• 沒有找到結果。

基於基因演算法發展之最佳化合作學習分組策略:以問題導向學習為例 - 政大學術集成

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "基於基因演算法發展之最佳化合作學習分組策略:以問題導向學習為例 - 政大學術集成"

Copied!
121
0
0

加載中.... (立即查看全文)

全文

(1)國立政治大學圖書資訊學數位碩士在職專班 碩士論文 Master’s Thesis E-learning Master Program of Library and Information Studies National Chengchi University. 政 治 大 基於基因演算法發展之最佳化合作學習分組 立. ‧ 國. 學. 策略:以問題導向學習為例. ‧. Developing a Group Formation Scheme for Collaborative Learning : A Case Study on Problem-Based Learning. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i Un. v. 指導教授:陳志銘 博士 Adviser : Dr. Chih-Ming Chen. 研究生:郭旗雄 Author : Chi-Hsiung Kuo. 中華民國一○三年七月 July,2014.

(2) 謝辭 期待已久的論文終於在我顛簸的學習歷程中完成,首先要感謝指導教授陳志 銘老師,恩師學養豐富,指導論文的嚴謹態度,是我們為學做研究的典範,此外, 老師總是在我論文寫作徬徨無助時,適時督促指導我繼續完成進度,現在回想起 與老師討論的時光,對恩師的感謝永銘於心。感謝政治大學圖書資訊與檔案學研 究所實驗室的家成學長,協助建置教學平台和技術支援,讓實驗研究能夠順利進 行。感謝口試委員王豐緒老師、賴志宏老師、林巧敏老師,在教學研究繁忙之餘, 撥冗指正學生的論文,並提出精闢的建議及研究分析方向,使本論文更臻完善, 在此致上無限感激。. 政 治 大. 感謝圖書資訊與檔案學研究所美華老師、明月老師、梅玲老師、理桂老師、. 立. 煌堯老師、淑賢老師,讓我在專班三年的學習歷程中得到諸多的啟發與收穫;感. ‧ 國. 學. 謝圖資 100 好學不倦的同學們的陪伴,以及同實驗室的夥伴:芳雅、育佳、姮惠; 感謝圖檔所的學長姊:布丁學長、毓秀學姊、慧芸學姊、上資學姊;感謝一起口. ‧. 試的學妹:惠卿、鈺涵、欣欣,團結力量大,還好有你們一起作伴;感謝榮富國. y. Nat. 小的陳忠建老師,協助安排學生讓我完成教學實驗。感謝您們的熱心付出及鼓勵,. io. sit. 我的論文才得以順利完成。. n. al. er. 回顧這三年的研究生涯,最要感謝我的內人雅芳,感謝妳一直在我身旁默默. i Un. v. 地支持、鼓勵,讓我能夠全心盡力於論文,也要謝謝我的一雙兒女博沅與沛慈,. Ch. engchi. 每每提醒老爸要寫論文。最後要感謝我的父母及弟弟、妹妹,在我人生的旅程中 一直給予我最大的勉勵與祝福,讓我的學習歷程有個完滿的句點。謹以此論文獻 給我摯愛的家人及朋友!. 郭旗雄 謹誌 圖書資訊學數位碩士在職專班 103 年 7 月 3 日.

(3) 摘要 本研究旨在探討基於基因演算法(genetic algorithm)在同時考量先備知識水 平及學習角色異質互補,以及社會互動關係同質因素下,發展之最佳化問題導向 網路合作學習分組策略,是否有助於提升問題導向網路合作學習之學習成效、互 動關係、團體效能與團體凝聚力。 本研究採用準實驗研究法,以新北市某國小六年級三個不同班級合計 83 名 學生為研究對象,並將三個班級學生隨機分派為採用基因演算法最佳化分組策略 的實驗組,以及分別採用隨機分組及學生自行選擇分組策略的控制組一與控制組 二,三組學習者皆在問題導向學習系統(Problem-based learning system,簡稱 PBL). 政 治 大. 上進行不同分組策略之問題導向網路合作學習活動。藉由學習成效與團體效能與. 立. 團體凝聚力評量,以及分析三組學習者在問題導向學習系統上的學習歷程與互動. ‧ 國. 學. 關係,最後再輔以半結構式訪談,以驗證三種不同分組策略在學習成效、互動關 係、團體效能與團體凝聚力上的差異。. ‧. 結果顯示本研究所提出之最佳化問題導向網路合作學習分組策略具有提升. y. Nat. 學習成效之效益;本研究所提出之最佳化分組策略對於促進問題導向網路合作學. io. sit. 習之同儕互動具有正面效益;採用不同問題導向網路合作學習分組策略組別學習. n. al. er. 者在團體效能與團體凝聚力上具有顯著差異;採用最佳化分組策略組別學習者在. i Un. 問題導向網路合作學習的滿意度接近同意的水準。. Ch. engchi. v. 關鍵字:問題導向學習、分組策略、合作學習、基因演算法.

(4) Abstract This study aims to explore whether the optimized group formation scheme based on genetic algorithm helps students enhance learning performance, interaction, collective efficacy, and group cohesion in collaborative problem-based learning environment. Factors associated with heterogeneous complementation of students’ prior knowledge levels and learning roles and the homogeneity of social interaction relationship were simultaneously considered in the genetic algorithm-based optimized group formation scheme. In this paper, a quasi-experimental research method is employed to assess the effects of three different group formation schemes on the learning performance,. 政 治 大 learning environment. Eighty-three 立 students in three different sixth-grade classes in an interaction, collective efficacy, and group cohesion in collaborative problem-based. ‧ 國. 學. elementary school in New Taipei City were invited to participant in the experiment and were randomly divided into three groups: the experimental group, which adopts genetic algorithm-based optimized group formation scheme, and two control groups,. ‧. one is randomly grouped; while the other allows students group themselves. Learners. sit. y. Nat. in these three groups all use collaborative problem-based learning system (CPBL) to perform collaborative problem-based learning activities. Learning performance,. io. n. al. er. interaction, group efficacy and group cohesion evaluation are applied to analyze the. i Un. v. learning process and interaction among learners in these three groups. Finally, a. Ch. engchi. semi-structured interview is supplemented to validate the variation of these three different group formation schemes in learning performance, interaction, group efficacy and cohesion. The result showed that the genetic algorithm-based optimized group formation scheme helps students promote learning performance and provides positive effects on peer interaction in collaborative problem-based learning. Three group learners adopting different group formation schemes for collaborative problem-based learning show significant difference on group effectiveness and group cohesion. The satisfaction of learners adopting genetic algorithm-based optimized group formation scheme for collaborative problem-based learning reached a nearly agreed standard. Keywords: Problem-based learning, Group formation, Collaborative learning, Genetic algorithm.

(5) 目 目. 次. 次. .................................................. i. 表目次. ................................................ iii. 圖目次. .................................................. v. 第一章 緒論 .................................................. 1 第一節 研究背景與動機................................... 1 第二節 研究目的與問題................................... 3 第三節 研究範圍與限制................................... 4. 政 治 大 第二章 文獻探討............................................... 7 立 第四節 名詞解釋......................................... 5. ‧ 國. 學. 第一節 網路合作學習..................................... 7 第二節 問題導向學習.................................... 15. ‧. 第三節 團體效能與團體凝聚力............................ 19. sit. y. Nat. 第四節 社會網絡分析.................................... 23. io. er. 第三章 研究方法與實驗設計.................................... 28. al. iv n C hengchi U 實驗設計與處理.................................. 29 n. 第一節 研究架構........................................ 28 第二節. 第三節 研究對象........................................ 31 第四節 研究方法........................................ 32 第五節 研究工具........................................ 34 第六節 問題導向學習任務設計............................ 45 第七節 資料處理與分析.................................. 49 第八節 研究流程........................................ 50 第四章 實驗結果分析.......................................... 53 第一節 不同分組策略組別之網路合作學習成效分析.......... 53 i.

(6) 第二節 不同分組策略組別之社會網絡結構分析.............. 61 第三節 團體效能與團體凝聚力差異分析.................... 73 第四節 PBL 平台學習滿意度問卷調查分析 .................. 77 第五節 訪談資料分析.................................... 80 第六節 結果彙整及綜合討論.............................. 90 第五章 結論與建議............................................ 94 第一節 結論............................................ 94 第二節 建議............................................ 95 參考文獻. 政 治 大. 中文文獻. ............................................. 98. 英文文獻. 立 ............................................ 102. ................................................ 107. ‧ 國. 學. 附錄一 PBL 平台使用滿意度調查問卷 ..................... 107. ‧. 附錄二 團體效能與團體凝聚力調查問卷................... 110. y. Nat. io. sit. 附錄三 不同分組策略網路合作學習半結構訪談題目......... 112. n. al. er. 附錄. ................................................. 98. Ch. engchi. ii. i Un. v.

(7) 表目次 表 3-1 問題導向平台上規劃之四階段學習活動的實驗設計模式 ........ 30 表 3-2 實驗組與控制組實驗處理差異比較表 ....................................... 31 表 3-3 三組實驗對象之性別分布 .......................................................... 32 表 3-4 四種合作式學習互動類型表 ...................................................... 40 表 3-5 不同分組策略之合作學習實施規劃表 ....................................... 46 表 3-6 問題解決學習各階段需完成的任務列表 ................................... 48 表 3-7 本研究採用之社會網絡分析指標............................................... 50. 立. 政 治 大. 表 4-1 不同分組策略學習者之初始先備知識水平敘述統計結果 ........ 54. ‧ 國. 學. 表 4-2 不同分組策略學習者之初始先備知識水平 ANOVA 分析結果. 54 表 4-3 不同分組策略組別之各階段通過人數與通過率........................ 55. ‧. 表 4-4 三組學習者第二階段學習成績敘述統計 ................................... 56. y. Nat. sit. 表 4-5 三組學習者第二階段學習成績之共變數同質性檢定摘要表 .... 56. n. al. er. io. 表 4-6 三組學習者第二階段學習成績之單因子共變數分析摘要表 .... 56. Ch. i Un. v. 表 4-7 三組學習者第三階段學習成績敘述統計 .................................... 57. engchi. 表 4-8 三組學習者第三階段學習成績之共變數同質性檢定摘要表 .... 57 表 4-9 三組學習者第三階段學習成績之單因子共變數分析摘要表 .... 57 表 4-10 三組學習者第三階段學習成績之事後多重比較結果 .............. 58 表 4-11 三組學習者第四階段學習成績之敘述統計 ............................. 58 表 4-12 三組學習者第四階段學習成績之共變數同質性檢定摘要表 .. 58 表 4-13 三組學習者第四階段學習成績之單因子共變數分析摘要表 .. 59 表 4-14 三組學習者第二至四階段學習平均成績之敘述統計 .............. 59 表 4-15 三組學習者第二至四階段學習成績之共變數同質性檢定摘要表 ......................................................................................................... 59 iii.

(8) 表 4-16 三組學習者第二至四階段學習平均成績之單因子共變數分析摘 要表 ................................................................................................. 60 表 4-17 三組學習者第二至四階段平均成績之事後多重比較結果 ...... 60 表 4-18 不同分組策略合作學習組別整體社會網絡差異分析 .............. 62 表 4-19 不同分組策略組別學習者社會網絡中心度之敘述統計 .......... 69 表 4-20 不同分組策略組別學習者社會網絡中心度之 ANOVA 分析 .. 69 表 4-21 不同分組策略組別學習者社會網絡中心度之多重比較結果 .. 70 表 4-22 不同分組策略組別小組社會網絡中心度之敘述統計 .............. 71 表 4-23 不同分組策略組別小組社會網絡中心度之 ANOVA 分析 ...... 71. 治 政 表 4-24 社會網絡中心度與學習成效之皮爾森相關分析 ...................... 72 大 立 表 4-25 不同分組策略組別團體效能之敘述統計 ................................. 74 ‧ 國. 學. 表 4-26 不同分組策略組別團體效能之 ANOVA 分析.......................... 74. ‧. 表 4-27 不同分組策略組別團體效能之 Scheffe 事後多重比較結果 .... 74. sit. y. Nat. 表 4-28 不同分組策略組別團體凝聚力之敘述統計 ............................. 75. io. er. 表 4-29 不同分組策略組別團體凝聚力之 ANOVA 分析 ...................... 75 表 4-30 不同分組策略組別團體凝聚力之 Scheffe 事後多重比較結果 75. al. n. iv n C 4-31 團體效能、團體凝聚力與學習成效彼此之間的相關分析 ...... 76 hengchi U. 表. 表 4-32 採用不同合作學習分組策略組別學習者在問題導向學習平台各 階段之學習滿意度調查結果 .......................................................... 78 表 4-33 採用最佳化分組策略組別學習者對於合作學習滿意度調查結果 ......................................................................................................... 79 表 4-34 實驗結果總彙整........................................................................ 91. iv.

(9) 圖目次 圖 3-1 研究架構圖 ................................................................................. 28 圖 3-2 問題導向學習平台網站首頁 ...................................................... 34 圖 3-3 會員登錄、系統互動及知識庫功能介面 ................................... 35 圖 3-4 學習者介面功能.......................................................................... 36 圖 3-5 作業繳交上傳功能 ...................................................................... 37 圖 3-6 問題導向平台分組功能 .............................................................. 38 圖 3-7 標籤識別四種學習角色類型 ...................................................... 39. 治 政 圖 3-8 基於社會互動探勘之學習角色示意圖 大....................................... 41 立 圖 3-9 研究實施程序及架構圖 .............................................................. 52 ‧ 國. 學. 圖 4-1 合作學習社群之互動關係矩陣 .................................................. 62. ‧. 圖 4-2 不同分組策略第二到第四階段學習社群網絡互動關係圖 ........ 66. sit. y. Nat. 圖 4-3 不同分組策略學習小組第二到第四階段學習社群網絡互動關係. io. n. al. er. 圖 ..................................................................................................... 68. Ch. engchi. v. i Un. v.

(10) 第一章 緒論 本章共分為四個小節:第一節說明本研究的研究背景與動機;第二節提出研 究目的與研究問題;第三節闡述本研究的研究範圍與限制;第四節為名詞解釋。. 第一節 研究背景與動機 壹、 研究背景 邁向二十一世紀的前十年,世界各國因應全球化的知識經濟挑戰,紛紛提出 二十一世紀公民關鍵能力的教育政策,期能培養出個人自我實現、社會融入與就. 治 政 大 出包括與他人合作及在團體中工作的能力、解決問題的能力等七項關鍵能力,作 立 為二十一世紀澳洲公民面對未來挑戰時的關鍵能力;歐盟於 2000 年確認要從終 業時所需的能力(劉蔚之、彭森明,2008) 。澳洲於 Mayer Committee(1992)提. ‧ 國. 學. 身學習角度,在教育訓練系統中建構一套關鍵能力,並於 2005 年提出數位能力、 學習如何學習等八大關鍵能力,做為歐盟各國共同的教育目標(張鈿富、吳慧子、. ‧. 吳舒靜,2010) ;美國二十一世紀技能聯盟(Partnership for 21st Century Skills, 2009). Nat. sit. y. 則提出包括生活與職涯能力(life and career skills) 、 學習與創新技能(learning and. er. io. innovation skills) 、資訊、媒體與科技能力(information, media and technology skills). al. iv n C 有關的 4Cs 包括-「創造與創新」 (Creativity 、 「批判性思考與問 U h e n g c hand i Innovation) n. 核心能力架構。其中提出與「學習與創新技能」(Learning and Innovation Skills). 題 解 決 」( Critical Thinking and Problem Solving )、「 有 效 溝 通 」( Effective Communication) 、 「團隊共創」 (Collaboration and Building)與「資訊、媒體與科 技 技 能 」 Information ,Media and Technology Skills ) 之 資 訊 通 訊 科 技 素 養 (Information Communications and Technology Literacy,ICT),作為美國培養二十 一世紀公民關鍵能力架構之一。其中問題解決能力的養成均被各先進國家視為是 二十一世紀公民必備的素養之一,普遍受到各國的重視。 面對二十一世紀的來臨與世界各國之教育革新,政府必須致力改革教育提升 國民素質及國家競爭力,因此我國教育部於 97 年提出的國民中小學九年一貫課 程綱要,提出包括了解自我與發展潛能、欣賞、表現與創新、生涯規劃與終身學 習、表達、溝通與分享、尊重、關懷與團隊合作、文化學習與國際了解、規劃、 1.

(11) 組織與實踐、運用科技與資訊、主動探索與研究及獨立思考與解決問題(教育部, 2008)等十項基本能力。在這十大基本能力中,溝通與分享、關懷與團隊合作、 運用科技與資訊、主動探索與研究、獨立思考與解決問題能力等是未來的教育發 展重點與趨勢,學校教師也必須因應九年一貫課程改變的重大變革調整以往的教 學方法,才能與時俱進,提升教學品質,使學生在合作學習的氛圍下快樂學習。 綜上所述,世界各國及我國二十一世紀公民關鍵能力的理念架構,可歸納出 培養學生增進團隊合作、激發主動探索和研究的精神、培養獨立思考與解決問題 的基本能力是培養終身學習及公民素養所不可或缺的基本關鍵能力。因此,學校 教育環境乃至教師應該積極協助學生培養團隊合作、激發主動探索和研究的精神, 以及獨立思考與解決問題的關鍵能力。 貳、 研究動機. 立. 政 治 大. 隨著資訊科技的日新月異與網路的蓬勃發展,不但縮短訊息傳遞、知識分享. ‧ 國. 學. 的距離,也為教學現場帶來學習模式的創新變革,如何運用學習科技輔助教師的 教學與促進學生的學習,是現今熱門的課題。傳統合作學習模式是一種有效的教. ‧. 學策略,但隨著網路科技帶來的便利,網路合作學習模式也逐漸成為現今的新學. sit. y. Nat. 習模式,據此,問題導向學習也開始發展出網路型態之學習模式。. io. er. 侯政宏、崔夢萍(2013)的研究結果發現學生在網路問題導向學習系統的認知 表現,顯著優於傳統面對面問題導向學習的學生,網路問題導向學習系統的線上. n. al. Ch. i Un. v. 討論能有效促進小組合作互動討論,並幫助學生主動建構學習知識。由過去的研. engchi. 究結果發現,合作學習是一種有效的教學策略,許多國內外的研究結果已經證明 合作學習可以有效提昇學生學習成就、學習態度,增進學生的學習動機、發展合 作及社會溝通技巧(洪佳琦,2011)。合作學習過程中,小組互動與溝通的品質, 是影響學習成效的關鍵之一;而一個結構優良的合作學習小組不但可以增進學生 互動討論的品質之外,更能有效提升合作學習小組整體的學習成效(黃繼緯, 2006)。然而合作學習成功與否的關鍵因素之一就是分組策略,如何有效並快速 的將學生作最佳化分組,達到分組合作學習的目標,值得探究。特別是在問題導 向網路合作學習環境中,學習者常常在面對自己無法獨立解決問題時,需要尋求 同儕的幫忙,因此如何在網路合作學習環境中,尋求合作學習之最佳學習伙伴組 合,以達成問題解決目的,為發展問題導向網路合作學習模式值得探究的研究問 2.

(12) 題之一。 目前國內外已有許多合作學習分組策略的相關研究,其中 Chen 等人(2012) 考量學習者之年級、社會地位與性別等分組特徵,利用基因演算法進行上述考量 特徵之異質性最佳化合作學習分組。結果顯示此一方法所得之合作學習小組,具 有良好之合作學習歷程。Moreno 等人(2012)亦針對合作學習之分組,提出利用 基因演算法基於考量學習者之知識水平、溝通能力與領導能力之組間同質組內異 質之合作學習分組策略。結果顯示基因演算法確實能得到上述分組策略之最佳化 合作學習分組。然而過去並沒有相關研究基於社會網路探勘學習角色與學習者彼 此之間的互動關係,作為合作學習分組考量的研究。因此,本研究基於基因演算 法,提出同時考量先備知識水平與學習角色異質互補,以及社會互動關係同質之. 政 治 大 綜上所述,如何在問題導向網路合作學習環境中增進學習者互動溝通的品質 立. 問題導向網路合作學習最佳化分組策略。. ‧ 國. 學. 與提升小組合作學習表現,為實施問題導向網路合作學習成功與否的關鍵(許喬 雯、岳修平、林維真,2010)。因此,本研究探討基於基因演算法發展出之最佳. ‧. 化問題導向網路合作式學習分組策略,解決在問題導向網路合作學習教學環境中, 面臨到學生分組問題,讓教師能有效規劃網路合作學習的方式,以減輕教師的負. y. Nat. er. io. sit. 擔,進而增進合作學習小組成員的學習動機與提高學習成效。. n. a第二節 iv l C 研究目的與問題 n hengchi U. 壹、 研究目的. 為了提升學習者在問題導向網路合作學習的學習動機與學習成效,讓教師在 網路合作學習教學環境中,解決學生分組問題,本研究探討基於基因演算法 (genetic algorithm)在同時考量先備知識水平及學習角色異質互補,以及社會互動 關係同質因素下,發展最佳化問題導向網路合作學習分組策略,是否有助於提升 問題導向網路合作學習之學習成效、互動關係、團體凝聚力與團體效能。據此, 本研究的研究目的如下: 一、發展基於基因演算法在同時考量先備知識水平及學習角色異質互補,以及社 會互動關係同質因素下之問題導向網路合作學習最佳化分組策略。 二、探討採用最佳化分組、隨機分組及自行分組之不同問題導向網路合作學習分 3.

(13) 組策略,是否影響合作學習小組的學習成效?據此提供教師問題導向網路合 作學習分組策略的參考。 三、探討採用最佳化分組、隨機分組及自行分組之不同問題導向網路合作學習分 組策略,是否影響合作學習小組的團體凝聚力與團體效能。 四、探討基於基因演算法發展之最佳化分組策略,是否有助於提升問題導向網路 合作學習小組及整體之互動關係。 貳、 研究問題 基於上述研究目的,本研究欲探討的研究問題如下: 一、如何基於基因演算法,在同時考量先備知識水平、社會互動關係及學習角色 因素下,發展出可有效支援問題導向網路合作學習之最佳化分組策略?. 政 治 大. 二、探究隨機分組、自行分組與最佳化分組之合作學習分組策略,對於問題導向. 立. 網路合作學習之學習成效是否具有顯著差異?. ‧ 國. 學. 三、探究隨機分組、自行分組與最佳化分組之合作學習分組策略,對於提升網路 合作學習之團體效能與團體凝聚力是否具有顯著差異?. ‧. 四、探究隨機分組、自行分組與最佳化分組之合作學習分組策略,對於問題導向. 第三節 研究範圍與限制. n. al. er. io. sit. y. Nat. 網路合作學習小組及整體學習社群之互動關係是否具有顯著影響?. 壹、 研究範圍. Ch. engchi. i Un. v. 一、研究對象範圍 本研究以新北市某國小六年級三個班級學生為研究對象,其他不同年齡層研 究對象不在本研究的探討範圍。 二、學習場域範圍 本研究之學習場域係利用研究對象在學校每週一節之電腦課時間,由同一位 授課教師帶領進行面對面同步教學,並鼓勵學生利用課後時間進行網路非同步合 作學習方式進行。 三、網路合作學習分組策略 本研究探討之網路合作學習分組策略,主要係基於基因演算法發展之最佳化 4.

(14) 網路合作學習分組策略,以及隨機分組、學生自行選擇分組等三種合作學習分組 策略,其他分組策略不在本研究的探討範圍。 貳、 研究限制 一、研究對象限制 本研究以國小六年級學童為研究對象,研究對象之班級學生男女生比例約一 比一,不同分組策略未將各小組之男女生比例納入考量。 二、研究時程限制 受限於課程時間限制,本研究僅以八週時間進行實驗觀察,無法以完整的一 個學期的學習時間進行觀察,若有較長時間進行深度研究,將更能探究出合作學 習小組成員彼此之間的深層互動關係。 三、實驗系統平台限制. 立. 政 治 大. 本研究應用 PBL 問題導向網路合作學習平台上由教師針對欲讓學生解決問. ‧ 國. 學. 題而設計的知識鷹架作為學習引導,總計規劃四階段、八週的分組合作學習任務, 並以問題導向學習平台上的非同步訊息區及小組互動討論區作為主要的互動討. ‧. 論工具,學習平台未支援其他諸如同步討論版或語音等同步互動討論模式。. n. er. io. al. sit. y. Nat 壹、 網路合作學習. 第四節 名詞解釋. Ch. engchi. i Un. v. 孫春在、林珊如(2007)在其所著之「網路合作學習」一書中,定義網路合作 學習為:『在電腦科技為媒介的虛擬社會空間中,教師採用不限定形式的團體學 習方式,協助學生共同學習重要的知識技能。』本研究所指網路合作學習為採用 問題導向學習平台上不同分組策略的網路合作學習模式,將研究對象依據不同分 組策略進行分組,每組 4-5 人為原則,除了教師以面對面授課進行同步學習外, 主要的學習活動係於課後透過問題導向學習平台之訊息區與小組討論區進行基 於互動討論之非同步網路合作學習。 貳、 問題導向學習 問題導向學習(Problem-Based Learning,簡稱 PBL)是以學生為學習中心, 教師扮演引導以及促進學習的角色,未直接以知識傳授方式提供學習者所需的知 5.

(15) 識,以培養學生問題解決能力。在解決複雜的問題過程中,學生們必須運用他們 所學的知識,透過教師規劃之問題導向學習步驟及輔助鷹架引導進行問題解決學 習,進而提升問題解決的能力(Hmelo-Silver,2004)。本研究之問題導向學習係 使用 Chen 及 Chang(2012)提出的合作式問題解決學習系統規劃之四階段問題 解決學習流程進行。透過此一四階段問題解決學習流程,教學者於第一階段說明 學習流程後,學習者根據問題說明,利用網路資源蒐尋相關資料並確立研究主題; 於第二階段至第四階段則進行不同分組策略的小組合作學習,當學習者遇到問題 時,可以透過 PBL 平台的訊息區及小組討論區進行訊息互動討論,透過問題解決 的互動討論過程及資料蒐尋,以釐清學習主題之相關知識,最後達成問題解決之 學習目標。 參、 團體效能與團體凝聚力. 立. 政 治 大. Bandura(1977)認為團體效能(Collective efficacy)係指團體成員對所屬團. ‧ 國. 學. 體在面臨一項特定任務時,是否可以完成共同目標之團體共享信念,其中團體動 力的關鍵因素即是團體成員共享完成共同目標之信念。團體凝聚力則包括社會凝. ‧. 聚力和任務凝聚力(Carless & De Paola, 2000) 。社會凝聚力係指小組成員間具有. sit. y. Nat. 良好的人際關係與友誼,因此社會凝聚力包含小組成員溝通、合作與支持性的行. io. er. 為(Carless & De Paola, 2000;Lott & Lott, 1965) 。而任務凝聚力則是指小組成員 投入完成團體任務之意願,即組員團結共同完成特定任務目標的程度(González. n. al. Ch. i Un. v. et al.,2003) 。本研究採用洪慧婷(2008)提出團體效能與團體凝聚力量表,作為. engchi. 評估採用不同合作學習分組策略的問題導向網路合作學習小組之團體效能與團 體凝聚力程度差異,並分析採用不同分組策略合作學習小組對於任務完成之信念 與組內情感交流的差異。. 6.

(16) 第二章 文獻探討 本章針對研究相關的文獻進行回顧與整理,第一節探討網路合作學習的相關 研究文獻;第二節探討問題導向學習的的定義、內涵與相關研究;第三節探討團 體效能與團體凝聚力的相關研究文獻;第四節探討社會網絡分析之定義、內涵與 社會網絡分析在網路學習之相關研究。. 第一節 網路合作學習 壹、 網路合作學習的定義. 治 政 大 個人自我的學習模式,慢慢轉變成由電腦促成多人合作學習的網路合作學習模式, 立 透過網路合作學習模式,學習者可藉由小組互動討論方式激盪彼此想法,以利於 隨著電腦科技的進步及網際網路的蓬勃發展與普及,數位學習也逐漸由重視. ‧ 國. 學. 在解決小組學習任務的過程中,更有效達成教學及學習的目標(易國良,2005)。 有關合作學習的研究相當多,國內外學者對合作學習的定義,有不同的解釋. ‧. 及看法。王岱伊(2002)在其研究中將合作學習定義為:「合作學習是將兩個以. Nat. sit. y. 上的人組成一個群體,一同參與某個活動,組內成員必須經過協調或溝通,以達. er. io. 到大家所認同的目標」 ;Slavin(1995)認為合作學習為一種兼具系統性與結構性. al. iv n C 分配在四至六人的異質性分組中一起學習,可以藉由彼此分享學習經驗及傾聽他 hengchi U n. 的教學策略,在小組合作學習歷程中,老師將不同能力、性別、種族背景的學生. 人的想法,共同達成小組的任務,形成小組積極互賴的關係,以達成良好的學習 成效;Johnson 與 Johnson(1989、1999)認為合作學習是學生在具有結構性的學 習目標下,能有效促進個人與小組的共同合作或競爭,透過合作學習,學生將學 習如何與他人共同完成工作,並且享受競爭的樂趣,以達成個人績效和小組目標; Johnson、Johnson 與 Holubc(1994)認為合作學習是透過小組共同合作學習的教 學方式,讓學生共同合作努力,共同一起協商、發起、策劃和評估。合作學習要 求學生共同努力,以實現他們無法單獨實現的目標。為了達到合作學習的目標, 合作學習必須具備五個要素(Johnson & Johnson,1989),包括:(1) 積極的相互 依賴關係(positive interdependence):教師必須設計具體明確的學習任務和共同 的學習目標,讓學生一起共同學習,小組成員之間必須積極的相互依賴創造他人 7.

(17) 的成功的承諾, 如果沒有積極的相互依存,就不存在合作;(2) 個人和群體的 責任(individual and group accountability):每個成員都必須對團體具有責任感, 以確保沒有人是搭便車的心態,並鼓勵個人責任的存在以完成小組的目標任務; (3) 促進互動(promotive interaction):成員共享資源、幫助、支持、鼓勵和讚 美對方的努力學習時,可以有效促進成員彼此之間正向的學習互動,包括組員解 釋如何解決問題、討論學習內容與互相分享知識經驗等;(4) 教學生所需的人際 和合作技巧( appropriate use of social skills):在小組合作學習的學生都必須學習 的學術主題(taskwork),也可以學習到作為一個群體(團隊合作)的一部分所 需要的人際和小組技能,合作學習時小組成員必須知道如何提供有效的領導、決 策、建立信任、溝通、衝突管理等合作技巧;(5) 團體合作學習的歷程(group. 政 治 大 是否具有效益,並糾正對共同合作學習不當之處,以確保合作學習任務的達成。 立 processing) :當小組成員合作討論學習內容時,小組也需要討論成員的合作過程. ‧ 國. 學. 綜上所述,本研究所指網路合作學習為採用問題導向學習平台上不同分組策 略的網路合作學習模式,將學習者依據不同分組策略進行分組,每組 4-5 人為原. ‧. 則,除了教師以面對面授課進行同步學習外,主要係於課後透過問題導向學習平 台之訊息區與小組討論區進行基於互動討論之非同步網路合作學習,而學習者可. y. Nat. n. al. er. io. 導向學習任務。. sit. 以透過訊息區及小組討論區進行小組的知識分享及互動討論並完成個人的問題. Ch. 貳、 網路合作學習之學習夥伴. engchi. i Un. v. Cho 等人(2007)指出在網路合作學習歷程中,學習者和小組的溝通方式 及友誼網路對網路合作學習的社交網路及學習成效會有影響,更具體的說明合作 學習夥伴的組成方式會影響小組成員的互動意願,間接影響小組的學習任務溝通 及學習成效。因此,在網路合作學習環境中如何透過尋覓合適之學習伙伴,以達 成透過相互合作完成問題解決任務,為發展問題導向網路合作學習模式的首要任 務。Chen、Hong 與 Chang(2008)的研究採用社會網路探勘方法媒介學習夥伴 進行合作學習,結果發現透過媒介合適的學習夥伴並且加入激勵機制,能有效促 進學習者在學習過程中的學習互動和表現。Palloff 與 Pratt(1999)指出線上學習 社群的形成應視網路學習互動行為是否足夠,其中與線上討論互動行為相關的包 括: (1)成員之間的人際互動,包含學習者與學習者、學習者與教學者、學習者 8.

(18) 與外部專家、學習者與內容等互動; (2)學習者間的合作學習與問題解決,而非 只是學習者與教學者之間的互動; (3)透過線上討論的詢問與回應所產生的社會 建構意義; (4)學習者之間的知識分享與資訊交換; (5)學習者之間的相互支援 與鼓勵,以及願意相互檢視與評鑑彼此的學習與成果。此外,Yeh(2010)探討 網路學習社群角色互動及行為的研究中,發現網路學習社群包含 13 種社群行為 以及 8 種社群角色,其中發現互動最為頻繁的行為分別為提供關於作業內容的意 見、營造正向氣氛、提供資訊、提醒作業繳交以及說明個人問題等。 Vygotsky(1978)提出社會認知發展論,強調異質同儕間(peer tutoring ; adult-child interaction)的互動,認為社會互動是認知發展過程中的重要作用,而 意識與認知是社會化和社會行為活動內化後的最終產物,並認為教師教學時應採. 政 治 大 指導的合作學習。近側發展區是一種心理發展上的距離,介於個體獨自解決問題 立. 用「近側發展區」(zone of proximal development, ZPD),並關注同儕合作及同儕. ‧ 國. 學. 所顯示的實際發展水準,以及在成人的引導或同儕合作下,能達到的成長幅度之 間的差距。而本研究基於基因演算法發展最佳化網路合作學習分組策略,就是希. ‧. 望在合作學習歷程中,透過彼此特質互補且互動良好之小組成員進行同儕合作與 同儕指導的合作學習,以促進學習者彼此之間的良好互動行為,進而有效達成合. sit. y. Nat. 作學習的目標。. n. al. er. io. 綜合上述,網路合作學習社群透過互動行為模式,可以進行資訊分享與意見. i Un. v. 討論,而互動行為模式可以分為同儕互動、師生雙向互動、學習者與專家互動以. Ch. engchi. 及學習者與社群知識內容互動等,在網路合作學習歷程中,藉由學習夥伴相互檢 視與評估的同儕互動方式,對於學習成效具有顯著性的影響(范蔚敏,2011)。據 此,透過多元的線上學習社群互動行為模式將有助於營造網路學習社群意識,進 而提昇網路學習社群的整體學習成效。本研究的網路合作學習夥伴是指在問題導 向網路合作學習平台上依照不同分組策略進行合作學習分組成員,並且學習者透 過訊息區及小組討論區與其他學習夥伴進行小組的知識分享及互動討論,進而完 成個人的問題導向學習任務。 參、 網路合作學習之角色類型與行為特徵 過去相關於網路學習社群的角色類型及行為特徵研究一直都是合作學習分 組策略關注的議題,大部分的研究建議採用異質性的組成方式進行合作學習的小 9.

(19) 組成員組成,而角色類型及行為特徵是異質組成的考慮屬性之一。另外,也有學 者提出進行異質性的分組策略時,小組的成員及組合也應該注意彼此能否共處及 互補搭配(compatible),據此網路合作學習社群才更能達成合作學習的目標(邱瓊 慧,2009)。 關於網路合作學習的角色類型與行為特徵的相關研究很多,其中楊堤雅 (2000)的研究歸納虛擬社群成員的角色主要有八種類型:成員領袖、意見呼應 者、自我揭露者、經驗意見分享者、資訊詢問者、瀏覽者、產品推廣者、干擾者。 單一成員可能兼具兩種以上的角色,也可能依時間的改變而轉換角色類型。虛擬 社群成員,可依資訊傳播的特性分為五種互動模式:資訊強化、情感交流、問題 解決、產品交易、干擾與反制、互動模式。陳盈秀(2005)歸納虛擬社群成員之. 政 治 大 虛擬社群成員間之互動模式可以分為資訊交流模式、認同模式、資訊強化模式、 立. 角色類別可以分為熱衷者、潛伏者、抒發情感者、意見領袖者、建設者等五類,. ‧ 國. 學. 關係維持模式、抱怨及宣洩模式等五類。陸希平等(2004)的研究定義出九個社 群成員角色:貢獻啟動者、資訊提供者、意見提供者、闡說者、協助者、定向者、. ‧. 評估與批判者、啟能者、記錄者;而師生正面學習態度有七類:鼓勵者、調和者、 妥協者、看門者、標準維護者、小組觀察者、遵行者;負面態度方面有八類:攻. y. Nat. sit. 擊者、阻礙者、爭取認同者、自我表述者、置身事外者、統治者、求取協助者、. n. al. er. io. 特殊訴求者。葉玉珠(2005)提出八個線上社群角色分別為:監督者、資訊提供者、. i Un. v. 議題概念澄清者、氣氛營造者、意見表達者、提醒者、問題製造者、問題解決者。. Ch. engchi. 分別說明如下: (1)監督者:維持小組正常運作的關鍵人物;包括提供關於小組 運作的意見、要求組員提供對作業的想法、約定開會時間、分派工作; (2)資訊 提供者:提供資訊; (3)議題概念澄清者:澄清概念; (4)氣氛營造者:營造正 向氣氛; (5)意見表達者:提供與作業內容有關的意見; (6)提醒者:提醒其他 組員注意開會或作業相關問題,以及小組報告相關活動; (7)問題製造者:說明 個人問題。例如,因為未出席上課或未參與討論,而發問相關問題。此外,因為 是小組討論,問題製造者會說明個人未出席的原因; (8)問題解決者:包括回答 問題、彌補他人所造成的問題、說明他人問題。進一步以小組為單位分析各組出 現較突出的角色有資訊提供者、意見表達者、問題製造者三種;以全體為單位時 監督者與問題製造者並列第一,氣氛營造者、提醒者、問題解決者並列第二名。 10.

(20) 而最少出現的突出角色為議題概念澄清者(葉玉珠,2005)。許喬雯等(2010)探 討專題式學習小組溝通行為與成員角色之研究發現,良好企業團隊必須具備創造 主導者、溝通協調者、監督促進者與負責實行者四種成員角色特質,才能共同完 成團隊任務。范蔚敏(2011)探討基於學習社群角色行為特徵之網路合作式學習分 組策略及其討論歷程評估研究中發現,社群互動的主要模式應包含問題解決、資 訊強化及情感交流等三種,並且整理歸納社群角色與行為特徵的相關研究,總共 歸納出四十一個社群角色,進一步分析相似的角色類型的行為特徵後得到九個主 要社群角色,包括領導者、資訊提供者、意見提供者、資訊需求者、瀏覽者、產 品供需者、麻煩製造者、氣氛營造者、紀錄者等。Rabow 等人(1994)指出進行社 會知識建構時,團體成員會發展出七種角色類型,包括鼓勵者(encourager)、協. 政 治 大 評估者(evaluator)及服從者(follower)。Kozinets(1999)歸納社群成員角色分 立. 調者(harmonizer)、妥協者(compromiser)、監工(expediter)、觀察回饋者(observer)、. ‧ 國. 學. 為圈內人、奉獻、觀光者、混合者四類。Lin, Huang(2008)的研究指出高階團 體的角色通常是發起人(initiators) 、創始者(orienteer) 、倡導者(encouragers)、. ‧. 記 錄 者 ( recorders)、 守門員 (gatekeepers)、 資訊或建 議的給 予者與 搜尋者 (information/opinion seekers or givers) 、協調者(coordinators) 、小丑(clowns)、. y. Nat. sit. 提供者、統合者等的角色。. n. al. er. io. 綜合上述文獻,由於本研究主要以學習者在問題導向學習平台進行網路合作. i Un. v. 學習為研究範圍,透過上述社群角色及行為特徵的歸納,以及考慮網路合作學習. Ch. engchi. 適當小組人數,並參考范蔚敏(2011)所歸納出的九個角色類型,進一步將本研究 小組組成所需的角色類型歸納為領導者、訊息提供者、問題解決者及氣氛營造者 等四個社群角色類型,對於發展問題導向網路合作學習之小組成員組成具有較高 的正向效益。因此,本研究將此四個社群角色類型,作為考量學習角色互補下進 行問題導向網路合作學習小組成員分組的依據。 本研究之角色類型說明如下: 1. 領導者:具有的行為特徵包括在團隊合作中扮演監督角色,確定進度建立高品 質工作、採納其他成員的建議以建立小組時程、分配工作、負責提醒他人討論時 間、作業截止日期、完成小組作業等細節,以利社群成員投注更多時間與精力, 凝聚社群的力量。因此,領導者會受到成員的敬重與信賴,互動與參與程度高, 11.

(21) 對小組合作學習具有很大的貢獻。 2. 訊息提供者:角色的意義在於喜歡投注時間及精力與同儕互動,並與同儕建立 友誼,發言動機相當多元。訊息提供者會主動提出吸引成員的主題,並且整理相 關資料及出處,期望對他人有所幫助,對於社群活動具有高度熱誠。 3. 問題解決者:角色的意義在於會積極主動回應同儕,並且熱心分享個人經驗意 見,幫助補充問題細節以及協助解決他人問題。 4. 氣氛營造者:角色的意義在於具有營造氣氛的特質,對於建立正向關懷、合作、 支持的氛圍具有幫助。 據此,本研究基於探勘在問題導向網路合作學習過程中所形成的學習社會網 路,以及學習者的發言討論類型,判斷每一個學習者在學習社群中所扮演的角色,. 政 治 大 成員互動關係同質之最佳化問題導向網路合作學習分組策略。 立. 作為基於基因演算法發展同時考量先備知識水平、學習角色異質互補及合作小組. ‧ 國. 學. 肆、 網路合作學習之團體組成方法. 團體組成(Team composition)係指依照不同的成員屬性考量而組成的團體,. ‧. 團體成員組成的屬性對團體表現具有相當的影響力 (Moreland & Levine, 1992)。. sit. y. Nat. 團體組成的屬性依照組成性質可以被區分同質性及異質性團體,同質性團隊其成. io. er. 員彼此之間的經驗和思想具有相似之處,而異質性團隊其成員彼此之間特質具有 相異性,因此有更大的能力來承擔多個角色(Bell, 2007)。一般而言,團隊成員. n. al. Ch. i Un. v. 組成的屬性,可考量依據個別成員的技能、能力、經驗及角色等方面進行組合,. engchi. 並且這些考量的個別成員屬性組合有助於提升團體的效能(Zarzu et al., 2013)。 關於網路合作學習社群的組成也有很多的相關研究被提出,其中葉玉珠 (2005)認為網路學習社群的形成包含下列四個歷程(1)結識期:小組形成與組 員結識; (2)共識達成期:透過學習契約的訂定凝聚目標與問題解決的共識; (3) 磨合期:透過線上討論與互動逐漸磨合; (4)社群成型期:經過磨合的過程,逐 漸形成默契並有效達成目標。張琇惟(2008)的研究指出,有效的團隊合作必需 藉由成員彼此之間的互動、整合及銜接來達成,團隊互動良好與否也是影響合作 學習成效的關鍵因素之一。因此,無論個人的能力再怎麼好,當進入一個新的團 體時,仍然需要具有與團隊成員培養團隊合作默契的磨合時間,才能使團隊互動 的熟悉度從不熟悉逐漸到熟悉,進而達到團隊合作的學習效果。孫春在、林珊如 12.

(22) (2007)指出藉由網路合作可以促進同儕之間的互動,並且可以增加學習者在學 習過程中反思與合作解決問題機會,進而達成良好的學習默契,同時也能夠透過 彼此激勵而減少學習過程中的惰性。因此,小組成員之間彼此的熟悉度,有助於 降低小組合作時的磨合時間,也有助於產生良好的合作學習默契。Liccardi 等人 (2007)的研究探討社交網絡在電腦科學教育的應用,結果發現將學習者的信任 網絡應用在網路學習社群中,可促使學習者從其信任的不同學習者身上學習到知 識,並藉由學生的人際網路來幫助其完成學習目標。Turel 與 Zhang(2010)的研 究探討團體組成對團體表現的影響,結果發現團體成員對於團體認知產生分歧時, 對小組整體表現會造成負面影響,所以當團體進行分組時,應將外向成員分配到 意見較歧異的小組,讓成員彼此互補以增加小組互動,使團體表現更好。. 政 治 大 團體的表現,而異質性的小組組成與角色分工,會讓團體成員的組成達到互補, 立. 綜合上述文獻,團體成員的組成會直接影響團體成員的互動,間接影響整個. ‧ 國. 學. 使團隊的互動更好,進而達到團隊合作的目標。本研究基於基因演算法探勘問題 導向網路合作學習過程中所形成的學習社會網路,提出同時考量先備知識水平與. ‧. 學習社會網路中的學習角色異質互補,以及小組成員於學習社會網路彼此之間互 動關係同質之合作學習分組策略,並探討此一創新的合作學習分組策略,是否有. y. Nat. n. al. er. io. 能。. sit. 助於提升問題導向網路合作學習之學習成效、互動關係、團體凝聚力與團體效. Ch. 伍、 網路合作學習分組策略相關研究. engchi. i Un. v. 隨著電腦網路科技的蓬勃發展,在教學現場也逐漸採用電腦支援網路合作學 習的教學模式,合作學習成功與否的關鍵因素之一就是分組策略,如何有效並快 速的將學生作最佳化分組,達到分組合作學習的目標,對網路合作學習具有其重 要性與意義。 國內外有關於最佳化合作學習分組的研究相當多,其中王國棟(2005)的研究 顯示,合作學習小組依其能力、性別、種族及社經背景分配到不同小組的異質分 組方式,能促進學習社群小組的積極互賴。黃繼緯(2006)依據學生測驗分數以及 學生對於課程中概念知識的理解程度,提出一套萬用啟發式演算法 (Meta-Heuristic Algorithm)進行合作學習的分組,並且建構一個合作式分群輔 助系統,以驗證多目標數學模式及演算法的效能,結果發現所提出的萬用啟發式 13.

(23) 演算法可有效解決合作學習分組問題,獲得更接近教師期望分群目標的分組結果。 洪佳琦(2011) 在以數學規劃方法求解概念圖為基礎之多準則合作學習分組問題 研究中,提出一個改良式的基因演算法機制,考量整體成員的互補程度、概念結 構的互補情形、小組間公平性等面向,驗證所提出的分組策略效能。結果顯示, 採用基因演算法可以在最短時間內得到品質不錯的分組組合,並且其求解的穩定 性亦優於貪婪式演算法。黃國信(2011)在其利用蜜蜂最佳化演算法建立合作學習 自動分組機制的研究中,以學習者的知識背景與專業領域為基礎,提出建構於社 群網站上具有適應性的動態分組系統,此系統藉由記錄學習者在社群網站的使用 行為,如訊息回覆內容,點選文章內容的偏好,或是對特定類型主題的瀏覽率等, 透過蜜蜂演算法的最佳化來形成分組條件,選出最適合完成任務的成員。實驗模. 政 治 大 更為準確的分組結果。Chan 等人(2010)提出基於學習概念診斷系統(concept 立. 擬結果發現,採用蜜蜂最佳化演算法的群聚智慧機制,可以得到一個更高效率且. ‧ 國. 學. graph diagnostic system)找出學習者學習概念不足之處,並據此透過基因演算法 (genetic algorithm)找出能夠互補不足之學習者進行合作學習,以達最佳化分組目. ‧. 的,結果發現此一方法所產生的合作學習小組,具有良好的學習成效。此外, Chen 等人(2012)考量學習者之年級、社會地位與性別等分組特徵,利用基因演. y. Nat. sit. 算法進行上述考量特徵之異質性最佳化合作學習分組,並藉由觀察合作學習小組. n. al. er. io. 之社會網路關係驗證其合作學習效益,結果發現此一方法所得之合作學習小組,. i Un. v. 具有良好之合作學習歷程。Moreno 等人(2012)亦針對合作學習之分組,提出利. Ch. engchi. 用基因演算法基於考量學習者之知識水平、溝通能力與領導能力之組間同質組內 異質之合作學習分組策略,結果顯示基因演算法確實能得到上述分組策略之最佳 化合作學習分組。 綜合上述,過去並沒有相關研究基於社會網路探勘學習角色與學習者彼此之 間的互動關係,作為合作學習分組考量依據的研究。而基於過去相關於合作學習 的研究顯示,異質性的小組組成與分工上的角色差異,有助於提升整體合作學習 成效,並且小組成員之間彼此的熟悉度,亦有助於降低小組合作時的磨合時間, 也有助於產生良好的合作學習默契(孫春在、林珊如,2007) 。因此,本研究基於 基因演算法探勘問題導向網路合作學習過程中所形成的學習社會網路,提出同時 考量先備知識水平與學習社會網路中的學習角色異質互補,以及小組成員於學習 14.

(24) 社會網路彼此之間互動關係同質之合作學習分組策略,並探討此一創新的合作學 習分組策略,是否有助於提升問題導向網路合作學習之學習成效、互動關係、團 體凝聚力與團體效能。. 第二節 問題導向學習 壹、 問題導向學習的定義 1960 年代末期,任教於加拿大 McMaster University Medical School 的 Barrows,秉持杜威「教育即生活」的理念,將問題導向學習(Problem-Based Learning,簡稱 PBL)應用於醫學教育。Barrows(1996)認為:醫學教育要求學 生具備醫學專業知識,在面對臨床案例時,也要能有效運用所學知識評估及解決. 政 治 大. 病患的問題。因此,他主張教師應採用「問題導向學習」的教學模式,指導學生. 立. 從實際問題中引發學生的學習動機,藉由學生親自求證與實驗的操作,發現問題. ‧. ‧ 國. 坊,2012)。. 學. 的答案與解決方法,以增進臨床推理技巧(Eldredge, 2004;呂瑞蓮 2008;歐秋. Barrows(1996)認為問題導向學習是以學生為中心,學生必須對自己的學習. sit. y. Nat. 負責,而教師的角色是促進者或引導者,學生透過學習知識及問題解決經驗中進. io. er. 行自我導向學習,並且與其他成員學習團隊合作技能。Barrows 與 Tamblyn(1980) 認為問題導向學習是以問題作為學生學習的重心,在解決問題的過程中若遇到問. n. al. Ch. i Un. v. 題,應先利用先備知識了解問題的實際狀況,並且透過學習新的知識及利用自我. engchi. 的問題解決經驗促成自我學習,之後再應用新的知識,進一步去解決問題,並且 針對所學習到的問題解決方法進行整理與歸納。Delisle(1997)認為問題導向學 習係將學生置入實際問題情境中,以問題引導學生解決問題的教學方法,而不是 尋找一個正確的答案,並且學生可以透過解釋問題,蒐集相關資料,並建立可行 的解決方案,評估方案方式,建立思考解決問題的能力。吳清山(2001)認為問 題導向學習是一種另類的教學方法,教師在教學過程中扮演著激勵者和觀察者的 角色,讓學生在真實世界環境中,以發生在生活中的實務問題為核心,鼓勵學生 進行小組討論,以培養學生主動學習、批判思考和問題解決能力。Hmelo-Silver (2004)認為問題導向學習是以學生為學習中心,教師扮演引導以及促進學習的 角色,未直接以知識傳授方式提供學習者所需的知識,以培養學生問題解決能力。 15.

(25) 在解決複雜的問題過程中,學生們必須運用他們所學的知識,透過教師規劃之問 題導向學習步驟及輔助鷹架引導進行問題解決學習,進而提升問題解決的能力。 綜合以上學者的看法,問題導向學習可以說是以學習者為中心的一種教學策 略,解決問題會引發學生自我導向學習的動機,學生透過主動的參與、討論與回 饋,並在教師的引導下,獲得新知識。而在此一教學模式下,教師的責任只是引 導與支持學生自動自發的學習,並且提示解決問題的方法與重點,以鼓勵學生自 行解決問題,而非直接傳授或者直接提供問題解決方法(梁繼權、陳慶餘,1993)。 貳、 問題導向學習的內涵 問題導向學習在國外已實行多年,最早應用於醫學領域的教學上,目前則. 政 治 大 指出問題導向學習有以下幾個特徵(呂瑞蓮,2008): 立 1. 以學習者為中心(Learning Is Student-Centered) :PBL 教學強調在教師的引導 是廣泛的應用在各領域,諸如法律、教育及工程等學科領域。Barrows(1996). ‧ 國. 學. 下,學習者要對自己的學習負責,面對問題要知道如何收集問題的相關資訊, 並且要勇於追求自己感興趣的學科領域相關知識。. ‧. 2.. 小組合作學習(Learning Occurs in Small Student Groups) :PBL 教學一般以合. Nat. sit. y. 作學習模式進行,將學生分組,每組人數約 5-9 人,藉由合作學習小組的互. er. io. 動討論一起解題。. al. iv n C 教師在學生學習過程中不參與討論,而是提出適當的問題,並且在旁提供協 hengchi U n. 3. 教師是協助者與引導者(Teachers Are Facilitators or Guides) :在 PBL 教學中,. 助與引導學習者正確解決問題的途徑。. 4. 問題形成學習的焦點(Problems Form the Organizing Focus and Stimulus for Learning):PBL 以半結構問題為起點,問題可能透過文字、錄影帶、電腦動 畫等多元型態呈現,以引起學習者解題的動機,學習者必須從問題本身去思 考及取得解題的相關資訊及方法。 5. 問題成為發展解決技能的要素(Problems Are a Vehicle for the Development of Clinical Problem- Solving Skills):學習者在面對來自於日常生活中複雜情境 的問題,必須嘗試各種不同的方法進行解題,以便在解題過程中培養各項解 題的技能,據此問題的本身通常被視為發展解題技巧的工具。 6. 自 我 導 向 的 學 習 ( New Information Is Acquired Through Self-Directed 16.

(26) Learning):PBL 教學在以學習者為中心,教師是引導協助的角色之下,完全 由學習者自我掌控學習進度及解題過程,並且學習者透過對問題的主動探索 知識、討論、分析、辯證及批判反思學習內容,進而達到 PBL 教學的目標。 Hmelo-Silver(2004)認為問題導向學習可以促進學習者達到下列幾項目標: 1. 構建一個廣泛而靈活的知識基礎。 2. 制定有效的解決問題的能力。 3. 培養自我導向,終身學習的能力。 4. 成為有效的合作者。 5. 成為內在的動力去學習。 吳清山(2001)提到問題導向學習的優點歸納如下:. 政 治 大. 1. 激起學生學習動機:學生在解決問題的活動中,藉由小組的討論互動,能激. 立. 起學生的參與感和成就感。. ‧ 國. 組的討論,可激發出學生批判和創造思考的能力。. 學. 2. 培養高層次思考能力:教師確認或設計一個缺乏結構性的問題,學生透過小. ‧. 3. 強化學生後設認知能力:在解決問題的過程中,學生從界定問題、收集資訊、 分析資料、建立假設、提出建議解決方案、比較不同解決策略過程中,可以. y. Nat. sit. 訓練學生不斷反思學習的能力。. n. al. er. io. 4. 真實情境應用:學生從問題解決的學習活動中,發展成為自我引導學習者的. i Un. v. 能力,有助於其未來實際情境的應用,問題導向學習的目標是能力的學習, 而不是知識學習而已。. Ch. engchi. 黃憲政(2008)整理歸納相關文獻提出問題導向教學模式,包括問題分析、 資料蒐集、綜合、摘要與反思評鑑等五個階段,而這些階段的問題導向學習教學 模式跟 Barrows(1985)提出的問題導向學習之教學模式相似,說明如下(Barrows, 1985;計惠卿、張杏妃,2001) : 1. 問題分析階段:將學習者分成小組並進行合作學習,學習者依據個人的知識 背景及經驗,針對問題進行討論、分析,並建立初步解題概念,進而確認學 習議題及內容。 2. 資料蒐集階段:學習者開始蒐集解決問題的相關資料,包括各種書籍、期刊、 專家諮詢等,並進行自我導向學習,小組成員也必須互相討論與互相教導。 17.

(27) 3.. 綜合階段:學習者再聚會並對所獲得之資訊做評價。由實驗結果分析是否已 達成解決問題目標,若未獲得有效的解決方案,則繼續重複上述過程,若已 解決問題,則討論解決相似問題之通則。. 4.. 摘要階段:解決問題任務後,將學習的歷程及所學的相關知識作總結摘要。. 5.. 反思階段:學習者重新檢視問題解決的過程,並且進行自我評鑑與同儕評鑑。 而在問題導向學習的過程中,學習者必須評估所得的知識來源,而後分析應 如何針對問題進行解決。 綜合上述文獻資料,問題導向學習之所以在各領域學科都能廣泛應用,主要. 是因為問題導向學習可以建構學習者的相關知識、培養批判性思考及問題解決能 力。而問題導向學習的教學需依照一定的教學模式進行,解題的過程需考量問題. 政 治 大 協助、引導學習者進行解題的角色,讓學習者透過對問題的主動探索、討論、分 立. 導向學習的特徵,以學習者為中心,並以問題形成學習的焦點,而教師扮演的是. ‧ 國. 學. 析、辯證及批判反思學習內容,以進行自我導向學習,進而達到 PBL 教學的目標。 參、 電腦支援問題導向網路合作學習之相關研究. ‧. 隨著電腦網路科技的發達與便利,學校教育環境也逐漸改變傳統以教室為主. sit. y. Nat. 的學習模式,透過網路進行的學習活動,可以突破時間空間的限制,並且發展出. io. er. 嶄新的網路合作學習模式(Chan et al., 1992)。許多研究發現,網路合作學習具 有促進彼此互動的優勢,學習者透過網路的媒合,能有效促進互動討論,進而提. n. al. Ch. i Un. v. 升合作學習小組的學習成效(Cannon,1993;林奇賢,2000)。. engchi. 張俊彥、翁玉華(2000)的研究發現問題解決能力與其科學過程技能的表現 達到顯著差異,學生具有較好的問題解決能力,在學習成就、科學態度以及高層 次的思考能力的表現也會較好。柯明月(2002)的研究整合網路合作學習各項理 論、技術及觀念,包括網路鷹架理論、合作學習策略及問題導向為基礎的網際網 路合作學習環境,並設計適宜的網路合作學習活動,結果顯示具鷹架支援的問題 導向網路合作學習,可以有效促進學習者的互動、提升合作品質,進而提升學習 成效。易國良(2005)的研究指出問題導向學習教學策略在網路合作學習環境或 是傳統教室合作學習環境都具有提升學生學習成效效益,並且網路合作學習環境 18.

(28) 顯著優於傳統教室合作學習環境。該研究也發現高同儕互動學生的學習成效顯著 優於低同儕互動的學生,但是網路合作學習態度和學習成就沒有顯著相關性。侯 政宏、崔夢萍(2013)的研究指出學生在網路問題導向學習系統的認知表現顯著 優於傳統面對面問題導向學習的學生,網路問題導向學習系統的線上討論能有效 促進小組合作互動討論,並幫助學生主動建構學習知識。Hung 等人(2012)的 研究探討在問題導向學習環境中,利用討論區的討論紀錄及反思日記,比較分析 具有合作學習經驗和科學探究能力的學習者,與沒有合作學習經驗和科學探究能 力的新手進行網路合作學習成效的差異比較,研究結果發現,有經驗的學習者能 有效幫助新手進行學習,以達到合作學習的目的,並且比新手學習者有更強的責 任心。. 立. 政 治 大. 綜合以上相關研究的發現,運用電腦支援之問題導向網路合作學習可以有效. ‧ 國. 學. 促進學習者的互動討論,並藉由討論區的小組討論歷程,建構學習者的相關知識,. ‧. 進而提升合作學習小組成員的學習動機及學習成效。本研究採用張家成(2008). sit. y. Nat. 的問題導向學習系統,建置最佳化問題導向網路合作學習分組策略模組,並基於. io. er. 知、行一、行二、思四階段的問題導向學習模式,讓教師設計問題解決學習鷹架, 幫助學習者依據鷹架學習流程逐步完成問題解決步驟,以探討在不同分組策略問. al. n. iv n C 題導向網路合作學習教學環境中,是否能有效增進合作學習小組成員的學習動機 hengchi U 與提高學習成效。. 第三節 團體效能與團體凝聚力 壹、 團體效能 在網路科技發達的今天,學習者常常會透過不同的方式,與他人或團體進行 合作學習,網路合作學習是目前達到團體目標最有效率的方式之一,有助於透過 不同個人或團體的投入達到知識建構、交換訊息目的,並且能夠非常有效的達成 團體目標,而為了加速達成團體目標就需要仰賴網路成員之間彼此知識與技能的 分享,就如同 Bandura(2000)的研究指出團體目標之達成不僅有賴成員之間的 19.

(29) 知識分享與技能之交流,也需透過彼此之間的協同合作,提高團隊的績效,因此, 如何有效地促進團體成員之間的合作行為,提高團隊的整體績效,為網路合作學 習研究相當值得深入探究的議題。 自我效能(self-efficacy)概念是由社會認知理論學者 Bandura(1977)所提 出,他提出以自我調適為核心的社會學習理論(Social learning Theory),當時主 要研究的重點是放在研究個體行為的背後主要動機。到了 1986 年之後,Bandura 進一步在自我效能的基礎上提出了團體效能的概念,用以解釋團體的行為及信念, 到了 2000 年後,團體效能在理論上得到更有系統的整理與闡述,並分別應用在 學校教育、企業組織、體育競技甚至社會運動等不同的領域。Bandura(1997) 認為透過增強並無法引發人類的行為,除非個體能夠透過認知過程中,對團體目. 政 治 大 我的認知系統,透過內在的評估與解釋過程,形成個人對事物的概念、信念與自 立 標產生期待。因此,自我效能是個體對自己是否能達成任務的信念,這是一種自. ‧ 國. 學. 我概念(Bandura, 1997)。相對的,外在環境也可能影響到個體的思想與情緒反 應,當個體面對壓力和困境時,自我效能即決定了個體會付出多少努力。Bandura. ‧. (1997)指出,個體的自我效能有四種主要訊息來源: 包括個人成就表現. sit. Nat. (Verbal Persuasion)及情緒反應(Emotional Arousal)。. y. (Performance Accomplishment)、替代經驗(Vicarious Experience)、口語說服. n. al. er. io. 儘管自我效能和團體效能在結構的單位上不同,但兩種不同形式的效能卻透. i Un. v. 過相似的方式形成和發展。Bandura(1977)認為團體效能(Collective efficacy). Ch. engchi. 係指團體成員對所屬團體在面臨一項特定任務時,是否可以完成共同目標之團體 共享信念,而團體動力的關鍵因素即是團體成員共享完成共同目標之信念。團體 效能的預期來源如同自我效能的訊息來源一樣,均包括(1) 精熟經驗(mastery experience) :精熟經驗是影響團體效能最有利的訊息來源,團體也跟個體一樣會 經歷成功與失敗,過去的成功經驗有助於累積團體繼續成功的信念,堅定的團體 效能需要通過堅持不懈的努力,戰勝困難的經歷養成,在這過程當中,團體具有 替代學習的能力;(2)替代經驗(vicarious experience):透過觀察不同團體的成 功與失敗經驗,團體會逐漸篩選出與自己有類似經驗的相同團體,團體效能信念 也會隨之提高或降低,而團體具有替代學習的能力,並能從中提高成員的自我效 能,也間接地提高了團體的效能;(3)口語說服(verbal persuasion) :口語說服是 20.

(30) 增強團體成員對於他們能夠實現目標信念的途徑之一,成員之間愈具有凝聚力, 就越有可能被正確地輿論所說服,單一的口語說服不會造成團體觀念的深度變化, 但是透過口語說服可以鼓勵成員們付出更多的努力,而達到成功同時增強信心, 使團體成員在面對挑戰時更堅持,而必要的堅持才能有效達成目標解決問題;(4) 生理和情緒的狀態(physical and emotional state) :高團體效能的組織能夠在面對 危機時,承受適當的壓力,因為情緒反應會直接影響團體對困境的理解和反應, 團體的情緒反應會直接受到團體的成功、失敗以及知覺焦慮或興奮程度所影響 (Bandura,1997;許獻元,2004;巫博瀚等人,2008)。 綜合上述,團體效能如同個體的自我效能一樣,團體成員共享的團體效能信 念能透過團體行動而影響團體對未來目標的追求,進而影響團體的表現(巫博瀚. 政 治 大 導向網路合作學習任務後,讓學生填寫團體效能的量表,該量表每個題項分數的 立 等,2008)。本研究採用洪慧婷(2008)提出的團體效能量表,在學生完成問題. ‧ 國. 學. 加總即為該學生團體效能的分數,藉此作為評估採用不同合作學習分組策略的問 題導向網路合作學習小組之團體效能程度差異,並分析採用不同分組策略合作學. sit. y. Nat. 貳、 團體凝聚力. ‧. 習小組對於任務完成之信念與組內情感交流的差異。. io. er. 團體凝聚力在 1950 年前並沒有系統性的研究,直到 Festinger 在 1950 年才 開始調查研究團體凝聚力與其他團體過程的變項關係,後來成為心理學家研究的. n. al. Ch. i Un. v. 主題。團體凝聚力可以被視為是團體對成員的吸引力,成員對團隊的向心力,以. engchi. 及內部成員彼此之間的互相吸引力,這種凝聚力是使團體成員停留在團體內的合 力(Festinger et al.,1950) 。當團體成員對彼此有相互積極正面的感受時,就會導 致團體凝聚力存在,因此,團體凝聚力不僅是維持團隊存在的必要條件,而且對 團隊潛能的發揮具有很重要的作用。一個團隊如果失去了凝聚力,就不可能完成 組織賦予的任務,本身也就失去了存在的條件。 (Festinger et al., 1950; Lott & Lott, 1965) 團體凝聚力(group cohesion)是指團隊內成員緊密結合在一起,並且是一 個動態過程,通常能反映出團體在追求組織目標及目的的過程中,如何透過凝聚 的過程達到追求團體的目標以及滿足成員之間的情感需求(Carron, Brawley & Widmeyer, 1998)。團體凝聚力則包括社會凝聚力和任務凝聚力(Carless & De 21.

(31) Paola, 2000)。社會凝聚力係指團體成員間具有良好的人際關係與友誼,因此社 會凝聚力包含小組成員溝通、合作與支持性的行為(Carless & De Paola, 2000; Lott & Lott, 1965)。而任務凝聚力則是指小組成員投入完成團體任務目標之意願, 反映出團體成員一起工作,以完成共同目標的程度(González et al., 2003)。團 體凝聚力的測量方式包括社會計量法、觀察法及自填式量表等(洪慧婷,2008; 范蔚敏 2011) 。說明如下: (1)社會計量法:主要藉由分析成員參與活動後填寫 簡答式問題之答案後得之(吳武典,1979),另外也可將團體成員的關係繪製成 社會圖,從中分析團體成員的互動情形; (2)觀察法:在團體活動歷程中觀察團 體成員在團體討論時使用「我們」與「我」的頻率,以及集會討論時的出席方式, 以了解團體凝聚力程度(Shaw, 1981) ; (3)自我式填答量表:Carron 等人(1985). 政 治 大. 發展團隊情境量表,探討運動團隊的凝聚力。本研究採用自我式填答量表測量團. 立. 體凝聚力的程度。. ‧ 國. 學. 綜合上述,團體凝聚力關係到團體目標的達成與否,團體凝聚力的組成可以 從社會凝聚力和任務凝聚力兩個面向來分析探討,本研究採用洪慧婷(2008)提. ‧. 出的團體凝聚力量表,學生在完成問題導向網路合作學習任務後,讓學生填寫團 體凝聚力的量表,該量表每個題項分數的加總即為該學生團體凝聚力的分數,作. y. Nat. sit. 為評估採用不同合作學習分組策略的問題導向網路合作學習小組之團體凝聚力. al. n. 感交流的差異。. er. io. 程度差異,並分析採用不同分組策略合作學習小組對於任務完成之信念與組內情. Ch. engchi. i Un. v. 參、 團體效能與團體凝聚力在網路學習之相關研究. 團體效能與團體凝聚力已被廣泛應用在學校教育、企業組織、體育競技,甚 至社會運動等多項不同領域的相關研究,其中在教育方面的研究,許獻元(2004) 基於網路學習歷程檔案系統,探討網路合作學習之團體互動對團體效能與團體表 現的影響,研究結果發現,在網路合作學習歷程中,合作學習小組進行任務性互 動之複雜合作行為,對於團體效能與團體表現均具有正面的影響。此外,團體在 小組合作學習歷程中進行較高認知層次之討論時,也會提升團體效能與團體表現。 洪慧婷(2008)探討網路合作學習之團體信念、合作學習行為與團體表現之關聯性 研究,結果發現團體效能對團體凝聚力有顯著的預測力;團體效能對團體表現有 顯著的預測力;團體凝聚力對團體表現具有顯著預測力。徐嘉黛(2011)探討國小 22.

(32) 學生在網路專題式學習環境下的團體溝通方式之研究中指出,當團體合作學習運 用社會性與非社會性溝通方式時,團體效能就會提高,而團體效能提高也會促使 學習成效提高;學生進行合作學習完成團隊任務時,教師可以引導學生同時採用 社會性溝通與非社會性溝通,據此可同時提升團隊合作效能及學習成效。 Bandura(2000)歸納許多研究結果發現,團體效能對團體表現有一致正面的影 響。 綜合上述相關研究,本研究讓學生以不同分組策略合作學習方式,在問題導 向平台上進行網路合作學習,學生必須依靠團體互動討論及網路資料搜尋方式共 同合作完成個人及團體的任務,而學生在不同分組策略的團體效能及團體凝聚力 可能會對學習成效有所影響。據此本研究採用洪慧婷(2008)提出團體效能與團. 政 治 大 網路合作學習分組策略進行合作學習,是否影響合作學習小組的團體凝聚力與團 立 體凝聚力量表,作為評估採用最佳化分組、隨機分組及自行分組之不同問題導向. ‧ 國. 學. 體效能,另外也探討團體凝聚力與團體效能對團體成員學習成效的影響。. ‧. 第四節 社會網絡分析. sit. y. Nat. 壹、 社會網絡分析的意義. io. er. 社會網絡是社會行動者及他們之間關係的集合。也可以說社會網絡是由多個 點(社會行動者)和各點之間的連線組成(劉軍,2009)。林聚任(2009)則認為社會. n. al. Ch. i Un. v. 網絡是指社會關係的結構形式或行動者之間連接而成的關係模式。隨著網際網路. engchi. 快速的發展,越來越多的真實社會活動,透過電腦與網路為媒介,在網路的虛擬 空間所形成的社會網路關係,可藉由社會網絡分析(social network analysis)來探 討社會網路中個體彼此之間的關係,以及這些關係潛在的結構及內涵(林琨華, 2007)。 林聚任(2009)指出社會網絡分析又稱結構分析,社會網絡分析是對社會關係 結構及其屬性加以分析的方法。它主要分析的是不同社會單位,如個體、群體或 社會所構成的關係結構及其屬性。社會網路分析依據研究目的不同,可被區分為 自我中心網絡(ego-centered network)分析以及整體網絡(whole network)分析 兩種(Borgatti, 1998; Scott, 2000) 。其中自我中心網絡或稱個體網絡(ego-network) 係指由所有與某個體具有直接連接的個體所構成的網絡,並以某一特定的行動者 23.

參考文獻

相關文件

• 陳佳萍老師: 一分鐘的撕紙之後發表分享個人的策略,很精彩的學

本教材設定使用對象為國中數學低成就的學生,考量《補救教學基本學習內 容》 , 並配合不同學習狀態的學生,發展了兩套教材:「精進教材」適用於百分等 級

問題類型 非結構化問題 結構化問題 結構化問題 結構化問題 學習能力 不具學習能力 不具學習能力 自錯誤中學習 自錯誤中學習 學習能力 不具學習能力 不具學習能力

學校有策略及計劃地推動和發展教師團隊,建立學習型組織,為教 師營造積極學習的文化。學校成立了

在選擇合 適的策略 解決 數學問題 時,能與 別人溝通 、磋商及 作出 協調(例 如在解決 幾何問題 時在演繹 法或 分析法之 間進行選 擇,以及 與小組成 員商 討統計研

工作紙 合作學習 同質分組 腦基礎 電子學習 自主學習 異質分組 翻轉教室 生活應用 提問技巧 探究式..

Rebecca Oxford (1990) 將語言學習策略分為兩大類:直接性 學習策略 (directed language learning strategies) 及間接性學 習策略 (in-directed

每年撥款約9億元,向 公營學校及直資學校 發放恆常的全方位學 習津貼,以支援學校 在現有基礎上更大力