3. 第三章 系統設計理念、架構與功能
本章首先說明本系統設計的理念,以及系統在一般國文科教學模式中的對應
行為,接著說明基於這樣的系統設計理念,產生的兩個教學模組、三項系統發展
原則,以及系統架構與機制,最後對系統功能作說明,茲分為以下四節詳加闡述。
3.1 系統設計理念與發展原則
為了改善現階段國文科課堂教學中,教師不易監督、輔助學生預習活動,
學生缺乏閱讀策略訓練與合作思考的機會等缺點,於是本研究研發之「無線教室
閱讀系統」 ,主要的設計理念是作為協助國文科課堂教學的工具,目的在輔助並
訓練學生個別閱讀時閱讀策略的應用,並藉由合作的相關機制改善過去合作學習
的缺點,提供教師即時監控學生個別閱讀與合作學習的功能,進而達到提升學生
閱讀理解能力的目的。基於這樣的系統設計理念,產生了兩個教學模組與三項系
統發展原則。
因為本研究的系統設計理念是是透過閱讀策略的應用訓練與合作討論來提
升學生的閱讀理解能力,可以清楚的分為兩個教學層面,ㄧ是學生個別閱讀活
動,二是合作學習活動,因此,本研究發展之「無線教室閱讀系統」主要是由「個
別閱讀活動」與「合作學習活動」兩個教學模組所構成。這兩個教學模組的共同
目的都是藉由融入國文科課堂教學中,產生可以訓練學生閱讀策略應用與思考的
學習情節。
「個別閱讀活動」教學模組,相當於傳統範文教學模式中預習與預習指導
的改良活動,設計目的在訓練學生個別閱讀時的理解與閱讀策略應用能力,並輔
以階層式的提示,由淺而深最多提供三個提示,學生在閱讀文章的同時,可依需
求觀看提示以幫助自己使用適當之閱讀策略或思考方向。
學生進行「個別閱讀活動」的流程,主要是參考Bryant(1999)對閱讀理解能
力高者在閱讀中應用閱讀策略的狀況之研究作為設計依據。因此,系統的「個別
閱讀活動」在要求學生登入自己的帳號並取得閱讀教材後,首先會進入該閱讀文
章的「設定閱讀目的」畫面,讓學生依篇名、作者與出處先判斷文章主題與文體,
然後再繼續進行文章的閱讀。
在文章閱讀中,學生必須利用揣讀法來解釋教師指定的字詞,因為揣讀法
的技巧比較困難,需要綜合運用許多知識、線索,因此,學生可以依需求觀看不
同階層的提示,或是進行筆記、摘要、重點劃線等輔助性閱讀策略,最後再將完
成的字詞解釋送出,操作過程如
圖 3.1.1所示。
圖 3.1.1 學生「個別閱讀活動」操作流程圖
「合作學習活動」教學模組則是利用系統進行面對面的小組合作討論,本
教學模組分為兩種活動,一是「合作式問題討論」 ,二是「合作式字詞解釋」 。它
們的差別在於,「合作式問題討論」在進入小組問題討論前,每位學生都必須先
登入系統回答問題,待整組組員都完成個別問題後,才能開始進行小組的合作討
論; 「合作式字詞解釋」則在進入小組討論字詞前,每位學生都必須先登入系統
進行「個別閱讀活動」,待整組組員都完成個別閱讀活動後,再開始進行小組的
合作討論。小組合作討論部分的操作流程如圖 3.1.2所示。
學生端 合作伺服端
圖 3.1.2 學生「合作學習活動」操作流程圖
這兩個教學模組的設計都是針對國文科的學習行為而來,所以與一般國文
科教學模式中的學習目標是可以相互對應的,我們可以從圖 3.1.3中了解, 「個別
閱讀」和「合作學習」模組的教學目的與行為目標在一般國文科範文教學模式中
所代表的意義,。
名單
圖 3.1.3 一般範文教學模式與系統教學模組之對照圖
由圖 3.1.3可知,個別閱讀與合作學習兩個教學模組並非獨立於國文科課堂
教學以外的活動,而是用以融入國文科課堂教學的輔助活動。
ㄧ、預習、作者簡介、題解。
1-1針對作者、篇名設定目的或問題,
以及判斷體裁。
二、朗讀課文、指正讀音。
三、詞語解釋、句解、修辭、段旨。
1-2應用閱讀策略閱讀範文內容,並揣 測標註的字、詞意義。
2-3提問與澄清。
四、說明全文主旨。
2-1回答任務問題。
2-3提問與澄清。
五、課文深究。
2-2分工合作與分享。
2-3提問與澄清。
2-4完成小組任務。
六、課後練習。
1-2應用閱讀策略閱讀範文內容,並揣 測標註的字、詞意義。
2-4完成小組任務。
系統行為目標與一般範文教學模式對照
●設計目的:
目的在透過小組合作方 式,讓學生完成問題與任務,
促進閱讀策略的應用與思考。
●學生行為目標:
2-1回答任務問題。
2-2分工合作與分享。
2-3提問與澄清。
2-4完成小組任務。
「合作學習活動」教學模組
●設計目的:
目的在訓練學生在個別閱 讀時的理解與思考,並輔以提 示,幫助學生使用適當之閱讀 策略。(相當於傳統範文教學模 式中的預習與預習指導)
●學生行為目標:
1-1針對作者、篇名設定目的 或問題,以及判斷體裁。
1-2應用閱讀策略閱讀範文內 容,並揣測標註的字、詞 意義。
「個別閱讀活動」教學模組 教學模組的目的與行為目標
黑色粗體:一般範文教學模式之活動
底線:個別閱讀活動之行為目標
一般:合作學習活動之行為目標
為了發展出合乎設計理念之系統,在系統設計上有三個主要的發展原則,
分別為:(1)彈性原則:系統融入的教學模式具有彈性,(2)策略應用原則:系統
能促進學生閱讀策略的應用能力,(3)支援合作原則:系統提供合作學習完善的
分享與分工機制。以下針對這三項發展原則加以說明。
3.1.1. 彈性原則
因為本系統在國文科課堂教學中所扮演的角色並非取代既有的課堂教學活
動,而是扮演輔助課堂教學之學習工具的角色,因此沒有固定教材,也沒有固定
不變的教學模式或流程;整個學習過程完全以教師與學生為主軸。換言之, 「無
線教室閱讀系統」秉持著資訊融入教學的精神輔助教師教學與學生學習,由教師
依據課程單元的需求將系統彈性融入既有的國文科課堂教學情境中,並作適當的
教學流程安排與調整。
系統中「個別閱讀活動」與「合作學習活動」這兩個教學模組可以依需求
以各種組合方式彈性融入國文科課堂教學。系統的融入時機大致上可以建議,在
一個單元正式進入前,先使用「個別閱讀活動」輔助學生的預習活動, 「合作學
習活動」則可以直接在個別閱讀活動後進行,或是另外設計問題讓學生在課末或
其他時機進行小組討論,融入方式更為彈性。圖 3.1.4 為圖 3.1.4 一般國文科教
學流程與系統融入之教學模式對照表,左半邊為一般國文科課堂範文教學的流
程,右半邊標示建議的系統融入時機。
圖 3.1.4 一般國文科教學流程與系統融入之教學模式對照表
圖 3.1.4中建議的融入時機,並非全部都要進行系統的融入,教師應斟酌單
元內容來設計系統介入的時機,否則同一單元使用次數過多,也會使學生產生厭
煩感。另外,每次融入時間依設計的內容與活動會有不同的調整,以設計15~20
分鐘為佳,但是仍以教師設計的內容與時間為主。本研究認為唯有針對單元性質
與需求來設計教學活動與系統的應用,才能獲得最佳教學效果,因此, 「無線教
室閱讀系統」特別強調透過教師的教學專業來設計活動與判斷系統融入的時機與
時間,如此才能夠給予國文科課堂教學最適切的輔助,這也就是系統設計的第一
個理念。
1.預習、作者簡介、題解。
2.朗讀課文、指正讀音。
3.詞語解釋、句解、修辭、段旨。
4.說明全文主旨。
5.課文深究。
6.課後練習。
一般國文科範文教學流程
系統個別閱讀活動(15-20 分鐘)
系統個別閱讀活動(15-20 分鐘) 系統合作學習活動(15-20 分鐘)
系統合作學習活動(15-20 分鐘)
系統融入教學的建議時機
為了顧及彈性原則,在發展系統時期,都盡可能不將教師編輯的功能寫死,
另一方面,為顧及教師操作系統的便利性,將一些常用的選項內建於系統中,目
的是希望在便利性與彈性中給予教師最佳的活動設計空間。
3.1.2. 策略應用原則
根據系統設計的核心理念─提供學生閱讀策略訓練與應用的機會,應運而生
的系統發展原則為策略應用原則,也就是在設計系統的「個別閱讀活動」教學模
組及「合作學習活動」教學模組時,都安排了閱讀策略的訓練與應用的機會。
「合作學習活動」教學模組中所訓練的閱讀策略有提問、解釋、澄清等閱讀
理解策略,因為在合作學習的過程中,學生必須相互討論教師事先設定的問題或
討論閱讀文章之生難字詞,在討論中必然會穿插使用提問、解釋、澄清等閱讀策
略,此外,合作中學生也可以互相討論彼此的文義推理方式與運用的閱讀策略,
這將對於學生的閱讀理解策略之應用有所助益。
「個別閱讀活動」教學模組中所訓練的閱讀策略有設定閱讀目的策略(set
purpose)、自我解釋策略(self-explanation)、重點畫線策略、重點筆記與摘要策略、
揣讀法(文義推理)等策略,並訓練學生最基本的字詞解碼能力。圖 3.1.5 個別閱
讀活動「設定閱讀目的介面」設計說明及圖 3.1.6 個別閱讀活動之「閱讀介面」
設計說明即在說明「個別閱讀活動」教學模組中所要訓練的閱讀策略。
圖 3.1.5 個別閱讀活動「設定閱讀目的介面」設計說明
圖 3.1.6 個別閱讀活動之「閱讀介面」設計說明
●介面設計說明:
學生依篇名、出處與作者,在閱 讀前先設定閱讀目的。
●訓練的閱讀策略:
1.設定閱讀目的策略 2.自我解釋策略
●介面設計說明:
學生在閱讀時作字詞解碼與文 義推理的訓練。
●訓練的閱讀策略:
1.揣讀法
2.重點畫線策略
3.自我解釋策略
4.重點筆記與摘要策略
3.1.3. 支援合作原則
系統設計理念中曾提到「無線教室閱讀系統」將開發合作的相關機制以改善
過去合作學習的缺點,是因為合作學習是提升閱讀理解能力的有效教學方法;然
而,面對面的合作雖然是最自然也最有成效的合作方式,卻有一些缺點必須仰賴
資訊科技的輔助加以改進。有鑒於第二章文獻探討中所提到的合作學習缺點或導
致失敗的原因,如 Free rider effect、Sucker effect 以及 Status sensitivity effect 等,
系統在設計時,除了保留合作學習提升閱讀理解能力的優點,還特別針對導致合
作學習失敗的原因,設計合作學習時「分享」與「分工」的機制,以改善過去合
作學習的缺點。詳細說明可參閱 3.3.3 工作分配機制。
3.2 系統架構
本研究以 JAVA JDK 1.1.8 作為系統的開發環境。JAVA 所開發出來程式除了
有跨平台、可攜性高與輕巧的特性,利用 JDK1.1.8 開發環境所發展出的程式可
以在 PDA 上的作業系統 Win CE 上執行,因此,為了實作出可以在 PDA 上執行
的系統,且配合 PDA 上有限的記憶體空間,所以選擇 Java JDK 1.1.8 作為系統
的發展環境。
「無線教室閱讀系統」可以分成「教師編輯端」 、 「學生端」 、 「個別閱讀伺服
端」與「合作學習伺服端」四大部分,教師編輯端目的在提供教師編輯閱讀教材
主要目的是在提供閱讀與合作的服務,並彙整學生學習狀況以供教師參考。教師
編輯端、學生端與伺服端這四大部分之架構如
圖 3.2.1 系統架構圖(四大子系統) 所示。
圖 3.2.1 系統架構圖(四大子系統)
在系統操作的設計上,主要是由教師於上課前先利用「教師編輯端」針對教
學內容設定閱讀題目、編輯閱讀提示,並設計合作學習活動,然後在適當的國文
科課堂教學情境中彈性使用「個別閱讀伺服端」進行個別閱讀活動,或是開啟「合
作學習伺服端」進行合作學習活動。而學生方面,則是利用 PDA 上的「學生端」 ,
依據教師的安排進行個別閱讀或合作學習活動。其中,「教師編輯端」、 「個別閱
讀伺服端」與「合作學習伺服端」這個部份可由操作流程看出三者的關係,如
圖 3.2.2 編輯端與伺服端之操作流程所示。
Java
資料庫
(使用 MS Access)
Notebook
學生端
PDA
TCP/IP 通訊協定
個別閱讀伺服端
Notebook
教師編輯端
合作學習伺服端
Notebook
圖 3.2.2 編輯端與伺服端之操作流程
3.3 系統機制
本研究發展之無線教室閱讀系統為了支援國文科「個別閱讀活動」及「合作
學習活動」 ,開發了四個主要的系統機制,分別為「編輯管理機制」、 「資料匯集
分享機制」 、 「工作分配機制」以及「資料統計機制」 ,這四大機制的關係如圖 3.3.1 個別閱讀伺服端
啟動要進行個別閱讀活動 的班級和閱讀部份
合作學習伺服端
啟動要進行合作活動的 班級和任務
課堂中:(個別閱讀活動)
(合作學習活動)
課前:教師編輯端 輸入文章 編輯文章
設定任務:合作式問題討論 輸入文章
設定任務:合作式字詞討論
編輯文章
圖 3.3.1 系統架構圖(四大機制)
教師首先利用「編輯管理機制」,依據範文內容編輯文章、選擇任務或設計
問題,並針對該篇範文的難字或新詞做註記或給予提示,以協助學生運用閱讀策
略自行閱讀並理解範文段落。上課時,學生利用個人的行動載具取得閱讀資料與
任務,開始進行個別閱讀活動或進行合作學習活動,此時應用到的是「資料彙集
與分享機制」與「工作分配機制」 ,學生完成任務後將自己或小組答案傳回伺服
端,教師可利用「資料統計機制」掌握學生學習狀況。以下為各系統機制的說明。
3.3.1. 編輯管理機制
教師可使用編輯管理機制針對個別閱讀活動,選擇學生閱讀材料,並針對字
詞做註記,配合各自詞給予學生閱讀策略或提示,以協助學生運用閱讀策略自行
編 輯 管 理 機 制 管理者
教材
資料庫 A A A
第一組
B B B
第二組
學生 資料庫
分享機制資料匯集
資 料 彙 集 統 計 機 制
機制工作分配
伺服端 學生端