第貳章 文獻探討
第一節 情境式教學的理論基礎
一、情境式教學的需求
「情境式教學(contextualized instruction)」的倡議基礎來自於 建構主義者對學校教育充斥著「去情境教學(decontextualized
instruction) 」的反省,在去情境教學的情況下,知識是被抽(脫)離 了情境而處於一種真空、孤立、簡化的不切實際狀態下讓學習者吸收。
由建構主義的觀點看知識存在的狀態是二種世界,一個是學校的 世界,一個是真實的世界,學校世界的知識是把真實世界知識去除情 境、作抽象化的處理,導致學習者很難明白知識在真實世界的運作
(Bransford, Sherwood, Hasselbring, Kinzer, & Williams, 1990)。建構 主義者意識到,如果在學校世界裡獲得的知識,無法在類似的情境應 用、面臨真實生活的問題時運用,就難以期待學習者在離開學校進入 真實生活時,成功地將知識帶著走,因此,縮小知識在學校世界與真 實世界的落差,乃是建構主義的核心議題。
這樣主張重擊了去情境教學的要害,建構主義者更指陳教師和教 學設計者最主要的罪狀,就是讓學習者進行去情境的學習,他們認為 缺乏情境的學習資訊是無意義的,以致於資訊難以記得住(Jonassen, 1991) 。即使證實經由良好組織和有關聯性的教學訊息是較易被理解 的,但建構主義者對於因此讓所呈現的訊息被去情境化是非常不認同 的(Kintsch, 1993)。
Context is everyting!
David H. Jonassen, 1991
Brown、Collins 與 Duguid(1989)提出情境認知理論(Situated Cognition) ,他們發現學校教育傳授知識的方式,讓知識淪為目的
(ends)而非面對生活的重要手段(means) ,變革的方式之一,即是 讓學習者在一定的情境脈絡背景下建構知識,確保其獲得的是有意義 的知識。Braden (1996)即贊許情境認知理論帶來了一個黃金策略:
「學習要在豐富、真實世界的情境下(Learning should be in a rich, real-world context) 」 。情境認知理論甫推出便受到極大的討論與迴 響,其具體效應之一即是成功地促使教育界開始關注於情境式教學,
可說是情境式教學的濫觴,亦成為在建構主義思維下的代表理論。
情境豐富(context-rich)的教學才是有效的教學(Tessmer &
Richey, 1997) ,情境將意義賦予了學習內容,愈多連結情境的學習內 容,則學生得到的知識更有意義,而教與學的情境化即是協助學生進 行所學與真實生活連結的活動(Johnson, 2002)。換言之,唯有透過 情境式教學才能夠確保知識是有意義的。在情境認知理論支持下,情 境式教學所指涉的知識有意義,是指知識被習得後能有效地被應用在 真實的日常生活,如此一來,習得的知識才是有用的知識(useful knowledge)而非僵化知識(inert knowledge) 。隨著情境認知理論思 潮的漫延,情境式教學需求日益升高,如火如荼的情境化運動已在教 育界展開(Solomon, 2002)。
同一時期,人類學界對於情境之於學習的效果,亦提出了有力的 背書。Lave 與 Wenger(1991)研究日常學習是如何發生的,主張學 習是由活動(activity)、情境(context)和文化(culture)三者相互 作用下的結果,為讓學習發生,應讓學習者置於一種身歷其境的社會 互動(social interaction)環境下,藉此情境學習(situated learning)
的方式才可能達到有意義的學習。
教育的主要目標有三:保留(retention)、理解(understanding)
與活用(active)知識技能,三者皆不宜偏廢(Perkins, 1992)。去情 境的教學在前兩項目標都應付得宜,但就第三項活用知識技能而言,
的確顯得欲振乏力,這是為什麼情境式教學被寄予厚望的主因,即透 過情境式教學可望一舉達成知識技能的保留、理解與活用此三項重要 的教育目標。
從智能觀點來談,Sternberg 的智能三元論(A triarchic theory of human intelligence)將人類思維分為分析性思維(analytic thinking) 、 創意性思維(creative thinking)與實用性思維(practical thinking)三 類,任何心智正常的人其智能皆是此三類思維的組合,比例和平衡狀 況各不相同,智能三元論希望尋找出「成功的智能」 ,以改善傳統 IQ 測驗不能很有效地解決在實際生活中能否取得真實成功的問題(任東 屏,民 93)。
人人皆渴求成功,Sternberg 研究發現,在學期間學業高成就者 並不能保證能夠有效解決真實生活的問題;相反的,許多在學業上沒 有傑出表現的人,確實在職場表現出色。他認為,學業高成就者是受 惠於現行學校教育的方式,強化且偏好學生在分析性思維的行為表 現,至於那些具創意性思維與實用性思維的學生,在現行評量型式下 學業表現平庸,則不受到重視(Sternberg & Spear-Swerling, 1996)。
因此,學校教育需加強創意性與實用性思維的培育,其中,在實用智 能的培育上,情境式教學可助一臂之力。
教科書裡的問題通常是去情境的,而真實世界的問題是深度鑲嵌 在多元情境裡,並影響問題的解決方式,情境即是問題的一部分,所 以解決真實世界的問題需要具備對情境的敏感度,擁有實用智能的人 在真實世界的情境下較能掌握問題的核心(Sternberg &
Spear-Swerling, 1996) 。換言之,實用智能強調的是情境式的思考
(practical-contextualized thinking)(任東屏,民 93)。Sternberg 相信
智能後天培育的可能性,因此,教學若能添入情境條件,將有助於發 展學習者的實用智能。
茲利用 Stepien 與 Gallagher(1993,引自劉錫麒等譯,民 88)規 劃的歷史課來說明情境式教學的轉變。課程目標是學習第二次世界大 戰的歷史,依情境式教學的原則,包括:提供真實世界中的情境,讓 學習者遵循真實世界中某一特定角色,以及讓他們採取該角色的相同 步驟。
「你是 1930 年代德國的藝術畫廊主任,接到命令不得展出「頹廢藝 術」,若要照做,你知道些什麼?如果不遵照命令會怎樣?你決定要怎 麼做?為什麼?」
劉錫麒等譯(民 88,頁 24)
從上述例子可看到情境式教學的一大特色,短短數語內讓學習者 仿若當事人一樣地思維,也說明了建構主義的主要假設之一,意義的 建構可透過問題、議題和擬真活動來促成(Uden, 2004)。進一步剖 析此例的元素,顯示「角色(1930 年代德國的藝術畫廊主任)」 、 「問 題(接到命令不得展出(頹廢藝術) 」 ,「任務(說明是否要展出頹廢 藝術) 」等元素的組合可讓情境創設成形,讓原本可能是枯燥的史實 知識,成為有意義的學習活動。
知識必須存在於情境之下被學習,那麼究竟所謂的「情境」是什 麼呢? McLellan(1996)認為情境有三種意涵:一、真正的工作環境;
二、真實性極高的虛擬工作環境;三、影片或多媒體架構的錨式情境
(an anchoring context)等三種,透過這三種結構的結構,得以讓學 習者連結到真實世界。進一步闡述這三種情境:
1. 真正的工作環境:即真實的現場,例如讓學生在真正的 派出所,處理民眾遭擄車的報案。
2. 真實性極高的虛擬工作環境:即佈置的仿現場,例如讓
學生在實習派出所,處理扮演民眾的擄車報案。
3. 影片或多媒體架構的錨式情境:即製造一個鉤住目標知 識情境的錨,例如讓學生在電腦上面對遭擄車民眾的問 題,然後在電腦上作互動,或在教室裡學習如何受理此 類案件。
由於實務學習沒有情境真實性的問題,但學校教育要採用情境式 教學時,真實性的要求遂成為一大考驗,若無法將學習者置於一個真 實世界的情境裡,則難以實現知識意義化的理想,因為擬真的情境是 實踐情境認知理論的必要條件。
以 McLellan 揭示的三種情境而言,若直接置學習者於真正的情 境,雖然可達做中學的目的,但學習者缺乏「站在身後指點的教師」 , 就只是人在現場,學習成效有限(Schank & Cleary, 1995) 。再者,第 一、二種結構的情境皆需實物的配合,第三種則可善用多媒體科技之 長,所以錨式情境是在學校圍牆內進行情境式教學的可行之道。
從數位教材的立場而言,無庸置疑地,目標應放在第三種結構的 情境創設。科技可整合呈現多項媒體元素資訊(如文字、圖像、影像、
電腦動畫、音樂、語音等),在如此豐富且多樣化的訊源選擇下,若 能善用其特性且加以巧妙的設計,便能營造出擬真情境,激發學習者 與情境之間的互動,使學習者主動地與整個情境交互作用,從中建構 知識、達到學習成效,此時,數位教材即化身為一個富有彈性、可以 管窺真實世界的窗口。
因此,在設計發展數位教材時,除考慮教學內容的主體設計外,
若能藉情境營造的各種處理手法來導入動機、佈置出對學習最有利的 格局、並鋪陳整個教學內容,如此引人入勝的學習環境,將會影響學 習者的心智投注力、個體學習歷程、社群分享的質量與數量以及學習 的成效(計惠卿,民 92)。
情境這個元素也被用於評鑑用途,愈來愈多科目採用真實評量
(authentic assessment) ,要求學生解決真實問題和作出產品,藉以衡 量學習成就,而非衡量所教授的知識(Keirns, 1999) 。傳統教學不以 知識的應用作為學習成果的衡量,這種觀點具體展現在測驗評量或練 習上,利用測驗或練習來檢查學習者對知識的理解,而非知識的應 用,這種人工化測驗成績,只反映了對學校文化情境的熟悉程度,而 不能預測學生在未來真實世界中能成功(楊家興,民 84) 。現今,學 生知識活用的問題被突顯出來,因此,在測驗評量或練習的設計上也 有別傳統。
真實評量強調在真實情境中進行教學評量,以檢測學習者是否確 實習得,即傳統非情境式的評量,學習者習得結果的可信度有待商 確。真實評量可說是情境化教學改革下,被接度最高、改變最早的環 節,情境學習的擁護者認為,讓學習者從實作中學習是情境學習概念 下的強項(Driscoll, 2002),在真實評量過程中,被測量的知識與情 境是完全結合的,即成為做中量的評量形式,但並不表示評量前的教 學屬於情境式教學,最理想的狀況是教學與評量皆在情境下進行。
Quinn(2005)認為要衡量知識被學習者應用的成果,主要是要 求學習者付諸行動、在過程中以迷思概念來擾亂學習者判斷、提供選 擇的項目要以故事形式作組織,最後,對於學習者的回饋要按故事情 境的結果來發展,而不是告知學習者對或錯而已,簡而言之,就是讓 學習者作一些事。這個作法和傳統評量或練習的設計有很大的改變,
而且情境元素的有無是衡量知識應用的重要轉捩點,可善用故事的形
式來處理(如下表 2-1)。
表 2-1 知識測驗與知識應用
知識測驗(Knowledge Test) 知識應用(Knowledge Application)
詢問學習者所知概念 要求學習者付諸行動
用其他概念來擾亂學習者判斷 用迷思概念來擾亂學習者判斷
直述問題 用故事來組織選擇
對或錯的回饋 依故事情境的回饋
資料來源:Quinn(2005, p.129)
特別注意的是,情境式教學所指涉的有意義與 Ausubel 提出的
「有意義學習」不同。Ausubel 在 1963 年出版的一本名為《有意義 的語文學習心理學》著作中,提出認知同化論的觀點,其認為學習會 在機械式—有意義的連續向度上,由下往上作移動(余民寧,民 86),
如圖 2-1 所示:
有意義
有意義的學習
(meaningful learning)
將新知識與認知結構中既存的相關概念和命題作聯 結,並且統整進這些概念裡。
含攝學習
(subsumption)
將新知識包含進入既存的相關概念或命題之下。
統整調和
(integration recilliation)
整合不同但相關聯之概念成為一新聯結的學習。
層級學習
(superordinate learning)
與兩個以上有關聯但不同階層的概念相聯結之學習。
漸分化
(progressive differentiation)
當新的含攝學習、同整調和與階層學習產生時,概念 與命題的意義會逐漸精緻化與類別化。
提綱挈領
(advance organizer)
設計出一種簡單、有意義的學習綱要,以幫助學習者 將新穎且特殊的知識與其已知概念或命題作聯結。
機械式學習
(rote learning)
以隨機、逐字複誦方式將新訊息灌輸進認知結中。
機械式
圖 2-1 Ausubel 認知同化論中七個關鍵概念
資料來源:余民寧(民 86,頁 30)
依據 Ausubel 認知同化論的概念,有意義學習與機械式學習並非 二分法,他最關心的是幫助教師盡可能有意義、並有效地傳遞大量訊 息(趙中建譯,民 81) 。其相信有意義學習必要條件是在學習者的舊 學習中,具有可以和新素材產生關係的聯結概念,所以主張給予學習 者組織過的訊息(李茂興,民 87)。前導組織(advanced organizers)
即是 Ausubel 對於訊息提供的方法的貢獻之一,即主張在教師呈現學 習材料之前,要先提供前導組織,藉以幫助學習者建立有意義的心向
(learning set),前導組織作用是指導學生在新觀念之間與新舊觀念 之間建立心智聯結(mental connection)(劉子鍵譯,民 88)。
Ausubel 強調意義不是事物或概念本身的無形資產,它們只有在 和學習者有關係時才有意義(李茂興譯,民 87) 。材料是否有意義取 決於學習者和材料本身,而非呈現材料的方法(趙中建譯,民 81)。
由此可知,Ausubel 認為「關係的組織」是讓訊息有意義的關鍵,顯 示其對於有意義的切入點,主要是在教學訊息與學習者之間的意義連 結,並未強調情境這個元素,由此也間接證實了 Ausubel 當時的時空 背景(約一九六○、七○年代) ,仍未察覺情境之於有意義學習的影 響,只考慮與學習者相關的這個向度。
Jonassen(1995)認為有意義學習(meaningful learning)包括了 下列七個品質(qualities):主動的(active) 、合作的 (collaborative)、
對話的(conversational) 、反思的(reflective) 、情境的(contextualized) 、
意向的(intentional)與建構的 (constructive),這個架構亦視為七
個達到有意義學習的向度(如圖 2-2 所示) ,其中與本研究相關的「情
境」這個向度,係指以真實世界為基礎的學習任務,或問題式、個案
式的學習環境。
圖 2-2 有意義學習的七個品質 資料來源:Jonassen(1995, p.61)
普遍認為情境式教學的重要性,是受到了教育心理學者 Brown 等人(1989)提出情境認知理論,以及人類學者 Lave 與 Wenger(1991)
提出情境學習觀點的影響,才逐漸被意識且受到關注與討論,所以情 境式教學是近期新興的議題。多數的教學者可能已習於用去情境的教 學,而難以自拔,事實上,在去情境的教學裡仍有局部情境化的機會,
如透過有情境的問題、例子、練習,是可增加情境的作用(Richey, 2000) 。因此,在無法全程以情境式進行教學時,教師可慎重考慮在 問題、例子、練習裡加入情境元素,有助於避免落入去情境教學的泥 沼中。
一般而言,運用情境理論的教學有以下四個特點(蔡錫濤、楊美 雪,民 84):
1. 重視高層次的思考:經由提供複雜、非結構化及真實的 任務,可培養學生推理、後設認知及問題索解的技巧。
2. 注重認知的成長:學習歷程強調透過各種情境的練習,
使學習者由生手變專家,由單一的觀點逐漸形成多重的 觀點。
意向的 對話的
情境的 反思的
建構的 合作的
主動的
有意義 學習
3. 教師角色的改變:教師由知識傳播者轉變為學習的促進 者或類似教練的角色。
4. 學習評量的改變:評量是動態的,且必須要能隨時反應 學習者知、技能的變化。
既然情境式教學如此有助益,為什麼在學校教育裡卻盛行著去情 境的教學呢?
Jonassen(1991)認為,多數的教學設計模式為了讓模式更有效 率,而在教學時忽略了情境或故意去情境化;Braden(1996)認為傳 統教學設計無法相容於情境認知理論的複雜條件;Tessmer 與 Richey
(1997)相信情境對於績效導向學習(performance-based learning)
具有複雜且強烈的影響力,但卻被當今的教學設計模式所忽略。由此 得知,去情境的教學普及的肇因之一,來自於大多數的教學設計模式 並未將情境視為教學的必要元素,企待進一步開拓,但可預期的是,
情境式教學需求將與日俱增。
過去教育科技界認為一旦設計、開發了科技化的教材(電視、電 腦…) ,然後呈現給學習者,他們自然就會去學習,這個想法讓教材 愈來愈像名老師,而忽略了科技在協助學習者進行有意義學習的價值
(Jonassen, 2006)。因此,數位教材的設計應思索如何協助學習者進
行有意義學習,而不該以知識灌輸的作法,誤以為學習者就藉此全盤
吸收而習得,應進一步考慮數位教材意義性的議題。在追求有意義學
習這個思維下,符合情境式教學理想的數位教材實具有相當高的發展
潛力。
二、情境式相關的教學策略
情境式教學的策略有錨式教學法(anchored instruction) 、個案教 學(case study) 、認知師徒制(cognitive apperenticeship)等三種,這 些教學策略的教學過程,情境故事是重要基礎或成敗關鍵,如果不具 備情境故事的話,則情境式教學的特徵便散失了,以下逐一說明這些 教學策略的特色、內涵。
(一) 錨式教學法(Anchored Instruction)
錨式教學法係由美國范德比爾大學認知科技小組
( Cognition and Technology Group at Vanderbilt, 以下簡稱 CTGV )所 提出,動機是希望克服學校教育所面對問題解決 教學的難題。其核心在於強調在知識的汪洋中順利「著錨」,
即創造一個讓學習者利用所學知識到真實世界機會,這個錨 的形式通常是個焦點事件或問題情境,學習者透過解決問題 的過程進而發展有用的知識、而非僵化知識(Bransford et al., 1990) 。Braden(1996)則認為錨式教學法所謂的錨,係指一 個提供學習者豐富資料的大型資料庫、虛擬環境。
錨式教學法把學習者置於一個問題導向的故事情境,學 習者扮演一個真實的角色,進行問題的調查和發展解決方 案,而學習者解決問題所需的工具皆會在錨式架構的影片裡 提供(Floodman, 2004)。因此,學習者在錨式教學法的過程 中,要留意與解決問題相關的特點,而設計良好的錨是協助 學習者注意問題點,以及解決問題的可能資訊。Biswas、
Goldman 與 Bransford(1997)認為錨式教學法與主題式
(theme-based)、個案式(case-base)學習相近,以下表 2-2 茲將錨式教學法與傳統學習作比較。
表 2-2 傳統學習和錨式教學法的比較
傳統學習 錨式教學法
講授為主 科技為主
學生是背動的聆聽者 學生是主動的參與者
事實被學習 問題被解決
資料來源:Floodman(2004)
CTGV 在研發錨式教學法一開始就選擇影片作呈現教學 訊息的形式,主因在於影片與書面形式相較之下,影片較易 吸引學習者的注意、創設複雜、視覺化的問題情境,來鼓勵 學習者從中找問題(Bransford et al., 1990) ,所以最初是利用 一些電影如:偵探福爾摩斯傳(The Young Sherlock
Holmes) 、孤雛淚(Oliver Twist) 、法櫃奇兵(Raiders of the Lost Ark)…等教材來提供探索的情境。
然而借用現成影片在問題取材上會受到限制,而且也無 法形成一組有系統的問題,因此後來 CTGV 便著手自製影片
(方吉正,民 92b ) 。換言之,採用電影作為教學的材料,雖
然視覺效果、情節高潮迭起能吸引學習的注意力,但電影情
節事件很難配合教學目標的需要出現,但若以自製影片,拍
攝技術變數多、製作成本高,這是錨式教學法在教材製作時
需考量的因素。隨著網路科技的進步,亦有採用網路環境進
行的錨式教學( Biswas、Goldman & Bransford, 1997) 。
錨式教學法的精髓集中在教材本身,教材係由互動式影 碟系統建立一個開放性的(open-ended)故事環境,並在故 事中嵌入(embedded)一連串的問題(徐新逸,1995),藉 錨式教學法可建立視覺化(visual)、符碼化(symbolic)的 問題表徵,以加強學習者對重要問題的區辨與定義
(Bransford et al., 1991) 。換言之,錨式教學法用情境故事來 包裝問題,並以科技化媒體傳遞,所以錨式教學法具有科技 導向(technology-based)、情境故事導向(scenario-based)
與問題導向(problem-based)等三項特徵(如圖 2-3)。
圖 2-3 錨式教學法的三項特徵
錨式教學法的一大特色在於嵌入式資料(embedded data) ,學習者需要分辨哪些資訊是有用的線索或無用的擾亂
(徐新逸,民 88),進而自己去定義問題、擬定解決方案
(Keirns, 1999),活動期間學習者可利用倒轉功能查閱所需 資訊(劉佩雲、簡馨瑩譯,民 92)。換言之,嵌入式資料設 計的作法,是讓將配合問題解決所需的相關資料散布在影片 的各角落,靜待學習者發現。以下茲舉 CTGV 自行發展的 Jasper 系列之「布尼草原援救計畫(Rescue at Boone’ s
Meadow) 」情境故事其中片段,來一窺錨式教學影片教材的 情境故事設計。
科技化媒體 情境故事 問題
……場景拉到布尼草原,Jasper 一邊垂釣、一邊享用他的鮮魚大餐。
突然聽到一聲槍響,他起身前往聲音來源方向查看,發現一集受傷的 白頭鷹。他馬上以無線電尋求援助,Hida(註:經營一間加油站)收到 訊息,並轉達給 Emily。
Emily(註:剛學會駕駛飛機)求救於當地的獸醫 Doc,他們從牆上的 地圖發現,從他們那裡(註:坎伯蘭市)和 Hilda 家都沒有路通往布 尼草原。Doc 準備動身為另一位病患看診,並告知 Emily,如果想要 救那隻老鷹,時間是最重要的因素。Emily 開始思考如何才能以最快 的方式援救那隻老鷹? 需要花多少時間呢? 影片到止結束。
方吉正(民 92b,頁 375-376)
從上述影片簡述可知,在錨式教學法影片教材中的角 色、事件、場景並不簡化,也無從察覺預設的學習結果,所 以可有多面向的切入點,教師可借重錨式教學法的影片,進 行課程統整的教學。以「布尼草原援救計畫」為例,可以探 討的問題包括交通工具、救援路徑、選擇飛機的載重與耗油 量、飛行原理、老鷹瀕臨絕種的問題,以及獸醫工作性質…
等(方吉正,民 92b)。
檢視錨式教學的影片教材,雖豐富了問題情境的線索資 源,卻也讓知識內容的供應相形見絀,雖然 Bransford(1991)
等人希望學習者成為知識的製造者(producers of
knowledge) ,但學習者的問題解決歷程比較像在一個情境下
「探案」。換言之,實施錨式教學法仍需教師配合在事先或 事後傳遞知識,學習者無法從影片中學到新的知識,所以錨 式教學法的學習成效有賴於教師問題設定與學習活動規畫 的能力(CTGV, 1991)。
對教學設計人員而言,設計錨式教學法教材最大的挑戰
是如何生成一個包容所有嵌入式資料的情境故事,這些嵌入
式資料可能原來是在散布在各學科教學裡所用的材料,如今
需要將這些材料聚攏,並放進一個可用於多種學科教學的故 事架構,而且必須是合理、擬真、連貫、有趣、不簡化的情 境,是相當不容易的工作。欲設計符合錨式教學法的教材,
CTGV 列出了七項設計原則可供參用(詳表 2-3) 。
表 2-3 錨式教學 Jasper 系列的七項設計原則
設計原則 效益假設
影片格式
提高動機
易搜尋
支援複雜情境
有助於閱讀能力較弱者 故事敘說真實性的問題 易記憶
更投入
可注意到日常生活的數學 學習者自行生成 開放結局的決定權
自行找問題與定義問題
增加推理機會 嵌入式資料設計 允許作決策引起發現資料的動機
尊敬相關知識
確認資料和目標的相關素
複雜性的問題
克服易放棄的習性
介紹真實問題的複雜程度
幫助學習面對複雜
培養自信
配對式的冒險 提供核心基模額外的練習
有助於釐清可遷移的事物
展示類比思考
連結相關課程 延伸至數學以外的學科
鼓勵知識統整
支持資訊搜詢
資料來源:CTGV(1993)
嵌入式資料要服務於問題解決,而錨式教學法並未提示 問題解決策略,反留給學習者自行尋找與定義,有別於一般 問題解決教學中教師直接把問題定義完整或明確提示解決 策略,錨式教學法的這種作法是更接近真實生活,因為學習 者在真實生活裡需要自己生成問題(Sternberg & Grigorenko, 2000) ,所以錨式教學法的影片只是問題的情境,問題留待 學習者自行定義,有別於教師直接陳述問題的教學,但如此 一來,問題解決的成效自然與學習者問題定義的良窳有密切 關係。Jonassen(2004)認為錨式教學法成功地讓學生投入 在問題解決過程中,且問題複雜、有趣的程度遠超過教師所 能提供,推究其成功的基礎在於讓學習者對問題產生擁有感
(ownership)所致。
(二) 個例教學(Case Study)
個案為經驗的轉譯(Koloder, Owensby & Guzdial, 2004) ,個例可以提供學習者替代經驗,而這種替代經驗是 在安全無虞的情況下,沒有實際情境的風險下多方嚐試問題 解決,獲得實務的智慧(張民杰,民 90)。個案可提供學習 者沈浸在問題解決的學習情境(Jonassen, 1991),使用個案 教學得以讓教學活動包裹在轉化經驗的情節裡,而成為情境 式的教學,透過個案呈現的情境,是有效協助學習者活用知 識的學習情境。
個案教學起源於美國哈佛大學法學院,院方希望學生在
熟悉後法律原則後能夠靈活應用,而不致淪為法條背誦機
器。由於法院判例是個案教學現成的教學材料,加上判例法
是英美法系的主要法律淵源,因此個案教學被有系統地應用 在法學教育上,成為哈佛法學院的代表性教學策略。此後,
陸續被推廣至醫學、企管、教育等領域,同時普遍應用在專 業人士的訓練上。採用個案教學受惠最大之處在於讓學習者 投入在分析、綜合與評估想法的過程,並實際提出解決方案
(Romiszowski, 1986)。
個案教學最重要的特徵就是藉由個案做為教學材料,一 方面結合課程目標和教學主題,另一方面做為討論等師生互 動的核心(張民杰,民 90)。個案的品質是實踐個案教學的 首要條件,由於學習者並非個案內容裡的當事人,在個案寫 作時必須注重忠實的反應真實情況,讓學習者感受到問題或 現象的真實性,避免做作和脫離實際(Romiszowski, 1986)。
其次則是教師的引導討論的技巧。
哈佛大學如今已是個案教學的模範,該校在個案教學有 如此卓越的成果,有一部分要歸功於校方在師資輔導上的努 力。新進的教師經由觀察、正式和非正式的回應以及每日針 對教學理念作團體討論,來學習這種極富互動性的教學方 式。很多新進教學人員對於校方投注大量時間,協助他們掌 握個案教學所需的激發式討論和蘇格拉底問答感到十分驚 訝,而這種特殊的教學方式正是哈佛大學的特色(王美音 譯,民 87)。由此可知,個案教學的特色是討論式教學
(discussion based),且知識從教師和學生之間流動(Lynn, 1999: 44) 。
Barbazette(2004)針對採用個案教學作為訓練的教學策
略時,有以下五種類型(用途) :
1. 確認(identification) :協助學習者確認一個情況的正 反二面的觀點。
2. 問題解決(problem solving) :讓學習者使用系統化與 有創意的問題解決技術,個案中的問題可能需要套用 特定的問題解決過程(problem-solving model) ,亦可 開放讓學習者自己擬訂解決的方法。
3. 練習(practice):協助學習者嘗試新的作法,通常適 用於澄清學習者在特定議題的態度。
4. 應用(application) :通常在訓練結束時,呈現一則個 案來總結說明可應用之處。
5. 系列(serial):混合了上述四種個案,外加入學習者 所考量的元素,並以學習者的觀點作討論的核心。
Wasserman(1994)提出個案教學的四個要素:個案報 告(a case report) 、學習問題(study questions) 、小組合作(small group work)和集體討論(whole group discussion) ,個案報 告即是個案教學的主要材料,裡面的學習問題必須是多重 的,同時解決方案也要容許是多元的。
許多接受過個案教學的學習者反應,個案提供了刺激的
(stimulating) 、智能上的挑戰(intelectually chanllenging)和 有價值的(rewarding)等感受(張民杰,民 90)。好的個案 教材是讓學習者獲致上述感受的基礎,尤其在無現成適用個 案的情形下,需要自行發展個案時,個案編寫的良窳是成敗 關鍵。好的個案要能夠提供足夠的細節資訊給使用者,讓其 體驗實際情況的複雜程度(Doyle, 1990)。
個案編寫沒有固定的格式,但架構個案資料應達到下列 目的:個案描述的情節能使人進入「角色」 ,進入「現場」、
面臨「問題」 (張麗華,民 91);Romiszowski(1986)認為
個案寫作的結構必須掌握過去時態、敘說風格、闡述細節、
趣味性與選擇性觀點。Barbazette(2004)則提醒,有效的個 案來自於場景與角色的設定,而非角色的對話。換言之,即 使個案的體例為敘說性的故事情節,在撰寫時應優先考量情 節能否增進學習者對於真實問題的參與感。此外,Shulmen
(1992)建議,個案教材要有特定議題且跨領域的資料,並 搭配各類型的資訊如日記、信件、工作表、銷售業績、病歷、
備忘錄…等,作為個案的佐證或參考,好的個案是組織過的 知識,而非碎片式知識。
教學個案就是故事,以真實事件或現象為基礎(Lynn, 1999: 42) 。採用真實事件為根據來發展個案,優點在於故事 線合理,會比較有說服力,同時也有效率。然而,有時基於 資料取得不易、為了保護隱私、擴充討論的範圍、增加困境 程度、適用對象…等理由,會以改編或杜撰而成的個案作教 材,所以,就真實程度來界分個案,大致可分為真實的個案、
匿名的個案及虛構的個案三種(王麗雲,民 88)。
好個案和好故事的標準是一樣的,皆強調情節的舖陳,
張民杰(民 90)提出下列五個選擇個案的原則(如表 2-4),
這些原則同樣可作為發展個案教材的參考。
多數個案是文字形式,但並不限制其他形式,例如哈佛 大學商學院以既有的個案資源為基礎,開發了許多數位教 材,裡頭就大量採用影片。無論如何,對於撰寫個案的專業 人員來說,資料搜尋、研究和訪談技巧是非常重要的能力
(Romiszowski, 1986) ,其次,個案教材撰寫人員需具備良好
的書寫能力(張民杰,民 90),才能夠有效描述情節並引導
進入角色、現場,面對問題進而力圖解決之道。
表 2-4 選擇個案的原則
好個案的特徵 具體指標
1、個案要貼切課程與教學需求
要能包含課程目標
包含學科主題或內容
配合教學時間及教學環境
2、個案敘述品質要佳 敘述完整而不瑣碎、連貫而不含糊
要以真實事件為根據
3、個案可讀性要高 要能符合學習的閱和理解能力
要能給予學習者智慧上的挑戰
4、個案要能觸動情感
要有生動、有趣的人物
要有動人、懸疑的情節
要有戲劇的張力和寫實感
要做客觀中立的描述 5、個案要能製造困境 應具有複雜、衝突的元素
不只有一個答案的待解決問題
資料來源:張民杰(民 90,頁 99)
個案本身有效地將經驗裡蘊藏其中,多數人面對問題時 會先回想過去類似的經驗,試圖套用過去經驗來解決,這個 過程說明人們的推理是個案式而非規則式的(Schank &
Cleary, 1995) 。個案這種特殊形式被 Schank 應用在人工智慧
(artificial intelligence)領域,其提出個案推理理論(case-base reasoning,以下簡稱 CBR) ,即是仿自人類經驗的建構。CBR 不僅是建置人工智慧電腦的理論,亦是發展成熟的推理和學 習模式,可滿足建構主義對於知識組織、獲取和應用的想法
(Riesbeck, 1996) 。從 CBR 的觀點認為,學習是一個索引和 添加經驗所得的過程,以俾讓學習者日後面臨類似情況時,
再使用這些經驗所得(Riesbeck & Schank, 1989; Jonassen,
2006) 。
至於該如何運用個案作推理,Aamodt 與 Plaza(1994)
提出了個案推理循環(CBR Cycle)來說明,自圖 2-4 的個案 推理循環架構可以看出個案的取用、再使用、修正與保留等 過程。
圖 2-4 個案推理循環圖
資料來源:Aamodt 與 Plaza(1994)
Jonassen、Tessmer 與 Hannum(1999)認為 CBR 觀點對 教學設計的任務分析(task analysis)有重要的意涵,可參酌 CBR 來暸解如何獲取和使用學科專家的經驗故事,他們提出 了以 CBR 為概念的任務分析工作,有如下的四個步驟:
1. 蒐集表徵學科問題的個案 2. 確認個案的教學重點 3. 分類個案的情境
4. 確認與個案相關的索引
CBR 系統逐漸被應用在教育界,與傳統專家系統以規則 為基礎(rule-based)的結構不同,CBR 系統強調類比真實世
取用
修正 再使用 保留
問題
新案例
新案例 檢索案例
已解決 案例 測試已調
整的案例
習得的 案例
先前案例
產生知識
界的問題解決和理解實際的狀況,讓學習者以推理過程來獲 取專家的經驗以及建立自己的經驗,可以作為學習者認知建 構的模式(Koloder, Owensby, & Guzdial, 2004) ,目標導向情 境故事模式(Goal-based Scenarios,GBS)即在專家知識庫 的部分採用了 CBR 系統結構(Naidu, 2002)。
(三)認知學徒制(Cognitive Apperenticeship)
傳統工匠手藝多由師承,而非受正規學校教育得來,學 徒們透過實際任務的洗禮,在不斷解決真實問題的過程裡來 累積經驗,進而逐漸獲得一方專業,這是情境認知理論想法 的主要根源,情境認知理論相信學習的意義來自於經驗的檢 索(Uden & Beaumon, 2006)。Brown(1989)等人強調發展 內隱知識(implicit knowledge)重於概念知識,概念知識是 需要被應用的,但學習者在學期間很少有機會練習,以致於 無法在日常生活中適時地用出知識,教師有必要提供學習者 從真實經驗中利用概念知識的機會(Batcher-Powell, 2005)。
學徒制是一種歷史攸久的做中學形式,至今在教育上仍 有相當大的潛力,因為學徒制與建構主義的發展產生共鳴
(McLellan, 1996)。Brown 等人(1989)為協助教育者實踐 情境認知理論,從師徒制取經,提出類師徒制的教學模式:
「認知師徒制(cognitive apprenticeship)」,認知師徒制主張 教學應該要聚焦在真實職場需求的問題,並效法學徒制,由 教師引導學習者在特定情境下、透過擬真的學習任務
(authentic task)來獲取專業知識,而非去情境的知識。
那麼認知學徒制與傳統學徒制最主要的區別為何? 認知 學徒制為學徒制的修正型式,將它導向於認知技能的取得而 非著重在動作技能的學習,在認知學徒制的模式下,學習者 知識取得是藉由問題解決和任務執行的方式得來(高台茜,
民 91)。換言之,認知學徒制滿足了學校教育著重知識獲取 的使命,藉由強化認知過程來填補傳統學徒制只供應技能類 學習的弱點。
認知學徒制能歸屬於情境化教學的策略之一,主要是將 學習者置於特定情境下,透過擬真的學習任務獲取專業知 識。所謂擬真的任務,就是真實世界的任務(real-world task) ,而不是隔離的任務,且必需在一個不簡化的情境下
(Merrill, 1992)。所以,認知師徒制需要較複雜的情境,以 及在真實世界會發生的任務,而不單單是供應寫實的情境就 希望克竟其功,缺乏學習任務是不完備的認知師徒制,因 此,學習任務的安排是認知師徒制非常重要的一環。
Brown 等人認為學校希望塑造各種專家的文化,但實際 上卻從事一些不真實的活動(方吉正,民 92)。所謂的不真 實,乃是因為學校教學並不習慣於用任務式的方式來引導學 生做中學,即使有安排學習任務,也可能是去情境、或者過 於簡化的問題,導致教室的學習任務離真實世界的任務非常 遙遠。對教學設計人員而言,在認知學徒制的概念下,教學 設計應該著重於將真實的經驗帶進教室裡,讓學習者體驗真 實世界的活動(Winn , 1996)。
認知學徒制是 Collins 等人提出情境認知理論後,針對實
踐情境認知理論的後續研究,認知學徒制的整體結構主要考
量四個部分(Collins, Brown, & Holum, 1991: 43):
內容(content):職場專家所需具備的專業知識類別
方法(Method):促進專業知識發展的作法
順序(Sequencing):學習活動的編排
社會學(Sociology):學習環境的社會化元素
學習者在認知學徒制裡將被鼓勵成為專家(Collins et al., 1989) ,因此,在上述「內容」和「順序」的二個部分,皆 需以實際專家的專業作法為依歸,若不考量專家的作法,獲 致的知識是有限制的、粗淺的,無法有效解決真實的問題。
一般相信認知學徒制最大特色在教師教學角色和行為 的轉變如老師傅般,也就是在方法的部分,採用認知學徒制 的教學主包括如下的幾個動作(Collins et al., 1991):示範
(modeling)、指導(coaching)、膺架(scaffording)、闡明
(articulation) 、反省(reflection) 、探究(explanation) 。West、
Farmer 與 Wolff (1991)則認為從上述的動作可以看出,認 知學徒制結合了三種學習的特色,包括:接受式學習
(reception learning)引導式探究(guided inquiry)以及自主 學習(autonomous learning),重要的是,認知學徒制的成效 的有賴於教師的引導(Harley, 1996),因此,欲採行認知學 徒制教學,教師需具備完整執行示範、指導、膺架、闡明、
反省、探究等活動的技巧,才可能如預期的達到學習成效。
認知學徒制改變了傳統的師生角色,Browan(1992)主
張在認知學徒制裡老師擔任教練的角色,而學生則是專家的
角色(引自 Winn, 1996) 。除此之外,認知學徒制相當符合經
驗導向教學的特質,Lederman(1984)認為在經驗導向
(experienced-based)的教學裡,老師是輔導者、不是專家;
是協助者、不是領導者;是支援者不是仲裁者、評鑑者、測 驗者。至於在學習者部分,則要讓學習者像專家使用者
(expert user)一樣思考,所以教學設計人員要確認各種實務 專家以及他們實際上的作為(Bednar, Cunningham, Duffy, &
Perry, 1992) 。
認知學徒制整個學習歷程強調讓學習者從情境化的任 務中獲得知識,教師必需跳脫既有的角色框架、設計情境化 的任務、以及引導學習者成為專家,這種變化對學校教育而 言是極大的挑戰。然而,認知學徒制頗受訓練界青睞,且被 頻繁地應用在工作崗位的訓練(on-the-job training , OJT),
由資深人員帶領資淺人員(Braden, 1996),理由在於工作崗 位的訓練具有實務環境的便利性,以及掌握了情境化的專業 任務,因此訓練界較學校教育容易於施行認知學徒制。
三、本節對本研究的啟示
情境化教學是追求學習有意義的有效途徑,在有意義學習的目標
下,數位教材當多加採用情境化的教學設計,從錨式教學法、個案教
學與認知學習制等策略中得知,情境創設不是在電腦螢幕作出表面的
場景即成,而是一趟讓學習者從情境裡獲取並應用知識的認知活動過
程。去情境式教學的問題就在於知識與真實情境脫了鉤,以致於學習
者難以在日常生活中應用所學,所以情境式教學對教學設計提出了新
的要求,即教學設計要考慮有利於學生建構意義的情境,並將情境創
設視為教學設計的核心工作,今日媒體科技讓數位教材有很好的機會
以情境安置學習的鉤,因此,數位教材宜善用情境式設計。
第二節 情境故事與記憶、教學事件
一、情境故事與記憶
好的數位教材要有意義而且讓人記得住(Allen, 2003)。認知心 理學者相信若深入瞭解人類記憶的運作,有助於發展能夠促進學習的 教學方式。Atkinson 與 Shiffrin(1968)將人類的記憶分為感官記憶
(sensory memory)、短期記憶(short-term memory)與長期記憶
(long-term memory)等三種,由於感官記憶、短期記憶與長期記憶 三種記憶的特質各異,認識其特質將有助於掌握教學訊息的編製與記 憶運作之間的關係。
感官記憶維持時間相當短暫約 1/4 至 5 秒,若無法進入短期記憶 中則瞬間消退;短期記憶維持時間至多 20 秒且容量小,用來處理即 時進行中的訊息,若訊息非經妥善編碼(coding)處理則無法進入長 期記憶;長期記憶是接管從短期記憶所送入的訊息並作儲存,長期記 憶可維持多年,目前仍不知其容量的限制。其中,在短期記憶中負責 訊息組織、連結、以編碼後形式登錄訊息的,稱為工作記憶(working memory) 。在長期記憶的部分,依據 Tulving(1972)針對長期記憶 提出的分類,長期記憶又分為情節記憶(episodic memory)和語義記 憶(semantic memory)二類型。
關於學習與記憶的研究,主要專注在短期記憶與長期記憶的運
作,其運作歷程如圖 2-5 所示:
圖 2-5 訊息在短期與長期記憶的處理流程 資料來源:Gagné 與 Glaser(1987, p.55)
由圖 2-5 可知,工作記憶是決定學習意義的重要階段(Uden &
Beaumon, 2006) ,複誦、連結認知以及新舊記憶整合等三個策略,有 助於提高訊息從短期記憶送入長期記憶儲存的機會。訊息進入長期記 憶後,則有情節與語義兩種儲存結構。
長期記憶中情節記憶和語義記憶的特質明顯不同,情節記憶等同 於心智自傳(mental autobiography),而語義記憶等同於心智百科全 書(mental encyclopedia)(陳學志主譯,民 93),一般來說,與個人 經驗有關的訊息會以情節記憶的方式儲存,而與概念相關但與經驗無 關的訊息,則以語義記憶來儲存。
茲以「請問美國總統柯林頓何時出生?」這個問題來說明情節記 憶的作用。一般人回答這個問題時有三種不同的思考策略,由簡單到 複雜分別是:(1)已知正確答案、(2)從所知的柯林頓部分事件發生時 的年齡作推算、(3)試著以個人所認識年齡相仿者來推估。採用最後 一種策略者,其思考歷程非單靠著去情境的知識得之(Schank &
Cleary, 1995: 37-38) ,由此可知,情節記憶所儲存的是與個人經驗有
感官接受器 Sensory Registers
短期記憶 Short-term Memory
主要記憶儲存
工作記憶Working Memory
複誦(Rehearsal)
連結認知
(Matching for recognition)
新舊記憶整合
(Integration of new with old)
長期記憶 Long-term Memory
情節記憶Episodic Memory 時空(Space-time) 事件(Events)
語意記憶(Semantic Memory) 屬性(Propositions) 意義(Meanings) 規則(Rules) 程序(Procedures) 被組織的知識 (Organized Knowledge)
關的訊息,亦可解釋人們問題解決過程中,善用情節記憶的話,可以 採比靈活的策略。
由於人類非被動的訊息接受者,對所有訊息不是來者不拒,分析 記憶的功能不外是從訊息的獲得(acquisition) 、訊息的保存(retention)
與訊息的提取(retrieval)著手,這三個歷程的任何一個歷程失敗都 會造成遺忘(鄭昭明,民 82)。所以,記憶的歷程給教學的提示是:
為了與遺忘對抗,教學過程中至少要重視三件事:爭取注意(感官記 憶、短期記憶)、協助訊息保存(長期記憶)以及有效提取訊息(長 期記憶)。學習就是在動態修改記憶(Schank & Cleary, 1995),大致 上,各種教學模式或教材設計原則皆可以在人類記憶的基礎點上找到 發展的根基。
據研究指出,有三種技術可以輔助記憶的儲存與提取,一是訊息 的組塊、二是應用記憶術(mnemonic) 、三是有意義的組織訊息,第 三種技術又稱為基模理論(schema theory),以 Schank 與 Abelson
(1977)腳本理論(script)為代表,即加入故事情節(story-like)的 基模,作為有意義編碼以促進記憶的儲存,另一方面故事情節可供提 取記憶的線索(Richey, 1986) ,組織良好的記憶材料可以讓個體將訊 息以極佳的正確性和深刻印家來進行儲存與提取(陳學志主譯,民 93) 。教學設計運用各種技術確保學習者能夠取得提取的線索,因此 設計重點是讓學習者將所學盡可能應用於各式各樣的情境(趙居蓮 譯,民 86)。
由於訊息無法直接成為記憶,基模理論考慮比較大的單位。基模 為 Bartlett(1932)首先提出,其中心理念是任何基模是訊息的結合,
任何概念的基模均有一個固定不變的部分與一個可變的部分(鄭昭 明,民 82) 。Piaget 認為基模有同化(assimilation)與調適(assimilation)
的二種過程,同化是指選擇了外部環境中的有關訊息,並結合至既有
的認知結構中;順應是既有的認知結構無法同化新的外部訊息,需進 行認知結構的重組與改造的過程,形成新的認知結構。透過同化和調 適的二種過程,讓認知結構不斷產生變化,而教師的責任便是提供學 生創造新基模及修改既有基模的學習經驗(張霄亭等譯,民 91)。
基模是關於事件、情境或物體的有組織的知識單位,會引導新訊 息的接收和舊訊息的提取,如果沒有恰當的基模可用,理解和記憶都 會很差(鄭麗玉,民 82)。「溫故知新」說明了二個事實:第一、新 事物的學習與記憶並不困難,如果感到困難那是由於過去知識或經驗 中缺少相關連的基礎知識;第二、新事物的學習與記憶必須連結或觸 發過去的經驗與知識,才能成功(鄭昭明,民 82) 。換言之,學習者 會對記憶主動進行選擇,並傾向於選擇和先前經驗有關的基模,以既 有的基模作基礎來對新訊息進行理解和記憶,在這個前提下,教學不 能忽視學習者的既有基模,以及提高修改既有基模、進而創造新基模 的機會。
Schank 與 Abelson(1977)認為人類的記憶是情節式的,而獲取 記憶的方式也是情節式的,在他們所提出的記憶腳本理論,所謂的腳 本是比基模狹窄而特定的訊息結構,特別指在時間發展過程中事件間 的關係(鍾聖校,民 80) 。腳本是形成知識的結構,腳本內有一些較 小的單位,稱為記憶組織組件(memory organization packets, 簡稱 MOPS) ,使用時利用 MOPS 組織一個較大的腳本。以看病為例,腳 本是由一組「解決問題」MOPS、 「保健」MOPS 和「尋找診所」MOPS 所組成的,因情境的需要而形成(鄭昭明,民 82) 。簡單的說,腳本 是有關於活動和歷程的基模(鄭麗玉,民 82)。
由於人類經驗屬於一種事件架構(event structure),符合了情節 記憶的特質,所以容易被人記住,也成為影響學習的重要策略
(Gibbons & Fairweather, 1999)。按腳本理論的觀點,經驗能使人的
腳本豐富,專家(expert)比生手(novice)會解決問題,有一部分 原因是專家比生手有經驗,有經驗意指專家在記憶裡的問題解決腳本 儲存比生手豐富、提取比生手有效,因此,教學要能夠幫助學習者建 立自己的腳本,讓學習者有機會從生手變專家。
近期對基模的研究的發展,有一部分是探討人類對故事的記憶
(Uden & Beaumon, 2003),故事是實踐腳本理論的重要策略,
Rumelhart(1975)認為人類基模具有組織故事的故事文法(story grammer) ,並建議用以教導閱讀理解。
有用的知識通常是以故事形式來呈現,因為孤立的事實知識難以 整合至記憶裡(Schank & Cleary, 1995) ,學校教育若能善用故事來教 學,將可呈現真實世界的經驗予教室裡的學生(Berg, 2003) 。故事是 學習主要的媒介,它可以代替直接經驗,如果假設學習者要從經驗中 學習,那就要提供故事以俾讓學習者從中獲得別人的經驗(Jonassen, 2006) 。
有效的學習情境大多是基於問題(problem-based)或個案
(cased-based)以及活動導向(activity-oriented) ,以俾讓學習者沈浸 在一個獲取知識用以解決問題或操弄情況(Jonassen, 1991)。從 Jonassen 所提示的條件得知,在有效的情境式教學裡,知識大多是以 問題或個案方式作舖陳,再讓學習者透過學習活動的過程來獲得。值 得注意的是在問題呈現部分,Jonassen(2004)認為故事形式(story)
是呈現問題情境的有效策略之一,而個案本身的敘事結構即充份展現 了故事的形式。Tessmer 與 Richey(1997)即建議採情境故事導向的 設計(scenario-based design)作為實踐情境式教學的可行手段。Berg
(2003)認為在教育領域裡使用故事的重要的優點之一,就是故事可
以打造情境豐富的知識,簡而言之,故事是很好的學習情境(Quinn,
2005) 。因此,在情境式教學的目標驅策下,被學習知識可利用情境
故事的方式加以轉化。
故事用在教學時,可作為成範例、問題或提示建議之用(Jonassen
& Hernandez-Serrano, 2002) ,許多教學模式相信故事可以為教與學帶 來許多好處,對故事所抱持的假設如下(方德隆等譯,民 90):
1. 故事將我們的生活變得有意義 2. 故事是幫助記憶很好的工具 3. 故事有助於在意義脈絡中學習 4. 每個人都與故事相關聯
5. 故事有助於建構教學 6. 真實的學生探究源於故事
情境故事對學習的作用可以從記憶歷程的觀點來解釋,記憶觀點 提醒教學設計過程中要重視:爭取注意、協助記憶儲存以及有效提取 記憶等三件事,情境故事在記憶的基礎點的確有發展的根基。
首先,在爭取注意的部分,故事人人愛聽,相較於平舖直述的開 場,故事容易引起動機,不論兒童語文能力高低,藉由故事教學皆可 引發強烈的學習動機(洪銀杏,民 90) ,而在成人的訓練,也常使用 故事作為破冰活動(Koppett & Richter, 2001)。
其次,在協助訊息保存的部分,由於有效的學習必須從舊事件的 脈絡去理解新事件,Abrahamson(1998)從考據了研究文獻後宣稱,
研究已證實教育內容置入了敘事格式後,能夠幫助學生的批判思考,
以及讓學習經驗個人化。此外,根據 Berg(2001)所作的研究顯示,
將課程內容轉為故事的形式,有 66%的學習者認為內容變得比較容 易理解。
最後,在有效提取訊息的部分,由於訊息是永久儲存在長期記憶 中,具有可用性(available) ,但還需有可及性(accessibility)才行,
若是有提取線索(retrieval cue)則可望讓訊息從記憶被提取出來(陳
學志主譯,民 93) 。故事係由情節(episode)所組成,這些情節會被
組塊成故事的記憶表徵(memory representation) ,所以增加情節能夠 增加記憶提取的能力,但必須強化故事的連貫性(Horton & Mills, 1984) 。當事件被描述為有因果關係的敘事性故事,記憶被提取的效 果較佳(Black & Bern, 1981)。此外,Brown 等人主張情境具有「線 索指引」的(indexical)功能,可以幫助人在記憶表徵成具有線索指 引的內在表徵,這些具有線索指引的內在表徵有助於未來記憶提取的 工作(方吉正,民 92a)。換言之,情境故事是一種提取長期記憶的 有力線索,這正是為什麼人們難以記得抽象的事件,但卻容易記得一 個好的、連貫的故事(Riesbeck & Schank, 1989)。
綜上所述,對數位教學設計人員而言,包含了情境故事的數位教 材有助於爭取注意、協助記憶儲存以及有效提取記憶等三件事,因 此,利用情境故事來組織教學訊息,是得到記憶運作歷程的支持。
另有新的研究趨勢是關於如何讓學習者運用多媒體來表達經驗 故事,以俾學習者的故事中得知他們的理解和表現(Jonassen, 1995, 2006; Gjedde, 2005) ,這個角度就不是讓教師講故事或學生閱讀故 事,而是以故事作為評估學習成效的工具,這種自編、自陳故事的學 習過程,學習者會經歷包括了敘事(Narrative) 、沉浸(Immersion)、
研究(Research)、表達(Expression)與反省(Reflection)等過程,
其架構如圖 2-6 所示。
圖 2-6 故事敘事學習過程 資料來源:Gjedde(2005, p.109
)敘事
沉浸
研究 表達
反思
Schank(1990)相信人類記憶是以故事為基礎(story-based) ,雖
然不是所有的經驗都是好故事,但好故事會讓人難忘,所謂難忘即表
示故事順利進入長期記憶,且能被適時提取出來。Schank 本人則將
腳本理論衍生出人工智慧領域的個案推理(CBR)技術,讓電腦更接
近人腦的思考。之後將 CBR 的成果帶進電腦輔助教學領域,並以 CBR
為基礎發展一套角色扮演模擬式(role-play simulation)的教材開發
模式: 「目標導向情境故事模式(goal-based scenarios,GBS)」 (Schank,
1993/1994) ,該模式被運用在 IBM、德勤公司、哈佛大學…等知名組
織的數位教材設計上,學習成效非常好(Schank, 2002) 。深究 Schank
對數位教材設計的根本想法乃淵源自早年的記憶腳本理論,由於目標
導向情境故事模式被視為情境故事導向類數位教材的代表模式,本研
究將在後續單元作更深入的探討。
二、訊息處理模式與多媒體教學
約 1975 年開始,認知心理學邁向了以「訊息處理模式」為主導 的新認知(New Cognition) ,訊息處理模式是以人腦比擬為電腦的作 業流程,視個人為訊處理的系統(簡紅珠,87)。知識是指記憶中對 訊息的儲存與組織,而訊息是經由感覺與知覺而來,訊息不等同於知 識,知識是一種有組識的訊息(余民寧,民 86)。
訊息處理模式屬於認知主義的觀點,有別於行為主義對學習的看 法,行為主義主張學習係為外部「刺激—連結」的過程,而不強調學 習者內部的認知過程。認知主義則相信內部的認知結構是學習的重 心,教學要幫助學習者將外界客觀事物內化為自身的認知結構,自訊 息處理模式揭櫫後,教學派典便由於行為主義逐漸轉移至認知主義。
所謂學習者為中心(learner-centered)即是強調由學習者的個體 全然主導訊息處理歷程(Richey, 2000)。而在訊息處理模式的觀點 下,多媒體教學深受雙碼理論(Dual coding Theory)與認知負荷
(Cotgnitive load theory)的影響,兩個理論聚焦在短期記憶和工作記
憶的探討,彼此互有重疊性、可並行不悖(如圖 2-7),因此在設計
多媒體時,要以認知負荷與雙碼理論為基礎,一併考量教材訊息設計
對學習者內在認知處理的影響(Sankey, 2005) ,以下簡要說明此認知
負荷與雙碼理論的意涵。
圖 2-7 認知負荷與雙碼理論的關係 資料來源:Sankey (2005, p.146)
(一) 認知負荷理論
Sweller(1988)主張的認知負荷理論認為,當學習者同 時接受大量外在訊息時,會造成工作記憶的負荷,因為工作 記憶的能力是有限的。類似電腦的隨機存取記憶體(Random Access Memory, RAM) ,指令和資料暫時存在這裡。
造成工作記憶負荷的來源有三:1、內在認知負荷
(intrinsic cognitive load),如:內容的複雜度、難易度;2、
外在認知負荷(extraneous cognitive load) ,如訊息設計不良;
3、增生認知負荷(germane cognitive load) ,如:引起注意力 或其他認知處理方式(Tindall-Ford, Chandler, & Sweller, 1997) ,此三種認知負荷的可能發生的情況如圖 2-8 所示。分 析此三種負荷,內在認知負荷係由訊息本身的特性所致,而 外在與增生認知負荷,則可透過教學設計來控制,基於認知 負荷理論的啟示,教學設計人員在多媒體教材的訊息設計階 段,需注意控制畫面呈現的訊息的質與量,以免造成學習者 外在與增生的認知負荷。
雙碼理論 認知負荷理
雙碼理論 認知負荷理
圖 2-8 認知負荷的情況
資料來源:Doolittle、McNeill、Terry 與 Scheer(2005, p.191)
(二) 雙碼理論
Paivio 於 1971 年提出雙碼理論,其認為在工作記憶裡包 括語言(verbal)與視覺(visual)二種系統,即人們對訊息 的貯存有雙碼(語言加視覺)而非單碼(鄭麗玉,民 82)。
由於人們在訊息處理過程中運用了語文表徵(verbal
representation)與圖像表徵(visual representation)二種系統,
因而語文與視覺刺激的處理歷程會相互輔助、促進記憶。
此外,人們對於圖像材料的記憶效果和速度是優於文字 記憶(Paivio, 1971, 1986; Clark & Paivio, 1991) ,多媒體學習 的最大立基即在於文字加圖像的訊息,比單獨用文字的訊息 學習還有利(Mayer, 2001; Rieber, 2002; Clark & Mayer,
2002) ,經由視覺化設計的資訊有助於讓工作記憶進行最大
外在認知 負荷
內在認知 負荷
外在認知 負荷
內在認知 負荷
外在認知 負荷
內在認知 負荷 增生認知
負荷
增生認知 負荷
外在認知 負荷 內在認知
負荷 工作記憶
的能力
(a) (b) (c) (d) (e)
量的處理,否則就得對訊息花費更多認知處理的工夫
(Ainsworth, 2003)。
在訊息處理模式的觀點裡,人類是對外在環境主動的訊 息處理者,若以經由多媒體方式呈現的學習訊息為例,學習 者對訊息的雙碼處理程序如圖 2-9 所示:
圖 2-9 多媒體學習的訊息處理 資料來源:Mayer(2005, p.37)
以圖 2-9 的訊息處理模式檢視國內數位教材,常見一種 旁白讀字幕的設計,即同樣的文字會進入耳朵與眼睛二種管 道被處理,結果反而佔用眼睛處理這些字幕通道,因為這樣 一來眼睛要一次處理圖像和字幕,除非是這些文字不是學習 者的母語,例如學習外語的教材,其他情況若要使用旁白加 字幕的話,旁白應以口語文字(spoken word)來敘述為宜
(Clark & Mayer, 2002)。
文字
圖像
耳朵
眼睛
聲音
圖像
語文模式
圖像模式
先前知識
選擇 文字
選擇 圖像
組 織 文 字
組 織 圖 像
整合
長期記憶 短期記憶
感官記憶 多媒體
呈現訊息
訊息處理模式建立在三個假設上:第一、訊息量逐步或逐階被處 理的;第二、每個階段所能處理的訊息是有限度的;第三、人類訊息 處理系統是具有互動性的(簡紅珠,民 87) 。儘管人類為主動的訊息 處理者,然而,記憶並非學習之終點與重心,唯有經過有效記憶、自 動化的過程,才得以成就更高層次的認知,協助學生成為有效的訊息 處理者乃成為教學的重點(李長燦,民 92)。
教學是一個在教學系統(教師)與學習系統(學習者)的之間雙 向溝通的過程(Romiszowski, 1984),因此在教學過程中,訊息處理 是交互進行的(如圖 2-10) ,教師要協助學習者進行有效的訊息處理,
不只是訊息的設計,同時需注意針對學習者行為的回饋,以達雙向的 溝通,否則會淪為單向的訊息灌輸。
圖 2-10 教學過程的三種溝通 資料來源:Romiszowski(1984, p.133)
人類內在的認知過程無法直接從外在的方式觀察,但可以推論
(West, Farmer, &Wolff, 1991) , 「理解」是有效的訊息處理者的具體 表現,理解就等於幫助記憶,理解之後較容易長久記憶的理由,莫過 於理解等於把新材料與過去的經驗、知識與記憶連結在一起,即與既 存知識「掛鈎」在一起(鄭昭明,民 82) 。有鑑於此,教師透過知識 的意義化來協助學生進行知識的理解,是讓學生成為有效的訊息處理 者的重要手段(Ertmer & Newby, 1993),Horton 與 Mills(1984)即 認為情境式的資訊對於覺知、學習和理解是必要的。
教學系統 (教師)
學習系統 (學習者) 訊息
行為 回饋
三、教學事件與多媒體教學
訊息處理模式對於 Robert M. Gagné 有重要的啟發,Gagné 對於 教學理論貢獻卓著,由於他非常關切實務的問題,他的理論影響了理 論界與實務界,並為教學設計領域開先河,教學設計的發展有許多是 承襲 Gagné 的理論,Smith 與 Ragan(2000: 155)列出 Gagné 主要的 四項貢獻:
1. 學習的類別(types of learning):學習的目標可被視為 學習的結果或知識類別作分類
2. 學習階層(learning hierarchies):學習的結果可以一種 可預測的先備知識的關係來呈現
3. 學習的內在條件(internal conditions of learning):獲取 不同的學習結果別有不同的內在歷程
4. 教學事件(events of instruction)與學習的外在條件
(external conditions of learning) :獲取不同學習的結果 需要有不同的教學歷程
Gagné 的理論體系是理解教學設計很重要的架構,知識是探討人 類如何學習的主要標的,因此 Gagné 認為首先是要理解學習最後的 結果為何,Gagné(1977)提出五種不同的學習結果,他將這五種結 果稱為學習的類別,包括了:語文資料(verbal information) 、智能技 巧(intellectual skills)、認知策略(cognitive strategies)、態度
(attitudes)、及動作技能(motor skills)等五種學習的類別,也就是 透過教學讓學習者發展這五種不同的能力。其中,智能技巧又細分為 辨別(discrimination)、概念(concept)、規則(rule)、問題解決
(problem-solving)四類(如圖 2-11)。
圖 2-11 Gagné 的學習類別
資料來源:Gibbons 與 Fairweather (1999, p.149)
哲學家 Ryle 採用哲學思辨的方法,將知識種類區分為兩類: 「知 其然」與「知其所以然」 (余民寧,民 91)。Anderson(1976)的長 期記憶理論則將記憶分為敘述性記憶(declarative memory)與程序性 記憶(procedural memory)二種,在此結構下知識便區分為敘述性知 識(declarative knowledge)與程序性知識(procedural knowledge)兩 大類。 「知其然」的知識屬於敘述性知識,包括:知什麼(knowing that) 、知哪些(knowing that) 、知為何(knowing why) ,而「知其所 以然」的知識屬於程序性知識,即知如何(knowing how(李文瑞譯,
民 93)。
Anderson 將記憶運作過程以 ACT 模式(Adaptive Control of Thought)來說明(如圖 2-12) ,當外在的訊息經編碼後送至工作記憶 區,相關的訊息一旦在命題網路中被激發後,會從敘述性記憶區提取 到工作記憶區,工作記憶區處理後訊息會儲存至敘述性記憶區;透過 型態比對的過程,選擇適當的生產法則,當滿足特定的條件後,生產
智能技巧 語文資料
態度 認知策略
動作 技能
辨別 概念 問題 規則
解決