第貳章 文獻探討
本研究主要欲瞭解學生在專題導向學習的過程中，是否能夠兼顧知識 與技能的獲得；而教師也得以從不同的教學策略中得到啟示。進而改善高 中生活科技課程的教學實施。本章中分析生活科技課程的內涵與專題導向 學習的內涵與相關理論基礎。
第一節 高中生活科技課程之內涵
壹、高中生活科技課程的意義
我國現行之高中課程標準為配合國中、小課程標準修訂與因應社會變 遷於民國八十四年教育部公佈，並於八十八學年度起開始實施，其中生活 科技課程宗旨在培養學生科技的知能，其目標有：
(一) 理解科技及評估其對於個人、社會、環境及人類文明的影響；
(二) 發展善用科技知能解決問題，及進一步研習科技的能力；
(三) 培養正確的科技觀念和態度，啟發對科技研究的興趣。
貳、高中生活科技課程架構
高中生活科技課程架構主要分為「科技與生活」、「資訊與傳播」、「營 建與製造」、「能源與運輸」四大科技領域。課程內容延續國中生活科技課 程架構。高一上學期教授「科技與生活」及「資訊與傳播」，下學期教授
「營建與製造」與「能源與運輸」，男女生皆需修習。如下表 2-1-1 所示：
表 2-1-1高中生活科技課程表
類別 主 題 項 目 說 明
科技社會 一、科技社會的特質 二、科技的內涵
一、探討科技與生活、科技與社會 之關係及科技社會之特質。
二、研索科技的系統、方法、衝擊、
評估與研發。
科 技 與 生
活 資源與環境 一、資源運用 二、環境污染 三、環境保護
一、討論科技發展中有關資源運用 的情形及由之而生
之污染類別與性質。
二、建立環境意識與保護之概念。
資訊科技 一、資訊與電腦 二、資訊與管理 三、電腦與通訊
一、探討資訊與電腦在資訊社會及 管理系統中的角色。
二、探究電腦與電腦通訊軟硬體系 統於相關行職業的用途、現況與發 展。
三、以文書處理、試算表、資料庫、
通訊和制等套裝軟硬體，解決其他 單元的問題。
圖文傳播 一、圖文編排與複製 二、識圖、製圖與設 計
一、討論人類社會表達溝通所使用 之圖文符號、印刷前所需之設計、
編排及複製之過程與其後之裝訂。
二、研習工業科技用圖之閱讀與繪 製，並從事簡易物品之設計。
資 訊 與 傳 播
電子傳播 一、電子傳播的基本 原理
一、探究傳播器材之元件與基本工 作原理。
二、電子傳播器材 三、家用電子產品
二、家用電子產品之使用與簡易維 修。
營建系統 一、營建規劃、施工 與管理
二、土木 建築構造 與設備
三、智慧型建築
一、探討營造 建設公司組織系統 及業務運作。
二、研討都市 社區環境、建築景 觀及室內空間設計與施工。
三、探究科技之應用於現代及未來 建築。
生活環境 一、環境規劃與景觀 設計
二、室內設計與施工 營
建 與 製 造
製造科技 一、材料處理與加工 二、製造管理
一、探討金屬、塑膠、木材、陶瓷 及複合材料等之一次及二次加工 方法。
二、探討產品製造過程中相關的管 理活動；包括產品的研究發展、生 產流程的規劃與管制、物料管理與 運送、工廠佈置及品質管理等要 項。
三、探討製造業相關的公司、工廠 的組織型態及其設立與解散的程 序。
四、探討產品銷售的策略。
能 源 與
能源與動力 一、能源的形式與應 用
二、電力的開發與運
一、探討能源在現代社會中所扮演 的角色。
二、探究能源的開發、轉換、儲存
用
三、動力裝置的結構 與應用
與應用等主題。如汽電共生、抽蓄 發電及節約能源等。
三、探討台灣的電力開發與運用現 況及未來發展。
四、探討動力裝置〔含電動機、內 燃機等〕的原理與應用。
運 輸
運輸系統 一、運輸的形式 二、運輸的網路 三、交通工具
一、探討運輸的形式與科技系統。
二、探討台灣各種運輸網路、運輸 系統及交通工具。
三、個人交通工具的保養與維修。
資料來源：教育部。高級中學生活科技課程標準
參、教學方法與教學要點
一、本科目教學宜廣泛採用各種教學策略，靈活運用適當之教學方法，
採學生活動為中心之教學設計。﹁生活科技﹂之教學應以活動方式 為主，理論教學佔百分之二十五，操作部分佔百分之七十五。
二、教學單元目標之設定與教學活動之安排，應重視學生的個別差異輔 導學生依循手腦並用的程序，兼顧認知、情意和技能三方面能力的 均衡發展。
三、教學活動之設計宜以解決問題方式為原則。
四、教師除採用教科書實施教學外，應善用其他資源以增強教科書之功 能。
五、特殊學生之輔導
(一)對於學習能力較佳的學生應鼓勵其自行計劃作業以發揮其潛能並培 養創造力。
(二)對於學習能力較弱的學生除加強個別輔導外並應調整其學習進度廣
度與深度。
(三)對於身心障礙之學生，應依其特殊困難與需求，實施個別化教學及 輔導；必要時宜與特殊教育專業人員協同輔導之。
肆、教學評量
一、學習評量涵蓋認知、情意和技能三方面，並兼顧學生之個別差異。
二、兼重預備性、形成性和總結性的評量。
三、教學得以問答、演示、操作、測驗、作業及活動報告等方式評量學 生之學習成就，尤應著重考查學生日常表現與行為習慣之改進。
第二節 專題導向學習之內涵
壹、專題導向學習的意義
專題導向學習是建立在課程統整、建構主義與認知心理學等理論基礎 上所發展出的一種教學與學習方法(鄒慧英，2000)。依照學者 Thomas 在民 國 89 年所發表的文章中指專題導向學習的教師手冊定義：專題是一種複 雜的工作，它是根據挑戰的疑問或問題，經由學生的設計、問題的解決、
決策的擬定或是研究的行動，給予學生機會，在一段時間內自主的從事相 關的工作，並且完成真實的產品或發表；而學者 Blumenfeld 認為專題導向 學習呈現建構主義精神的四種要素為：
一、導引問題：優良的導引問題必須是可行的、有價值的、情境化的、
有意義的。
二、調查活動及專題作品的發展：透過學習者著手調著，發展專題作品 的機會，使其體驗蒐集、分析、整合資料、結論、及發表作品的過 程。
三、合作的學習方式：藉由組員的合作探索問題、分享訊息、觀念、資 料，形成學習社群。
四、使用科技做為認知工具：專題導向學習主張運用科技提供生動的表 徵，不僅能增進學習者興趣，同時也能輔助其操弄、建構並修正表 徵。
專題導向學習是具體發揮建構主義理念的一種學習方式，其目的在解 決學習者不能活用知識之現象。為解決這項得教學續效不彰之難題，其主 要作法是藉由知識或技能上的專題，統整不同的學科領域，安排較複雜的 作業，設計出能增進學習動機、發展後設認知策略以及合作學習的情境，
使學習者不僅學到解題知識，也能學到如何應用知識(Blumenfeld, Soloway,
Marx, Krajcik, Guzdial, & Palincsar,1991)。
在傳統教學中，教師的教學活動和課程設計者是相似的，教師得親自 發展教材、撰寫教案以及課程講述、評量等，主要的活動控制權在教師這 一方，學生只是被動的學習與接收知識；在專題導向學習中，與傳統教學 較大的差別是教學活動是經由訓練、討論、引導…中而產生的，而圖 2-2-1 即是專題導向學習中，教師所應執行的專題設計流程。專題設計是專題導 向學習中最基本也是最重要的階段，一個不良的專題活動設計將帶影響專 題導向學習的學習過程(H.Batatia)。
圖 2-2-1：專題設計流程
z 專題內容：教師決定所實施的教學主題最好是橫跨不同學科的知識甚 至在某些科別中，教師很難去教的主題。
z 學習目標：教師需訂定學習目標並將目標標示於專題活動中，同時也 需指出學生在專題活動中將會獲得什麼知識與技能，以供 學生參考。
z 焦點設定：專題的設計必須與日常生活問題息息相關才能引起學生的 動機以及讓學生覺得此專題是與他們有關的。
z 活動安排：專題導向學習的實施活動必須帶入學生在一個現實的活動 中，諸如：調查活動、研究、問題解決、工具的使用…等 都與日常生活息息相關。
z 方法定義：教師必須訂定實施專題的方法：小組如何組織、訓練、激 勵、回饋的程序、資源的運用…等。
z 評估策略：教師必須訂定評估學生學習成效的策略，尤其學生自評與 同儕互評是在專題導向學習中是扮演相當重要的角色。
為了評估專題課程的設計否能達到預期中的教學成效，Steinberg (1998) 提出設計專案的六A原則，作為教師專題課程設計與實施時自我評估的參 考工具：
表2-2-1 設計專案的六A原則
評估要項 原則
一、真實性 (Authenticity)
專題對學習者要有意義，且是成人 在社會上要處理的問題，能引導創 造出具價值性的產物。
二、學術的嚴謹 (Academic rigor)
能使學生獲得並應用學科知識，使 用探究方法並發展出高層次的思考 技能。
三、應用性的學習 (Applied learning)
能使學生發展組織和自我管理的技 巧）以及獲得並能使用科技運用等 高表現的能力。
四、主動探索 (Active exploration)
專題能讓學生使用各項資源和方法 從事田野調查與實際的研究。
五、成人的關係
（Adult relationships）
能促進學生以有關的專門知識和經 驗去接觸及觀察成人並獲得與其在 研究時的密切合作。
六、評量實務
（Assessment practices)
能促使成人幫學生為其工作擬出一 套社會的標準觀感以及學生能依明 確標準作定期反省並讓其作品經展 示和做成檔案等方法進行定期的評 量。
資料來源：Steinberg (1998)
總而言之，專題導向學習適用於個別或小組，亦適用於任何年齡或任 何能力的學生，更能配合個別差異。對年幼、能力較弱或研習經驗尚淺的 同學來說，整個專題研習可與遊戲、話劇、戶外活動及參觀等相配合；對
年紀較長、能力較高或研習經驗較豐富的同學來說，專題導向學習可補足 甚至取代傳統的課堂教學(Chard, 2000)。而專題導向學習的目的在於讓學 習者從問題或疑問中，設計、決策、解決；並在合作的環境中從事相關的 工作，最後完成作品及發表。藉由專題導向的學習歷程，統整不同的學科 領域，安排複雜的作業，設計出能增進動機與合作學習的情境，來引發生 習者探索問題的能力及活用知識的能力。
貳、專題導向的源由
學者 Spruck Wrigley 在 1998 年曾經針對專題導向學習做過相關研究，
也提出一些與現在我們稱之為「專題導向學習」有關的歷史與理論文獻，
以下三位學者他認為是專題導向學習的先驅：
一、William H.Kilpatrick 是第一位提出專題導向學習的學者。1918 年，
在篇名為”The Project Method”的一篇文章中指出在有意義的環境背 景中使用知識或能力，可以提供一個建立與環境相關的知識與實現 個人成長的方法。他並強調專題應該被學習者的問題所引導。
二、John Dewey 與幾位學者在二十世紀初期的教育改革運動中指出最好 的學習是發生在學習者有興趣的經驗之中，並且教育活動要考慮到 學生的個別差異。
三、Paulo Freire 強調課程的制定應該和學習者的社會背景相關。
「專題導向學習」的想法與理念至今已有將近百年的歷史，而早期的 醫學院教育率先將這概念運用到教學中；目前國內大專院校皆設有專 題製作課程，旨在學生畢業前，整合個人或小組成員三年來所學得之 專業知識與技能，擬定研發產品之計劃並於一年內完成，藉此訓練學 生解決問題的思維能力(洪榮昭、許書務，1998)。
參、專題導向學習之實施流程
根據 Challenge 2000 MMP 所建議之 PBL+MM 模式， 其發展及實施 程序可分為六個步驟(http://pblmm.k12.ca.us/PBLGuide/Guide/Steps.html)：
一、決定學習目標及主題(decide on the project)：即確立此專題學習活動 的主題、欲涵蓋的內容及範圍、可能的限制等等。
二、規劃進行時程(draft time frame) ：決定此專題學習活動執行時間，列 出各階段應達成的目標及檢核日期。規劃完成後仍須保持適當彈 性，以因應專題執行期間可能因某些無法預測之原因而導致活動之 延長或縮短。
三、設計教學活動(plan activities) ：可瀏覽 Challenge 2000 Website 上建 議之教學活動，或依據其他教師提出之構想加以修改，選擇適合自 己班級的教學活動，並決定何時進行這些活動。
四、設計評估計劃(plan for assessment)：決定使用哪些評量工具， 並將 評估內容排入專題活動進行時程表中。
五、執行專題學習計劃(begin project with students)：由教師向學生說明此 專題學習活動之目的，學生可依興趣選擇相關的主題進行研究。活 動進行期間，教師可要求學生填寫學習日誌，並密切觀察學生合作 學習情況，適時介入與指導。
六、成果發表與回饋(finish project and reflect)：要求各小組將其專題學習 之成果製作成多媒體簡報，並透過公開的發表會與其他小組分享、
討論，發表會中應記錄小組反映及回饋之意見，以作為下次進行專 題學習活動之參考。
肆、專題導向學習與傳統教學之比較
傳統教學主要活動主導於教師，而教學活動大部分也是由教師單方面 講解式教學居多，學生處於被動接受知識的一方；這種講解式教學可以很
快速的將知識呈現給學生。但是否教師的責任只是不斷的釣魚，然後送給 學生，還是花多一些時間將釣魚技巧教授學生，有時候讓學生「發現式學 習」比「接受式學習」更重要，以下是學者 Marx(1997)在傳統教學與專題 導向學習之比較：
表 2-2-2 傳統教學與專題導向教學之比較(Marx et al.，1997) 教學特色 傳統教學 專題導向學習
內容的適用範圍 了解的深度
事實的知識 概念與原理的了解 課程重點
學習「積木式」瑣碎的技
巧 發展複雜的問題解決技巧
隨著固定的環境 隨著學生們的興趣 是片段與片段，單元與單
元所組成的過程
由複雜的問題與議題組合而 成大的單元
狹隘 寬廣
教學活動的 範圍與持續 性
學科本位 跨學科的
演講者和教學的主導者 供應資源者和學習活動的參 與者
教師的角色
專家 顧問和同儕
作品 過程與作品
測驗成績 實做成品
與其他學生比較 一定的表現標準和隨時間學 得的程度
評量的焦點
知識的再次呈現 了解的表現
教材 課文、講課和介紹教師發 展練習紙與活動
指導或或最初的來源：影印的 資料、晤談、紀錄和其他數據
與教材由學生們發展 輔助、周邊 中心、統整
教師管理 學生管理
科技的運用
幫助教師的授課 幫助學生報告增強學生的能 力
學生單獨學習 小組學習
學生與他人競爭 學生與他人一起合作 教室情境
學生由教師的教學獲得知 識
學生主動建構、提供和綜合知 識
接受教學 完成自己主導的學習活動 事實的記憶者與重複者 發現、統整合呈現想法者 學生接受與完成簡要的工
作
學生訂定自己的工作，並且花 費大量的時間獨立作業 學生的角色
聽講、有禮貌的、有問才 答
溝通、表現出對自己的影響、
創作及負責
知識的真相、名詞和內容 了解並能應用複雜的想法與 過程
短期目標
熟練單一技巧 熟練統整性技巧 長遠目標 知識的寬廣度 知識的深度
資料來源：陳運正(2000)，在國小自然科教學中融入專題導向的科學學習 活動
伍、專題導向學習和問題導向學習的比較
「專題導向學習」和「問題導向學習」這兩種方式都是一種教學策略 也可以說是學習策略，兩者主張設計供學生在真實世界的情境中增進學習 且以學生為中心並以合作學習為學習主要模式，鼓勵學習者尋找多樣化的 資料來解決問題…等相似處而以下根據文獻和專家學者的研究分析「專題 導向學習」與「問題導向學習」之間的不同點：
表 2-2-3 專題導向學習與問題導向學習的相異處
專題導向學習 問題導向學習
◎學生必須定義他們所要創作專題產 品的目的和聽眾、研究主題、設計產 品、專案管理計劃。
◎開始處理專題，解決生產內容相關 的問題和議題，完成產品。
學生可以使用或呈現他們創作的產 品，並且給他們時間去反省評鑑他們 的成果。全部的處理過程表現是真實 的，反應真實世界的生產活動，運用 學生們所擁有的想法和方法來完成他 們手邊的工作。雖然最終成果，是專 題學習的控制力量，但是那些內容知 識和生產過程中技能的習得，才是達 成成功學習最重要的內涵。
◎呈現一個問題
◎針對問題組織先備知識
◎假設各種額外的問題
◎確認所需要資訊的線索
◎設計蒐集資訊的計劃
◎從事必要的研究並且重新分享 歸納新的知識
◎發表結論
學生可以發表也可以不發表最終 的產品，並再一次，給他們足夠的 時間去反省和作自我評鑑(Duch, Delisle, Hoffman and Ritchie, Stepian and Gallagher)。所有的問 題導向學習方法，根據一個問題作 為他們操控的力量，但是可以專注 在不同程度的解答。有一些問題導 向的學習方法要學生清楚的定義 問題、建立假設、蒐集資料、清楚 的描述答案(Allen)。有一些問題導 向學習是被當作嵌入學習方式，他 沒有答案，只是用來吸引學生學習 和蒐集資料。
資料來源：黃明信(2000).專題導向學習與多媒體一個建構主義的學習策略
事實上專題導向學習與問題導向學習經常是模糊不清的，它們兩者有 共同的方向都是真實的、建構主義的學習方法，一種是最終產品構成專題 的中心，最終產品是精緻的且具體化了生產的過程，就像電腦動畫部分需 要大規模的計劃和勞力。另外一種，最終產品是簡單且概括的，就像一份 研究發現的團體報告。前一個範例可以用來說明專題導向的學習，最終產 品操控著計劃、生產、評鑑的過程；後面這個範例，以詢問和研究作為主 要的學習過程，較適於用來說明問題導向的學習(黃明信，2000)。
第三節 專題導向學習的理論基礎
從上述「專題導向學習」的源由中可知，專題導向學習的理念可追溯 至杜威的進步主義學派，強調「做中學」(learning by doing)的學習方式，
並以活動、專題、及解決問題等方式作為學習的主軸(林達森，1999)。本 節將探討專題導向學習的各理論基礎。
壹、建構主義
建構主義學習理論，主張學習是經由學習者不斷地修改自己現有的先 備知識，而主動建構出自己對某一概念或事物的瞭解，也就是說學習者知 識建構的過程，並非全盤地由老師所給予，而是學習者知識建構的過程，
並非全盤地由老師所給予，而是學習者個人在認知過程中主動建構的行為 (張美玉，2001；陳年興、石岳峻，2000；Von Glasersfeld，1990)。由於建 構主義學習理論強調「知識是由學習者主動的探索和發現所建立產生的」
因此如何提升學習者的興趣，讓學習者會主動的去探索和發現新事物是一 件相當重要的事，所以教材設計上除了需加入真實、豐富、多樣化的學習 內容，避免太過結構化的教材，限制了學習者探索與建構知識的機會之外 (陳年興、石岳峻，2000)，此外老師的從旁鼓勵、支持與輔助也會使學習 者充分發揮想法與創意，並提高學習者的學習興趣(林佳芬，2000)。
在根本建構主義之下，知識具有以下幾個重要的特質：
一、知識僅存在於認知主體的心中
這個觀點強調知識的「個體性」，認為知識的取得是個體在主動組織 其經驗以適應外在環境的過程中被創造出來；而所有的外在符號或 訊息皆只是符號形式，對個體來說不具任何意義。
二、能存活的知識僅是暫時性的解釋
這個觀點強調知識的「存活性」，認為認知的功能即是要建構
出能適應環境的知識，能適應的知識教是「能存活」的知識。
三、個體所建構的是獨一無二的主觀知識
這個觀點則是強調知識的「主觀性」，Von Glasersfeld(1995)認為兩個 個體根本不可能擁有相同的感官經驗。因為在先前知識的基礎之上 組織本身獨有的經驗，使得個體所建立的知識成為獨一無二的主觀 知識。
四、知識是適應環境的工具
個體在面對環境時，會試圖用已有的知識來同化外在的環境。因此，
知識是個體用以適應的工具，而非放諸四海皆準的真理(Von Glasersfeld,1995)。
根據以上建構主義學習理論的陳述，我們可以知道知識的建構必須由 學習者主動地建構，而且強調知識是個體用以適應環境的工具，因此，專 題導向學習注重學習者的學習是必須與日常生活相關的，並且將學習者問 題解決能力之培養當做是專題導向學習的重要指標。即是在提升學習者適 應社會變遷、解決不可預測的問題之能力。
貳、情境學習
一、情境學習的相關理論
「情境學習」強調學習與社會文化情境間的密切關係，主張透過實際 情境進行學習，才能獲得實用的知識(方吉正，2002)。其主要理論有二：「合 法周邊參與」(Legitimate Peripheral Participation)與「觀察社會文化活動的 三個面向」(observing sociocultural activities on three planes)；而合法周邊參 與是 Lave 與 Wenger 兩位學者所建構出的情境學習理論架構，主要有三個 概念：參與的合法性、周邊參與、合法的周邊地位。學者 Lave 與 Wenger 以馬雅的接生學徒制為例說明這三個概念的意義與相關性；在馬雅由於接
生實務在當地主要採取世襲制。因此，必須母親或祖母是接生婆，個人才 較有機會取得「合法參與」的資格。當她們還是小女孩時，她們先處於「周 邊參與」的地位。亦即透過耳濡目染的方式，逐漸熟悉接生婆的生活形態，
產婦的疑難雜症，產前按摩的方式，以及接生時可能使用到的藥草等。年 紀稍長後，她們開始幫忙傳達訊息、跑腿、供應接生用具，以及陪同去做 產後探訪。最後，在她們已為人母親時，便開始實際參與分娩的工作。由 於大部分的接生學徒均有機會朝向較密集的參與，所以其「合法的周邊地 位」是處在一個被賦予權力的位置(Lave & Wenger, 1991)。
而情境學習的另一個理論「觀察社會文化活動的三個面向」則是由 Barbara Rogoff 在 1995 年發表；她主張研究社會文化活動應從社群、人際 間以及個人等三個層面進觀察。「學徒制」的觀念提供我們對於社群層面 的了解，所著重社群中進行的活動及社群的文化。在活動部分，主要探討 其目的與價值；在文化部分，則著眼於工具、資產和限制(方吉正，1995)。
而「引導的參與」則是指當人們參與在具有文化價值的活憅，人際之間彼 此相互溝通與協調的過程和系統；「透過參與據為己有」指個人參與在活 動中時，逐漸提升個人的知識與技能，並且在未來的活動中，逐漸擔負較 重要的工作與責任(Rogoff, 1995)。
二、情境學習的主要觀點
在學習環境方面強調情境對於學習的重要性，Brown、Collins 以及 Duguid 主張情境具有線索指引的功能，認為情境可以幫助人在記憶時形成 具有線索指引的內在表徵，這此具有線索指引的內在表徵有助於未來記憶 提取的工作。再者，情境學習也強調學習活動的真實性，Brown 等人(1988) 將學習活動的「真實性」區分成兩類：第一，「物理真實性」(physical fidelity)：是指在實際的情境當中進行學習。第二，「認知真實性」(cognitive fidelity)：強調專家或專業人員從事其專業活動的真正過程。
在學習內容方面主張學習資源與管道的多元性，認為學習資源並不是 僅僅集中在某一人身上，而是在整個社群當中，每個人都有學習師法之 處；同時主張知識即工具，Brown 認為學習知識而不知如何使用，則是「僵 化的知識」。若能將知識當成工具運用於日常生活中，那麼便是獲得了實 用的知識。
在學習方法方面情境學習重視涵化的學習過程。所謂「涵化」是指個 人參與社會文化實務的學習，透過此過程，個人逐漸習得一此專業技能並 表現出應有的行為舉止。也在此過程中增加對於該實務社群的認同感與責 任感。Brown 認為教師使用工具來處理日常生活中的問題有助於學生習得 文化中的工具。再者，情境學習亦主張個體在情境中必須要有引導性的參 與，Rogoff 認為透過與他人互動，可以幫助個人了解問題情境，引導問題 解決的方向與步驟，並盼幫助個人逐漸擔負起問題解決的責任。最後，情 境學習亦重視學習的主動性，要達成主動性的學習必須滿足兩個要件，第 一是引發學生動機；第二是提供多元的學習資源與管道。
參、有意義的學習
有意義的學習(meaningful learning)是指：學習者能知覺到新的學習內 容和其大腦原有認知結構中的舊知識有所關聯，並能將新舊知識連結，經 由學習後，內化為認知結構的一部分。Ausubel 強調「有意義的學習」才 是真正的學習，而意義的成份愈高，學習與記憶的效果也愈好。Ausubel 把「有意義的學習」的重點，放在「概念」及 「概念與概念間關係」的 語文學習。因此他主張教師可透過「前導架構」的方式，協助學生進行有 意義的學習。所謂前導架構(advance organizer)是指在教學前所提出的一個
「比學習材料本身具有較高抽像性、一般性及涵蓋性的引介材料」。前導 架構是基於「認知結構」中涵溘性較大的高層次概念提供一個架構，來連 接涵蓋性較小的低層次學習材料。而前導架構的設計，便是為了能在學習
者認知結構中引出一個相關的概念架構，以便接納新的學習(Ausubel et al, 1978)。在一個學習課程的主題中，一般會包含許多的子主題，這些子主題 彼此間可能會有不同的關係存在，例如具有前後關係或是相互關係，如果 將這些彼此間相關連的子主題以一個樹狀結構來代表，在一個主題中，便 可能同時會有數個小型樹狀結構出現，形成所謂的概念圖(陳明傅，莊良 寶，1995)。
學習者或教學者將教材單元或概念，以不同的概念節點(concept node) 及各節點間的關係連結(relation link)亦會組成概念構圖。此構圖可以內隱 於學習者心中，也可以外顯地用圖示的方式表現出來。概念構圖往往以一 個或若干個「核心概念」為主題，再與其他相關的概念節點延伸連結，形 成某一主題知識的結構圖。學習者透過對概念圖的自我建構與組織歷，就 是一種知識學習的過程(劉明洲、林鴻龍，1999)。
概念構圖法因為符合知識表徵理論、知識建構理論，以及有意義學習 理論，在科學教育及心理教育領域應用頗為廣泛，尤其在科學教育教學、
課程設計以及知識評量等方面的應用效果特別被肯定，而網際網路之網頁 呈現方式，也是由各節點之連結拓展而形成。只要規劃好其連結路徑學習 者就能進行有效的學習。這也和 PBL 中所注重的樹狀結構圖是相類似的。
肆、合作學習理論
「合作」係指一起工作以達成共同目標，在合作的情境下，個人貢獻 一己之力，並且幫助他人共同完成工作。而「合作學習」是一種利用小組 分組學習以增進個人和小組其他成員學習成效的教學方法，可用來教導特 定內容，強化學習的認知過程，並提升學業成效(Johnson, Johnson,&
Holubec,1990)。學習的過程以團體合作的方式進行，不管是學習者之間或 學習者們與教學者之間，共同參與一齊努力而獲得知識的方法。且合作學 習強調教學者與學習者的主動參與和彼此之間的互動，知識被視為一種社
會建構的結果，因此合作的過程是在協助學習者互動與合作，教學者則變 成主要的協助者，負責支援學習、提供學習機會，並鼓勵學習者一同完成 學習，以建立共同的知識體系(Hiltz，1995)，這與傳統單向傳授的講演式 教學有很大的差別，如表 2-3-1 所示：
表 2-3-1 合作學習和傳統教學之比較
合作學習 傳統教學
1.相需相成互動較多 1.沒有相需相成的關係 2.強調個別的績效 2.不講求個別的績效 3.異質性的小組組成 3.同質性的小組組成 4.分擔式領導 4.指派式領導
5.分擔責任 5.自行負責 6.強調工作及關係的維護 6.強調工作
7.直接教學生社會技巧 7.假定社會技巧與生俱有而不予重 視
8.教師觀察和介入 8.教師忽略團體運作 9.小組檢討績效 9.沒有小組檢討
資料來源：Johnson & Johnson(1987).Learning Together and Alone：
Cooperative, competitive, and individualistic learning.
由於學習的過程是以團體的方式進行，因此合作學習的過程中難免會 發生一些問題，所以團體之間良善的互動、溝通、分享、合作與協調將是 有效達成合作學習的目的，因此 Ogata 等人就提出 SHARLOK 以解決合作 學習所造成的問題，其中 SHARLOK 代表的思是分享知識(sharing)、連結 (linking)和搜尋知識(looking for)，共可分為五個階段(洪榮昭、劉明洲，民 86)：
z 共同出現：多個使用者同時出現在學習環境中 z 覺察：使用者能知道其他使用者的操作活動 z 溝通：互相意見交流
z 合作：互相合作、討論、達成學習目標
z 協調：合作過程中有意見矛盾時，必須互相協調解決爭議
合作學習之所以有助於學生的學習表現，認知學習理論的觀點有別於 動機理論強調內在動機或外在獎勵的觀點，而認為學生之間的互動本身，
即能增進學習的成就。(Slavin, 1990)。因為合作的情境，提供學生互相討 論、爭辯、陳述與聆聽他人觀點的機會，學生彼此之間的互動促進了知識 的發展，因而能增進其學習成就。團體的力量大於個人的力量，在專題導 向學習中，由於專題是一個完整的事件，包含的問題通常相關複雜、困難；
因此專題導向學習通常是利用小組分工合作的方式，小組裡的每一個單位 或個人，各司其職以合作的前提下，來進行專題的制定。當然在合作的前 提下，專題完成度亦相對的提高，不僅可以解決問題亦可以學習到人與人 相處的道理。
伍、社會學習理論
行為學派的學者們認為，人類絕大多數的學習都是經由嘗試錯誤得來 的。從 Bandura 之社會學習理論中重視人類經由觀察別人的行為而獲得的 學習。且 Bandura 認為環境可以影響個人學習行為的表現。而影響的方式 可以有很多種，分述如下(Ormrod, 1990)。
一、觀察者或模仿者的行為可經由示範者來增強。
二、觀察者的行為可經由第三者來增強。
三、表現經由模仿而習得的行為即可獲得增強。
四、增強示範者的行為也會影響學習者的行為。
綜合言之，社會學習理論將影響學習的重點放在於環境之上。認為環 境對於人類學習的重要性不可忽略。Bandura 還認為環境因素與認知因素 不只會分別影響個人的行為，同時還會在交互作用之後共同影響個人的行 為。Bandura 將這之稱為交互決定論(reciprocal determinism)如圖 2-3-1 所示：
圖 2-3-1 交互決定論
在社會學習理論中還有一個重要的概念，即是楷模(model)。楷模可以 是一個真實的人，他的行為可引發觀察者做出反應。楷模也可以是象徵性 的，此種楷模我們可之為象徵性楷模(symbolic model)，此類楷模可以是 書、口頭或書面上的指示、圖畫、心像、卡通或影片中的人覺、宗教人物、
電視等。而觀察者是否能成功地模仿其楷模者的行為，必須具備下列四要 素：
z 注意(attention) z 保留(retention)
z 動作重現(motor reproduction) z 動機(motivation)
不同的個體他們所注意的示範者的行為可能有所不同，而他們所記憶 的訊息也可能有很大的差別，再加上動作重現的能力不會一致，至於表現
模仿行為的動機更是有強、有弱，因此，最後展現出來的模仿行為會有個 別差異了(張新仁，2003)。
而 Bandura 認為模仿會對模仿者的行為產生下列三種效果：
1.模仿可使模仿者學到新行為
2.模仿可抑制或引發模仿者過去所習得的行為 3.模仿可以引發相似性的行為
以楷模的觀念來說，其實在日常生活中，也時常可見。例如國小會有選拔 模範生的活動，在社會中也有傑出青年的選拔，都是在各方面各領域表現 較有能力者，都是模仿的對象。
陸、多元智能理論
多元智能理論(The theory of multiple intelligences；MI 理論)，是由美國 哈佛大學教授 Howard Gardner 在一九八三年所提出。他突破了單一量化的 傳統智能觀，以及人類認知的一元化論點，反對把智能視為人人多少都擁 有的一般能力或潛能這種約定俗成的想法。他把智能定義為解決問題或製 造產品的能力，同時每種智能都必須受到最少一種社會文化所重視。目前 提出的八種智能包括：語文智能、邏輯數學智能、視覺空間智能、肢體動 覺智能、音樂智能、人際智能、內省智能、自然觀察智能。如表 2-3-2 所 示：
表 2-3-2 八大智能的定義和內容
智能 定義 主要內容 代表人物
語文智能
（Linguistic Intelligence）
有效運用口頭 語言和書面文 字的能力
利用文字思考、用語言表達 和欣賞語言深奧意義的能 力。
李敖、吳 淡如、陳 文茜 邏輯數學智
能
（Logical- Mathematical Intelligence）
有效運用數字 和推理的能力
計算、量化、考慮命題和假 設，以及能夠進行複雜運算 的能力。喜歡抽象思維、講 求精確、喜歡計算、喜歡組 織、運用暹輯結構、喜愛電 腦、喜愛解決問題。
阿基米 德、高 斯、比爾 蓋茲
空間智能
（Spatial Intelligence）
能以三度空間 思考，準確的感 覺視覺空間，並 表現內在的空 間世界的能力
隨心所欲地操弄物件的位 置，產生或解讀圖形的訊 息，知覺到外在和內在的影 像，重現、轉變、或修飾心 像的能力。
達文西、
達利、朱 銘
肢體動覺智 能
（Bodily- Kinesthetic Intelligence）
運用肢體表達 想法和感覺，生 產或改造事物 的能力
巧妙處理物體和調整身體，
善於支配自己身體的能力。
較好地控制身體、能控制物 件、較好地把握時間、訓練 有素的反應、較好的反應能 力、通過運動學習得最好、
喜歡參與體育活動、喜歡觸 摸、擅長手工、喜愛演戲、
喜愛用手操作、邊聽邊玩、
思想機械。
喬丹、鈴 木一郎、
陳金峰
音樂智能
（Musical Intelligence）
能覺察、辨別、
改變和表達音 樂的能力
對音準、旋律、節奏、和音 質等顯現敏感的能力。對於 聲音（音高、節奏、音色）
很敏感、對於音樂中的情緒 力量很敏感、對於音樂中的 複合結構很敏感、可能很有 靈性。
莫札特、
肅邦、周 杰倫
人際智能
（Inter- personal Intelligence）
覺察並區別他 人情緒、動機、
意向及感覺的 能力
善解人意，與人有效交往的 能力。善於談判、善於交際 和相處、能夠察覺別人的意 圖、喜歡和人在一起、有許 多明友、善於交流、喜歡群 體活動、喜歡做「和事佬」、
善於察覺社會形勢。
林肯、羅 斯福、黑 幼龍
內省智能
（Intra- personal Intelligence）
正確自我覺察 的能力
有關如何建構正確自我知覺 的能力，並能善用這些知識 來計畫和導引自己的人生。
証嚴法 師、德蕾 莎修女、
達賴喇嘛 自然觀察者
智能
（Naturalist Intelligence）
分辨觀察生物 的能力，對自然 景物敏銳的注 意力以及對各 種形態的辨認 力
辨別自然環境中各種事物的 能力，並能善用這種分門別 類的能力於人造物世界中。
邊爾文、
珍古德、
任立渝
資料來源：本研究整理
Gardner(1983)認為每個人具備了上述八項智慧，只是各項智慧發展的 優劣情形不一，有些智慧比較發達，有些智慧則是普通，而有些智慧則比 較不發達，雖然如此，但如果經過適當的鼓勵、充實和指導，每個人都有 能力將智慧發達到一個適當的水準，可以充分勝任日常生活所需的表現。
由 Gardner(1983)的說法，我們可以知道既然智慧是以複雜的方式統合運 作，那應要表現一個人在解決問題和製作產品的能上，就該在一個真實的 情境中進行，所以評量一個學習者是否有解決問題或製作產品的能力時，
只用單一的標準測驗，恐怕不容易真正測驗出一個學習者真正的能力。由 於多元智能教學目標，正是多元文化社會所備受尊崇和賴以有效運作的各 行各業人才的能力和素養，也是專題導向學習中所強調需培育學童各行各 業和社會活動的知識、技能和思想方法，也重視學童有能力透過不同方式 與其他人作有效溝通和妥協，以及懂得尊重多元文化和促進社會和諧。
專題導向學習可以說是多元智能理論在教學上的應用之一，除此之外 還有「多元智能統整教學」、「學習中心」、「學徒制」。在美國印地安 那州的一所公立中小學「奇異學習社群」，是美國第一所採用多元智能理 論所設立的學校；學校要求每位學生必須做與主題有關的專題研究，之後 就運用各種管道來展示學生的專題，彼此交流學習。
第四節 專題導向學習之相關研究
我們可以從文獻探討第二節中得知專題導向學習在國外行之有年，學 者 Spruck Wrigley 在 1998 年曾經針對專題導向學習做過相關研究，認為 William H.Kilpatrick、John Dewey、Paulo Freire 三位學者是專題導向學習 的先驅，而洪榮昭(1999)提到「專題導向學習」的想法與理念至今已有將 近百年的歷史，而早期的醫學院教育率先將這概念運用到教學中；目前國 內大專院校皆設有專題製作課程，藉此訓練學生解決問題的思維能力。而 國內相關的研究茲以下表 2-4-1 呈現：
表 2-4-1 專題導向學習相關研究
研究者 研究題目 研究摘要 陳建宏
民 87
專題導向的高中基礎地 球科學教學之行動研究
該研究主要探討「於課後實施專題 導向教學活動」與「將專題導向 活 動融入課堂教學申」兩種不同情境 之專題導向教學模式。
趙金婷 民 87
專題導向式電腦輔助學 習策略在國小自然科教 學上的應用
該研究旨在探討如何設計以建構 主義為基礎的專題導向式 VR 學習 環境，並進一步藉由教學實驗探討 運用此 VR 學習環境能否提升學童 的學習效果
王靖璇 民 89
專題導向科學學習之教 學研究：以國中學生學 習「彩虹」為例
該研究根據專題導向科學學習設 計「彩虹」之科學教學活動，目的 在結合學生日常生活經驗與跨學 科之科學概念，並以檔案評量方式 融入教學活動。
詹雅婷 網路化專題導向學習於 本研究希望能夠達到（1）發展網
民 90 教育學程之實施與評鑑 路化專題導向學習應用於教育學 程教學媒體課程（2）探討網路化 專題導向學習於教育學程教學媒 體課程的實施情況與相關問題（3）
瞭解學習者對網路化專題導向學 習（4）探討學習檔案應用於專題 導向學習的困難與限制
陳運正 民 90
在國小自然科教學中融 入專題導向的科學學習 活動-兩個個案之探 討
該研究主要是在國小科展專題研 究及自然科的教學活動中，並分析 PBS 對於學生的自然學習興趣 與 學習科學概念的影響，以及學生對 於 PBS 的觀感。
許素 民 91
專題導向教學在國小六 年級自然科實施之行動 研究
該研究嘗試以專題導向的教學方 式，探討：1.教師引導學習活動的 方式及所遇到的困難。2.教師應具 備的教學能力。3.學生學習的情 形。4.配合「專題導向 教學」之評 量策略。5.學生的學習感受和學習 的成效。
朱韻婷 民 91
應用網路專題導向式學 習於國小課程統整之行 動研究
研究者藉由文獻整理分析網路專 題導向式學習模式實施的步驟課 程統整之理念與協同教學的策 略，作為本研究的依據 。 陳杉吉
民 91
國小學童在網際網路專 題導向式學習環境中行 為歷程之研究
為探討國小學童在網際網路專題 導向式學習環境下的行為歷程，在 網路專題導向式學習環境中學生
的行為歷程以學習行為歷程紀錄 器記錄於資料庫內，用資料探勘的 方法對所蒐集資料進行資料探 勘，並輔以內容分析法進行分析。
蔡芳遠 民 91
在網際網路專題導向學 習的環境中思考風格對 學習遷移影響之研究
該研究的目的是在網際網路專題 導向學習（NetPBL）的環境下，進 行思考風格對學習遷移影響的研 究，並將學習歷程資料進行資料探 勘，期對學生學習歷程的瞭解有所 助益。
周鳳文 民 91
以專題導向的教學來提 昇國小學童基本能力的 行動研究
該研究主要是透過行動研究的方 式，探討研究者在五年級的自然教 學中，經由生態專題導向的教學來 提昇學童基本能力的實施情形。
鍾大定 民 92
專題導向學習應用於程 式設計課程之研究
本研究旨在探討專題導向學習模 式於提升高職學生在程式語言學 習的動機與成效，希望研究的結果 能夠作為技職教育者在課程與學 習活動設計的參考。
莊婉鈴 民 93
:思考風格對大學生進 行專題導向學習之態度 與學習成就的影響
主旨在利用「思考風格量表」、「專 題導向學習態度」與「專題導向學 習成就評量表」為工具，探討不同 思考風格之大學學生，進行專題導 向學習後，其專題導向學習態度與 成就之差異性與相關性
蘇英子 專題導向式學習應用於 主要透過行動研究探討專題導向
民 93 國小藝術鑑賞教學之行 動研究
式學習在國小藝術鑑賞教學之價 值，並據此設計與 實施相關教學 活動，進而對鑑賞教學之實施過程 及學生之學習情況加以檢視
謝佩君 民 93
職前教師進行資訊科技 融入專題導向學習態度 之研究
旨在探討職前教師進行資訊科技 融入專題導向學習後對此學習方 式的態度、應用於未來教學的意 願、在過程中遭遇的困難以及對此 學習方式的建議。
余尚芸 民 93
國二學生實施「專題導 向式合作解題活動」之 歷程分析
旨在探討國二學生實施「專題導向 式合作解題活動」的歷程，藉以了 解學生是否能 合適地運用相關的 數學概念及科學探究技能，以及學 生之間互動所呈現的風貌。
吳青宜 民 93
運用專題導向學習提昇 國小五年級學生資訊素 養之研究
旨在探討在專題導向學習的教學 模式中，國小學生在資訊素養方面 與專題的學習表現 ，並進一步分 析學生的資訊尋求行為歷程。期藉 此研究瞭解目前我國國小實施專 題導向學習培養資訊素養的可行 性，並提供各國民小學教育工作者 實施資訊素養相關教學活動之參 考
郭怡今 民 93
應用專題導向學習來探 討國小高年級學童之學 習成效-以水動力火 箭
該研究的目的為：1.探討專題導向 學習對國小六年級不同數理成就 的學童在水動力火箭和 火藥式火
和火藥式火箭為例 箭課程中之科學概念理解分析。2.
探討專題導向學習對國小六年級 不同數理成就的學童在水動力火 箭和火藥式火箭課程中之學習態 度之影響。3.探討專題導向學習對 國小 六年級不同數理成就的學童 在水動力火箭和火藥式火箭課程 中之問題解決能力的影響。
曾玉芬 民 93
國小四年級自然與生活 科技課程實施專題導向 學習之研究
該研究是以 Krajcik, et al.（1999）
的專題導向學習探究流程應用在 國小中年級自然與生 活科技課 程，目的旨在探討國小中年級自然 與生活科技課程實施專題導向學 習，對於學生 的科學過程技能、
科學態度之影響，以及不同學習探 究模式之學生在進行專題導向學 習的 學習成效與學習反應，最後 再評估專題導向學習的最佳學習 探究模式。
李登隆 民 93
資訊融入專題導向學習 對國小學生自然科學習 態度與問題解決能力 之影響
該研究主要目的在探討實施「資訊 融入專題導向學習」後，對國小學 童自然科學習態度及 問題解決能 力之影響。
余俊樑 民 93
二階段專題導向探究模 式對國小科研社學生進 行探究活動之影響
旨在探討「二階段專題導向探究模 式」觀點對國小高年級科研社學生 進行專題導向科學探究時，在問題
解決能力、科學本質觀、科學相關 態度以及學習風格上之影響。
王閔瑤 民 93
應用資訊科技於國小課 程統整專題導向式學習 之行動研究
該研究目的在探討國小六年級學 生在應用資訊科技於國小課程統 整專題導向式學習下：( 一)此教學 策略如何實施？(二)學生在活動中 的學習歷程是如何？(三)應用資訊 科技於教學 中，對學生自然科的 學習態度之影響如何？
資料來源：由本研究整理
