導入惡魔代言人策略的線上社群合作論證系統之研究

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(1)國立臺灣師範大學資訊教育研究所碩士論文. 指導教授：邱瓊慧博士. 導入惡魔代言人策略的線上社群合作論證系統之研究 A collaborative argumentation system for online communities implementing “devil’s advocate” strategy. 研究生：黃士銘中華民國一百零一年六月.

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(3) 致謝辭研究的漫漫長路上，感謝指導教授邱瓊慧老師的諄諄教誨，引領我窺視學術殿堂的奧妙，並且學會以嚴謹務實的態度、實事求是的精神實踐學術研究。在此也感謝論文口試委員陳永昇老師及張怡君老師的指正及建議，使本研究及論文得以順利的完成。感謝父母與家人的支持、體諒，讓我能夠放心的專注於課業與研究。感謝同時期入門的同儕，曉慧、德圭、佩珊、朝凱、與何樵，有人一起奮鬥、互相扶持真的很棒；感謝辛苦的專任助理們，尤其是婷勻，讓我的生活增添了許多色彩；感謝學長姐們，政煥、信智、志力、思緯、文遠、明姿、昭安、虹妙、軍旭、與原禎，你們是溫暖的明燈，照亮我渾沌不明的思緒；感謝學弟妹們，家平、英芷、思翰、適佐、與建宏，你們是受人喜愛的開心果，與你們相處總是讓我感到很愉快；感謝所上老師、專任助理、與其他 lab 同學的照顧與牴勵，特別要感謝千千．陪我吃飯、解悶、與閒話家常；感謝鄭永斌老師，你所傳授的 UML、物件導向程式設計、軟體工程、與設計模式的專業知識著實惠我良多，你的美式幽默也常讓我忍俊不禁。感謝行政院國家科學委員會科學教育發展處對本研究經費的補助，計畫編號為：NSC 99-2511-S-003-037。論文……終於告一個段落了。從入學到畢業，從起點到階段性的終點，中間經歷過滿多的波折與變化，我很高興我能夠在眾人的陪伴下穩健的走到這一步，未來還有很多挑戰與困難等待我去面對，經過碩士班的訓練，我相信我已經做好準備，隨時可以帶著積極、樂觀與開放的態度去迎接下一個考驗。.

(4) 摘要本研究旨在發展一支援惡魔代言人策略的線上社群合作論證系統。本研究經由線上合作論證、論證系統及惡魔代言人策略的研究中，探討並歸納出線上社群合作應有的形式以及惡魔代言人應有的行為後，規劃、建置一合作論證系統。本研究透過軟體測試、有經驗者測試、及使用者測試，以評估本系統的軟體品質、內容效度、與優使性。評估結果指出，本系統能夠有效的支援具大規模論述量的合作論證以及支援惡魔代言人策略，學生願意使用本系統進行合作論證活動；本研究同時針對評估結果詳細的加以討論，提出未來系統改善與相關研究的建議。. 關鍵字：關鍵字：合作論證、論證系統、虛擬社群、惡魔代言人策略. i.

(5) Abstract A web-based learning system supporting the “devil’s advocate” strategy toward online communities has been developed to facilitate collaborative argumentation activities. In this study, the pedagogical basis underlying the design and the various functions embedded in the system are explained in the light of argument theory. The software alpha test in terms of the white-box test and black-box test has been executed to establish the quality of programming and logical correctness. The software beta test has been conducted to analyze to what extent the system meets the users’ demand. Participants of this beta test are external consultants who are experienced with argumentation and computer education and external students who belong to the target user of this software. A preliminary study involving 100 sixth-grade students to evaluate the usability and the instructional potential of the system has been conducted. Results taken from questionnaires revealed that students are favorable to the system’s interface design and potentials in promoting their argumentative capability in the applied content domain. Data analysis further indicated that students feel the system has fluent navigation but appeal relative low affect to learn. Guidelines pertaining to instructional implementation are offered.. Keywords: collaborative argumentation, computer-supported system, web-based, devil’s advocate strategy. ii.

(6) 目錄致謝辭 ......................................................................................................................... iv 摘要 ............................................................................................................................... i Abstract......................................................................................................................... ii 目錄 ............................................................................................................................. iii 表目錄 .......................................................................................................................... v 圖目錄 ......................................................................................................................... vi 第壹章緒論 ................................................................................................................ 1 第一節研究背景 .............................................................................................. 1 第二節研究目的 .............................................................................................. 5 第三節開發方法 .............................................................................................. 5 第貳章系統需求分析 ................................................................................................ 8 第一節簡介 ...................................................................................................... 8 第二節可行性分析 .......................................................................................... 8 第三節詳細規格書 ........................................................................................ 10 第參章文獻探討 ...................................................................................................... 15 第一節論證 .................................................................................................... 15 第二節合作論證 ............................................................................................ 18 第三節論證系統 ............................................................................................ 20 第四節惡魔代言人策略 ................................................................................ 26 第肆章系統設計 ...................................................................................................... 35 第一節系統規劃 ............................................................................................ 35 第二節資料庫規劃 ........................................................................................ 41 第伍章系統建置 ...................................................................................................... 45 第一節論述模組 ............................................................................................ 46 第二節論述鷹架模組 .................................................................................... 46 第三節惡魔代言人模組 ................................................................................ 47 第四節管理模組 ............................................................................................ 47 第陸章系統評估 ...................................................................................................... 50 iii.

(7) 第一節軟體測試 ............................................................................................ 50 第二節有經驗者測試 .................................................................................... 51 第三節使用者測試 ........................................................................................ 51 第四節評估結果 ............................................................................................ 52 第柒章討論 .............................................................................................................. 57 第一節系統內部一致性 ................................................................................ 57 第二節系統外部一致性 ................................................................................ 58 第三節論述量與優使性 ................................................................................ 60 第四節系統限制與未來展望 ........................................................................ 61 第捌章結論與建議 .................................................................................................. 63 第一節結論 .................................................................................................... 63 第二節建議 .................................................................................................... 64 參考資料 .................................................................................................................... 65 附錄一使用者案例規格 ........................................................................................ 76 附錄二有經驗者問卷 ............................................................................................ 83 附錄三優使性問卷 ................................................................................................ 88. iv.

(8) 表目錄表 3-1、論證系統的比較 .......................................................................................... 26 表 3-2、扮演「惡魔代言人」之實徵研究 .............................................................. 32 表 4-1、系統需求與解決方案對照表 ...................................................................... 37 表 4-2、父論述與形成子論述的動作對照表 .......................................................... 38 表 4-3、論述與句型對照表 ...................................................................................... 39 表 4-4、論述與程序性提示對照表 .......................................................................... 39 表 4-5、惡魔代言人模組的描述與句型 .................................................................. 40 表 4-6、惡魔代言人模組與扮演惡魔代言人的方法對照表 .................................. 41 表 4-7、論壇資料表 .................................................................................................. 43 表 4-8、討論串資料表 .............................................................................................. 43 表 4-9、發言資料表 .................................................................................................. 43 表 4-10、使用者資料表 ............................................................................................ 44 表 6-1、第一次有經驗者測試結果之回應 .............................................................. 54 表 6-2、有經驗者對於系統優使性描述性統計 ...................................................... 55 表 6-3、學生對於系統優使性描述性統計 .............................................................. 55 表 7-1、Deliberatorium 與 DACA 論述量對照表 .................................................... 60. v.

(9) 圖目錄圖 1-1、系統開發流程圖 ............................................................................................ 6 圖 2-1、系統使用案例圖 .......................................................................................... 12 圖 2-2、學生使用案例圖 .......................................................................................... 13 圖 2-3、教師使用案例圖 .......................................................................................... 13 圖 3-1、Toulmin 的論述模型 .................................................................................... 18 圖 3-2、Araucaria 的標準圖形 .................................................................................. 22 圖 3-3、Araucaria 的大綱 .......................................................................................... 22 圖 3-4、SenseMaker ................................................................................................... 25 圖 4-1、、系統架構圖 .................................................................................................. 35 圖 4-2、系統類別圖 .................................................................................................. 36 圖 4-3、TAP 類別圖 .................................................................................................. 38 圖 4-4、實體關聯模型 .............................................................................................. 42 圖 4-5、邏輯關聯模型 .............................................................................................. 44 圖 5-1、DACA 系統畫面 .......................................................................................... 45 圖 5-2、、論述模組 ...................................................................................................... 46 圖 5-3、論述鷹架模組 .............................................................................................. 46 圖 5-4、惡魔代言人模組 .......................................................................................... 47 圖 5-5、管理平台教師權限設定介面 ...................................................................... 48 圖 5-6、論證活動管理機制 ...................................................................................... 48 圖 5-7、社群分配機制 .............................................................................................. 49 圖 5-8、任務分配機制 .............................................................................................. 49 圖 6-1、W3C XHTML 檢查 ...................................................................................... 53 圖 6-2、W3C CSS 檢查 ............................................................................................. 53 圖 7-1、子論壇水平整齊排列 .................................................................................. 61. vi.

(10) 第壹章緒論第一節第一節研究背景論證（argumentation）是指人們提出或回應論述（argument）的過程，而論述是人們用論點、證據、理由等元素來表達意見（Simon et al., 2006）。人們藉由一連串推論、檢驗、說服與批判的論證過程，共同合作解決問題、達到共識， Golanics and Nussbaum （ 2008 ）稱之為「合作論證（ collaborative argumentation）」。然而學生以往在傳統教室普遍缺乏機會學習如何與他人進行論證（Clark et al., 2010; Simon et al., 2006），也缺少論證相關資源與促進思考的鷹架（scaffolding）。有鑑於此，近年來許多研究已發展電腦支援合作論證（computer-supported collaborative argumentation, CSCA）系統來幫助學生深入的辯證以及有效率與別人溝通。學生透過 CSCA 系統上的輔助，與同儕一起探究相同的主題，測試未知的假設，獲得概念的理解，辯論結構不明確（ill-structured）的命題，與解決複雜的問題（Dejonckheere et al., 2009; Naylor et al., 2007; Williams et al., 2004），並且在與他人溝通、與取得共識的過程中發展批判思考技巧（Jeong & Joung, 2007; Walker, 2004）。論證的議題、任務往往是複雜的（Jeong & Joung, 2007），人數較多的群組（group）可能：有更多可取得的資源、可完成大量且獨立的任務、有具規範的、形式化（formalized）的互動與溝通（Griffin & Moorhead, 2010），且個人專業化將變得可行，個人生產力可能因此提升（Simmel, 1950），愈多人參與討論可能比較能夠集思廣義，即使個人成就未跟著提升，群組原創、獨特的想法可能會增加（CoŞKun, 2011）；不過人數較多的群組可能：不易取得共識、有部分成員缺席、有較多的社交互動及較少的任務互動（Griffin & Moorhead, 2010）、少數的「領導者」可能會主導群組的任務（Nihalani et al., 2010）。CSCA 系統依照參與群組的人數多寡可分為：小組（small-group）CSCA 系統，由 2 至 1.

(11) 5 人的群組組成；以及社群（community）CSCA 系統，由比小組更多人（通常為 5 人以上）的群組組成（Scheuer et al., 2010）。線上社群合作論證系統是網際網路上使用者數量具社群規模的 CSCA 系統，能夠支援大量的參與者以及處理相對應的大量訊息（Gürkan et al., 2010; Scheuer et al., 2010），常見的線上社群有論壇、部落格、與社交網路服務（social network services）等。在線上社群中，學生與他人互相論證，有助於學生建構知識（Gürkan et al., 2010; Jamaludin et al., 2009; Moskaliuk et al., 2011），但是線上社群內的資料難辨真偽，網路上的身份可能是匿名的、偽裝的，消息本身與消息來源可能是假的、虛構的。此外，線上社群內的資料品質良莠不齊，網路即時通訊的特性使得資料往往可以不經檢閱、篩選與審核立刻發佈，這也造成了學生難以知道他所閱讀的文件是否可靠、專業。近年來隨著網路的蓬勃發展，學生基於學習、社交與娛樂等目的常常在線上社群參與公眾討論，學生需要能夠判斷他人的發言是否合理、真實、與客觀，也需要能夠向他人理性的論述。. 線上社群合作論證系統大多是非同步的（Dimitracopoulou, 2005; Scheuer et al., 2010），可避免使用者之間發生爭奪發言權等協調問題。線上社群合作論證系統採用非同步的溝通相較於同步的溝通，學生能夠選擇在自己有空的時間參與討論（Serçe et al., 2011）、學生偏好非同步溝通（Wang, 2007）、學生可能有比較平等的參與、比較多的論說文（Joiner et al., 2008; Munneke, Andriessen, Kirschner, et al., 2007; Scheuer et al., 2010）、學生有更多的時間進行反思（reflection）（Driscoll, 1999; Veerman et al., 1999），另一方面，系統通常更容易實作與維護（Branon & Essex, 2001）。近年來非同步的線上社群合作論證系統有的為維基（wiki），例如：Madsci （Sethi & Gil, 2011）與 Debatepedia（http://debatepedia.idebate.org），維基的特性是眾人共同修改同一份文件，而系統內文件的貢獻者常只出現於修改歷程中，換言之要識別一位貢獻者對一份文件付出多少心力是有困難的；有的為視 2.

(12) 覺化（ visualization ）系統，例如： CoPe_it! （ Karacapilidis et al., 2009 ）與 DebateGraph（http://www.debategraph.org），視覺化系統的特性是利用圖形、圖片、或動畫來溝通訊息，當圖形被用來表達複雜的邏輯與論述時，相較於純文字，往往需要較大的面積與空間才足夠呈現，訊息量龐大的視覺化系統除了有圖片介面往往也會有純文字介面以進行溝通協調或容納資料細節；多數為論壇，包括：Collaboratorium（Gürkan et al., 2010）、Knowledge Community（Teo & Daniel, 2007 ）、 Knowledge Forum （ Scardamalia & Bereiter, 2008 ）、 ShadowPDforum（Jonassen & Jr, 2005）、與 VoR（Ho & Chee, 2011），此外有些虛擬學習環境（Virtual Learning Environment, VLE）或學習管理系統（Learning Management System, LMS）亦有論壇能支援非同步的線上社群合作論證，例如：Blackboard（e.g., Jeong & Lee, 2008）、Fle3（Leinonen et al., 2003）、與 Moodle（e.g. Huang et al., 2009），論壇的特性之一是通常以文字訊息傳達概念與情感，能夠承載大量的使用者與相對應的大量訊息。線上論壇通常採用由一連串的發言所組成的討論串（thread）做為系統的表徵格式（representational format），討論串通常是樹狀（tree-like）結構（Gürkan et al., 2010; Jeong & Joung, 2007; McAlister et al., 2004），通常會依發言的時間從新至舊排序，而線上社群合作論證系統適合使用討論串組織學生所貢獻的論述（Gürkan et al., 2010; Scheuer et al., 2010）。為了促進學生產生豐富且高品質的論證，線上社群合作論證系統常利用特殊用途的介面，來鼓勵或強迫一個受期待的互動，部分研究使用預先定義好的溝通類別，例如：「論點」、「證據」、和「問題」，來規範或限制學生的發話類型（Jeong & Joung, 2007; Jonassen & Jr, 2005; Leinonen et al., 2003; Ravenscroft et al., in press），許多研究使用句首（sentence opener）例如：「讓我解釋……」與「從另一個角度來看……」（Ho & Chee, 2011; Jamaludin et al., 2007; Nussbaum et al., 2004; Ravenscroft et al., in press; Teo & Daniel, 2007），部分研究 3.

(13) 使用提示（prompt），例如：「為什麼別人不同意你的觀點？」、「為什麼這些證據是錯的？」（Golanics & Nussbaum, 2008; Ho & Chee, 2011; Nussbaum, 2005），部分研究使用事先定義好的表格（form-like）介面以支援論述的建立（Clark et al., 2010; Wecker et al., 2010; Weinberger et al., 2010）。這些介面都是內嵌於系統內，當學生操作系統時，學生可能可以查覺到系統外觀或行為上的特色，並且為了因應系統的要求或轉變，採取可行的行動、回饋，進而達到學習效果。儘管已經有一些 CSCA 系統被發展出來，不過目前實際運用論證系統進行社群合作論證的實徵研究數量顯得有限（Campos, 2007; Gürkan et al., 2010）。此外，反駁是論證的一項重要元素，線上社群合作論證系統應該考慮導入逆向思考於系統內建的教學法中，幫助學生使用反駁進行論證。儘管 Toulmin （1958）認為反駁是非必要的論述，但 Osbome（2010）認為最高層次的論述應該包含反駁，許多學者（e.g., Kuhn, 1991; Leitão, 2000; Munneke, Andriessen, Kanselaar, et al., 2007; Schworm et al., 2008）也強調學生進行論證時一定要有反駁與思考替代理論等行為才算是成功的論證。蘇格拉底教學法（Socratic method）是教導學生辯證的一項教學法，以希臘哲學家蘇格拉底命名之。蘇格拉底傳授學生知識的方法是教師（亦即蘇格拉底）用一連串相關的問題激發學生思考，並試圖揭穿學生想法的矛盾之處，且不斷的批判、挑戰與修正學生的觀念，在雙方論辯的過程中，教師只負責提出問題與引導討論方向，而學生必須自己回答所有問題與釐清自己的想法（Stone, 1989）。Gose（2009）認為蘇格拉底教學法中，教師扮演為了看清事實而故意唱反調的「惡魔代言人（Devil’s Advocate）」是能夠促進學生從事（engage）於討論的策略之一，相關研究也發現製造建設性的衝突（constructive conflict）或是反向論述能夠有效的加強學生的論證品質（e.g., Clark & Sampson, 2007; Kuhn, 1991）。Walker（2004）發現如果教師能刻意扮演惡魔代言人並主動參與學生於 4.

(14) 網路上的同步討論，即使教師故意唱反調的情況不多，也足以讓學生之間有好的對話品質，且能有效的促進學生發展論述及為論述防衛。不過要引導所有學生於線上論證環境有效地進行討論，對於教師而言有很大的認知負擔，因此 Walker 建議未來的研究應該探討如何讓學生在參與線上論證活動時，可以讓學生自己運用挑戰、試探、與反駁等策略，而 Pilkington and Kuminek（2004）也建議教師可以透過示範讓學生學著去做，抑或是可以安排這樣的角色給學生。教導學生論證的研究大多聚焦於大學生、高中生，特別是在台灣教導小學學生論證技巧的研究才剛起步（Lin & Mintzes, 2010）。儘管先前的研究指出小學學生缺乏抽象思考、科學推理、與評估證據的能力（Kuhn, 1991），但現今的研究發現小學學生已具備基礎的推理思考、邏輯判斷能力，可以發展其論證能力，學生具備足夠的論證能力將能夠產生一份包含合理的理論、證據與連結的論述，或是能夠檢驗並且判斷一份論述的理論、證據及連結是否相關或合理（Dejonckheere et al., 2009; Gillies & Khan, 2009; Kuhn et al., 2008; Lin & Mintzes, 2010; Zembal-Saul, 2009）。. 第二節第二節研究目的基於上述背景，本研究目的旨在發展支援小學學生扮演惡魔代言人的線上社群合作論證系統，此系統除了能幫助一般使用者參與合作論證活動外，也支援惡魔代言人角色使用者（以下簡稱惡魔使用者）於社群形式的論證過程中，執行舉出問題、挑戰、辯駁、與批判等「故意唱反調」的行為。. 第三節第三節開發方法由於本研究的開發流程是循序的（sequential）、線性的（linear），並且不需要快速建立、修改雛型（protytype），研究者評估了現行的開發模型後，選擇 5.

(15) 了典型的瀑布法（waterfall model）（Royce, 1987）做為本研究的系統開發模型，換言之，此系統的軟體開發流程，依照時間先後順序，分為五個階段：需求分析（demand analysis）、設計（design）、建置（implement）、評估（evaluation）與維護（maintain），如圖 1-1 所示。. 需求分析簡介可行性分析詳細規格書. 設計概念設計邏輯設計實體設計. 建置伺服器架設程式碼撰寫. 評估可靠度測試品質評鑑優使性測試. 維護圖 1-1、系統開發流程圖. 在需求分析階段，研究者先簡介系統的目的、範圍、定義等，接著研究者從文獻中分析線上社群論證系統應有的形式及惡魔代言人應有的行為，再以可 6.

(16) 行性分析評估系統的開發風險，隨後提出詳細規格書：包含使用案例（use case）的功能性需求，以及包含設計限制的非功能需求。在設計階段，研究者根據需求分析以及文獻探討結果，設計出系統架構圖，並且依照關聯式資料庫設計的概念設計、邏輯設計、與實體設計共三個層次，設計出一個能夠支援扮演惡魔代言人的線上合作論證系統；在建置階段，研究者依照設計架構，架設伺服器，調整系統環境、伺服器變數，撰寫程式碼並將其放置於伺服器中。在評估階段，研究者依據需求分析結果進行軟體 alpha 測試，過程為研究者利用測試工具自行測試系統是否有錯誤，若有錯誤則立刻修正。修正完畢後，研究者接著進行軟體 beta 測試，包含有經驗者測試與使用者測試。研究者邀請 3 名熟悉惡魔代言人策略及合作論證領域的研究生進行有經驗者測試，檢驗系統是否符合系統目的，亦即系統是否支援合作論證及惡魔代言人策略；依據有經驗者測試結果，研究者再度修改功能、調整內容與測試系統；系統經由有經驗者測試後，再行邀請其他研究者進行使用者測試，請使用者參與論證活動並使用本系統論證及扮演惡魔代言人。論證活動結束後，研究者調查並分析使用者對系統的優使性（usability）感受為何；在維護階段，研究者持續改良系統並確保系統能夠正常運作。. 7.

(17) 第貳章系統需求分析第一節第一節簡介一、系統概觀本系統的目的在於支援使用者進行合作論證活動，並且輔助使用者扮演惡魔代言人。系統範圍為小學學生所使用的線上社群合作論證系統。. 二、定義本線上社群合作論證系統的「線上」是指網際網路，更精確的說，本系統可視為網路的一個節點上，使用者可以從世界各地的節點與本系統建立連線，使用者可以從客戶端（client side）讀取（read）＼下載（download）伺服端（server side）的資料，取得本系統授權（例如：成功登入系統）後，使用者也可以寫入（write）＼上傳（upload）檔案（包括文件、圖片等）至伺服端；本線上社群合作論證系統的「社群」是指虛擬社群，是網路使用者互動後所產生的一個群體，使用者人數最少為 6 人，人數沒有上限，具體來說，社群為一群人因為某些共同的目的、興趣或事件而聚集起來，一起在網路上從事公眾討論，經過一段時間，彼此擁有足夠的情感後，所形成的人際關係網路。本線上社群合作論證系統的「合作論證」是指多名使用者互相依賴，彼此討論一項主題，最後達成共識的一種合作方式。. 第二節第二節可行性分析本可行性分析的目的是評估此合作論證系統的開發風險，以提供給相關研究機構作為參考。本可行性分析評析現代科技技術先進程度、經濟合理性、和條件可能性，盡可能用最少的人力、物力、財力耗費，取得最佳技術、經濟、社會效益的解決方案。. 8.

(18) 此系統可命名為「惡魔代言人合作論證系統（Devils’ Advocates Collaborative Argumentation, DACA）」系統。此 DACA 系統的任務提出者、開發者與管理者皆為研究者，而使用者則是小學學生。. 一、前提此系統必須要滿足以下的基本要求：此系統必須（1）有合作論證及扮演惡魔代言人的功能；（2）具備可以承載多人（30 人以上）同時輸出、輸入也不會停頓、延遲的效能；（3）輸入可以是純文字或多媒體檔案，輸出則是與輸入相同格式的內容；（4）能夠判斷輸入內容是有效的，若是有效的則將內容儲存，並且於往後當使用者檢索時，將同樣的內容呈現出來；（5）有一定的安全控管機制，比如：經過授權的使用者才能夠存取內部資料；與（6）是獨立運作的系統，當其他外部系統當機時，不影響此系統正常運作。. 二、可行性分析層面以下分別描述三個主要層面的可行性分析：技術可行性、組織可行性、與經濟可行性。技術可行性方面－本系統需要的硬體設備為一般等級的網路伺服器；本系統需要的軟體為： . 作業系統：Linux、Windows、或 Mac. . 伺服器軟體：Apache、IIS、或 Nginx. . 資料庫軟體：MySQL、MSSQL、或 Oracle. . 資料庫管理軟體：PhpMyAdmin 或 MySQL GUI Tools. . 整合開發環境（Integrated Development Environment）：Notepad++、 Dreamweaver、或 Eclipse. 9.

(19) 組織可行性方面－若欲於小學課程利用此系統進行合作論證活動，校方行政人員、承辦人員、與第一線教師可能因為工作量增加、擔心影響課程安排、或不了解此活動的內涵等等原因而心生抗拒，若要順利推動此活動，則須事先宣導合作論證活動之目的、效益、與相關配套措施，以減少校方相關人員心中的疑慮。另外，資訊人員為參與本研究之研究生，同意開發與佈署系統；經濟可行性－本系統於發展至維護的過程中所需的人員薪資、設備、與耗材等等費用，由行政院國家科學委員會專題研究計畫 NSC99-2511- S003-037 補助。以下分別描述三個次要層面的可行性分析：（1）時間可行性－系統從開發到維護所需的時間約為一年，開發時程是研究者隸屬的組織可接受的長度；（2）人員可行性－本系統的使用人員為小學學生，就人員素質而言，小學學生已具備一定的推理能力與電腦技能，具備這些素質已足以運用本系統進行論證活動；和（3）法律可行性－系統本身未侵佔他人的財產，亦未侵犯他人的權力，符合當今法律的規範。──綜合上述論述，本系統於技術、組織、經濟、時間、人員與法律等層面都是可行的，因此可以著手進行開發。. 第三節第三節詳細規格書一、功能性需求本系統要能夠定義、指派、與區分四種使用者，分別是系統管理者、課程管理者、一般使用者、與惡魔使用者。系統管理者具備本系統最高權限，負責管理教師與學生的帳號與權限。課程管理者為教師所擔任，其帳號是由系統管理者建立、授權（grant）、與管理。一般與惡魔使用者皆由教師指派學生擔任，學生在社群（位於某課程某主題下）內是一般使用者或惡魔使用者。使用者詳細的案例規格描述如附錄一所示。功能性需求可分為五個子需求，如下所示。. 10.

(20) （一）輔助教師開課之需求教師要能（1）開啟一至多個課程；（2）在每個課程下開啟一至多個主題；（3）在每個主題下開啟一至多個社群；和（4）在每個社群下分配一至多名學生，每名學生於社群下只能是一般使用者或惡魔使用者。（二）輔助教師管理課程之需求教師必須具有課程管理所需要的權限，教師能夠安排、控制論證活動使其能夠順利進行，也能夠執行下列功能：（1）管理課程，包括：查詢、修改、刪除課程；（2）管理課程內的主題，包括：查詢、修改、刪除主題；（3）管理主題內的社群，包括：查詢、修改、刪除社群；（4）管理學生，包括：新增、查詢、設定、刪除學生帳號；和（5）管理學生的論述，包括：查詢、移動、隱藏、修改、刪除論述。（三）輔助學生論述之需求每名學生要能發表零至多個論述，管理自己的論述，包括：刪除自己的論述和修改自己的論述，以及查詢社群內所有人的論述。系統應能將學生的一至多筆論述組織成一個討論串，並將多筆討論串組織成討論串列表。系統應能規範學生的論述需符合一論述模型，此論述模型應能從學理上定義各個論述之間的關係；系統應能提供鷹架幫助學生建立論述，此鷹架應能從學理上引導學生完成一份完整的論述。（四）輔助學生合作論證之需求每名學生要能夠與社群內的其他學生溝通，所以系統要能夠呈現社群內所有學生最新至最舊的論述，並且將眾人的論述組織、整合成一體；系統要能夠明顯的顯示社群的共同主題、任務目標，也要能夠明確的標示出各個論述的貢獻者，並且為了讓任一社群不會被其他社群干擾，系統應該讓各個社群之間維持獨立，無法互相往來。. 11.

(21) （五）輔助學生扮演惡魔代言人之需求惡魔使用者必須能夠行使一至多個故意唱反調的行為，除此之外，系統必須能提醒惡魔使用者應行使那些故意唱反調的行為。本系統的開發與運作環境不侷限於任一開發平台，開發工具亦不侷限於任一程式語言。本規格書使用物件導向方法常使用的 UML（Unified Modeling Language）做為標準建模語言。本規格書以使用案例圖來說明本系統涵蓋的事件，系統使用案例圖如圖 2-1，一般使用者在合作論證系統中會進行論述、合作論證，惡魔使用者會進行論述、合作論證、扮演惡魔代言人，課程管理者會進行課程管理。學生的使用案例圖如圖 2-2，學生在合作論證系統中會發表論述、管理自己的論述、查詢論述、合作論證、與扮演惡魔代言人。教師的使用案例圖如圖 2-3，教師在合作論證系統中會開啟與管理課程、開啟與管理主題、開啟與管理社群、管理論述、管理學生使用者、與管理系統。. 合作論證系統論述一般使用者. 合作論證扮演惡魔代言人. 惡魔使用者課程管理課程管理者圖 2-1、系統使用案例圖 12.

(22) 合作論證系統發表論述管理自己的論述查詢論述學生. 合作論證扮演惡魔代言人. 圖 2-2、學生使用案例圖. 合作論證系統開啟與管理課程開啟與管理主題開啟與管理社群管理學生. 教師. 管理論述圖 2-3、教師使用案例圖. 13.

(23) 二、非功能性需求本系統要能夠通過以下的品質標準：（ 1 ） W3C （ World Wide Web Consortium）標準，包括：XHTML（eXtensible HyperText Markup Language）、 CSS（Cascading Style Sheets）；（2）跨瀏覽器測試，包括 Internet Explorer、 Firefox、Google Chrome、Opera、Safari；與（3）程式語言單元測試。為了建立一個能夠承載社群大規模共享資料的倉儲（large-scale shared data banks），以及開發效率考量，故選用儲存格式較為彈性且開發費用（overhead）較低的關聯式（relational）資料庫、XML（eXtensible Markup Language）、JSON （JavaScript Object Notation）、與純文字檔案等方式做資料儲存。此外，為了能夠取得程式原始碼以利程式修改、除錯，以及利於未來推廣之用，故選用自由免費的開源碼軟體開發。. 14.

(24) 第參章文獻探討第一節第一節論證一、定義 Zohar and Nemet（2002）認為論述是由斷言或結論，和個別的辯護、理由、或支持所構成。Andrews（2005）則將論述視為一個總稱，包括論述（可觀察的活動或事情）與論證（爭論的過程），論述可以是一個論點或主張、也可以是有證據支持的主張、或者是爭論本身的現象，而論證是發展論述的過程：交流觀點、尋找和提供好的證據去支持論點和主張，因此論證包含澄清和改變想法、個人成長與其他動態的學習方面。Van, Groatendorst, and Henkemans（1996）更進一步定義論證是一個動態和社交活動的推理過程，藉由提出主張來證明或反駁特定立場，以增加或削弱聽者或讀者對於矛盾立場的接受程度，最後做出理性決定。所以在區分論述與論證的定義上，論述可以視為名詞，論證的整個過程則可視為動詞（Andrews, 2005）。論證是哲學邏輯領域的分支，尤其是非正規邏輯（informal logic）最重視論證及非正規論述（informal argument），而正規邏輯（formal logic）則重視含義與推論。日常生活的對話往往是隱性的（implicit），也就是其邏輯上的架構（論點、前提、理由與結論之間的關係）不一定會被揭露、被看見，若要嚴謹的表達或分析時，可以用非正規邏輯的方法來呈述。哲學家 Toulmin（1958）以邏輯的角度闡明（demystify）科學論證，他認為機率（probability）應該普遍存在於客觀的經驗中，不應該被主觀的信念（conviction）所影響。Gordon, Prakken, and Walton（2007）同樣借重邏輯學發展出一套圖形法，主要應用於法律與人工智慧領域。邏輯學上，謬論（fallacy）（Stoff, 2008）是指錯誤的論述、說不通的道理、或會導致錯誤的想法。通常要証明一件事情的對與錯，除了做實驗去證實或證 15.

(25) 明之外，亦可以用邏輯推理方式去推論對與錯，若推理結果是錯誤的，那被推理的事情、道理或想法就是謬論。邏輯謬論有許多種，舉例來說，假兩難法（false dilemma）描述一個人對討論的問題，提出看來已經是所有可能的選擇或觀點（一般是兩個）；但其實這些選擇並不全面，亦不是所有的可能，例如：「人類是上帝創造的，或者人類是從猴子變成的」，但「上帝創造」及「猴子變成」並不是人類來源的所有可能，除非能證明人類只有這兩種可能的來源，否則這句話並不成立。論證在科學發展歷程佔有相當重要的角色（Erduran et al., 2004; Osborne et al., 2004; Simon et al., 2006），當科學家面對不同來源的證據時，個人與同儕會經由論證檢驗假設是否成立，確認證據是否可信，檢查邏輯推理是否正確，以及評判結論是否完備，最後再決定是否接受此科學論點。同樣地，學生也需要運用科學推理去論證日常生活中的事情，學生若是能參與科學論證有可能培養溝通技巧、後設認知覺察（meta-cognitive awareness ）、批判思考（critical thinking）能力、與科學素養（scientific literacy）（Cavagnetto, 2010），然若沒有任何鷹架幫助，不論學生年齡、性別等先天的背景為何，可能不會自發的形成有效的論述，必須透過明確的要求和適當的活動、支援與示範來教導（Kollar et al., 2007; Kuhn, 1991; Salminen et al., 2010），此外學生普遍也缺乏參與科學論證的機會（Clark et al., 2010; Simon et al., 2006）。有鑑於此，近代科學教育致力於發展能夠促進學生科學推理的方法及支援學生科學論證的環境，以教導學生像一位科學家般的思考（Dejonckheere et al., 2009; Williams et al., 2004）。. 二、論述模型目前論證相關的研究中， Toulmin （ 1958 ）發展的論述模型（ Toulmin Argument Pattern，以下簡稱為 TAP），已被廣泛運用在論證相關研究上，作為研究論證之參考（Chin & Teou, 2008; Huang et al., 2009; Jeong & Frazier, 2008; Jeong & Lee, 2008; Maloney, 2007）。TAP 是一個通用用途、被廣泛使用的模 16.

(26) 型，已經被使用於多個領域，包含哲學（Loui, 2005）、科學教育（Erduran, 2008）、修辭學（Warnick, 2007）、和人工智慧（Gordon et al., 2007），而其他論述模型往往有其特別專精的部分，像是對話與辯證（dialogue and dialectic）（Walton, 1996）、反駁與替代理論（rebuttal along with alternative theories）（Munneke, Andriessen, Kanselaar, et al., 2007; Schworm & Renkl, 2007），或是有特別專注的領域，像是決策（decision-making）（Werner & Rittel, 1970）與法律（Wigmore, 1931）。TAP 是由三個必要的元素「論點（claim）」、「證據（data）」、和「理由（warrant）」，與另三個非必要的元素「限制（qualifiers）」、「反駁（rebuttal）」、和「支持（backing）」，共六項論述元素構成（如圖 3-1），每個論述元素說明如下： . 論點︰說明個人立場的觀點或結論。. . 證據︰用來支持論點的事實或資料。. . 理由︰為論點和證據間建立明確的連結。. . 限制︰結論確定性的程度，指出爭論者論點的強度。因為論點多與機率和可能性有關，因此，需要一些像許多、一些、少數、可能等詞彙來修飾，而不使用如全部、每個、沒有、絕對等太絕對的文字。. . 反駁︰讓論點無法成立的證據、理由、特殊情況。. . 支持︰解釋為何一證據能支持該論點，為論點和證據建立連結的通則、法律或標準。. 17.

(27) 圖 3-1、Toulmin 的論述模型. 第二節第二節合作論證論證往往發生於一群人共同面臨一件事情或問題，必須一起討論，釐清彼此的想法，每個人都可能需要說服他人接受自己的理論，提出有效的證據，反駁對方不合理的論述等，因此人與人之間如何有效的溝通、協調與論證，進而取得共識、解決問題，便是一項值得深究的議題。 Stahl （2007）指出論證是合作學習領域中的「閃亮主題（flash theme）」，而合作學習（collaborative learning）是一種已確立的教學策略；學生組成小組互相依賴、合作的從事一項共同的任務以達成共同的目標（Johnson & Johnson, 1989）。Johnson, Maruyama, Johnson, Nelson, and Skon（1981）使用後設分析（meta-analysis ）法回顧了 122 份研究，研究結果指出學生之間互相合作（ cooperation ）的成就與產出，比學生之間互相競爭（ interpersonal competition）、學生個人自主學習（individualistic）更有效。Johnson, Johnson, and Smith（1991）使用後設分析法比較 164 份合作學習與獨自學習的研究，研究結果指出合作學習比獨自學習能有較高的成就水平、更多進階推理的實例、並且增加學習遷移。Lou, Abrami, and d’Apollonia （2001）比較學生利用電腦科技進行小組學習與獨自學習的研究，研究結果指出普遍而言小組學習比個人學習有更為正向的效果，包括個人學習成就、小組任務表現、以及部分過程與情感的 18.

(28) 輸出。Bertucci, Conte, Johnson, and Johnson（2010）發現 62 名無合作學習經驗的學生於兩人小組與四人小組進行為期六週的學習活動，其成就比於個人學習高，從同儕獲得的學術幫助也比個人學習多。合作學習的對話互動類型可以分為以下兩種：共同參與以（1）解決任務的協商（negotiation）與（2）解決社會認知（socio-cognitive）衝突的論證（Dillenbourg et al., 1996），協商的策略包括：（1）學生互相調整或是重新定義立場，以及（2）一位學生試圖說服另外一位學生接受他的主張的競爭式論證（competitive argumentation）（Tao et al., 2011），而論證的策略包括：（1）學生一起省思一個議題或問題、建構論述、並提出有建設性的批判，最後共同解決問題或達成共識的探索性討論（exploratory talk）（Andriessen et al., 2003; Golanics & Nussbaum, 2008; Mercer, 1996; Naylor et al., 2007），以及（2）學生自己決定要學習的目標，然後藉由問問題、批判思考、及問題解決主動學習（ active learning）的探究式學習（inquiry-base learning）（Kuhn, 1991, 2005; Schwarz et al., 2011; Slotta & Linn, 2009）。合作討論對學習有幫助，但不是所有形式的討論都是有效的，Mercer （1996）觀察國小學生於教室裡一同進行教育活動的談話，將小組討論分成三種類型：（1）爭論式討論（disputational talk）的特點是意見分歧以及個別做決策，學生之間簡短的意見交流只包含主張和反向主張；（2）累積式討論（cumulative talk）是指發言者肯定他人想法但缺少批判，其談話的特點是重複、確認和闡述；和（3）探究式討論（exploratory talk）的發生是當學生對他人想法提出有建設性的批判，其特點是學生會提出證明和不同假設來挑戰或反向挑戰他人的陳述和建議。相較於其他兩種討論類型，在探究式討論中，知識是藉由公開說明自己的想法，並於討論中運用推理，最後達成共同的協議所形成。合作論證的定義類如同探究式討論，學生一同建構和批判論述，省思一個議題或問題找出一個最佳的解答（Golanics & Nussbaum, 2008）。由此可知，有 19.

(29) 效地小組論證不是對立、爭論的，是一種彼此共同解決問題，最後達成共識的一種合作方式（Andriessen et al., 2003; Naylor et al., 2007）。. 第三節第三節論證系統論證系統能支援學習者建立、編輯、詮釋與檢閱論述（Scheuer et al., 2010），進而反映人們如何使用衝突的資訊來建構與分析論述。論證系統依其開發目的會有不同的設計，而各種設計都有其特色，無法一次囊括所有的設計，必須有所取捨（Dimitracopoulou, 2005）；另一方面，Loll, Pinkwart, Scheuer, and McLaren（2011）的調查指出 97 位論證領域的專家中，多數同意論證系統開發、設計、和／或測試中，最重要的一項課題是「保持系統簡單」，論述模型、使用者介面都應該盡可能的簡化，提供使用者額外的系統功能、特色前應該謹慎地評估。論證系統的數量繁多，本研究篩選論證系統的標準為該論證系統必須：（1）於近三年內有所更新（研究上的更新、軟體系統更新或官方網站有更新的內容皆可）；（2）可從搜尋引擎 Google 上以系統名稱為關鍵字找到官方說明文件，並且可下載、試用、及正常操作；（3）具學術背景與教育意義、或具可應用於學術用途的潛力；（4）提供英文或中文的版本；和（5）具有一定的知名度。依據此標準，本研究共找到 8 個具代表性的論證系統，一併於本章節詳加描述。 Evidence map（Suthers, 2008），前身是 Belvedere（Suthers, 1995），是一套為科學探究開發的、多人使用的、圖形介面的知識圖（knowledge maps）開放原始碼軟體。人們可以利用節點與連結視覺上的表達證據與論點的關係，以及張貼筆記於任意位置或附加筆記於特定節點。該工具最初的版本是用在輔助國中學生辯論科學議題、發展科學論證技巧，學生能用圖像化的符號表達邏輯與 20.

(30) 語義的關係，而教師能根據學生的要求給予建議（advice on demand）；之後版本的重心則從原本的智慧型教學系統轉移至表達導引（ representational guidance），也就是利用特定的論述介面來指出偏差，以及引導學生的言論。 Rationale（van Gelder, 2007），前身是 Reason!Able，是一套由 Austhink Software 所開發的論述繪圖（argument mapping）商業軟體。Rationale 旨在幫助人們發展批判思考技能，協助人們（1）組織資訊、（2）架構推理、（3）思考證據、（4）定義假設、（5）評估假設、與（6）溝通結論。Rationale 支援三種模式：簡單的階層性概念結構、基礎的論述繪圖以及分析，藉由分析能建構圖形並使其能適度的表達現實世界論證的複雜度。 Araucaria（Reed & Rowe, 2004）是一套論述繪圖開源軟體。該軟體的大綱（scheme）功能能夠分類與評估已開啟的論述，並且能建立新的論述。Walton （2006）界定論證大綱指的是：論述可以是通用論述樣式的實體。換句話說，同一則論述，若套用不同的論述樣式，可以形成不同的實體。然而論證大綱可能是領域依賴的（domain-dependent），因此每個大綱可能只能應用於部分問題，若要解決絕大多數的問題，軟體本身可能必須要提供一組大綱供使用者選擇（Gordon, 2007）。Araucaria 簡單易用的指向與點擊（point-and-click）介面能夠支援繪圖流程，並且可以和一線上論述資料庫 AraucariaDB 溝通。論述被分析完成後，其結果會被儲存成 AML（argument markup language）格式，一種開放的 XML（Extensible Markup Language）標準，常被應用於人工智慧領域。 Araucaria 同時支援教學與研究用途：學生能夠學習如何建構論述、繪製圖形與應用大綱，教師可提供他們自己的範例、樣本分析、與替代的論證大綱，而在研究上此軟體亦能做為論述分析之用。圖 3-2 是在標準圖形（Freeman, 1991）下，指定了一組預設大綱：從前兆能推知論述（argument from sign）（圖 3-3），亦即當前提 A 在此情境下是正確的時候，通常也暗示結論 B 是正確的。圖 3-2 的右方為圖形呈現，左方則是文字呈現，兩者能夠呈述同一份論述。 21.

(31) 圖 3-2、Araucaria 的標準圖形. 圖 3-3、Araucaria 的大綱. Truthmapping 是一社群辯論網站，參與者能夠就公共議題進行對話，做出聚焦且理性的對抗式討論（adversarial discussion）。網站內有數個主題（例如：全球暖化），由參與者自行提出，每個主題內有數則論述，一則論述若尚未被其他論述所支持時稱為前提，若已被支持則稱為結論。每個主題通常會有多個前提與結論，每個前提與結論，依發表的時間先後順序由小至大，都有獨立的 22.

(32) 流水號，號碼最大的結論被視為群體智慧中的最終結論，除非未來還有人提出異議或更深入的見解。Truthmapping 並無提供參與者動手繪圖的功能，但是網站會將參與者發言的流水號視覺化成關係圖形，並列在文字討論串旁邊，方便參與者交互對照。此外，當參與者表示不同意時，可以明確指出對方犯了邏輯學上的那一種謬誤（Stoff, 2008），例如：請求問題（begging the question）謬誤，此謬誤是指要證明的命題已經隱性的或顯性的在前提裡假定為真，典型的請求問題謬誤例子為：「對上帝的信任是放諸四海皆準的，因此每個人都相信上帝」。 Showing Evidence（Abi-El-Mona & Hug, 2006）是 Intel 教育創新計畫開發的一項工具。學生能夠透過該工具所提供的鷹架建立論點，並且引用合適的證據來支持或是反駁論點。當論述的結構很複雜時，此工具可以幫助學生思考，釐清學生的盲點，例如：辯論「蘇花改」的建設可能會得出多個被證據所支持的論點，此工具提醒學生考慮證據的品質（例如：來源可信嗎？），和證據的強度，亦即證據有支持論點的程度有多大（例如：證據有切中論點的核心嗎？）。此工具設有互動式的線上工作區，讓教師和學生在評鑑論點和證據時進行討論與合作。學生藉由使用這套學習工具，可以練習建立論點或假說、蒐集和評鑑支持與反對的證據、辯論不同觀點的差異、闡明和組織構想、最後得到結論。這項工具還可以視覺化的連結證據到論點，並且可以輸入證據為何支持論點的理由。 iLogos（Easterday et al., 2009）是一套論述繪圖軟體，它的介面簡潔、容易使用。它改善了現有軟體的某些弱點，例如 Evidence map、Araucaria 無法提供彈性的視覺邏輯（visualogic），亦即其元素視覺上的屬性無法被更動，包括：字型大小、版面編排、字體（這裡指粗斜體）等，而教師往往需要調整這些屬性，以標示出學習的重點或內容的差異；Evidence map、Araucaria 亦無法同時顯示兩個以上的圖形，然而多個圖形要能同時呈現才方便比較。 23.

(33) Carneades（Gordon et al., 2007）是一套特別針對法院審訊時，用來分析合法證據（legal evidence）的論述繪圖軟體。不過，此軟體並不是只能應用於法律領域，也適用於一般論述。Carneades 亦是一個圖形法，可被實做成其它名稱的軟體。Carneades 圖形法與 Wigmore（1931）圖形法類似，差別在於 Carneades 圖形法重構（reconstruct）了 Wigmore 圖形法，刪去了多餘的部分，使圖形更加小巧。Carneades 軟體承襲了 Araucaria 的特色，一樣有多個論述大綱，具 XML 基礎的資料交換格式；不一樣的地方在於 Carneades 採取更為開放的模式，它提供一個簡單的 API（Application Program Interface），使得論述大綱可以被第三方（third party）軟體計算與合併使用。 WISE 全名是網頁式的探究式科學環境（ Web-based Inquiry Science Environment），原先是由美國柏克萊大學 Marcia Linn 教授主持的「知識整合環境」（Knowledge Integration Environment，KIE）研究計畫的主要成果，後來得到了美國國家科學基金會（National Science Foundation，NSF）的資助，並於 1998 年開始推廣。WISE 主要是提供美國 5 至 12 年級學生一個線上的科學學習環境。WISE 鼓勵學生反思，並提供記錄和提示來引導學生搜尋、蒐集證據，也提供工具將蒐集到的證據作視覺化的處理，產生因果模式或是系統模擬。學生和同學可在線上討論與評估，試著論證和批判問題，並找出解決方案。 WISE 包含許多工具，包括：SenseMaker（Bell & Linn, 2000）、討論區（WISE Discussion）、資料瀏覽（DataViewer）、因果圖（Causal Mapper）、科學圖形（WISE Draw）等等，其中 SenseMaker 是最廣為人知的一項工具，學生在科學辯論中，可以根據證據之於理論的相關程度與證據的立場，將證據分類至對應的理論中。例如：圖 3-4 是一個「光可以走多遠」的辯論，學生使用 SenseMaker 將許多證據分類至該證據支持的辯論立場中。隨後學生將被指派一個立場，並且必須於課堂辯論中捍衛被指派的立場。WISE 包含許多探究式專案，包括：全球暖化、人口遺傳學、混合動力車與回收等等。「畸形的青蛙」（Kollar et al., 24.

(34) 2007）是一個典型的專案，學生一開始將得知在 1990 年後期，一大群的青蛙被發現身體有重大的缺陷，有兩種可能的假設：寄生蟲假設、化學環境假設，學生要從現有的、多樣的資訊（例如：照片、地圖、與報告）中，討論事發的成因。. 圖 3-4、SenseMaker. 總體而言，Evidence map、Rationale、與 Truthmapping 是以非正規邏輯為理論基礎的論證系統，Showing Evidence 是實作出 Toulmin（1958）模型簡化版的論證系統，Carneades 是實作出 Gordon, Prakken, and Walton（2007）模型的論證系統，Araucaria 則是同時兼具三種圖形：標準圖形（Freeman, 1991）、 Toulmin（1958）圖形、與 Wigmore（1931）圖形，在任一圖形異動其內容或結構，將會同步更新另兩種圖形。WISE 是一個支援科學探究的學習環境。表 3-1 陳列了論證系統的比較，本研究整理的論證系統中，以教育用途、免費、未開源、與跨平台為大宗。. 25.

(35) 表 3-1、論證系統的比較. 系統名稱系統名稱. 用途免費開源跨平台研究 V V Araucaria V 教育法律 V V Carneades V 教育 V V Evidence map V 教育 V iLogos V 商業 Rationale Windows Showing Evidence 教育 V V 社交 V Truthmapping V 教育 V WISE V. 官方網站 araucaria.computing.dundee.ac.uk. carneades.berlios.de belvedere.sourceforge.net www.phil.cmu.edu/projects/argument_mapping rationale.austhink.com www.intel.com/education/showingevidence www.truthmapping.com wise.berkeley.edu. 第四節第四節惡魔代言人策略一、定義「惡魔代言人（devil’s advocate）」的概念源自中世紀羅馬天主教會，教徒死後若要被追封為聖徒，教會會委派一名神父或其他神職人員，竭盡全力地針對其各方面進行質疑，以嚴格審視其是否符合資格，而這名調查人員就叫「惡魔代言人」。「惡魔代言人」意指吹毛求疵的人，還可解釋為「不隨大流而從反面角度來探究問題的人」，現在「惡魔代言人」則普遍被定義成為了看清一切事實真相而故意唱反調的人。. 二、實施方式本研究從提及「惡魔代言人」策略的研究中，了解教師、學生、受過訓練者或電腦扮演「惡魔代言人」之情形的差異，分述如下。（一）教師扮演「教師扮演「惡魔代言人」惡魔代言人」 Gose（2009）研究蘇格拉底對話，整理出教師扮演「惡魔代言人」是能促進學生參與討論的教學策略之一，當教師扮演「惡魔代言人」時，可以採取不是自己的觀點（也可以是自己的觀點），亦即在討論中：（1）增加一個被忽略 26.

(36) 的觀點；（2）做出一個古怪的結論；和（3）巧妙的曲解學生的立場，讓學生能糾正和澄清觀點。 Topper（2005）探討教師使用不同的對談策略對大學生參與非同步討論和學習的影響，教師扮演「惡魔代言人」即為對談策略之一：提出相反和對立的觀點。研究發現當教師張貼訊息時，若先刻意表明自己在扮演「惡魔代言人」接著表達與前一位發言學生對立的意見，有些學生在之後的討論裡，也會模仿教師扮演此角色，指出自己在「惡魔代言人」並反駁其他學生。Topper 認為對線上課程的學生而言，有人於公開討論的環境中扮演「惡魔代言人」，可視為另一種從多元觀點看待議題或論述的方式。 Walker（2004）的研究中，教師使用蘇格拉底的介入策略和「惡魔代言人」策略：教師於討論中呈現一連串反向論述，每次辯論有一至二位的老師（原教師及研究人員）引導 11 至 15 歲的 14 名學生進行八週一連串的同步辯論，進行辯論的目的是為了鼓勵學生論證和批判思考。研究發現，雖然教師很少運用反向論述的介入，但這些介入確實能成功地促使學生發展、辯護和支持一段論述。Walker 提醒，教師運用反向論述應謹慎，勿讓學生將教師的介入誤解為事實，導致學生沒有足夠自信去挑戰教師的說法而直接採納。此外， CMC （Computer Mediated Communication）的討論對教師而言認知負擔大，即使是瞭解如何使用蘇格拉底策略的教師，也可能難以在 CMC 的討論中有效率地促進討論，所以 Walker 建議應該要研究如何鼓勵學生在參與 CMC 的討論過程中，自行運用挑戰、試探、和反對的策略。 Gerber , Scott, Clements, and Sarama（2005）探討教師立場和主題程度，其中教師立場分為挑戰立場和非挑戰立場，主題程度分為高階主題和低階主題，對學生於線上非同步課程進行引用參考資料和發表合理論述的影響。挑戰立場是指教師扮演「惡魔代言人」：（1）要求學生捍衛他們的立場；（2）要學生提供實證資料或理論依據；（3）指出學生間意見上的分歧；和（4）提供相衝 27.

(37) 突的證據或意見。非挑戰立場則是教師提供學生資訊、鼓勵學生發表意見。主題程度依據 Bloom 的分類，其中分析、綜合、及評鑑的主題為高階，知識、理解、及應用的主題為低階。參考資料為學生引用相關讀物、研究的發文，合理論述是指提出深思熟慮的論述、描述議題的優缺點、或使用「假如－就（if－ then）」發表論述。該研究分析 25 名平均年齡約 33 歲的碩士生於論壇中張貼訊息時，的情況。討論約進行六週，每週學生須至少花一小時於論壇上且張貼訊息 5 次。所有學生皆經歷過挑戰、非挑戰的教師立場，搭配低階、高階的主題程度共四種不同的論壇。研究結果指出無論主題程度，教師站在挑戰立場有助於學生在張貼訊息時較常引用參考資料和理論。不過，該研究也顯示，教師於主題高階使用的挑戰太抽象，導致學生在發表合理論述上有困難，也缺乏信心表達個人的觀點。同時，Gerber 等人也發現教師於線上環境示範的效果有限，儘管教師於論壇中持續使用合理論述，但大部分學生仍沒有跟著做；反觀教師在面對面環境，可能就有較多機會指導學生如何建構一個合理論述，因此， Gerber 等人建議，在非同步討論的情形下，可變化討論界面來規範學生張貼訊息的類型和給予促成理性討論的鷹架、指派學生於討論中扮演一特定角色、或在問題解決的過程中給予指導。（二）學生扮演「學生扮演「惡魔代言人」惡魔代言人」 Schommer-Aikins and Master（2009）檢驗不同思考方式（扮演「惡魔代言人」／移情理解）和學生的爭論意願之間的關係。問卷調查 402 位大學生（171 位男性，231 位女性）在面對論述時，會扮演「惡魔代言人」以懷疑的態度質疑和挑戰他人的斷言，或是移情理解以同理心站在對方的立場理解他的想法。研究結果顯示，認同扮演「惡魔代言人」的學生會有較多意願與人爭論，向他人辯證自己的想法。反之，不認同扮演「惡魔代言人」的學生，會認為論述是傷害對方心理為目標的情緒鬥爭，這種負面想法會妨礙學生在教室裡進行辯論或批判性思考。Schommer-Aikins and Master 建議在教學與教室活動中，教師支持 28.

(38) 扮演「惡魔代言人」可鼓勵學生與人爭論的意願，爭論的意願與高層次思考有關，將有助於學生理解和搜尋有信譽的知識。此外，Schommer-Aikins and Master 也鼓勵學生於教室中使用扮演「惡魔代言人」和移情理解兩種思考方式，有助於學生將論述視為一種有建設性的溝通形式。 Strohmetz and Skleder（1992）探討運用角色扮演（惡魔代言人）活動對大學生判斷道德議題（實用和代價）的效果。由教師引導 7 個班級、每班約 18 位學生持續 30 分鐘的課堂討論。每位學生繳交一倫理議題的文章，並由教師挑選幾位學生上台報告，其中六個班級加入角色扮演活動，由台下學生扮演惡魔代言人批判台上學生報告的文章，台上學生須捍衛自己的文章。該研究比較有／無角色扮演的班級於討論活動前後，學生從實用和代價兩方面來評鑑道德議題的改變。研究結果指出，有角色扮演的班級在評鑑道德議題的實用上改變大於沒有角色扮演的班級，顯示扮演「惡魔代言人」對學生判斷道德議題有影響。 Strohmetz and Skleder 提醒教師於課堂中使用角色扮演活動時，應注意班級人數和時間限制，提供學生足夠的時間思考每位報告者的倫理議題。 Nemeth, Brown, and Rogers（2001）比較意見不一致對學生進行決策的過程和結果的差異。該研究由 47 名女大學生，4 人一組透過電腦與組員進行線上同步討論，每位學生隨機分派到衝突組、刻意衝突組、和一致組。刻意衝突組將由電腦螢幕指示一位學生於討論過程中扮演「惡魔代言人」：無論自己真正的想法為何，需刻意採取與他人不同的立場。研究結果顯示，學生在有「惡魔代言人」和意見衝突的情況下，能準確記得小組中與自己意見不同者的論述。此外，意見衝突的情況下，較能促進學生思考不同立場和改變態度，而在安排「惡魔代言人」的情況下，學生可能誤認為已思考過各種替代方案，便沒有警惕自己去考量其他選擇，反而讓學生自信心膨脹且對原先想法更堅定，造成學生容易偏袒自己的初始觀點。不過，Nemeth 等人認為安排「惡魔代言人」可減少意見衝突所產生的爭執和破壞性氣氛，是一種良性的意見衝突。 29.

(39) （三）受過訓練者扮演「受過訓練者扮演「惡魔代言人」惡魔代言人」有研究則是於討論活動前，針對小組中的扮演者給予「惡魔代言人」相關訓練。MacDougall and Baum（1997）探討由專家組成的焦點小組使用「惡魔代言人」作決策的過程。研究共包含四個焦點小組，每個小組由研究者挑選兩位擁有學科知識和良好小組技巧的專家扮演「惡魔代言人」，研究者藉由電話對談和書面教材來訓練和鼓勵「惡魔代言人」於討論中：（1）要求焦點小組思考不同的觀點；（2）建議用其他方式詢問已思考過的問題；（3）設計一個可介紹新角度於討論中的問題；和（4）當小組太快從問題跳到解決方案，應提醒小組忽略的論述和思考不同觀點。結果顯示，大部分的參與者對「惡魔代言人」角色持著非常正向的態度。MacDougall and Baum 也建議小組使用「惡魔代言人」有助於擴大討論、讓組員可自由表達不同意見。亦有研究事先訓練專門唱反調的角色，讓不同小組分別與其進行討論活動，Limon, Kligyte, Toikkanen, Pietarila, and Dean（2008）的研究中，安排 50 位大學生兩人一組，每個小組分別與同一位受過訓練刻意採取對立觀點的「反對者」進行 20 分鐘的面對面討論，並檢查論證互動中產出的論述（針對討論的議題為個人意見提供理由）、辯駁（運用論述或證據攻擊他人論述）、反駁（當個人論述被攻擊時，辯護個人論述）、和證據類型（為建立論點的真實性，從事實或意見的資料中取得的資訊）。活動前，研究人員訓練扮演者熟悉議題的正反立場，分別包括 8 個不同的主張，並指示扮演者的任務並非戰勝組員，而是利用事先準備的主張來反駁組員的論述，讓小組之間的互動顯得更真實。研究結果指出大部分的學生有能力發表辯駁（96%）和論述（92%），其次為反駁（64%），最差為證據（42%），顯示學生大多專注於攻擊對手的主張，而非維護個人論述，Limon 等人提醒論證過程中攻擊他人論述和促進個人論述一樣重要，個人失敗的辯駁或反駁過程將增強對手原先的立場，使得個人立場更難以維護。研究結果也顯示，少部分學生有能力使用證據支持個人的立場，然而這 30.

(40) 些證據皆為敘述形式，仍缺少統計數據或專家意見等證據。整體而言，Limon 等人認為安排一位採取對立觀點的反對者參與討論，仍無法促進學生發展論證能力，問題在於學生沒有提供足夠的誘因與一位不認識的人面對面進行真正地爭論，導致討論無法發揮效果。（四）電腦扮演「電腦扮演「惡魔代言人」惡魔代言人」除了由人扮演「惡魔代言人」外，亦有研究設計一電腦化「惡魔代言人」之虛擬角色，提供學生一對一討論，Raghavan（1990）實作出一智慧型教學系統－BIRBAL，此系統整合角色扮演策略，能模擬「惡魔代言人」各方面的行為，包括：（1）提出尖銳的問題、挑戰、論述和批判；（2）挑戰對方的假設和結論；（3）提出反向案例；（4）迫使對方呈現防衛的姿態並證明個人的解決方案；（5）指出結果中的漏洞；（6）轉移問題；（7）從多個觀點評論過程和結果；和（8）假裝偏好和傾向與對方不同。而 Retalis 等人（1996）的研究中，探討智慧型教學系統－OLIA 整合「惡魔代言人」策略，對學生學習「有爭議性領域（controversial domain）」的可行性。同時，也期望 OLIA 系統能促進學生瞭解論述結構。此系統扮演的「惡魔代言人」將試圖攻擊學生的每一個論述，直到系統提不出任何反向論述。該研究調查 10 位大學生和 13 位碩士生各自使用 OLIA 系統進行辯論的意見，結果顯示學生認為使用 OLIA 系統可促進自己學習論述結構，此外，學生也認為惡魔代言人策略很有趣，可以防止自己未思考其他觀點的情况下過早下結論。不過，Retalis 等人發現 OLIA 系統的對談能力非常有限，僅能提供學生事先設定的回應，缺少更多元的互動和選項。（五）小結綜合上述各學者之研究，針對扮演「惡魔代言人」之實徵研究整理如表 3-2，本研究發現「惡魔代言人」策略大多實施於大學生較少小學生，且扮演「惡魔代言人」主要在提出反向意見和引起對方澄清。另外，本研究也發現「惡魔代言人」策略多半使用於電腦支援的環境（Gerber et al., 2005; Nemeth et al., 2001; 31.

(41) Retalis et al., 1996; Topper, 2005; Walker, 2004），然而在 CMC 的討論環境下，若教師使用的挑戰太抽象，導致學生在發表合理論述上有困難，也缺乏信心表達個人的觀點（Gerber et al., 2005）或學生認為教師的挑戰為其真實想法，便沒有足夠自信挑戰教師的說法而直接採納意見。. 表 3-2、扮演「惡魔代言人」之實徵研究. 作者. 研究對象. 情境. 形式扮演者. （1992）大學生面對面社群 Retalis 等人大學生和線上同個人（1996）碩士生步. 學生. Strohmetz and Skleder. Baum 1997. ）專家. 面對面小組. 等人大學生（2001）小學生和 Walker（2004）國中生. 線上同小組步線上同社群步. 等人（2005）. 線上非社群同步. MacDougall and. （. Nemeth. Gerber. 碩士生. 電腦. 行為批判對方的論述. 攻擊學生的每一個論述（1）要求焦點小組思考不同的觀點；（2）建議用其他方式詢問已思 3）設計一個可介紹受過訓考過的問題；（ 4）當練者新角度於討論中的問題；和（小組太快從問題跳到解決方案，應提醒小組忽略的論述和思考不同觀點學生無論自己真正的想法為何，需刻意採取與他人不同的立場教師呈現一連串反向論述（1）要求學生捍衛他們的立場；（2）教師要學生提供實證資料或理論依據；（3）指出學生間意見上的分歧；和（4）提供相衝突的證據或意見教師提出相反和對立的觀點受過訓刻意採取對立觀點練者. （2005）大學生線上非同步社群 Limon 等人大學生面對面小組（2008） *資料來源：研究者自行整理 Topper. 32.

(42) 由於學生可能不敢陳述個人獨特且不同於他人的見解，教師應鼓勵學生在參與 CMC 的討論過程中，自行運用挑戰、試探、和反對的策略（Walker, 2004），不僅可讓學生學習扮演「惡魔代言人」從多元觀點看待議題或論述（Topper, 2005），且學生若願意扮演「惡魔代言人」也會有較多意願與人爭論，向他人辯證自己的想法（Strohmetz & Skleder, 1992）。值得注意的是，「惡魔代言人」策略不一定有效，在 Nemeth 等人（2001）的研究中，扮演「惡魔代言人」的學生未接受相關訓練，僅由電腦給予學生簡短指示，結果指出有「惡魔代言人」的小組學生可能誤認為已思考過各種替代方案，反而容易偏袒自己的初始觀點。因此，若學生在不清楚如何扮演的情況下，沒有確實執行其行為，可能就無法於小組中發揮「惡魔代言人」策略效果，所以對於扮演「惡魔代言人」的學生，或許可藉由對談和書面教材，訓練並鼓勵「惡魔代言人」於討論中執行特定行為（MacDougall & Baum, 1997）讓「惡魔代言人」策略能有效地促進小組討論和引發學生思考。. 三、具體操作對於如何扮演「惡魔代言人」，並沒有一個正規的規範，不過從上述文獻中大致可以歸納出五類扮演「惡魔代言人」的方式，整理如下所示。 . 質疑／質疑／挑戰：挑戰：藉由質疑和挑戰他人的斷言（Schommer-Aikins & Master, 2009）、以及挑戰對方的假設和結論（Raghavan, 1990）。. . 要求證據（要求證據（證明）：證明）：要求對方捍衛自己的立場、要對方提供實證資料）：或理論依據（Gerber et al., 2005）、迫使對方呈現防衛的姿態並證明個人的解決方案、以及指出結果中的漏洞（Raghavan, 1990）。. 33.

(43) . 提出反向論述：提出反向論述：提出一連串的反向論述（Walker, 2004）、提出反向案例（Raghavan, 1990）、指出參與者間意見上的分歧、以及提供相衝突的證據或意見（Gerber et al., 2005）。. . 提醒有不同的角度：提醒有不同的角度：轉移問題（Raghavan, 1990）、要求焦點小組思考不同的觀點、建議用其他方式詢問已思考過的問題、設計一個可介紹新角度於討論中的問題、以及當小組太快從問題跳到解決方案，應提醒小組忽略的論述和思考不同觀點（MacDougall & Baum, 1997）。. . 刻意曲解：刻意曲解：假裝偏好和傾向與對方不同（Raghavan, 1990）、無論個人真正的想法為何，需刻意採取與他人不同的立場（Nemeth et al., 2001）、討論中增加一個被忽略的觀點、做出一個古怪的結論、以及巧妙的曲解他人的立場，讓對方能糾正和澄清觀點（Gose, 2009）。. 34.