「網路合作學習」對「問題導向學習」成效的影響- 以國中自然科學為例
第一章 緒論
本章共分為五節，內容將從研究動機與目的、研究的重要性、研究問題與 假設、重要的名詞解釋與研究限制等方向加以闡述。
1.1 研究動機與目的
自 1963 年加拿大安大略省麥克馬斯特大學（McMaster university）
醫學系教授貝羅斯（H.S.Barrows）首創問題導向學習（Problem-base learning）至今，問題導向學習的運用已由醫學教育推廣至物理、化學、
生物等自然科學教育，影響的區域由加拿大擴及美洲、歐洲、亞洲。
在台灣，已有許多教育工作者運用及研究問題導向學習的教學策略，
提出許多優點，如：提升學生學習動機、學生能主動進行有意義的學習、
藉由合作討論培養學生高層次思考能力、經由問題解決的過程使學生具備 終生學習的能力。
分析問題導向學習的核心價值，合作學習絕對是其精髓所在，「合作學 習」給學生自由創造的空間，提升學生個人的創造力，提升學生的學習成 效，增進學生的學習轉換，培養學生批判性思考的能力，透過合作學習模 式，學習者互相討論、彼此激盪，在解決問題的過程中，達成教學的目標。
學習者面對面於課堂之中，進行合作學習，即時的問題回應、良好的 管道溝通，似是理所當然的實施方式。然於實際教學中發現仍有其不足之 處，學習者怯於公開發表自己的意見，討論的過程無法有系統、有條理的
紀錄，討論內容的質、量不足，且合作學習常止於教室，學習無法延伸、
持續、擴展。
隨著電腦科技的進步及網際網路的蓬勃發展與普及，由於其具有跨越 時空、多媒體及超連結資源豐富的特性，使得數位學習成為一種新的學習 模式。Blog（部落格）是近幾年來網路新興的媒體，強調吸收資訊及分享 的生活態度，代表作者的價值觀與信念，不僅是一種以作者為中心的傳播 媒體，也易於讓作者與瀏覽者產生互動。
本研究期望能針對國中二年級學生在問題導向學習的教學活動中，設 計網路合作學習的環境──Blog，以問題導向學習配合網路合作學習的教 學，增進學習者對自然科學的學習成效。研究目的如下：
1. 依據問題導向學習相關理論，實施問題導向學習之教學活動。
2. 以 Blog 為基礎，建構一適於網路合作學習的學習平台。
3. 探討在問題導向學習的教學模式下，網路合作學習與非網路合作學習，
對學習者學習力矩與拋射運動兩單元學習成就的影響。
4. 探討在問題導向學習的教學模式下，網路合作學習與非網路合作學習，
對學習者之於自然科學態度的影響。
5. 探討在問題導向學習的教學模式下，網路合作學習與非網路合作學習，
對學習者間同儕互動的影響。
6. 探討接受網路合作學習模式的學習者，其資訊使用能力對學習成就的影 響。
7. 探討接受網路合作學習模式的學習者，其網路合作學習態度對學習成就 的影響。
1.2 研究的重要性
偏重講述的教學雖然可以使學生獲得科學知識，但是不足以培養學生 在真實世界中，應用知識解決問題的技巧和能力（West & Watson, 1996），
「問題導向學習」可以培養學生批判性思考及反思的技巧，從問題解決中，
提升學生的創造力。
電腦網路的蓬勃發展與普及，使得網路學習成為一種新的學習方法與 創新的教學模式，Blog 可使學習者間的合作、互動不受時空限制，將 Blog 與問題導向學習相互結合，是一項新的嘗試。
本研究企圖結合網路合作學習融入問題導向學習的學習模式，期盼在 融入網路合作學習的特性後更能增進問題導向學習的學習成效。並做為日 後教學者、學習者及研究者之參考與應用。
1.3 研究問題與假說
本研究旨在探討網路合作學習對問題導向教學策略，應用在國中二年 級的自然與生活科技課程中，對學生學習成效的影響，並進一步探討接受 網路合作學習模式的學習者，其學習成就與網路合作學習態度間的相關 性。研究的問題與假設如下：
1. 不同教學模式（實驗組、對照組）對學習者的力矩與拋射運動單元學習 成效達顯著差異。
2. 同儕互動高、低分組的學生其力矩與拋射運動單元學習成效達顯著差 異。
3. 不同教學模式與同儕互動二因子之交互作用達顯著差異。
4. 不同教學模式（實驗組、對照組）對自然科學態度的影響達顯著差異。
5. 不同教學模式（實驗組、對照組）對同儕互動態度的影響達顯著差異。
6. 實驗組的資訊使用能力（高、低分組）與力矩與拋射運動單元學習成效 沒有顯著差異。
7. 實驗組網路合作學習態度（高、低分組）與力矩與拋射運動單元學習成 效達顯著差異。
1.4 名詞釋義
問題導向學習（Problem-based learning）：以學習者為中心，利用課 程相關的問題作為教學引導策略，藉此訓練學生的問題解決能力。學習者 在這樣的教學策略下，應扮演積極的問題解決者，並藉著蒐集資訊，整理 自己已有概念來解決教師所提出的非結構性問題。而教師必須重新將自己 定位在扮演輔導者的角色，在問題解決過程中適度的引導學生探索問題、
解決問題，進而達到學習目的，以及提升問題解決的能力。
非結構性問題（Ill-Structured Problem）：此類型的問題與日常生活 中所接觸到的真實情境相似，問題中不一定提供所有相關的要件，且對於 問題並沒有明顯的定義或是具體目標。題目中具有多個答案，這些答案需 要學生整合相關的原理及原則，在解決問題的過程中需要對合理的部分作 判斷，希望學生藉由解決問題的過程當中，提升學生的問題解決能力。
合作學習：是一種有結構有系統的教學策略，在合作學習中教師將異 質的學生分配於一小組中共同學習，鼓勵彼此互相幫助，以提高個人的學 習績效並達成團體的目的，其內容有很多部分在訓練學生適應團體共同合 作學習的活動及學生主動學習的精神，有助於學生學習的成長。學習者基 於共同目標而形成互賴團體，在團體中每位成員都有影響團體的力量，團 體的共同目標可激發其成就動機。以學習小組為單位，學生彼此互助與分 享，以成就共同目標，老師引導學習過程，輔導合作技巧。合作學習的教 學原理：分組合作學習，建立命運共同、積極互賴的情境，每個成員都應 負起學習責任，善用人際技巧和小團體技巧，並能參與小組自我反省的工 作。小組的共同成就；就是每位組員的成就。合作技巧視為學習目標之一，
針對社會技巧及學習情形進行學習評量，並引導改進之（林佩璇、黃政傑，
民85）。
Blog（部落格）：所謂的「網誌」，本質上是種線上日記，這種線上日 記不是全新的網路溝通型態，早在一九八○年代中期，便已經出現，而透 過許多參與網誌寫作者，亦即被通稱為「部落客」（bloggers）者的耕耘，
近幾年來卻從個人在網路上抒發心情和分享想法的方式，發展成網路世界 裡難以忽視的一股力量。根據各種不同的統計，在網路世界裡，幾乎任何 主題都可以找到成千上萬篇的網誌──網誌是一種隨處可見的部落，對於 網路使用者來說，這是一種創意分享、集體創作的過程和結果，也是一種 相當民主的書寫和編輯形式，無論是由狂熱的政黨支持者所撰寫，或針對 特定冷僻主題進行討論，還是僅僅以鬆散而無固定組織的方式提供資訊和
評論意見，都已成為傳統媒體以外的另類選擇。在某種意義上，網誌主人 就是你的編輯，你閱讀網誌，就是在支持這些網誌族。更值得細心體會的 是，在網誌文化裡，閱讀行為或參與寫作的行為，本身或許就是一種認同 的過程，的確類似於「部落」聚集的現象。
網路合作學習：利用網路學習者分享或質疑彼此對問題的看法，建構 起自己的知識與觀點，不再仰賴老師給予「正確答案」。網路學習社群是一 個合作學習的虛擬環境，提供一個群體互動、建構知識的機制（王智玄，
民 89）。團體中的成員要學習善用各種資源分工合作，才能分享個人的知 識，提升團體成員的知識，形成「學習社群」。在學習網站上，小組成員利 用網路資源可與小組成員討論；並在網路上收集其他的資源來幫助學習活 動的進行（趙金婷，民 89）。學生可來自世界各地，針對某些特定主題的研 究，一起討論、互動，共同研究、探討問題，並且建構他們個別的知識系 統。
1.5 研究範圍與限制
本研究的對象為台中縣某國中的學生，不具有全體國中學生的代表 性，且教材範圍以九十三學年度南一版的國中自然與生活科技教科書中力 矩相關內容為主。研究結果若要推論到其他群體或教材領域時，需謹慎衡 量。
第二章 文獻探討
本章共分為四節，將探究問題導向教學法、合作學習教學法、問題解 決能力、Blog（部落格）等主題。
2.1 問題導向教學法（Problem-based Learning）
2.1.1 PBL 的起源與定義
「教學法在正式教育之所以能有永久的良效‧‧‧‧‧‧是回到實際 日常生活情境，以喚起學生的省思。給學生事物去做，而非給事物去學；
在做的本質中要求學生思考，找出其中的關聯，自然地學習。」（Dewey，
1944）
問題導向學習的根源追溯自進步主義運動，尤其是杜威（John Dewey）
的信念：教師應引出學生探究與創造的自然本能。杜威認為學生的實際經 驗啟發可作為教師調整課程的依據，使課程符合學生的興趣，並積極參與。
1960 年 代 ， 加 拿 大 安 大 略 省 漢 彌 頓 的 麥 克 馬 斯 特 大 學 （ McMaster university）醫師及醫學教育者豪維‧貝羅斯（Howard Barrows），秉持杜 威的理念，將問題導向學習應用在醫學教育，培養學生對實際生活省思的 潛能，他認為醫生除須具備專業知識外同時也要有運用知識的能力，包括 有效運用知識去評估及照顧病患的健康問題，以及有能力擴展、增進知識 和對未來必須面對的問題提供適當的處理（Barrows，1985）。貝羅斯認為 醫學教育最終的目標是：培養醫生有能力以合於人性的處理方式尋求服務 者的健康問題。因此，醫生‧‧‧‧‧‧必須具備知識及運用知識的能力。
（Barrows，1985）
貝羅斯及唐伯琳（R.H.Tamblyn）將問題導向學習，定義為「由努力瞭 解及解決問題的歷程而造成結果之學習」（Barrows and Tamblyn，1980）。
他們將這一歷程歸納如下：
1. 這問題是第一次遇到的，先前未曾有任何準備或研究。
2. 呈現給該生的問題情境與真實環境中的一樣。
3. 該生處理的問題適合其學習程度，讓他能推理及應用知識，接受挑戰及 評鑑。
4. 就問題的處理過程找出所需學習的領域，並引導作個別化研究。
5. 將本研究所學得的技術及知識回頭應用於該問題，以評估學習效率並增 強學習動機。
6. 在處理該問題及個別化研究中得學習，進而歸納統整於該生已有的知識 及技能。（Barrows and Tamblyn，1980）
PBL 教學法受到認同，許多教育學者相繼投入 PBL 的教學與研究，並賦 予新的定義，茲整理成下表 2-1：
表 2-1 問題導向學習定義表
學者 年代 定義
Barrws,& Tamblyn 1980 問題導向學習是由努力瞭解及解決問題的歷 程而造成結果之學習。問題導向學習是以學 習者為中心，且鼓勵他們突破傳統學科之界 線，並透過一特殊問題進而整合相關知識的 方法。
Walton,& Mathews 1989 問題導向學習之原則是將學習者放置在特定 之情境中， 提供他們學習任務與挑戰及相關 資源。
Creedy,Horsfall,&
Hand
1992 問題導向學習是一種教學方法，一種高結構 並 以 學 習 者 為 中 心 之 教 學 方 法 (methodology)，且如 Whitehead 所言為「自 由引導式教育方法」，但並非自由形式之發現 學習，而是具嚴謹性、實踐性之教與學的過 程。
Newman 1993 問題導向學習最純粹的形式為教學者提供小 組問題，後由小組決定相關之知識與解決步 驟。
表 2-1 問題導向學習定義表（續）
學者 年代 定義
Duch 1996 問題導向學習一種以問題為根基的教學方 式，它利用真實問題培養學習者的思考與問 題解決能力，並獲得課程內之重要概念。
Kingetal 1997 問題導向學習是一種催化批判與創造思考 技巧的教學策略，也是一種催化後設認知之 教學策略。
Albion,& Gibson 1998 問題導向學習為一種教學設計。
Camp 1999 問題導向學習是一種影響學習者「全人」的 教學模式，是屬於派典上之轉變(paradigm shift)，亦是教育方法與哲學的組合。整個 學習方式是以學習者為主體，而學習焦點集 中於所欲探討的問題之上。
Tam 2001 問題導向學習為一種教學形態，其特徵是透 過真實生活形成的問題，在班級內進行小組 教學及促進學習者之自我導向學習，在此一 學習過程中，教學者居於催化、引導之角色。
2.1.2 PBL 的內涵與特徵
問題導向學習之內涵根據 Nash 之看法，問題導向學習根植於五個重要 之假設：
1. 學習者在真實情境中才能產生學習。
2. 學習者主動參與學習過程才能產生學習。
3. 學習者具自我導向性、富動機且能受問題吸引。
4. 學習者重複地進行問題解決活動以成為有效率的問題解決者。
5. 學習者將學習價值內化並進行自我導向學習以成為終生學習者 (引自 Kingetal.,1997)。
基於上述五項假設，問題導向學習所呈現出的主要學習特徵分別為：
1.以問題為學習的起點；2.問題必須是學生在其未來的專業領域可能遭遇 的非結構性的問題（ill-structured problems）；3.學生的一切學習內容 是以問題為主軸所架構的；4.偏重小組合作學習，較少講述法的教學；5.
學生必須擔負起學習的責任，教師的角色是指導後設認知學習技巧的教練
（Cordeiro & Campbell, 1995; Gallagher, Sher, Stepien & Workman, 1995;
West & Watson, 1996）。
1. 以問題為學習之起點：問題導向學習以問題為學習之起點，整個學習歷 程緊扣著問題而生，其與傳統教學法分壘之特徵，即在藉由解決真實問 題之學習方式來介紹重要概念。且 Tam (2001) 更強調問題導向學習與 同樣是問題中心之教學法 (如個案教學法，Case Method) 不同的是，
在問題導向學習中，問題呈現之時機須先於學習者所應學之基本概念，
用以引發學習者之學習動機與興趣，以問題為學習核心，進而往外延伸 相關學習概念，在學習活動中，學習者必須主動確認自己的學習需求，
搜尋所需了解之知識與資訊，以進行問題解決的活動。亦即相對於傳統 講授式課程中學習者被動地接受知識之學習方式，問題導向學習是以問 題來刺激學習者之思考，提供學習者主動參與議題討論之機會，並透過 教學者之回饋與協助，以學習新知。
2. 問 題 必 須 是 學 生 在 其 未 來 的 專 業 領域可能遭遇的非結構性的問題
（ill-structured problems）：問題導向學習非常重視學習問題的複雜 性 ， 以 「 非 結 構 性 的 問 題 」 取 代 傳 統 教 學 常 用 的 「 結 構 性 問 題
（well-structured problems）」，因為「結構性問題」通常是有「標準 答案」，但學生在生活中所面臨的科學問題是「非結構性問題」，也是「沒 有標準答案」的。Pavelich, Olds & Miller（1995）在其所設計的 EPICS
（Engineering Practices Introd-uctory Course Sequence）的課程 實驗研究顯示，大學裡的科學及工程學科的入門課程，以這種「運用真 實的問題，給予學生真實的解決問題經驗」的方式教學，可以提升學生 在其專業領域上的問題解決能力。所以，運用非結構性問題讓學生瞭解 真實的科學世界中並無真正的「標準答案」，只有符合目前科學認知的
「真理」，跳脫「追求唯一標準答案」的僵化思考模式，才能夠培養學 生真正解決問題的能力。
3. 學生的一切學習內容是以問題為主軸所架構的：「問題導向學習」非常 強調以「問題」為學習的起點，而不是像傳統的教學，先學習學科內容，
再嘗試解決問題。因為「問題導向學習」的原創者認為從「問題」開始 的學習過程，才是真正反映出日常生活中實務工作者的學習歷程，為解 決問題而學習。科學家是先發現問題現象，為解決科學問題，蒐尋並閱 讀相關理論，進行實驗，以獲得解決問題的方法，在這過程中，其科學 知識同時獲得成長。所以，一切的學習活動都是與所要解決的問題相 關，以解決問題為目標，因此，以問題為起點的「問題導向學習」，符 合「提供學習者『真實的學習情境』」的精神。
4. 偏重小組合作學習，較少講述法的教學：問題導向學習較偏重小組學習 (Maxwell etal.,1999)，團體內的成員必須相互分享知識與分擔責任。
Marsh(1999)認為在問題導向學習的學習過程中，學習者以小組之形 式，一起合作以進行真實問題之解決活動，透過此一歷程，學習者不但 可獲取新知識，更可習得問題解決與溝通技巧及團隊領導能力等。
5. 學生必須擔負起學習的責任，教師的角色是指導後設認知學習技巧的教 練：教學者是問題導向學習成功與否的重要關鍵人物。在問題導向學習 之學習過程中，教學者必須創造能引起學習者學習動機之教學環境 (Schroeder,& Zarinnia,2001)，一旦教學者確認環境設計完成後，教 學者便要轉化其角色為催化者、教練(coach)、引導者 (tutor)、資源 的提供者(resource provider)、共同學習者(co-learner)、與學習者 一起探索意義的冒險家(王千倖，民 8 8；林繼昌，民 88;Burch,1995;F rost,1996;Glasgow,1997;Heliker,1994;Tam,2001)，而 Barrows(1985) 認為所謂催化者應該是：(1)非直接指導性的，(2)能引導團體過程，(3) 能幫助學習者之學習步上軌道，(4)允許學習者掌控學習的過程，(5) 幫助學習者確認學習需求，(6)能確認與接受學習者之能力與問題，(7) 能評量學習者之學習。亦即，在問題導向學習中，教學者居於輔助學習 的地位，與傳統教學中教學者之權威角色大相逕庭。根據上述所歸納之 問題導向學習特徵可得知，整個問題導向學習之學習的過程是以學習者 為中心，在小組中進行學習，且於此過程中，教學者必須催化整個問題 解決的過程，指引、誘導並支持學習者的主動學習，而非單方面講授或 直接地提供學習者解決的方法(Burch,1995;Tam,2001)。
2.1.3 PBL 實施方式與教學設計
King 等人(1997)認為須建立基礎原則(ground rules)可促進開放且支
持的學習環境，由於問題導向學習偏重小組討論學習，因此要如何維持小 組討論氣氛(包括建立開放、信任與具支持性的氣氛)，便顯得相當重要 (Harasym,& Mandin,1992)。教學者必須將討論的自主權交還給學習者，採 非直接指導性的引導方式，而是在學習者困惑時，適時加以澄清並促使其 理解。而在分組之後，廖志飛(民 90)認為，在問題導向學習實際之學習過 程中，小組討論活動可依下列詳細步驟進行：
1. 了解問題並對問題進行探討。
2. 提出可以解釋「問題」的假說。
3. 回顧已知知識是否足以解決目前之問題。
4. 確認尚待學習的範圍。
5. 決定小組學習議題，確認學習議題與問題相關，並建立學習時間表。
6. 確定適當之學習資源，包括資源種類、資源位置。
7. 各個小組成員自行蒐集資料，進行自我導向學習，Rankin(1992)建議學 習者的資源蒐集來源可以包括圖書館、實驗室、與其他學習者及教職員 討論等。
8. 提供個人所獲得的知識與同儕分享，並確知自己提供之資料不會造成其 他學習者之混淆，同時在討論中客觀地聆聽同儕所提供之意見。
9. 同儕共同討論及評估資料來源與正確性，並針對每一議題所遇困難尋求 解決辦法。
對於以上的問題導向學習活動步驟，Cooke 與 Alavi 也建議學習者在進 行問題導向學習之小組討論與學習時，可依表 2-2、表 2-3、表 2-4 所列舉 之學習思考方向，循序漸進地完成小組討論與互動。
表 2-2 問題導向學習的實施過程表(一)
重要問題 有用提示
情況有改善的必要性嗎 z 分析資料
z 確定線索 什麼情況需要改善 z 寫下情況
z 檢視這些需改善的情況是不是
z 跟學習內容有關 你對這些情況的解釋為何 z 列出假設
z 哪些是最可能的假設 為了在確認或拒絕這些假設， 你需
要去學習些什麼
z 列出學習需要
哪裡可以找到這些學習材料 z 確定可能的資源( 圖書館影片、個 人、經驗… 等)
你要如何盡力組織自己去發現你所 想要知道的知識
z 決定所要尋找的資源
z 計劃小組自我導向的學習活動
z 決定你如何與小組分享資訊 進行自我導向學習
資料來源：Problem-based learning in a health science curriculum (p.188),by M.Cooke & C.Alavi,1995,London,England:Routledge.
表 2-3 問題導向學習的實施過程表(二)
重要問題 有用提示
你如何獲得幫助你去確認、拒絕假設 的知識
z 分享訊息
z 根據對訊息之了解來檢視假設 你需要更進一步的資訊嗎 z 對於小組已經找出的解決方法，
做更進一步的質疑
資料來源：Problem-based learning in a health science curriculum (p.189),by M.Cooke & C.Alavi,1995,London,England:Routledge.
表 2-4 問題導向學習的實施過程表(三)
重要問題 有用提示
這些你所獲得的知識能夠幫你去接 受、拒絕或成立先前的假設以便做出 對事實的判斷嗎
z 檢示需要改進之情況檢視假設
根據對於確認、拒絕或成立假設的了 解，你能做什麼樣的判斷?
z 根據更進一步的資訊，檢視所要改 進的情況
針對你的判斷，做出行動 z 發展行動計劃
z 確定目標
z 確定達到目標的方法
z 確定檢視計劃的方法
資料來源：Problem-based learning in a health science curriculum (p.189),by M.Cooke & C.Alavi,1995,London,England:Routledge.
2.1.4 SBL（主題導向學習）與 PBL 之比較
瞭解 PBL 的內涵、特徵、教學設計，對照傳統的主題導向學習（SBL），
可發現 PBL 與 SBL 在教學的理念、教學的目標、教學活動的實施皆有著極 大的差異，PBL 是以學習者為中心、SBL 是以教學者為中心；PBL 是藉由解 決問題的過程達成教學目標、SBL 是以學習達到目標；PBL 是以合作學習為 教學活動進行的主軸、SBL 是以教學者講授主導學習的過程。研究者綜合整 理兩教學方法之差異，比較如下表 2-5：
表 2-5 主題導向學習（SBL）與問題導向學習（PBL）之比較
SBL PBL
先學習學科內容，再嘗試解決問 題。
以問題為學習之起點，透過問題的 解決，達到學習目標。
有標準答案的結構性問題。 沒有標準答案的非結構性問題。
以教師為中心的教學，教師主導學 習過程，學習者被動學習。
以學習者為中心的教學，學習者擔 負起學習的責任，教師扮演輔助的 角色。
偏重講述法的教學。 偏重小組合作學習。
教材內容有組織性，教師主觀處理 後的理想狀況。
學習者在日常生活中遭遇的真實 狀況。
2.1.5 PBL 相關研究整理與分析
PBL 教學法受到許多教師的重視，相繼投入實際的教學研究，整理有關 的文獻，針對這些研究的教學設計和研究結果分析比較如下表 2-6：
表 2-6 PBL 相關研究整理與分析
研究者 研究主題 PBL 教學設計 研究結果 劉為國（民 91） PBL 在高工 單 晶
片微電腦控制設 計課程之教學實 驗
高職三年級生，小 組合作，教師參與 小組討論。
z PBL 教學法，學 生的學業成就 及設計能力優 於 傳 統 教 學 法。
郭裕芳（民 92） 問題導向學習與 傳統教學法在高 職自然科學學習 成就之比較研究
高職三年級生，小 組合作學習、沒有 小組導引教師、使 用網路二段式另 有概念診斷評量。
z 傳統教學法的 學習成就優於 PBL 教學法。
z PBL 教 學 法 的 延宕測驗成績 較傳統教學法 佳。
邱漢東（民 92） 以主題導向學習 法語問題導向學 習法建立學生正 確物理概念之比 較研究──以電 動機為例
國中二年級生，小 組合作、先由實作 引起動機、使用網 路二段式另有概 念診斷評量。
z PBL 教 學 法 學 習成就測驗成 績優於主題導 向學習法。
z PBL 教 學 法 可 提升學生蒐集 資料、發現問 題與解決問題 的能力。
游文楓（民 92） 網路化問題解決 教學策略對學生 生物學習成效的 影響
國中一年級生，使 用非結構化問題 解決測驗、小組合 作、設計網路教學 平台。
z 網 路 融 入 PBL 能夠提升學生 非結構化問題 解決能力。
z 有助於資訊使 用 能 力 的 提 升。
表 2-6 PBL 相關研究整理與分析（續）
研究者 研究主題 PBL 教學設計 研究結果 林國書（民 92） PBL 教學在國中
理 化 學 習 成 效 之研究
國 中 二 年 級 生，小組合作學 習、利用 phpBB2 建 立 網 路 討 論 區、使用網路二 段 式 另 有 概 念 診斷評量。
z PBL 教學法學 習 成 就 成 績 優 於 傳 統 教 學法。
丁大成（民 92） 應用 PBL 教學法 幫 助 國 中 生 建 立 正 確 物 理 觀 念
國 中 二 年 級 生，利用非結構 性 情 境 式 問 題、使用網路二 段 式 另 有 概 念 診斷評量。
z PBL 教學學生 在 後 測 成 績 比 前 測 成 績 有顯著差異。
z 延 宕 測 驗 無 顯著差異。
林詩華（民 93） 「 傳 統 主 題 導 向學習法」、傳 統「問題引導學 習 法 」 及 網 路
「 問 題 引 導 學 習法」學習成效 之比較研究
國 中 二 年 級 生 ， 架 設 網 路 PBL 教學網站、
使 用 網 路 二 段 式 另 有 概 念 診 斷評量。
z 「 傳 統 主 題 導向學習法」
及網路「問題 引導學習法」
學 習 成 效 達 顯著進步。
黃偉銘（民 93） 「 問 題 導 向 學 習」與「傳統教 學法」在國中自 然 科 學 問 題 解 決 能 力 之 比 較 研究
國 中 二 年 級 生，雙層式另有 概念網路施測。
z 問 題 導 向 學 習 法 能 有 效 提 升 學 生 的 結 構 性 問 題 解決能力。
2.2 合作學習教學法
2.2.1 合作學習的定義與原則
Richard Schmuck（1998）就指出「合作」是學者根本的一個關注要點。
隨著全球社會情況日趨複雜，學習合作是一項重要的課題，近年來的教育 思想趨勢及研究更顯示出合作學習的重要性。
有關「合作學習」的研究相當繁多，國內外學者有許多不同的解釋和 看法。研究者整理國內外學者對合作學習的定義，如下表 2-7：
表 2-7 合作學習的定義
學者 合作學習之定義
Slavin（1985） 合作學習是一種有系統有結構的教學策略，在 小組合作學習中，老師將不同能力、性別、種 族背景的學生分配於同一小組內一起學習，這 種教學法能適用於大部分的學科與不同的年 級。從學習歷程的角度來看，合作學習的歷程 乃是傳統教學的一種變通方式，學生在四至六 人的異質性分組中一起學習，共同分享經驗，
接受肯定與獎賞。但是合作學習會因程序、預 期結果及將賞方式不同，而有不同的學習方法。
Parker（1985） 合作學習提供一種合作的學習環境，讓學生在 異質小組中與同儕共同學習，互相幫忙，分享 資源，並且能在批判與修正中分享彼此的觀 點，最後共享成果。並且在此種合作的學習環 境中，孕育出更多的合作行為。
Sharan & Shachar（1988） 指出兒童的合作學習乃是學習活動的一種再設 計，鼓勵兒童在小組內分工合作，它整合了教 室的學習活動及社會的互動等認知與情意二層 面的學習，在同儕溝通、互動之下，加速了小 組的學習進度並分享學習的喜悅。
表 2-7 合作學習的定義（續）
學者 合作學習之定義
Olsen 與 Kagan (1992) 合作學習是由分組學習活動組成，因此學習是 建立在小組成員之間的社交性結構之資訊交 流，而每位組員不僅要為自己的學習負責，也 需激勵其他組員學習。
Breeden 與 Mosley(1992) 合作學習指學生在結構化的小組中一起學習，
互相幫助，並由其努力獲得獎勵。
Hendrix (1996) 合作學習是學生一起學習並且為彼此的成功負 起責任，此一觀念與傳統順從及命令式的教育 觀念有明顯的差別。
林生傳（1992） 合作教學主要利用小組成員之間的分工合作，
共同利用資源，互相支援，去進行學習；並利 用小組本位的評核及組間的比賽，製造團隊比 賽的社會心理氣氛，以增進學習的成效。一方 面使學習機會更為平等，一方面也使學習動機 更為強烈。
盧富美（1992） 合作學習是一種有系統、有結構的教學策略，
教師選擇異質分組，讓兒童在能力不相當的同 儕溝通與互動下進行合作學習，以增進個人的 學科成就並達成團體的共同目標。
周立勳（1994） 合作學習主要為運用社會心理學有關團體動力 的基本原理，在班級中將學生分成若干小組（通 常是 2-8 人的異質小組），安排一種團體學習 活動（groupwork），促使成員互動，協調合作 或交換知識，以達成共同目標，從而增進學生 間的人際關係，提高學習效果的教學策略。
王岱伊（2002） 合作學習是將兩個以上的人組成一個群體，一 同參與某個活動，組內的成員必須經過協調或 是溝通，以達到大家所認同的目標。
2.2.2 合作學習的原則與特色
“Coming together is a beginning; keeping together is progress;working together is success.＂－Henry Ford
Ngeow (1999)認為實施合作學習的教學時，應有如下的原則：
1. 群組學習的目標是分享學習的成果。
2. 群組成員最好是 3~5 人。
3. 要有好的信任感才能有好的合作行為。
4. 確定組員已發展成相互依賴的關係。
5. 分工合作的任務及個人的責任必須明確的說明。
Johnson 與 Johnson（1994）指出合作學習要能達到效果，有五項不可 或缺的要素，學生在實行合作學習時若能具備這五項要素，則其學習效果 越好。此五項要素即為：學生能建立正向積極的互賴性、增進面對面互動 的機會、清楚了解個人績效責任以達到小組目標、經常使用人際及小組互 動技巧、以及使用團體歷程增進小組合作的效率。以下介紹其內容：
1. 正向的互賴性（Positive Interdependence）：所謂正向互賴性，是指 在合作學習的情境中，學生的學習具有兩種責任，不只本身要參與學 習，也應督促組內的每位組員都能參與。如何讓同儕之間產生正向的互 賴性，Johnson 兄弟（1994）建議了四種方式：（1）正向目標的互賴性
－教師要建立明確的小組或共同的目標，例如：學會指定的教材並確定 每位組員也都了解；（2）正向的獎賞互賴性－當小組目標達成時，每位 組員都能得到同樣的獎勵；（3）正向的資源互賴性－每位組員分配一部 份工作任務的資料、材料等等，讓每位組員都需負責並了解到小組是缺 一不可的；（4）正向的角色互賴性－每位組員被分配不同但彼此相關的 小組角色，例如：紀錄者、檢查者、組長、、、等，以增進其對小組的 向心力及認同感。
2. 面對面促進式的互動（Face-to-Face Promotive Interaction）：促進 式互動（Promotive Interaction）意思是學生能促進彼此成功。這樣 的互動能使學生彼此交換所需的資源、鼓勵彼此達成小組或個人目標、
更有效的處理訊息等等。因此透過此種良性的互動，能讓學生互相激 勵、共同完成其目標。
3. 個 人 效 及 責 任 （ Individual Accountability/Personal Responsibility）：通常實行合作學習時，培養學生個人的責任感有幾 種方式：（1）盡量不使小組的規模太大，規模越小則個人績效越重要；
（2）施予每位組員個別測驗；（3）以口頭的方式抽點學生報告小組作 品；（4）指定每組一位學生為檢查者（checker），負責詢問別組組員其 小組答案的原由；（5）讓每位組員有教導別人的機會。個人績效能讓每 位學生有平等的機會分享小組的成就，並且使小組了解組員需要加強、
幫助之處，也讓組員了解自己在小組中必須盡力。
4. 人際及小組技巧（Interpersonal and Small-Group Skills）：人際及 小組技巧能堅固合作學習的實行。小組的社會技巧越好，小組學習的質 與量就越高。此種合作技巧有四個等級，由低至高為形成（Forming）、
運作（Functioning）、形式化（Formulating）及發酵（Fermenting）。
5. 團體歷程（Group Processing）：團體歷程的目的是澄清及增進組員達 成共同合作的效能。團體歷程可分為兩種程度：小組及整個班級的團體 歷程。要使小組團體歷程實行成功，有下列幾項要點：（1）給予足夠的 時間使學生熟悉團體歷程。（2）提供完整的歷程結構（例如：列舉今天 小組做的很不錯的三件事及一件你自己覺得還可以改進的事項）。（3）
強調積極的回饋，團體歷程盡量詳細、精確。（4）使學生能參與歷程。
（5）提醒學生在歷程中使用合作的技巧，並對學生說明此歷程的目的。
此外，在整個班級的團體歷程中，教師應有系統地觀察每一小組的合作 情形，最好事前能準備觀察紀錄表，以了解每一組的情形以給予建議。
結合以上 Slavin 及 Johnson 兄弟的論點，合作學習的特質除了注重 小組目標達成，小組成員間分工合作外，也強調學生本身的學習參與度。
鐘樹椽（1993）即認為合作學習的特色是學生彼此互動頻繁，且幾位學生 為一組共同參與學習。合作學習讓學生在學習的過程由彼此競爭者變為互 助合作的角色，相信只要能好好運用合作學習的技巧，及規劃完整清楚的 學習流程，成功的合作學習不但對學生的學業成就有幫助、更能增進其人 際關係。
2.2.3 網路合作學習 1. 網路合作學習的定義
Khan(1998)將網路教學（Web-based Instruction ,WBI）定義為：“以 超媒體為主的教學規劃，利用網際網路的特性及資源，創造一個有意義的 學習環境，其目的在培養個體自動學習的習慣，及支持其持續學習的活動
“。陳年興（民 86）指出，Inernet-based 有三種學習環境：網際空間學 習環境、網路課程教材自習、即時群播視訊教學。其中網際空間學習環境 可作為課堂教學的延伸及補充，利用討論區、線上教材等將文字、多媒體 及程式等教材在網路上呈現。Khan(1998)認為 WBI 的主要特徵包括有：互 動的、多媒體的、開放系統、線上搜尋、全球化容易存取的、全球使用的 一致標準、提供線上資源、多元專家知識、電子化的出版品、可掌控學習 者等。
2. 網路合作學習的原則
學生們可以在網路上分享或質疑彼此對問題的看法，建構起自己的知 識與觀點，數位時代的互動式學習，不再仰賴老師給予「正確答案」。社會 建構主義認為個體知識的形成，是由社會群體的互動所建構而來的，由此 觀點看來，網路學習社群是一個合作學習的虛擬環境，提供一個群體互動、
建構知識的機制（王智玄，民 89）。學習要團體中的成員善用各種資源分工 合作，才能分享個人的知識，提升團體成員的知識，形成「學習社群」。在 學習網站上，小組成員利用網路資源可與小組成員討論；並在網路上收集 其他的資源來幫助學習活動的進行（趙金婷，民 89）。學生可來自世界各地，
針對某些特定主題的研究，一起討論、互動，共同研究、探討問題，並且 建構他們各別的知識系統，因此利用網路所提供的許多工具，例如：
E-mail、BBS、聊天室，可在網路上進行進行特定主題的討論。
3. 網路合作學習的教學設計
要有好的教學設計，才能善用科技提升及創造好的教學成效，否則只 是將教育科技化，品質及內容並沒有提升。周倩和孫春在(民 85)認為網路 學習中促進合作學習有三個不可缺少的因素：(1)電腦網路所提供的通訊管 道(communication channels)。(2)合作學習課程與作業(courseware and tasks)。(3)合作學習的策略與步驟(strategies and procedures)。
4. 網路合作學習的相關研究
整理國內外網路合作學習相關研究，有探討不同性別和能力混合分組 在電腦合作學習成就及態度上的差異性，有探討傳統教學、遠端合作學習、
近端合作學習以及自我引導式學習的比較，發展與課堂合作學習結合的網 路學習模式，研究網路環境下的合作學習與個別學習中，對於合作學習與 問題解決方面等各方面的研究，茲整理如下表 2-8：
表 2-8 國內外網路合作學習相關研究
研究學者 研究重點 研究結果
鐘樹椽(民 85) 以國小四年級 299 位學 生為對象，探討不同性 別和能力混合分組在電 腦合作學習成就及態度 上的差異性。
z 不同性別能力混合編 組的學生，在學習保 留的學習成就上沒有 顯著差異。
z 不同性別能力混合的 各組學生在學習保留 上的學習成就上沒有 顯著差異。
z 異性的存在與否，學 生認為不會造成學習 上的困擾。
z 高能力女生的小組領 導比高能力男生的小 組 領 導 較 受 組 員 肯 定。
李裕雄(民 90) 以二十位六年級學生經 十四週的活動， 探討參 與校際合作學習活動對 學生的影響上。
z 發現學生對於食物鏈 主題的認知、電腦學 習以及同儕互動方面 均產生正面效果。
Johnson,Johnson and Stanne(1985) (引自周 惠文，民 88)
針對 70 位 8 年級學生其 中 37 位男生和 33 位女 生，每天進行 45 分的基 本 地 理 概 念 與 讀 圖 教 學，持續 10 天。
z 發現在操作電腦、成 就、問題解決能力、
對事物的認知和應用 表現，都比競爭和自 我學習的表現好。
表 2-8 國內外網路合作學習相關研究（續）
研究學者 研究重點 研究結果
Dalton,Hannafin and Hooper(1989) (引自周 惠文，民 88)
進行 60 位 8 年級學生教 學 活 動 ， 其 中 男 生 29 位，女生 31 位，教授人 類泌尿、生殖系統的解 剖，每單元 30 分鐘，共 16 單元。
z 發現合作組學習結果 較好，低能力男生較 喜歡自我學習，低能 力女生較喜歡合作學 習，高能力者無差異。
Hooper,Williams and Temiyakarn(1993) (引 自周惠文，民 88)
進行數學運算的教學，對 象為 175 位 4 年級學生。
z 發現合作組成果和效 率顯著較好，對團體 的態度也較好。
Alavi(1994) ( 引 自 周 惠文，民 88)
研究 127 位 MBA 學生其中 77 位男生 50 位女生， 以 管理資訊系統個案研討 教學，進行每週 3 小時持 續一學期的活動。
z 研究發現合作組學生 成績顯著較傳統組學 生成績高，並且自我 評估的學習技術與經 驗，合作組也較好。
Susman(1998) 研究網路環境下的合作 學習與個別學習，對於問 題解決能力的影響。
z 在二十三份報告中發 現，網路學習環境下 以問題解決為中心的 合作式學習，最能有 效增加學生的學習成 效、團體的互動關係 及學習意願。
Park(1999) 探討網際網路的學習環 境對學生的問題解決能 力及後設認知的影響，研 究對象為 78 名九年級和 十年級修習生物課程的 學生。將學生分為傳統教 學的控制組及進行網路 教學的實驗組。
z 研究結果顯示在後設 認知的學習成就上實 驗組的學生有顯著優 於控制組的學生，而 在問題解決的成就上 實驗組學生卻沒有達 到顯著優於控制組學 生。
2.3 問題解決能力
2.3.1 問題解決的意義
在我國九年一貫課程綱要中提到，現階段學校教育的目標應以培養具 有獨立思考及問題解決能力的學生為標的（教育部，1998）。同時在學習科 學的過程中，問題解決一直是一個相當受重視的議題（包景濂，2000）。學 習者必須不斷的從省思的歷程中，進行有意義的主體建構過程來達成問題 解決的目的（端木蓉，1998）。由此可知問題解決在今日教育與學習上扮演 著相當重要的角色。表 2-9 為學者們對問題解決的意義之闡述。
表 2-9 問題解決的意義
學者 問題解決的意義
Gagne（1977） 「問題解決」是一種歷程，是將以前所學過的規 則組合，應用到解決一個曾經發生或不曾出現的 問題方案上的歷程。
Polya（1981） 「問題解決」是指有意識地尋找某些恰能達到一 項已明確構想、但無法立即達到的目標之行動。
找出如此的行動，即是解決問題。
Chi & Glaser (1985) 學習者在遇到問題時，會先從舊經驗中尋求自然 的解決方法，若無法解決，則再嘗試各種不同的 可能方式。
Kahney（1986） 利用個體已學過的知識技能去滿足情境問題的 需要，以獲至解答的過程。
Hatch（1988） 「問題解決」是對問題尋求可行方案的過程。
Mayer (1992) 問 題 解 決 」 包 含 了 兩 個 要 素 ： (1) 問 題 表 徵 (problem representation)：即學習者對問題所 建 立 的 心 智 表 徵 ； (2) 問 題 解 法 (problem solution)：即學習者設計解決策略並執行之，
以達成解決問題的目的。
Hunt（1994） 問題解決即個體在問題產生後基本上會進行問 題解決的認知，再利用既有的知識與技能去符合 新情境的需要以獲得解答的過程。
表 2-9 問題解決的意義（續）
學者 問題解決的意義
張春興(1996) 面臨問題時，學習者會綜合運用本身已有的知 識，以達到解決問題的目的。
Deek 和 McHugh (2000) 「問題解決」過程可以主觀及客觀兩個角度來探 討。以主觀的角度而言，學習者在達成目標的過 程必須經歷一連串主觀的心智狀態的改變，從發 現問題以至最後尋求解決策略來解決問題；而以 客觀的角度而言，學習者在解決的過程也同時創 造了一個從問題的已知狀態到目標狀態的轉換 過程。
因此，「問題解決」可以說是當學習者在特定學習領域中能感知某個無 法以直接簡單的方法解決的問題存在，並同時瞭解此問題的已知條件和目 標，接著運用所學的知識及尋求其他協助，設法規劃解決的策略，最後實 際執行解決策略以解決問題。綜合以上所說，可知問題解決是指個體在遭 遇問題時，會以已有的知識技能或經驗，或是再去尋求與問題相關的新知 識，經由思考以產生可達到目標的解決方法。
學習者在問題解決的過程中需要重新組織舊有的知識形成新的知識架 構，用來達成一定的目標，當問題被解決的同時，學習者在知識及能力與 經驗上也會有所提升，因此從建構主義的觀點來看，當問題獲得解決時，
學習者的知識鷹架也相對有所增長。
2.3.2 問題的本質
學習者在面對問題時，應先對問題的本質及已知條件、要達成的目標 有充分的瞭解，才能選擇最適當的方法來解決。以下為各家對問題的分類 (洪文東、李震甌，2001)，如：一般的心理學者將問題分為：
1. 有結構性問題(well-structured problem)，可依一定程度思考求得解 答。
2. 非結構性問題(ill-structured problem)，因情境不明或因素不足而不 易找到答案。
Greeno (1978)也提出了六種問題：(1)歸納性結構；(2)轉換(歸納或
假設考驗)；(3)排列；(4)排列的轉化；(5)結構與轉化(組合)；(6)整理問 題與歸納結構，其中以(5)、(6)的問題，更需要複雜的高層次思考來解決 問題。
Best (1992)則發現問題可分為：
1. 定義明確的問題：能清楚說明問題的開始狀態，並由目標的校標評量各 種可能的答案。
2. 定義不明確的問題：可能是問題的起始狀態模糊或難以說明者，或是目 標狀態不明確，使從起始狀態到目標狀態所需的運作不清楚等(方崇 雄，1999)。
其中以無結構性或是定義不明確的問題來作為學習的訓練，由於此類 型問題需要學習者釐清問題定義、蒐集相關資料‧‧‧‧‧‧等較具開放 性的思考空間，對學習者思考能力的激發及提昇是相當有幫助的。
2.3.3 問題解決的歷程
思考解決方法以達成目標的過程，學習者需考慮問題的已知條件及學 習者已有之相關知識範圍，可見問題解決是一種複雜的高層次思考活動。
為了瞭解問題解決的歷程，許多學者提出問題解決歷程之步驟或階段，可 從中觀察學習者在解決問題過程中的活動及思考情形，以期對各個學科領 域均有幫助(Newell & Simon,1972)。而各家對問題解決歷程之說法不一，
但多數學者依循由 Dewey (1910)及 Wallas (1926)分別以科學和創意觀點 所提的問題解決歷程的模式。
Dewey (1910)認為問題解決歷程可以分成以下的五個步驟：
1. 遭遇問題：解決問題最重要的是解決者能察知問題的存在。一般人由於 平日沒有發現問題的習慣、相關先備知識不足或是受到時間限制等原因 而無法成功地發現問題，因此，這個步驟不但重要而且十分困難。
2. 界定問題：在發現問題的存在及重要性之後，解決者要去確認問題的本 質及問題的需求和限制，才能尋求解決問題的方法。
3. 發展假設：學習者必須根據解決問題的目標，提出合理的解決方案。
4. 驗證假設：逐一檢測所有可能解決方案的可行性，並找出最適當的解決 方案。
5. 應用：選出最適當的解決方案，並運用在解決問題上。
Wallas (1921) 以創意的觀點，認為「問題解決」重要的是洞察力，
及發掘解決方法的敏銳察覺力，因此，提出以下四個問題解決的階段：
1. 準備期：根據問題的需求，蒐集與解決方案有關的所有資訊。
2. 蘊釀期：重新思考問題，有時候可以先將問題擱置一旁以利思考。
3. 啟發期：洞察可能解決方案。
4. 驗證期：檢驗所提出的解決方案，並確定其是否能解決問題。
Polya (1945) 根據其教學經驗和觀察，提出以下的「問題解決」四階 段：
1. 了解問題：表達問題、確認目標，已知條件，並找出目標和己知條件之 間的關係，解決者可藉由圖形或符號的表達，以釐清對問題的概念。
2. 設計解決方案：列出可能解決方案，參考其他類似的問題，並將問題細 分成數個子問題。
3. 執行解決方案：萃取出最適當的解決方案，分配每個子問題的細項工 作，並檢測這些細項工作和已知條件及目標之間的關係。
4. 回顧：考慮執行的結果是否有爭議，並和其他問題比較評估其效用及正 確性。
Hayes (1980)則在分析問題解決的過程時，發現問題解決有幾個階段：
(1)確認問題；(2)擬定解決計劃；(3)蒐集並探索資訊；(4)實際行動；(5) 評估結果。
Treffinger 及 Isaken (1992)則提出了創造性問題解決(Creative Problem Solving)模型，認為問題解決歷程有三成分六階段：
1. 了解問題：發現挑戰、發現事實、瞭解問題。
2. 激發構想：發現點子。
3. 行動計劃：發現解答、尋求接受。
Deek & McHugh(1999)認為問題解決歷程可以分為以下幾個階段：(1) 了解及定義問題；(2)規劃解決方法；(3)設計及執行解決方法；(4)證明及 驗證結果。
綜合以上學者的見解，學習者在遇到問題時，應先瞭解問題的條件及 目標，蒐集相關資料後，加上自己已有的知識技能和舊經驗，尋求可能的 解決方法，假設、推測欲達到的目標成果與這些解決方法的相關程度，或 其他的評量標準來決定最佳解決方法。再針對此方法考慮每個步驟、使用 的策略等實際行動，以進行問題的解決。以最後的結果與最初的目標比較，
再回顧問題解決的過程，加以修正解決方法的行動，以期能達成目標。
2.3.4 問題解決的教學策略
在教育部的國民中小學九年一貫課程綱要中，將問題解決能力列為學 生所需具備的十大基本能力。在現行的教學中，問題解決的教學策略，仍 是教師相當陌生的教學環節。在問題解決的教學，常由教師引導學生經由 辨認問題、研究問題、設計和規畫解決方式、評量解決途徑、執行解決方 法、評量檢討結果與改進等過程。除了這樣的教學策略外，是否有其他策 略及在教學中應該注意的呢？針對解決問題教學策略與應用要領，李隆盛
（1995）指出解決問題教學策略有下列三個特徵：
1. 學習應強調合作的重要性。
2. 訓練學生在邏輯思考中發展其創造力。
3. 運用實物及事件了解概念符號及推論之原理原則。
另外亦有學者從眾多解決問題研究文獻中，歸納出解決問題教學策略 應注意的問題。Johnson 在 1987 年提出對解決問題教學策略的建議為(引 自陳雯靚，2001)：
1. 規劃學生能力可及但不熟悉的活動。
2. 提供學生不同類型的問題，注意給學生問題而不只是練習。
3. 教導學生各種解決問題的策略和解決問題的整體計畫。
4. 利用開放式的設備和作業問題使學生有界定和解決問題的經驗。
5. 讓學生在試行解決方案之前先腦力激盪各種可能的解決方案。
6. 鼓勵學生革新性及創造性的構想及解法。
7. 旁觀學生實驗各種技術以解決問題，但在學生面臨大挫折前給予幫助。
8. 詢問可促進學生興趣和參與的引導性問題。
9. 著重較高層次思考能力(如分析、綜合和評鑑)的教學。
問題解決的教學策略，是教師所應當學習及了解的。但是在實際教學 和研究中，卻常為教師所忽略。從上述的內容中可以發現，提供學生合作 學習機會、開放式及創新的教學活動、促進創造力、邏輯思考及判斷力的 高層次能力，是我們所要再加強的教學策略。
綜合上述的資料顯示，問題解決是一種複雜的認知、心智活動及解題 的歷程，在這歷程中，個體會運用舊有的經驗、知識、技能，來從事、滿 足新情境的需求，以達到問題或困難的解決。但是在現今知識爆炸的世代，
知識的半衰期更是急遽的縮短，因此唯有培養學生具備問題解決的基本能 力，才是教育的當務之急。
2.4 Blog（部落格）
2.4.1 Blog 的起源
Blog 產生於兩個偶然。一是賈斯汀·霍爾(Justin Hall)在自己的個人 網站上首創記錄日記的這種寫作模式；二是戴夫·溫納（Dave Winer）創造 的網路軟體演變為網路日誌的技術模式。
賈斯汀．霍爾在 1996 年開設了自己的個人網站，用 4800 篇網路日記 詳實地記載自己在南加州大學影視研究學院讀書、生活的點點滴滴，被譽 為“個人 Blog 之父＂。開啟今日 Blog 的人應該是戴夫．溫納，這位 1997 年 UserLand 軟體公司的 CEO，他最初的想法，幫助那些不擅長網頁製作的 人建立個人網站，成就了網路軟體 Scripting News 演變為網路日誌的技術 模式，Blog 也在這種無心插柳中，讓每個人都成為了獨立的傳媒發言人，
最終以蜂窩狀的組織結構形成一個龐大的民眾性的文化社區，進而創造一 種新的媒體形勢的理念。Blog 由此被稱為與電子郵件、BBS 和即時通訊並 列的第四網路工具。
Blog 是 Weblog 的縮寫，Weblog 這個字最早是由 Jorn Barger 在 1997 年左右所提出。在此之前，網路世界所謂的 weblog 通常指的是 web log，
是網頁伺服器上的一個記錄檔。到了 1999 年，Peter Merholz 開始把 Weblog 唸成 We Blog，從此有了「Blog」。
2.4.2 Blog 的定義
如果從網路機制上去理解部落格，任何稍懂網路的人都可以輕易指出 它不過就是一種「內容管理系統」、「個人網頁出版系統」，技術上沒什麼了 不起。與其說部落格是一種系統，不如說它是一種網路時代的寫作新概念。
戴夫‧溫納在《What makes a weblog a weblog?T 》一文中表示：
A weblog is a hierarchy of text, images, media objects and data, arranged chronologically, that can be viewed in an HTML browser.
（Blog 是階層式的文字、影像、媒體物件與資料，依日期排列，可透過 HTML 流覽器觀看。）
Wikipedia 給 blog 的定義是：
An online journal, typically consisting of a personal diary or
social and political commentary, sometimes with replies from readers or RSS feeds.（一種在線日誌，以個人日記或社會和政治評論為典型，有 時包含讀者的回覆或 RSS 源。）
「Blog 實際上是一種強調吸收資訊及分享的生活態度，象徵著代表作 者的價值觀與信念，是一種以作者為中心的傳播媒體。」－－《妳不能不 知道的部落格－Blog 是甚麼碗糕啊？》
http://jedi.z6i.org/blog/archives/003856.html，林克寰（2004）。
「Blog 是人們一種新的生活方式、新的工作方式、新的學習方式和新 的交流方式的需要，自然而然逐漸形成的。」－－《復活網絡精神－淺析
「Blog」（Weblog）現象》
http://www.blogchina.com/new/display/16897.html，李紅艷（2003）。
「Blog 不是全新的事物，網站進一步的平民化，個人網站進一步的大 眾化，就是 Blog 浪潮的生命本源。它將個性化的知識積累、信息過濾和深 度溝通推向一個新的境界。」《Blog 復活互聯網平民精神》
http://www.people.com.cn/GB/it/52/303/20021126/874474.html，方東 興（2002）。
「部落格的概念主要有三：頻繁更新（Frequency）、簡單明瞭（Brevity）
以及個性化（Personality）。」－－《The State of the Blog》
http://writetheweb.com/Members/gilest/old/107，Evan Williams
（2001）。
「Blog 是一種獨特的形式，天生於網路，是個人觀點與指向其他事物 超鏈結的組合。」－－《The Whys and Hows of Weblogs》。丹‧吉爾莫（Dan Gillmor）（2002）。
綜合上述各家說法，部落格是網路和「我」兩個元素經過化學作用所 產生的結果。它一種只有在網路時式才有的個人書寫方式，它無法發生於 過去其他時代。只有在網路上一個像「自己家」的空間裡，作者才可能放 情寫作，同時還能輕易地讓來自全球的讀者接觸到。
2.4.3 Blog 的特色
部落格或多或少都具備了下列四種特徵：
1. 彙整：無論部落格裡是圖片、影像、文字或其他任何媒體，媒體被 發表的週期是頻繁或稀疏，一定會按照某個特定的方法加以彙集整 理起來。
2. 靜態鏈結：發表的媒體必須公開於網路之上，並且能夠讓其他讀者 藉由某個固定、不變的網址直接讀取得到，靜態鏈結在部落格的發 展上扮演著相當重要的地位，因為部落格間正是靠著這種鏈結，才 得以密集引用、互相連結。
3. 時間戳印：這個特質的目的是為了要建立起部落格內部的先後順 序，藉以奠定部落格的內在情境依據，因為所有新的創作其實都得 建立在原有的內容之上。
4. 日期標頭：日期標頭是把部落格與世界接軌的重要憑藉。讀者們透 過日期標頭，可以掌握任何一篇文章、圖片、聲音、或影像被發表 或被編修的時空背景。
第三章 研究方法
本研究是運用網路合作學習模式針對問題導向學習的教學，研究採用 準實驗設計之方法進行。
本章將針對研究對象、研究設計、研究流程、研究工具、及資料的蒐 集與分析等分別敘述與說明。
3.1 研究對象
本研究是以台中縣某國中二年級的兩個班級學生為對象，學生人數共 70 人，分班方式為常態編班，無特殊編班情形。參與教學實驗的教師為具 多年教學經驗之自然與生活科技領域教師。
本研究將學生分為兩組，實驗組與對照組各一個班，實驗組採用 PBL 教學及網路合作學習，共 33 人；對照組採用 PBL 教學及課堂合作學習，共 37 人。如表 3-1：
表 3-1 實驗分組 班級
項目
實驗組
（二年七班）
對照組
（二年四班）
教學模式 PBL 教學及網路合作學習 PBL 教學及教室合作學習
人數 33 人 37 人
兩組學生在力矩、能量單元成就前測成績上之差異。分析結果如表 3-2：
表 3-2 實驗組與對照組於力矩、能量單元成就測驗前測成績之差異
實驗組 對照組 平均差異
項目 平均值 標準差 平均值 標準差 (實－對) T 值 前測成績 13.18 2.53 12.11 2.57 1.07 1.758 註：N=70
3.2 研究設計
本研究採用準實驗設計法，以兩個國中二年級的班級，分配一個班為 實驗組(N=33)，一個班為對照組(N=37)，作為研究對象。研究的自變項為 教學模式，依變項為自然學科成就測驗、同儕互動問卷、網路合作學習問 卷等，研究架構如圖 3.1。
教 學 方 法
自然學科成就測驗
PBL 與教室合作學習
（對照組）
PBL 與網路合作學習
（實驗組）
透過學習活動
自然科學態度問卷
同儕互動問卷
網路合作學習問卷
圖 3.1：研究架構圖
1 自變項：不同的教學模式是本研究的自變項，實驗組採用 PBL 教學與網 路合作學習，而對照組則是採用 PBL 教學與教室合作學習。
2 依變項：本研究的依變項為學生的自然學科成就測驗、自然科學態度問 卷、同儕互動問卷、網路合作學習問卷。
教學是以力矩、能量轉換的概念為主軸，透過問題導向學習──投石 機製作、投射距離比賽的教學活動，達成教學目標。實際教學是由兩位具 教學經驗的自然與生活科技教師擔任，研究者並不參與教學活動。
教學活動共五週（十節課），每週的第一節課，實驗組與對照組進行投 石機的製作，第二節課，實驗組利用電腦進行網路合作學習，報告進度、
提出問題、回應與討論；對照組在教室進行合作學習，分組報告，課堂討 論。
教學活動中關於投石機的介紹，並非採用傳統講述的方式，而是運用 研究者自行錄製、剪輯的教學影片，該影片以「中古攻城利器」為主題切 入，同時也是以競賽的方式製作投石機，對引起學習者的學習動機、激發
學習者的學習興趣助益很大，教學影片部分內容如圖 3.2、圖 3.3、圖 3.4、
圖 3.5。
圖 3.2 教學影片（一）
圖 3.3 教學影片（二）
圖 3.4 教學影片（三）
圖 3.5 教學影片（四）
在投石機製作的過程中，教師僅扮演引導、輔助者的角色，投石機從 無到有皆由學習者獨力完成。在此學習者就必須自行解決若干問題，如投 石機的設計、使用的材料、構想與實做時的落差。這是教學實驗前半段學 習者所討論的重點。
投石機完成後，教學活動便以比賽、討論、修正、比賽為主軸，藉此 刺激學習者的學習興趣，引發學習者對自然科學問題的探討，此時合作學 習的重點為投石機擲遠的變因及改造的方法。實驗教學活動結束後，對兩 組學習者施以後測。實驗組與對照組教學流程的比較，如表 3-3：
表 3-3 實驗組與對照組教學流程比較表 實驗組
PBL 教學（網路合作學習）
對照組
PBL 教學（教室合作學習）
一 介紹投石機、分組製作投石機 介紹投石機、分組製作投石機 二 分組製作投石機，網路合作學
習
分組製作投石機，教室合作學 習
三 分組製作投石機，網路合作學 習
分組製作投石機，教室合作學 習
四 分 組 製 作 投 石 機 ， 投 石 機 試 射，網路合作學習
分 組 製 作 投 石 機 ， 投 石 機 試 射，教室合作學習
五 投 石 機 修 正 ， 投 石 機 擲 遠 比 賽，網路合作學習
投 石 機 修 正 ， 投 石 機 擲 遠 比 賽，教室合作學習
組別 週次
3.3 研究流程
研究流程分為三階段，依序為研究準備、實際教學及資料分析三階段。
首先在確立研究目的與問題之後進入研究準備階段，工作項目有蒐集相關 文獻及測驗工具並針對本研究之主題及對象進行修正，設計出適合本研究 之研究工具。接著進入實際教學階段，這一階段最大的特色是架設網路合 作學習的平台（Blog），並讓實驗組學生藉由此平台進行網路合作學習。最
後的資料分析階段則是將研究期間所蒐集到的所有資料進行彙整分析與結 論報告。研究流程如圖 3.6：
階段流程 工作細項
研究準備 蒐集資料，決定研究主題及對象。
閱讀相關文獻，蒐集可供使用具有信、效度之相關問卷。
開發研究使用的測驗與問卷。
架設網路合作學習平台（Blog）。
實際教學 力矩、能量單元教學（實驗組、對照組同時上課）。
前測：力矩和能量單元成就測驗、自然科學態度量表、同儕 互動量表、資訊使用能力測驗。
PBL 教學，製作投石機，實驗組網路合作學習，對照組教室 合作學習，共十節課。
後測：力矩和能量單元成就測驗、自然科學態度量表、同儕 互動量表、資訊使用能力測驗，網路合作學習態度量表（實 驗組）
資料分析 資料彙整、分析。
結果討論、撰寫研究報告。
圖 3.6：研究流程
3.4 研究工具
本研究運用的工具有(1) 力矩與拋射運動單元學習成就測驗、(2)自然 科學態度量表、(3)同儕互動態度量表、(4)資訊使用能力測驗、(5)網路合 作學習態度量表及(6)網路合作學習平台，逐項詳述如後：
3.4.1 力矩與拋射運動單元學習成就測驗
由研究者依據研究主題編製相關的認知部分測驗題目共十五題，測驗 編製時經由學校二位自然與生活科技領域同仁與一位科學教育專家共同檢 驗，以求其專家效度。為了診斷學生是否具備正確並完整的概念，受測者 在作答每一題時，必需先選擇第一層的選項，然後在第二層填寫出選擇的 理由與想法，問題型式舉例如表 3-4：
表 3-4 力矩與拋射運動單元學習成就測驗例題
假設你施力 1000 公克重沒辦法轉動一個鎖的很緊的螺栓，如下圖拿一條 繩子綁在扳手的握柄上，同樣施力 1000 公克重，如此可產生更多的力矩 嗎？
甲、 可以，理由是 i.力臂變大。
ii.容易施力。
乙、 不可以，理由是 i.力臂不變。
ii.施力大小不變。
3.4.2 自然科學態度量表
本量表是根據鄭湧涇、楊坤原（1995）所發展之「對生物學的態度量表」
所發表之「科學態度量表」，修訂改編而成。修改後的量表共分為四個向度：
對學習自然科學的態度、對自然科學的態度、對參與自然科學探討活動的
態度、對自然科學家和自然科學相關生涯的態度等，總共有三十八題。自 然科學態度量表是以五等第等距量表 (Likert scale) 1-5 數字刻度選答，
題目敘述狀況由很不同意（圈選 1）到非常同意（圈選 5），經 200 位同年 級的學生進行預試，各向度名稱、例題與信度值，如表 3-5：
表 3-5 自然科學態度量表各向度、例題與信度分析
向度 例題 Alpha 信度
S1 上自然與生活科技課時我會全心投入老師所安排
的活動 0.85
S2 我喜歡閱讀和科學有關的文章 0.79 S3 我覺得自己動手做習得的知識比從書本中獲得好
多了 0.82
S4 科學家所做的研究工作，對人類知識的增加很有價
值 0.87
S1：代表「對學習自然科學的態度」
S2：代表「對自然科學的態度」
S3：代表「對參與自然科學探討活動的態度」
S4：代表「對自然科學家和自然科學相關生涯的態度」
3.4.3 同儕互動量表
本 量 表 是 研 究 者 參 考 「 師 生 互 動 量 表 （ TCBQ ）」（ She &
Fisher,2000,2002）自行編製，內容分為四個向度：參與、分享、肯定、
尊重。量表原為三十題，由 200 位同年級學生進行預試，經因素分析後，
調整為二十二題，表 3-6 為量表調整後因素分析的結果，可知各向度的題 項均落在該向度內，同時各題項的因素負荷值（factor loading）均達 0.46 以上。
表 3-6 同儕互動量表之因素分析
題號 肯定 參與 分享 尊重
1 0.72 2 0.72 3 0.66 4 0.64 5 0.60 6 0.56 7 0.56 8 0.55 9 0.53
10 0.85
11 0.74
12 0.62
13 0.56
14 0.55
15 0.78
16 0.68
17 0.68
18 0.48
19 0.70
20 0.64
21 0.59
22 0.49
註：N＝200
表 3-7 為同儕互動量表各向度、例題與信度分析，結果顯示整體信度 為 0.83，而各向度的信度分別為 0.78、0.77、0.77、0.76，顯示此量表信 度達理想範圍。
表 3-7 同儕互動量表各向度、例題與信度分析
向度名稱 例題 Alpha 信度
肯定 我認為和同學討論使我與同學之間的感情更好 0.78 參與 當同學在自然課提出問題時，我會注意聽他的問
題
0.77
分享 當同學有疑問時，我很想讓同學知道我的想法 0.77 尊重 我和同學討論問題的時候，如果同學和我的想法
不同，我會再詳細的思考
0.76
3.4.4 資訊使用能力測驗
本研究採用的資訊使用能力測驗問卷，是編修自台中縣教師資訊基本 能力檢測，原有二百一十六題，研究者根據電腦網路的發展及實用性編製 此問卷，共五十題，其中包含三個向度，分別為文書處理、網際網路、電 腦基本概念。
本問卷的主要目的是量測實驗組歷經網路合作學習教學後，對其資訊 使用能力的影響，問卷的題型採用單一選擇題，各向度名稱與例題如表 3-8：
表 3-8 資訊使用能力測驗各向度與例題 向度名稱 例題
文書處理 各種文書編輯器所儲存的檔案格式：（A）都相同（B）都 不相同（C）不一定相同（D）可互相轉換。
網際網路 由網際網路的網址名稱上，我們可判斷出下列何者為教 育學術或研究單位：（A）com（B）edu（C）gov（D）net。
電腦基本概念 Windows 作業環境下，一般軟體安裝程式都使用什麼名 稱：（A）Setup 或 Install （B）Uninstall（C）system
（D）xcopy。
