定義」、「原因 推測」、「提出想法」分測驗結果顯示以上能力亦有顯著提升;然「尋求最佳方 案」分測驗得分的差異未達顯著水準,顯示該項能力沒有顯著提升。

(30)

而實施傳統問題解決教學的控制組在「問題解決能力測驗」與「問題再定義」 分測驗得分差異亦達顯著水準,顯示其問題解決能力有顯著提升。然「問題察 覺」、「原因推測」、「提出想法」、「尋求最佳方案」分測驗得分差異因未 達顯著水準,顯示該能力沒有顯著提升。

(31)

第三章

第三章

第三章

第三章

研究方法與步驟

研究方法與步驟

研究方法與步驟

研究方法與步驟

本研究以行動研究法探討網路整合問題本位學習的教學模式,及其應用於 國小四年級自然生活科技課程的可行性。研究者歷經前後四階段四個單元教學 (含初探研究),並於每階段的教學過程中,配合研究者、教學觀察者與協同 教師團隊,經由資料檢視與討論互動,提供教學改進的建議。 本章共分六節,第一節說明研究架構與設計、第二節闡述研究情境、第三 節介紹研究工具、第四節說明採用行動研究理由、第五節說明教學課程的設計、 第六節敘述資料蒐集與分析。

第一節

第一節

第一節

第一節

研究架構與設計流程

研究架構與設計流程

研究架構與設計流程

研究架構與設計流程

壹.

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.研究架構

研究架構

研究架構

研究架構

本研究旨在探究教學者依據教學需求,實施「網路輔助問題本位學習」策 略的教學行動過程中,教學者所面臨的各項問題與解決策略以及學習者的學習 歷程表現。本研究架構概分為教學需求、課程設計、情境資源、執行教學、教 師教學歷程、學習成效或改變六個面向。 一.教學需求:為本研究起點,包括解決教學困境、提升專業素養兩項。 二.情境與資源:包括研究情境及研究資源。 三.課程設計:包括學習驅動的問題、合作學習策略及網路學習平台。 四.執行教學:包括教學目標與教學計畫的擬定、教材發展、活動設計與教學過 程的評鑑修正。 五.教學歷程:包括資訊科技素養、資訊融入知能、課程統合知能。 六.學習成效與改變:包括學習者的合作技能、學科知識、學習態度。 有關研究架構說明,特整理如下圖 3-1-1 所示

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圖 3-1-1 研究架構圖

貳.

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.研究設計與流程

研究設計與流程

研究設計與流程

研究設計與流程

一.設計理念概述

本研究所採之行動研究法,並非是一種固定方案或特定嚴謹的計畫,而是 有效解決教育情境的一種過程(吳明隆,2001),研究過程中教師不但身兼教學 者與研究者身份,並藉由在教學情境中不斷地發現問題,並透過行動改進,促 進自我反思,進而解決實務問題。行動研究的焦點不強調理論的發展,也不注 重普遍的應用,而是注重即時的應用,關注的是此時此地的特定問題(王文科, 1991)。而本行動研究之設計理念如圖 3-1-2 所示,係研究者參考學者艾略特 (Elliot)所提出之階梯式研究程序加以修改而成。 課程設計 課程設計 課程設計 課程設計 學習驅動問題 合作學習策略 網路學習平台 執行教學 執行教學 執行教學 執行教學 教學目標、教學計畫 教材發展、活動設計 評鑑修正 學習成效或改變 學習成效或改變 學習成效或改變 學習成效或改變 合作技能、學科知識 學習態度 資料分析能力 問題解決能力 教師教學歷程 教師教學歷程教師教學歷程 教師教學歷程 資訊科技素養 資訊融入知能 課程統合知能 教學需求 教學需求 教學需求 教學需求 解決教學困境 提升專業素養 情境與資源 情境與資源 情境與資源 情境與資源 研究者學能素養 研究對象 協同合作團隊 文獻研究資料

(33)

圖 3-1-2 研究設計理念 (修改自吳明隆,2001)

二.採用行動研究的理由

1. 解決教學問題 研究者目前服務本校已歷六年,期間除擔任一年自然科任外,大多擔任級 任導師。由於職務加上與所屬班級學生長期相處的關係,對其學習情況亦有深 切了解。據研究者長期課堂觀察發現,班級學生向來缺乏學習動機,學習習慣 上傾向於被動吸收,平日亦少主動發問。 確認最初理念 擬定教學計畫 收集教材資源 偵 查(發現事實與分析) 整合教學活動 發展教學網站 付諸行動 實施與效果監控 偵查(解釋任何實施及效 果上的失敗) 修正理念 修正計畫 重回行動、監控、偵察再修正

(34)

以研究者於九十三學年度上學期的自然課教學經驗為例:發現學生對課程 內容普遍缺乏主動探究態度,即便是課堂上的教學提問,回答者亦寥寥可數。 觀察學生實驗課學習表現,發現大部分學生無心從事實驗操作,而專注於學習 無關的行為(如聊天、嬉鬧),無論是使用獎勵或秩序管理,皆無法使學生出 現較正面或積極的學習表現。因此如何提升學生學習動機,誘導其主動探究科 學知識,以達課程期望的積極創造與解決問題的教學目標,便成為研究者在教 學現場亟欲解決的教學困境。 2. 提升教師專業成長 因應資訊時代來臨,資訊科技融入已然成為未來教學趨勢,研究者希望透 過本行動研究,除作為教學改進之餘,亦能提升自身資訊融入教學的專業素養, 作為日後教學應用的經驗基礎。

三.研究流程

本研究流程含括第一階段的前置測試期(如圖 3-1-3),以及後續三個階段 的正式行動期(如圖 3-1-4)。每階段研究流程係參考 Kemmis(1988)所提出 的行動研究法螺旋循環模式,包含:策劃(planning)、行動(acting)、觀察 (observing)及反省(reflecting)四步驟,藉由觀察實際教學中學生的互動歷 程、小組所遭遇的問題,並持續參與教師團隊互動以修正教學設計,反覆循環 以作為研究者個人教學修正與專業成長(引自吳明隆,2001)。 (一)前置測試期 時程自民國 94 年元月至 94 年 3 月下旬,工作流程以下圖 3-1-3: 1.研究工作準備:時程從 94 年元月初開始,延續至 94 年元月下旬。工作內容 除確認研究對象的學習情境(含學生生活背景、個人學習狀況以及社區學校 的相關資源)、尋求校內專長教師的協助,組成行動研究團隊外;並著手收集 相關教材,及初步建置教學網站規模。 2.教材整合與規劃教學活動:時程自 94 年元月下旬延續至 94 年二月上旬。工 作內容包括整合教材資源、規劃教學單元活動,發展引導教學的問題情境。 3.教學研究實施:時程從 94 年二月中旬開始,延續至 94 年三月中旬。工作內

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容包括進行初探性教學研究,並於教學過程配合課堂觀察了解學生學習表 現,並檢視學生在網站的學習資料,比照課堂表現以為教學活動的調整依據。 4.資料收集分析與反省改進:配合初探性教學的實施,陸續收集學習單、學生 問卷、網站學習日誌、分組晤談紀錄;以及教師個人的教學紀錄、反思日誌。 並與行動團隊成員針對課堂活動實錄,進行分析與研究討論。 了解研究情境 收集相關教材 建構教學網站 發展情境問題 整合教學資源 擬定教學大綱 實施教學活動 掌控學習進度 收集研究資料 實施小組晤談 圖 3-1-3 研究流程之前置測試期

研究工作準備 研究工作準備 研究工作準備 研究工作準備 教材整合與規劃 教材整合與規劃教材整合與規劃 教材整合與規劃 教學活動 教學活動 教學活動 教學活動 教學研究實施 教學研究實施 教學研究實施 教學研究實施 資料收集分析 資料收集分析 資料收集分析 資料收集分析 與反省改進 與反省改進 與反省改進 與反省改進 準備下一階段 準備下一階段 準備下一階段 準備下一階段

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(二)正式行動期 待完成前階段前置測試期之初探研究後,隨即進入下一階段正式行動期。 行動流程如圖 3-1-4 所示: 教學修正 收集相關教材 調整網站模組 發展情境問題 整合教學資源 擬定教學大綱 實施教學活動 掌控學習進度 收集研究資料 實施小組晤談 圖 3-1-4 研究流程之正式行動期

教學前置作業 教材整合與規劃 教學活動 教學研究實施 資料收集分析 修正下階段教學

撰寫研究報告 完成各階段教學

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1.教學前置作業:根據前次教學反思經驗,進行教學修正並收集相關教材。 2.教材整合與規劃教學活動:內容包括整合先前收集的教材資源、規劃教學單 元活動,調整網站的教材內容,並持續研讀相關研究文獻作為教學參考。 3.教學研究實施:內容除進行既有教學外,並配合課堂觀察了解學生學習表現, 檢視學生在網站的學習資料,比照課堂表現,以為調整教學活動的依據。 4.資料收集分析與反省:除課堂教學情形的攝錄外,並收集學習單、學生問卷、 網站學習日誌、分組晤談紀錄,以及教師個人的教學紀錄、反思日誌。同時 與行動團隊成員針對課堂活動實錄,進行分析討論。 5.修正階段教學:整合所分析的研究資料,針對下階段教學方針作適度修正。 6.撰寫研究報告:待完成三階段兩循環的教學行動,即整理研究歷程相關 資料,進行研究論文的撰寫。

第二節

第二節

第二節

第二節

研究情境

研究情境

研究情境

研究情境

壹.

..

.教學者

教學者

教學者

教學者

研究者畢業於嘉義師院初等教育系,自民國 84 年分發服務迄今,教學年資 屆滿十年,服務本校目前亦邁入第六年,由於學校資訊風氣使然,加上深感資 訊素養對於日後教學之重要性,故於三年前投入資訊融入教學領域,平日除與 校內專長同事積極互動並努力充實自身學能。期間適逢本校承接資訊種子學校 業務,個人有幸參與計畫,並嘗試建構班級教學網站、設計教學媒材以精進教 學。 本研究行動團隊所搭配兩位合作教師係研究者校內同事,分別擔任校內資 訊組長與自然科任,研究期間對於研究者網站設計技術面的指點,以及課程設 計建議、教學經驗分享襄助甚多。

貳.

..

.學生背景

學生背景

學生背景

學生背景

本研究對象為台中縣太平市健康國小(化名)四年庚班學生,研究者即為 該班導師。班級學生共 33 人,其中男生 16 人,女生 17 人。學生自三年級起, 每週即安排一節電腦課程,對電腦基本操作、文書處理與網路搜尋具基本認知。

數據

圖 3-1-1 研究架構圖     貳貳貳 貳... .研究設計與流程研究設計與流程 研究設計與流程 研究設計與流程    一.設計理念概述  本研究所採之行動研究法,並非是一種固定方案或特定嚴謹的計畫,而是 有效解決教育情境的一種過程(吳明隆,2001) ,研究過程中教師不但身兼教學 者與研究者身份,並藉由在教學情境中不斷地發現問題,並透過行動改進,促 進自我反思,進而解決實務問題。行動研究的焦點不強調理論的發展,也不注 重普遍的應用,而是注重即時的應用,關注的是此時此地的特定問題(王文科, 1991)。

圖 3-1-1

研究架構圖 貳貳貳 貳... .研究設計與流程研究設計與流程 研究設計與流程 研究設計與流程 一.設計理念概述 本研究所採之行動研究法,並非是一種固定方案或特定嚴謹的計畫,而是 有效解決教育情境的一種過程(吳明隆,2001) ,研究過程中教師不但身兼教學 者與研究者身份,並藉由在教學情境中不斷地發現問題,並透過行動改進,促 進自我反思,進而解決實務問題。行動研究的焦點不強調理論的發展,也不注 重普遍的應用,而是注重即時的應用,關注的是此時此地的特定問題(王文科, 1991)。 p.32
圖 3-4-2  網站設計理念  二.系統介紹  本站使用的架站軟體為 XOOPS 2.0.7,搭配 Appserv 2.0 伺服器套件,作  業系統為 Window XP。週邊硬體包括一具 IBM 電腦作為伺服器主機,配合校內 光纖網路。網站所在 IP 係使用研究者服務學校所分配的班級固定 IP。  三.功能模組:有關本站各功能模組敘述如下:  (一)教學單元區      ◎ 包括各學習單元的教材  (二)非同步討論區        ◎ 提供學習者進行提問、回覆的非同步文字介面討論互動。  (三)好站連結

圖 3-4-2

網站設計理念 二.系統介紹 本站使用的架站軟體為 XOOPS 2.0.7,搭配 Appserv 2.0 伺服器套件,作 業系統為 Window XP。週邊硬體包括一具 IBM 電腦作為伺服器主機,配合校內 光纖網路。網站所在 IP 係使用研究者服務學校所分配的班級固定 IP。 三.功能模組:有關本站各功能模組敘述如下: (一)教學單元區 ◎ 包括各學習單元的教材 (二)非同步討論區 ◎ 提供學習者進行提問、回覆的非同步文字介面討論互動。 (三)好站連結 p.44
表 4-1-6    分組合作學習互動模式表  組別  合作互動模式  愛的小組 愛的小組愛的小組 愛的小組    分工寫作學習單與搜尋資料,方案實作時先討論再分配各人  工作,最後再一起整合。過程尚能協調與評估意見。  快樂天使 快樂天使快樂天使 快樂天使    分工寫作學習單與搜尋資料,方案實作時討論僅限於較積極的  兩名組員。過程雖尚能協調但缺乏意見評估。 創藝創藝創藝 創藝    依能力分工寫作學習單與搜尋資料,能力較佳者分擔最多,   雖合作完成方案實作,雖由組長主導但尚能討論意見。  夢幻夢幻夢

表 4-1-6

分組合作學習互動模式表 組別 合作互動模式 愛的小組 愛的小組愛的小組 愛的小組 分工寫作學習單與搜尋資料,方案實作時先討論再分配各人 工作,最後再一起整合。過程尚能協調與評估意見。 快樂天使 快樂天使快樂天使 快樂天使 分工寫作學習單與搜尋資料,方案實作時討論僅限於較積極的 兩名組員。過程雖尚能協調但缺乏意見評估。 創藝創藝創藝 創藝 依能力分工寫作學習單與搜尋資料,能力較佳者分擔最多, 雖合作完成方案實作,雖由組長主導但尚能討論意見。 夢幻夢幻夢 p.76
圖 4-1-8  圖文討論區  (2)網路探究課堂  教學者在本階段網路探究課堂的實施方式有所調整,由於教學者將待解問題 挪至方案設計期發布,因此討論議題並非環繞特定待解問題而發展,係由教學 者針對課本知識內容與實驗活動提出相關討論議題,如此調整在於以平衡前述 PBL 容易造成的「深而不廣」狀況。  圖 4-1-9 討論區議題

圖 4-1-8

圖文討論區 (2)網路探究課堂 教學者在本階段網路探究課堂的實施方式有所調整,由於教學者將待解問題 挪至方案設計期發布,因此討論議題並非環繞特定待解問題而發展,係由教學 者針對課本知識內容與實驗活動提出相關討論議題,如此調整在於以平衡前述 PBL 容易造成的「深而不廣」狀況。 圖 4-1-9 討論區議題 p.88
表 4-4-1 自然科學學習態度量表前後測成績一覽表

表 4-4-1

自然科學學習態度量表前後測成績一覽表 p.117

參考文獻