國立臺中教育大學數位內容科技學系碩士在職專班
碩士論文
指導教授:陳鴻仁 博士
多媒體情境式動態網站佈景主題學習平台
在國小英語學習之應用
The Application of the Learning Platform of
Multimedia Situational Dynamic Website
Themes on English Learning
in Elementary Schools
研究生:吳兆全 撰
中華民國九十九年十二月
誌 謝
兩年多來的進修學習過程,終告一個段落,期間曾遇到許多的困難與瓶頸,需要感謝許 多師長與學習夥伴的支持與鼓勵,在許多貴人的相助下,讓我得以順利完成研究所的學業。 首先,最要感謝指導教授陳鴻仁老師,因為您對學術的專業與執著,於課務繁忙中仍撥空不 辭辛勞的指導與關心,讓我在研究的過程中,能掌握正確的方向,啟發思考的觀點。復蒙論 文口試委員蕭顯勝教授與侯惠澤教授,於百忙之中抽空評審本文,於論文研究與寫作觀念上 給予寶貴的意見及修正方向,使得論文更臻完善,學生獲益良多,由衷感謝。 感謝研究所求學期間,互相砥礪的所有同學們。更感謝碧慈、家賢、浩然、慧婷、嘉玲、 貴未、絜如、禎瑩等同窗好友,在論文寫作過程中,對我的鼓舞與幫助,讓我得以順利完成 研究所的學業。更要感謝我親愛的老婆,在整個過程中全力的支持,讓我在遇到困難時,做 我最溫暖的後盾。 感謝的人真的太多了,我以最誠摯和感恩的心謝謝所有幫助過我的人,最後僅將本論文 獻給所有對我在學術研究上幫助過我的貴人。 吳兆全 謹誌 九十九年十二月摘 要
伴隨著資訊科技及網路通信技術的不斷進步,對於人類的學習形態產生重大影響,在使 用網路科技來幫助知識的學習將是不可避免的趨勢,學童使用網路的機會也愈來愈頻繁,藉 由學校首頁的多媒體動態佈景主題,發展適合國小英語學習的數位虛擬情境,提供動態式的 即時學習情境,期望能夠達到國小對於英語學習動機與學習認知的提升。本研究透過多媒體 情境式動態網站佈景主題教學管理平台,結合多媒體教學設計,以動態式的即時虛擬情境來 進行英語情境教學。本研究採用準實驗研究法,其中實驗組接受英語多媒體情境式動態網站 佈景主題教學,控制組則進行一般英語主題教學,研究結果發現描述如下: 一. 不同的教學方式,學生在英語學習認知量表後測分數上有顯著的差異,結果顯示運用英 語多媒體情境式動態網站佈景主題的教學方式優於一般英語主題教學。 二. 相同學習能力水準之學童,在不同的教學方式下,低學習能力水準之學生在英語學習認 知量表後測分數上有顯著的差異,結果顯示接受英語多媒體情境式動態網站佈景主題教 學的學習認知優於一般英語主題教學。 三. 不同的教學方式,學生在英語學習動機量表後測分數上有顯著的差異,結果顯示接受英 語多媒體情境式動態網站佈景主題教學的學童,其學習動機優於一般英語主題教學的學 童。 四. 不同學習能力水準之學童,其英語學習動機量表後測分數上有顯著的差異,其結果顥 示,接受英語多媒體情境式動態網站佈景主題教學的高能力水準學生的學習動機優於低 學習能力水準學生。 關鍵字:情境學習、英語學習認知、動態佈景主題Abstract
According to the progress of information technology and network communication technology, there is a significant impact on people’s learning stereotype and the opportunity for children to use internet is getting more and more. It is hopefully to raise English learning motivation and effect in elementary school by developing digital virtual English learning situation in elementary school based on multimedia dynamic themes for school homepage and providing dynamic real-time learning situation. In this study, a learning platform of multimedia situational dynamic website templates on English Learning in elementary school will be connected with multimedia teaching and dynamic real-time situation to execute English teaching and learning. The research method is quasi-experimental research. The experimental group is taking multimedia situational dynamic website themes on English learning, and the control group is taking normal English learning. The following conclusions are drawn:
1. There are significant differences about students’ scores on English learning cognition scale from different teaching methods. The result from multimedia situational dynamic website themes on English learning is better than normal English learning.
2. The result about learning cognitions from multimedia situational dynamic website themes on English learning are better than normal English learning from the students with lower level of learning ability.
3. The result about learning motivation from multimedia situational dynamic website themes on English learning are better than normal English learning from the students with lower level of learning ability.
4. The result about learning motivation from the students of high level of learning ability is better than the students of high level of learning ability when taking multimedia situational dynamic website themes on English learning.
內 容 目 次
摘 要 ... I Abstract ... II 內容目次 ... III 表目次 ... VI 圖目次 ... VII 第一章 緒論... 1 第一節 研究背景 ... 1 第二節 研究動機 ... 2 第三節 研究目的 ... 3 第四節 研究範圍與限制 ... 4 第五節 名詞釋義 ... 4 第二章 文獻探討... 6 第一節 情境學習理論探討 ... 6 一、 情境學習的緣起與涵義 ... 7 二、 情境學習的重要性 ... 9 三、 情境學習運用於教學之相關研究 ... 11 第二節 情境學習教學應用 ... 14 一、 認知學徒制 ... 14 二、 錨式情境教學法 ... 15 第三節 多媒體輔助教學網站設計原則 ... 16 一、 多媒體的定義 ... 17 二、 多媒體與認知負荷理論 ... 17 三、 多媒體教學設計原則 ... 20 第四節 學習動機 ... 22 一、 學習動機的定義 ... 22 二、 學習動機的相關理論 ... 23 第三章 研究方法... 29 第一節 研究架構 ... 29 一、 自變項 ... 30 二、 依變項 ... 30 三、 控制變項 ... 30 四、 共變項 ... 31 第二節 研究流程 ... 31第三節 研究設計 ... 33 第四節 研究對象 ... 33 第五節 研究假設 ... 34 第六節 研究工具 ... 35 一、 硬體設備 ... 35 二、 軟體工具 ... 35 三、 多媒體情境式動態網站佈景主題系統平台特色 ... 36 四、 多媒體情境式動態網站佈景主題平台架構設計與使用說明 ... 36 五、 教學教材 ... 43 六、 學習能力分組 ... 43 七、 英語學習認知量表 ... 44 八、 英語學習動機量表 ... 48 第七節 研究程序 ... 49 一、 前測階段: ... 49 二、 實驗學習階段: ... 50 三、 後測階段 ... 50 第八節 資料處理與統計方法 ... 50 一、 實驗處理對學童整體之英語學習認知與學習動機之影響方面 ... 51 二、 實驗處理對相同學習能力學童之英語學習認知之影響方面 ... 51 三、 多媒體情境式動態網站佈景主題教學對不同學習能力學童之英語學習動機 之影響方面... 51 第四章 研究結果與討論... 52 第一節 實驗處理對學童英語學習認知的影響分析與討論 ... 52 一、 實驗處理對學童在英語學習認知後測成績之結果分析 ... 52 二、 實驗處理對高學習能力學童在英語學習認知後測成績之結果分析 ... 54 三、 實驗處理對低學習能力學童在英語學習認知後測成績之結果分析 ... 55 四、 分析討論 ... 56 第二節 實驗處理對學童學習動機的影響分析與討論 ... 57 一、 實驗處理對學童在英語學習動機後測成績之結果分析 ... 57 二、 分析討論 ... 59 第三節 不同學習能力對學生學習動機的影響分析與討論 ... 59 一、 接受「英語多媒體情境式動態網站佈景主題教學」,對不同學習能力之學 童在英語學習動機後測成績之結果分析... 59 二、 分析討論 ... 61 第五章 結論與建議... 62 第一節 結論 ... 62
一、 不同的教學方式,學生在英語學習認知量表後測分數上有顯著的差異 .... 62 二、 相同學習能力水準之學童,在不同的教學方式下,僅有低學習能力水準之 學生在英語學習認知量表後測分數上顯著的差異... 62 三、 不同的教學方式,學生在英語學習動機量表後測分數上有顯著的差異 .... 63 四、 不同學習能力水準之學童,其英語學習動機量表後測分數上有顯著的差異 63 第二節 建議 ... 63 一、 對教育行政單位與教師教學上的建議 ... 63 二、 對未來相關研究的建議 ... 64 參考文獻 ... 66 一、中文文獻 ... 66 二、英文文獻 ... 70 附錄 ... 73
表 目 次
表 2-1 Weiner自我歸因論的三向度分析表 ... 27 表 3-1 實驗設計步驟 ... 33 表 3-2 研究樣本人數統計表 ... 34 表 3-3 實驗硬體設備表 ... 35 表 3-4 實驗軟體工具表 ... 36 表 3-5 英語學習能力分組人數表 ... 44 表 3-6 「英語學習認知量表」項目分析摘要表 ... 45 表 3-7 英語學習認知量表之Cronbach’s α係數 ... 47 表 3-8 正式「英語學習認知量表」題號與內容 ... 47 表 3-9 英語學習動機量表之Cronbach’s α係數 ... 48 表 4-1-1 不同教學方法之組內迴歸係數同質性檢定(學習認知) ... 53 表 4-1-2 實驗處理在英語學習認知量表後測之共變數分析摘要表 ... 53 表 4-1-3 實驗處理在英語學習認知量表後測之比較 ... 54 表 4-1-4 高學習能力組組內迴歸係數同質性檢定 ... 54 表 4-1-5 實驗處理在高學習能力組學童之英語學習認知量表後測之共變數分析摘要表 .. 55 表 4-1-6 實驗處理在高學習能力組學童之英語學習認知量表後測之比較 ... 55 表 4-1-7 低學習能力組組內迴歸係數同質性檢定 ... 55 表 4-1-8 實驗處理在低學習能力學童之英語學習認知量表後測之共變數分析摘要表 .... 56 表 4-1-9 實驗處理在低學習能力組學童之英語學習認知量表後測之比較 ... 56 表 4-2-1 不同教學方法之組內迴歸係數同質性檢定(學習動機) ... 58 表 4-2-2 實驗處理在英語學習動機量表後測之共變數分析摘要表 ... 58 表 4-2-3 實驗處理在英語學習動機量表後測之比較 ... 58 表 4-3-1 網站佈景主題教學之組內迴歸係數同質性檢定 ... 60 表 4-3-2 網站佈景主題教學對不同學習能力在英語學習動機量表後測之共變數分析摘要表60 表 4-3-3 佈景主題教學對不同學習能力在英語學習動機量表後測之比較 ... 60圖 目 次
圖 2-1 情境學習的基本概念 ... 10 圖 2-2 Maslow的需求層次論 ... 25 圖 3-1 研究架構圖 ... 29 圖 3-2 研究流程圖 ... 32 圖 3-3 佈景主題使用分析圖 ... 37 圖 3-4 佈景主題審核 ... 37 圖 3-5 佈景主題使用分析 ... 38 圖 3-6 佈景主題類別管理 ... 38 圖 3-7 佈景主題管理 ... 39 圖 3-8 使用者登入認證 ... 39 圖 3-9 隨機選取與使用者自訂 ... 40 圖 3-10 佈景主題投稿 ... 40 圖 3-11 多媒體情境式動態網站佈景主題系統 ... 41 圖 3-12 管理者流程圖 ... 42 圖 3-13 使用者流程圖 ... 43 圖 3-14 研究工具發展流程圖 ... 49第一章 緒論
本研究旨在探討國小五年級兒童在動態網站佈景主題的英文學習情境中,對英語單字、 片語的學習認知與學習動機的影響。本章共分為五節,第一節為研究背景,概述台灣資訊教 育發展策略與配合情境的英語教學之相關研究;第二節為研究動機,說明在資訊教育的軟硬 體設備充足條件下,各級學校紛紛建立學校網站,研究者希望建置動態網站佈景主題管理平 台以推動資訊融入英語教學之想法;第三節為研究目的,說明本研究所欲瞭解與探討之相關 問題;第四節為研究範圍與限制,概述本研究因為人力、時間、經費及研究者本身之能力, 在從事本研究所可能遭遇之問題與限制;第五節為名詞釋義,說明與本研究相關之名詞解釋。第一節 研究背景
二十一世紀初是資訊科技爆炸的時代,伴隨著資訊科技及網路通信技術的不斷進步,對 於人類的生活形態產生重大影響。未來,網路學習是一個重要的趨勢,我國政府為了提昇國 家競爭力與科技實力,將資訊教育發展列為施政之重點目標。在資訊教育政策方面,教育部 於 1997 年起訂定了「資訊教育基礎建設計畫」,完成全國各中小學電腦教室及網際網路連線 建置作業。並在 2001 年的中小學資訊教育總藍圖裏,建構出資訊教育的整體願景「資訊隨手 得,主動學習樂;合作創新意,知識伴終生」。於 2002 年挑戰 2008 國家發展重點計畫-e 世 代人才培育計畫中提出二個重點:1.建構數位化學習內容 2.縮短中小學城鄉數位落差。更於 2008 年訂定了教育部中小學資訊教育白皮書 2008-2011,臚列現況、願景、目標、推動策略、 行動方案及指標,期能於四年中,善用資訊科技、激發創意思考、共享數位資源及保障數位 機會,讓中小學資訊教育更落實(教育部電子計算中心,2010)。 從教育部所推動的資訊教育政策,不難發現國家對資訊教育的重視,國小階段更是國家 基礎資訊教育的開始,學童從國小習得基本的資訊應用能力,根據教育部頒布的 97 年國民中小學九年一貫課程綱要中有關資訊教育國小階段的能力指標,包含了學習電腦的基本操作與 使用規範、視窗環境的操作、中英文輸入、文書處理軟體的基本操作、繪圖軟體的應用、檔 案儲存與管理、瀏覽器的基本操作、遵守公用電腦及網路使用規範、學習電腦多媒體設備、 簡報軟體、影音編輯、網路環境與資料的安全防護及資訊倫理的實踐等(教育部國民教育司, 2010)。從教育部訂定的國小階段的能力指標中,可知學生使用網路科技來幫助知識的學習將 是未來的趨勢,未來學童接觸與使用網路的機會愈來愈頻繁。 學習英語的潮流數十年來在台灣始終是一種趨勢,英語更是學校課程中重要的科目之 一,近年來,隨著地球村時代的來臨,國際間政治、經濟、文化往來頻繁,英語的重要性日 益突顯。教育部為因應時代的潮流,以及配合民眾的需求,於是在九年一貫課程中,將英語 納入國小的正式課程,自九十四學年度起,英語課程從國中向下延伸至國小三年級開始實施。 對於語言學習而言,在跨文化有效溝通的前題下,語言學習必需提供擬真的情境來幫助學習 者,在虛擬情境下讓學習充滿了生動及趣味,有較高的吸引力及動機讓學習者主動上網來學 (林玫紅,2000)。
第二節 研究動機
由於研究者目前擔任學校資訊組長一職,除了學校資訊課程教學外,亦擔負起學校校園 網路規劃、硬體設備與學校網站的維護與更新。許立民(2008)指出學校網站不僅可以是學 校行政人員的行政處理平台,也可以是教師進行線上教學、教材分享與管理、知識分享與管 理的平台,對家長及民眾而言不僅可以達到直接溝通的功能,更是學校行銷自己的重要利器 之一。今日國家資訊基礎建設完備還有政府電子化運動的推動下,各級學校紛紛建置學校網 站,以學校網站為工具來服務學生、老師、家長與民眾。學校網站除了扮演學校行銷的功能 外,更肩負了提供資訊融入教學的重要溝通平台,學生使用學校網站的來進行學習的機會也 愈來愈多;陳靜宜(2009)研究指出以情境學習理論為基礎,配合教科書與學生生活情境, 運用英語情境教學法,發展英語村情境課程,使用圖片、影片與實物進行教學,能夠有效提升學生英語學習效果與學習動機,且獲得學生正面之回饋;王志忠(2007)針對英語科學習 提出一個行動情境學習系統架構,藉由無線科技與行動裝置,配合教學活動,並加入地點感 知與情境感知的概念,學生在進行英語學習時能夠將周遭的生活事物當成學習的ㄧ部份,實 地走訪書本中的情境,讓學習者自我學習、探索及歸納知識,提昇學習的興趣和意願。楊明 達(2007)研究指出運用情境學習理論能使學習者學習英語時的學習滿意程度提高,而使學 習成效相對提昇。綜合以上文獻,情境學習在提升英語學習上的學習成效皆抱持高度的肯定, 然而研究者在進一步探討施並宏(2005)針對國小三年級規劃情境教學作文課程,進行行動 研究;王志忠(2007)針對英語科學習提出的行動情境學習系統架構;陳靜宜(2009)以情 境學習理論為基礎,建置符合學生需求的英語村情境課程系統化教學等相關文獻時發現以往 的情境教學研究都是固定或是單一主題式的靜態情境,鮮少有動態式的即時情境來進行情境 教學的探究,因此本研究之研究動機如下: 一、建構一個動態網站佈景主題管理平台,以作為學生的英語情境學習平台。 二、在資訊科技時代,網路的蓬勃發展,學校網站成了學生學習資訊的重要入口,藉由 學校網站的動態網站佈景主題,發展適合學生學習英語的數位虛擬情境,探討學生 在潛移默化的情境中英語的學習認知與學習動機。
第三節 研究目的
本研究旨在運用動態網站佈景主題服務平台,發展情境式英語主題教學方案並據以實 施,期能在資訊融入課程教學中提高學生學習成效。具體而言,本研究之研究目的如下: 一、建置多媒體情境式動態網站佈景主題服務平台。 二、探討多媒體情境式動態網站佈景主題對國小五年級學童英語學習認知之影響。 三、針對國小五年級不同學習能力之學童,探討多媒體情境式動態網站佈景主題對其英語學 習認知之影響。四、分析多媒體情境式動態網站佈景主題,對於國小五年級學童之學習動機增強程度。
第四節 研究範圍與限制
本研究主要探討運用多媒體情境式動態網站佈景主題服務平台,發展情境式英語主題教 學方案,其教學成效及可實行性,採準實驗設計的實驗教學,對五年級二個班級的學生來進 行教學研究,透過筆試來收集學生前、後測的表現,以了解學生的學習認知與學習動機。 由於考量人力、時間、經費及研究者本身之能力,故本實驗係針對某個特定的範圍做探 討,其研究限制如下所述: 一、在研究對象方面,本實驗之研究樣本是以研究者任教學校之五年級二個班級學生為對 象,所以研究結果不宜推論到其他地區與年級之學童。 二、在研究教材設計方面,本研究之實驗教學課程是以研究者針對「一年四季:春、夏、秋、 冬」為主題,自編英語單字與片語的學習教材,所以研究結果不宜推論到其它科目。第五節 名詞釋義
本節主要針對本研究之專有名詞進行界定,說明如下: 一、動態網站 網路上動態網站的定義:組合使用資料庫、樣式表、腳本語言、HTML 動態實現網頁內 容的網站。 網路應用程式是靜態和動態網頁的集合。靜態網頁不因網站使用者要求而變更,網站伺 服器會直接將網頁傳送到要求的網頁瀏覽器而不修改。相反地,動態網頁在傳送到要求的瀏 覽器前,會由伺服器進行修改,因為網頁會變更,所以才稱為動態。動態網頁有別於靜態網 頁只能單純地顯示 html 內容,其可以依據瀏覽者的使用狀態不同(不同的瀏覽者、瀏覽行為、瀏覽時間等)而呈現不同的內容,舉凡線上購物、討論區、網路拍賣都需由動態網頁來 達成。目前各網站設計師所使用的動態網頁包括 ASP(微軟)、PHP(自由網路社群)、JSP (Sun 昇陽)(文魁動態網頁館,2010)。 動態網頁全部經由程式掌控,擁有前台網站介面與後台管理介面,管理者可以進入後台 自己做網站管理,因此可以自行更動網頁資料,發佈最新消息,經營討論留言版,管理會員 資料,發送電子報,文章發表,檔案上傳分享等。而靜態網頁不但沒有以上的功能,若是學 校內部沒有懂網頁設計與維護的人,其經營不易,內容修改也常會遇到問題,最後往往要求 助設計公司,容易受限且管理不易(艾達數碼,2010)。 二、佈景主題 本研究中的佈景主題意指定義網站的外觀,包括背景顏色及影像、邊距和字型。網站的 外觀依主題的特性搭配適合的背景圖案、顏色、字型,讓瀏覽者藉由網站外觀的改變得到不 同的主題感受。 三、情境學習 情境學習是建構認知(constructivist cognition)理論中的一種知識學習理論,強調學習者 是處於情境(situated)所建構的脈絡(context)之中(Brown,Collins & Duguid,1989)。也 就是說,學習者並不是被隔絕在學習時所處的情境脈絡之外,而是藉著浴涵於情境脈絡中來 學習,知識實為蘊含於學習情境脈絡以及學習活動之內的重要部分。 四、英語學習動機 學習動機是指引起個體的學習活動,維持所引起的學習活動,並使該學習活動朝向教師 所設定之目標的內在心理歷程(張春興,1996)。本研究以「英語學習動機量表」界定學習者 之英語學習動機高低,此量表乃採許繼德(2002)改編自吳靜吉、程炳林(1992)之「激勵 的學習策略量表」,以測驗得分為依據,得分越高表示其英語學習動機越高。
第二章 文獻探討
本文獻探討共分四節,第一節主要探討相關的情境學習理論;第二節針對情境學習在教 學上的應用進行探討;第三節針對多媒體輔助教學網站設計之原則與相關研究進行探究;第 四節則是針對學習動機的相關理論進行分析。第一節 情境學習理論探討
在不同理論或學科領域下,對情境的定義不盡相同。心理學將情境(Context)解釋成情 境、脈絡,強調的是主體與不同客體或其他要素間的關係;社會學將情境(Situation)直接 解釋成情境,強調的是當下主體的具體時空狀況與限制;氣象學則將情境(Scenario)解釋為 情境、情節,強調的是時空變化的連續過程。而情境的定義,根據教育部國語辭典將情境解 釋為情景與境地。辭海將情境解釋為人性因感物表現的心理狀態謂情,境則指所處位置。現 代漢語辭典將情境解釋為具體場合的情形、景象或境地。韋志成(1996)將『情境』解釋為 對人有直接刺激作用、有一定生物學意義和社會學意義的具體環境。欒香武(1995)將『情 境』解釋為由人的主觀心理因素和客觀環境因素所構成的情與境的總和。綜合上述文獻,具 體對情境明確定義,人因接受來自環境某方面刺激感應,而引發記憶組織聯結模式,產生特 殊心理反應。學習者透過情境的方式將抽象概念的知識內化成自身的經驗,將所學實際應用 在解決日常生活的問題。 主張情境學習理念的學者認為目前學校教授的學科知識完全抽離真實情境,這種將學習 與情境分別獨立出來的教育方式,造成學習者只是記憶零碎、單一片段的知識技能,學習者 對於所學的知識會形成只知其然,不知其所以然的現象,產生的學習是知識的記憶而不是知 識的內化,無法讓學生將所學實際應用在解決日常生活的問題上。情境學習強調學習者應在 社會真實情境互動的歷程中,透過實際的活動使學習者在真實的情境中學習知識、技能,並 對知識建立合理化及有意義的詮釋,(Brown,Collins & Duguid,1989;Lave & Wenger,1991;McLellan,1996)。因此提供真實的情境教學在教育上是重要且不容忽視的一環,研究者針對 情境學習的緣起與涵義、重要性及其運用於教學之相關研究,綜合學者的觀點進行整理分析 如下:
一、情境學習的緣起與涵義
情境學習觀念源自於人類心理學的研究,人類學家 Scribner(1984)、Suchman(1987) 以及Lave(1984,1987)等人藉由觀察人們從事的工作與日常生活的行為發現,人類日常生 活的認知活動經常受制於當時的社會情境,問題解決者常常會發明不同於學校教育的解題方 式,並建立自己的知識表徵(鄭晉昌,1993;許瑛玿,廖桂菁,2002)。Lave 和 Wenger(1991) 認為所謂的學習,基本上是身處某種情境的學習,它是活動、情境和文化相互作用之結果。 社會互動是其非常重要的元素,也就是說,學習者經由參與團體活動,漸漸習得該團體的信 念、行為和文化。基於這種觀點,學習被認為應當要採用可以反映真實世界的實物和活動; 如果知識的傳遞是脫離實境的,那麼學習者學習到的只不過是一種新的觀念,而不是真正內 化的實際經驗(蔡秉宸,靳知勤,2004)。當學習發生於有意義的情境時,便會產生有效的學 習(吳宗立,2000)。教師將教學目標外化為學生容易接受的情境,讓學生身臨其境,有直觀 的形象可以把握,有濃厚之情緒氛圍可以感受,讓學生先感受,後表達。情境學習也十分重 視小組合作學習,強調情境學習的教學應透過小組共同合作學習的方式,由教師(專家)扮 演教練的角色,指導學習者主動參與學習(陳靜宜,2009)。 施並宏(2005)研究歸納指出情境教學的內涵,其包含四個要素: (一)、情境教學是利用以形象為主體的教具、教材及教法,創設適宜的、典型的或 模擬的場景。 (二)、情境教學首先應建立認知主體與認知客體之間濃厚的情感氛圍。 (三)、情境教學的重點在激發學生的情感反應及學習情緒,引起學生感性的心理體 驗。(四)、情境教學的目的在結合認知活動與情感活動,以激活學習者的情境思維。 蘇郁雯(2003)更參酌學者研究統整歸納出情境學習的主要內涵如下: (一)、知識是分散式的、是基於情境脈絡當中的。 (二)、強調真實性的活動。 (三)、學習是與社會互動的涵化的過程 (四)、強調學習是主動探索與操作。 (五)、重視從邊際參與擴展到核心參與的學習過程。 (六)、採用純自然或真實性的學習評量。 綜合以上論述與參酌學者們(徐新逸,1998;吳宗立,2000;李岱芳,2001;謝謹 如,2002;許寧真,2008)茲將歸納情境學習的主要涵義如下: (一)、重視主動探索的真實情境以建構知識及經驗學習 情境學習強調的主體是學習者,學習者必須透過真實(或逼真)的情境來進行 知識的建構與內化,才能真正習得解決問題的工具。學校教育常將知識抽離原有的 脈絡環節,學生得到的知識難以轉移至現實情境中,所以要讓學習者了解所學知識 的意義和價值,學習應在真實(或逼真)的情境與社會脈絡中,學習者才能真正掌 握知識,得到真正解決問題的工具。 (二)、情境學習是在特殊情境或環境互動下的學習 情境學習重視真實情境或是模擬身歷其境的學習,所以一個真實(或逼真)的 學習環境是實踐情境學習理論所必備的。在學習的過程中,情境學習理論所關注的 重心在於學習者加上周圍環境(person-plus-the-surround),周圍環境包含了學習環 境、學習活動與學習同儕等。也就是學習是一個對知識持續不斷建立意義的歷程, 學習者在整個環境中,是主動的知識建構者,知識就如工具,是學習者與環境互動 下的產物(Brown,Collins & Duguid,1989;許瑛玿,廖桂菁,2002)。Brown 等人 (1989)認為知識和工具在某些方面是很類似,必須經由實際的使用經驗才能被了
解,就像木匠和傢俱製作者使用不同的鑿子;物理學家和工程師使用不同的數學公 式,也就是在情境中決定了工具的用途(許寧真,2008)。因此,情境學習不能抽 離於實際社會文化脈絡之外,否則學到的知識是僵化的,無法實際應用在生活環境 中。 (三)、情境學習是一種共同參與、分享與互動的社會化過程 Brown(1989)在認知學徒制中即提及團體學習與團體問題解決是採用團體成 員互相合作和分享的模式,並且透過共同解決問題、分配與扮演多重的角色、修正 無效之策略與迷思、提供合作性活動的工作技巧,以共同完成學習並解決問題(謝 謹如,2002)。因此情境學習強調互動和合作,即人們經由與他人互動學習,不是 將個人置放在一個獨立的環境中,而是將個人和環境之互動,視為互相建構的整體 的部分。簡而言之,以部分和全體的關係,取代個人與環境間內在和外在的關係(陳 靜宜,2009)。
二、情境學習的重要性
徐新逸(1998)提出情境與學習者間的關係圖(圖 2-1)中可知,知識的產生是學習者 與情境的互動下才能產生有意義的知識。情境學習強調知識是學習者與情境互動的產物,本 質上深受活動、社會脈絡及文化的影響。情境認知學者嘗試從坊間一些工作的普通人身上找 出其善於解決問題能力的來源,發現這些人(譬如: 修車工人、木匠、麵包師傅等)並不比 受過專業訓練的專家們優秀,思考的模式也不像學生或生手們倚賴理論模組或學理法則行 事,但是卻能如專家般地解決工作上的疑難雜症,確實令人好奇。探究其原因,發現其實這 些人是非常投入在真實的工作活動中,並且依據平常生活中與情境互動的經驗而產生問題解 決之能力,這種現象即是反應了知識的習得是在情境中建構而成的說法(廖玉齡,2004)。 陳靜宜(2009)指出以情境學習理論為基礎,配合教科書與學生生活情境,運用英語情 境教學法,發展英語村情境課程,使用圖片、影片與實物進行教學,能夠有效提升學生英語學習效果與學習動機,且獲得學生正面之回饋。許寧真(2008)運用真實情境活動讓國小兒 童學習認識蝴蝶及關懷自然環境,兒童所表現出來的學習興趣和意願、發現問題和思考問題 的能力皆有正面的提升,而且運用情境學習有助於兒童潛能的發揮,且能表現出發自內心關 懷大自然的行為。從上述研究可看出真實(或逼真)的情境因素,確實能夠提升學習者的學 習效果與動機,且有助於學習者將吸收的知識內化,並將所學實際應用在解決問題上。黃幸 美(2003)提出,提供實物的真實情境,學生解決問題的表現最優異,而且在解題後經過三 週的時間,類比遷移解題表現仍優於無實物情境組的學生。要讓學生真正將所學自然而然的 表現出來,一定要是他們熟悉或類似的環境才能有這樣的效果,可知情境的提供對學習確實 有正向的關聯,甚至還會影響往後學習的類比遷移作用,所以提供一個真實(或逼真)的學 習情境,將課堂上的學習活動轉換成更實際的方式進行,直接提供學習者親身經歷真實(逼 真)世界的學習經驗,當今身為教學者一個重要的考量。
情 境 學 習
學習者
情境
知識
是兩者互動的產物
圖 2-1 情境學習的基本概念(徐新逸,1998)三、情境學習運用於教學之相關研究
情境學習源自杜威(Dewey,1938)提出的實用主義,情境知識學派認為知識絕對不是 單指物件本身,而是與特定的社會情境有關,得透過持續互動的過程才能浮現實用的知識(李 慶芳,2006)。而情境學習理論受到學界的重視,是從Brown,Collins & Duguid(1989)三 人對情境認知與情境學習的討論,他們根據一般日常認知生活活動的研究結果,以及綜合 Vygotsky(1978)的社會認知理念為基礎,強調概念性知識本身,就像工具。而工具本身必 須在真實的情境中,加以使用才能夠發揮應有的功能(李岱芳,2001)。近年來運用情境學習 已是一種普遍常見的教學趨勢,本研究針對各領域運用情境學習理論之教學研究,整理分析 如下: 王志忠(2007)利用行動設備(如:PDA、智慧型手機)結合 GPS 系統及無線網路應用 於英語行動學習中,藉由無線科技與行動裝置,配合教學活動,並加入地點感知與情境感知 的概念,學生在進行英語學習時能夠將周遭的生活事物當成學習的一部份,實地走訪書本中 的情境,以輔助傳統教學的一些缺失,讓學習者能夠自我學習、探索及歸納知識,提昇學習 的興趣和意願;也因為學習範圍的擴大,比較能自由自在的輕鬆作學習,與一般老師講課的 方式相較下,半數的學生都覺得喜歡自我行動學習取得知識,而學生大多數更喜歡老師親自 授課與戶外學習兩者並行,更能全心投入學習的情境當中。 陳靜宜(2009)以情境學習理論為基礎,統整教科書之內容,建置符合學生需求的英語 村情境課程系統化教學。其研究結果顯示,配合教科書與學生生活情境,能有效提升英語學 習效果,且獲得學生正面之回饋,而以情境學習理論為基礎,運用英語情境教學法,使用圖 片、影片與實物進行教學,能有效幫助學生學習。 謝欣純(2006)應用網際網路與無線通訊行動載具,發展一個校園情境式英文無所不在 學習系統。根據情境學習的理念,該研究發展一個互動式學習系統,使學習者能利用合適的 設備在特定的環境中進行隨時隨地的學習。經過教學實驗後,發現每人每週學習時間平均超
過 6 小時,已具有主動學習效果。經統計分析後,發現學習者的學習動機均為中高強度;而 學習成效也都達到顯著進步水準;學習滿意度亦達高度滿意水準。可見所建置的無所不在學 習系統具有顯著的教學成效。 施並宏(2005)針對國小三年級規劃情境教學作文課程,進行行動研究,研究結果顯示, 運用觀察情境寫作文的方法,對於孩子們的語文能力產生正面的影響,而且情境教學作文課 程對學生之學習滿意度也有明顯的提升,研究更指出以資訊融入教學的方式呈現情境,是目 前最能激發學生學習興趣的利器。 黃郁雯(2004)探討分析學生參與情境式問題導向學習活動教學,學童經由情境式問題 學習後,對於科學概念、科學相關態度的獲得優於一般教學之學童,達到顯著的差異,而且 情境式問題導向教學方式引導了學童主動探索與合作學習,使得學童更瞭解生活中的科學, 學會思考 解決日常生活中的問題;經過情境式問題導向教學之後,學童喜歡並且肯定教師所 設計的情境式問題與日常生活相結合,有助於其解決日常生活中的問題;因此,在自然科進 行以問題為導向的情境教學確實可以提升學生的學習興趣與學習態度,對於提升學童的科學 學習具有顯著正向的效果。 許寧真(2008)利用質性研究法,讓兒童在真實情境中學習認識蝴蝶,使他們對蝴蝶生 活史有真正的認識並在周遭環境和大自然中實踐能尊重各式各樣的生命,進而關懷大自然與 之和平共處培養出高尚的情操,其研究結果發現真實情境的學習:1.有助於提升兒童的學習 興趣和意願。2.有助於提升兒童發現問題和思考的能力。3.有助於兒童潛能的發揮。4.有助 於提升兒童關懷大自然的心。 許瑛玿,廖桂菁(2002)以情境學習理論為基礎,融合情境教學的要素及網路學習環境 的特色,發展一套地球科學網路輔助教材。探討高二學生在情境式網路輔助教學中概念學習 成效與對此網路輔助教材之綜合意見。其研究結果顯示:學生在情境式網路輔助教學後,概 念測驗得分達到顯著進步,顯示情境式網路輔助教學有助於學生增長地球科學相關知識;在 情境式網路教材整體學習觀感方面,學生認為以生活為議題的情境,能提高學生在熟悉的情
境脈絡中的學習動機及幫助其整合新舊知識。 蘇郁雯(2003)整合情境學習理論與資訊科技於大學教育學程中,提供有別於傳統師資 培育中教材教法課程的另一種教學模式。其透過情境化的教材設計,讓每位職前教師,能體 會教學方法實際的應用,使理論與實務能相互配合。研究結果顯示,將書本上的靜態文字, 轉化為情境式動態的影音檔案,確實提升了學習者的學習動機,並產生學習共鳴。以情境學 習理論之認知學徒制為理念發展的商科教材教法教學網站,使用者對以動畫來模擬概念達成 模式的使用脈絡,皆得到正面肯定的態度。 總結分析以上文獻,歸納出研究結果如下:1.情境學習的教學方式適合運用於各個不同 的學習階段,包括國小、國中、高中、大學的學生。2.情境學習的教學方式適合運用於各個 不同的學科領域,包括語文、作文、自然與生活科技、地球科學、師資培育等。3.情境學習 的教學方式對於提升學習者的學習動機有顯著的成效。4.情境學習的教學方式引導學童主動 探索,發現問題,提升思考的能力與團隊的合作學習。5.學習者透過情境的方式更能將書本 裡抽象概念的知識內化成自身的經驗,將所學實際應用在解決日常生活問題的能力。6.結合 資訊科技的學習情境,符合現代發展趨勢,也是實施情境教學最實際與方便的利器。 情境學習理論在教學上的應用經研究發現,確實對學習者的學習有顯著的提升,同時也 是時代不可避免的趨勢,以往為了實施情境教學,教學環境的事前準備費時費力,現今由於 資訊科技的突飛猛進,情境教學環境所需之軟硬體的取得與使用越來越便利,例如:筆記型 電腦、單槍投影機、電子白板、網際網路、應用教學軟體等,透過這些資訊科技的軟硬體設 備,模擬出教學的真實情境,不僅突破以往情境教學環境不易實施的窘境,提高了教學者實 施情境教學的意願,更讓情境學習不在侷促於時間、空間的限制,教學者的情境教學觸角更 深更廣。
第二節 情境學習教學應用
傳統講述式教學仍是目前最常見的教學方法,優點:教師傳授知識給學生,內容呈現較 為系統化、具組織架構,因此學生較易抓住學習內容之重點,也有明確的學習目標,幫助學 生快速記憶知識。缺點:教學活動以教師為中心,學生缺乏主動學習且不易培養學生解決問 題的能力。傳統教學著重於學習者對僵化知識的獲得,因此重視的是老師的直接教導及教材 的安排,這也是學校教育常為人詬病的一點,知識的傳授過於僵化而忘記了學習內容與現實 環境脫節。而近年來,情境教學理念興起,認為知識是情境脈絡化的,是活動、情境和文化 交互作用下的一種產物(謝謹如,2002)。學習者必須與情境互動才能產生有意義的知識,否 則學到的知識是僵化的,無法實際應用在現實環境中。從情境學習運用於教學之相關研究之 文獻分析中,真實(逼真)情境的學習方式在實施的成效上確實是無庸置疑的,而本節將就 情境學習理論在教學應用的策略上進行文獻的分析探討,再加以歸納總結。一、認知學徒制
認知學徒制是情境學習理論的一種教學策略,其理論建構是將傳統的學徒制和近代的認 知論加以結合而成,它保存了傳統學徒制的優點,以效法傳統師徒傳授技藝的模式,讓具有 實務經驗之專家帶領新手,以師傅帶徒弟、徒弟學師傅的方式,讓新手在工作情境脈絡中揣 摩與耳濡目染,慢慢習得特定的知識和技能。這種傳授技藝的模式,師傅並不教導,學徒所 有的學習來自觀察、模仿、實際參與真實活動及師傅的提醒與協助,換句話說,學徒並未接 受一般學校所給予的正式指導,但最後卻多半可以成為良好的技藝人員(鍾邦友,2000)。例 如:助產士、裁縫師及海軍舵手的養成,學習者都是以認知學徒的身分,在師傅的帶領下, 從邊際參與的生手,邊做邊學,邊學邊做,終而成為能獨當一面的專家(Lave & Wenger, 1991)。因此,認知學徒制,就是將傳統學徒制應用至學校學科的教學,讓學生透過真實活動 與社會產生互動的方式,來達到學習的效果(Brown,Collins & Duguid,1989)。Collins 等人(1989)指出認知學徒制具有兩個意義:(一)與傳統學徒制相同,強調在情 境學習的環境下,專家處理複雜技能的過程。(二)著重的是認知和後設認知的層面,而不是 傳統學徒制所強調的動作技能與過程。所謂後設認知,是指當個人經由認知思維從事求知活 動時,個體自己能明確了解所學知識的性質與內容,而且也知道知識中所蘊含的意義及原理 原則並且能夠了解如何進一步支配知識以解決問題,因此求知活動能達到此一地步,就是理 解(許寧真,2008)。
二、錨式情境教學法
美國 Vanderbilt 大學認知與科技團隊(Cognition and Technology Group at Vanderbilt, CTGV),在情境認知的理論前提下,於 90 年代初期依據:1.Whitehead 的僵化知識論。2.Dewey 的知識即工具及做中學理論。3.鉅觀情境(macrocontexts)的觀點。4.Wittrock 的產出式學 習理論。(徐新逸,1995;陳國泰,1997;劉嘉榮,2000;邱柏翰,2004),提出錨式情境教 學的觀點,以克服僵化知識的產生:一種曾經學過卻無法應用於實際生活上解決問題的缺點。 並且認為知識即工具,學習任何一種知識,必須置身於情境中去實際操作,才能真正的將知 識融會貫通,並加以內化成自身的經驗。 錨式情境教學的教學方式乃藉由生活化的故事,呈現多元化的資訊,並採用鑲藏式資料 設計(embeddeddata design),讓學生可以從豐富的資源、多元角度來思考解決問題(徐新逸, 1995;王金村,2006)。錨式情境教學課程的設計是以影碟作為工具,以故事式的敘述,將複 雜待解決的問題與解決問題的資料隱藏在故事陳述中,期望學習者能利用思考的方式來解決 問題。此種將問題重點定位在情境中,導引學生能藉由情境中的資料去發覺問題 → 形成問 題 → 解決問題,藉此情境模式讓學習者能從多角度的思考方式將新知識與本身現有的經驗 連結,以達成內化的目的,學習問題解決技巧並應用到實際的生活問題當中。 根據CTGV 團隊提供的設計原則,有下列幾點:(徐新逸,1995;王金村,2006) 1、影碟的呈現形式:透過真實、有趣的畫面來刺激幫助學習者理解,並在設備的協助下,
取得學習的主導權,使知識與問題更容易融入簡單設計中。 2、開放性故事式的敘述方式:將學習資訊以開放性、故事式的方式呈現,創造有利於問 題解決、內容豐富且有意義的學習情境,提高了學習者的興趣,更能將個人融入情境 之中。 3、產出性的結構:開放性的故事可以讓學習者有思考的空間,並嘗試去解決問題而產出 不同的結果,對動機與學習興趣有相當的幫助。 4、隱藏資料的設計:不明示學習者它是否就是與解題相關的資料,學生必須自己探究, 這樣的設計可以引發學生探索知識的動機。 5、複雜的問題:故事的問題鋪陳複雜度常常是大問題下包含許多子問題的設計,學習者 必須進行整體的分析與計畫,這對學習者的規劃能力與自信心都有正向的提升。 6、跨學科領域的設計:一個故事的進行常常是包含了多樣性的知識,絕非單一知識所能 解決。因此在設計錨式情境教材時可以跨領域地將相關的知識加入其中,達到統整的 效果。 本研究之動態多媒體網站佈景主題管理平台之教材設計參考錨式情境教學法與認知學徒 制教學策略的精神,透過包含各種性質錨點的多媒體情境進行自主式的學習。學習者對多媒 體情境式動態網站佈景主題教材的感知、思考與操作模式都可能因人而異。藉此動態情境管 理平台運用於情境式的英語學習,探討學習者之學習認知與學習動機。
第三節 多媒體輔助教學網站設計原則
以往學校網站礙於網路頻寬的限制,大都以單純的文字、圖片的方式呈現所要傳達的資 訊,訊息的表現也因此比較枯燥、單調,在教學應用的層面也因此受限,不過由於科技的突 飛猛進,以及政府對資訊教育的重視與積極推展,今日國家資訊基礎建設完備,高速網路科 技的漸漸成熟,各級學校紛紛建置學校網站,以學校網站為工具來服務學生、老師、家長與 民眾,因此對於學校網站的功能需求也用來越重視。學校網站除了扮演學校行銷的重要功能外,更肩負了提供資訊融入教學的重要溝通平台,學生利用網路來使用學校網站進行學習的 機會也愈來愈多,網站內容的呈現除了以往單純的文字與圖片外,更加入了聲音、動畫、與 使用者互動的元素,讓網站內容的呈現更生動、更活潑,因此多媒體網站在教學上的運用不 再受頻寬不足的限制如雨後春筍般的應運而生。 多媒體網站,活潑、生動與雙向互動的特性,對於學習者的學習動機與學習成效確實能 夠提升,因此多媒體網站的設計應包含哪些元素與原則,研究者將就多媒體輔助教學網站設 計原則之理論與相關文獻加以整理歸納分析。
一、多媒體的定義
James E. Shuman(1998)將多媒體定義為一個建置在電腦上,結合文字、圖片、聲音、 動畫及視訊等元素的互動溝通過程。多媒體係利用各種媒體(如文字、圖像、影像、聲音等 認知物件)資訊豐富之特性,予以結合成一系統,產生資料共享,藉以傳達有效之溝通訊息 及豐富資訊量、進而產生互動功能的方式(廖啟超,2002)。由於現在的科技與網路發達,多 媒體在形式上已無明確的區隔。多媒體可以說是結合許多媒體訊息後進行溝通傳輸之過程, 其中可運用之訊息種類非常的多,鄒景平、侯延卿(1998)列出了七種最常見的媒介訊息: 1.文字 2.圖像 3.聲音 4.音樂 5.動畫 6.影像 7.虛擬實境。隨著科技的進步,多媒體漸漸 將各種形式的訊息傳達整合在一起;現在廣泛被利用的就是電腦平台上的網路多媒體,也是 本研究所要探討運用的主軸。二、多媒體與認知負荷理論
認知負荷(cognitive load)的理論,在早期又稱作心智工作負荷(mental workload),許 多學者原本發展此類理論的意圖並不在於教育上的應用,而是用於軍事與各種企業之上 (Aasman et al., 1988;Boff & Thomas, 1986;Jex, 1988)。直到 Sweller(1988, 1989,
1990)將此觀念引入教育界,學界才開始聚焦於探討教學法、學習內容對於學習者概念獲得 與認知層面的影響,並命名為認知負荷(沈碩彬,2008)。認知負荷意指當學習者接收訊息、 處理與運用之過程中,因訊息之內容、學習環境、傳輸環境與互動方式等因素,超越了學習 者所知覺的認知能力,在當時的心理或生理上引起了負擔、重擔、苦惱與憂慮,甚至失敗、 挫折的後設概念(黃克文,1996)。 而認知負荷理論的提出有四項基本假設:1.工作記憶的容量有限 2.人類的長期記憶本身 並沒有容量上的限制 3.知識與技能是以基模形式儲存於長期記憶 4.基模運作的自動化是基 模建構的重要過程(沈碩彬,2008)。人類的認知結構是運用有限的工作記憶,來處理所有意 識的活動,以及無限制容量的長期記憶,儲存著不同自動化程度的基模與基模的自動化,來 降低工作記憶的負荷量。延續基本假定所言,沈碩彬(2008)歸結多位學者(Jex, 1988; Paas, 1992;Sweller, 1998;黃克文,1996;宋曜廷,2000)對認知負荷提出看法,認為: 認知負荷係個體面對工作或任務情境時,對於處理訊息而感受到心智負荷與心智努力的負荷 總量。而任務之質、量、情境等因素則是構成認知負荷是否超載之重要原因。」,簡而言之, 所謂的認知負荷是人在學習時,有限的工作記憶區所承載的訊息負荷量。依據認知負荷理論, 從教學設計的觀點,認知負荷的來源分為三類(Sweller, van Merrienboer, & Paas, 1998; Paas et al., 2003;沈碩彬,2008):
(一)、內在認知負荷
內在認知負荷(intrinsic cognitive load)主要受到教材本身要素間相互關連程 度的影響,亦即受到教材本身難易程度的影響。教材要素間相關程度低時,因為不 需同時將大量要素置入運作記憶區中,即可對各要素有所理解,因而其內在認知負 荷較低,反之,若教材要素間相關程度高時,學習者內在認知負荷相對就會比較高, 除此之外,學習者本身的經驗與先備知識也同樣會影響內在認知負荷的高低,學習 者本身的先備知識若能將教材傳達的訊息與自動化的基模進行整合,就可降低運作 記憶的負荷,換言之,若學習者擁有與教材內容相關之經驗與先備知識,其認知負
荷便較無經驗或無先備知識者低。內在認知負荷為基本的負荷是無法經由教學設計 來降低,但是,經由基模的獲得和自動化可降低內在認知負荷,此種負荷是材料本 身之特性所造成的,不易由教學設計來改變。綜合以上所述,內在認知負荷主要來 自:1.教材的特性 2.學習者本身的程度 3.教材與學習者兩者間交互作用的影響。
(二)、外在認知負荷
外在認知負荷(extraneous cognitive load)或稱為無效的認知負荷(ineffective cognitive load),主要受到教材設計呈現方式或是教學活動本身的影響,與學習者 的基模建構和自動化無關。教學設計者在教材設計及呈現教材的過程忽略運作記憶 的限制,而造成學習者認知上的負荷。例如當訊息需經過整合才能彼此參照了解 時,若在呈現的時間上加以錯開,則會造成外在認知負荷的增加;若同時呈現或是 預先將訊息比較、整合,則可降低外在認知負荷。此種負荷是外加的,可以藉由教 學中訊息的呈現與組織方式的設計而降低,因此被視為是認知負荷研究的重點之 一。 (三)、增生認知負荷
增生認知負荷(germane cognitive load)又可稱為有效的認知負荷(effective cognitive load),由於內在認知負荷是教材材料本身之特性所造成的,不易由教學 設計來改變,但為了降低外在認知負荷,有時需要於教學設計時加入能引起學習者 注意或興趣的內容,以幫助基模的建構,這些外加的教學設計內容所產生的認知負 荷即為增生認知負荷。藉由提供額外的訊息給學習者,看起來好像是增加學習者的 認知負荷感,但這種增生認知負荷是促進學習而與外在認知負荷的干擾學習是不同 的。因此良好的教學設計不僅可降低學生的外在認知負荷,同時也可以增加學生的 增生認知負荷。然而,唯有在內在認知負荷、外在認知負荷與增生認知負荷的總合, 未超出學習者的認知負荷範圍時,適當引入增生認知負荷才具有意義,才能真正幫 助學生學習而非妨害學習成為外在認知負荷。
在本研究中,多媒體是運用來營造訊息傳達並具體呈現情境的媒介,近年來,由於科技 的進步,教學設計中使用多媒體(聲音、圖片、動畫、教學網站……等)輔助教學的應用越 來越普遍,因此本研究中的多媒體輔助教學網站的教材,除營造適當的虛擬學習情境,讓學 習者能在情境中習得相關知識外,也必須兼顧認知負荷理論中學習者對教材設計產生的三種 認知負荷做適當的考量,在總認知負荷量未超出學習者的認知負荷範圍的前提下,良好的教 學設計可以有效降低干擾學習的外在認知負荷,提高有效的增生認知負荷,因此從認知負荷 的觀點,理想的多媒體教材必須同時考量學習內容所必要的內在認知負荷、教材設計與呈現 時所產生的外在認知負荷及有效認知負荷。
三、多媒體教學設計原則
科技的發達促使教學者將教材與教法和資訊科技相結合,利用多元化的媒體教學,把所 要講述的內容,適當地加上音效、文字或視訊,以提供雙向互動交流的多媒體教學方式,讓 教學更加生動活潑,而學習者更可透過多媒體電腦輔助教學提高學習興趣,並達到主動學習 的效果,許多研究也顯示多媒體教學比單一教材較有教學效果;不過也有研究認為多媒體的 設計不當,反而會加重學生的認知負荷或是分散學生的學習注意力。 學者 Mayer(2005)基於多媒體學習認知理論及降低認知負荷的觀點,經實證研究後對 多媒體教材設計提出的一些原則,參考吳瑞源(2005)彙整出的十個多媒體教材教學設計原 則(洪榮忠,2008),茲將與本研究相關的多媒體原則、空間接近原則、時間接近原則、連貫 原則、互動原則及信號原則介紹如下: (一)、多媒體原則 多媒體原則(Multimedia Principle)是指學習者進行學習時,文字加圖像學習 的學習效果優於單獨文字學習的學習效果,亦即多媒體組合形式的學習效果優於單 一媒體形式的學習效果。(二)、空間接近原則
空間接近原則(Spatial Contiguity Principle)是指學習者在學習有關連的文字 與圖像時,圖像擺放的位置與其相對應的文字位置接近之學習成效,要比兩者位置 分散擺放的好。亦即相對應的文字與圖像彼此位置較接近時,學習者則不需使用認 知資源於呈現多媒體之畫面中進行視覺搜尋,學習者比較有可能同時將相關訊息容 納於工作記憶中,降低學習的認知負荷。
(三)、時間接近原則
時間接近原則(Temporal Contiguity Principle)是指學習者在學習有關連的文 字與圖像時,兩者同步呈現之學習成效,要比非同步呈現的好。因此當學習者進行 多媒體學習時,相關的媒體物件同時出現的學習效果較佳。亦即整合性的呈現文字 與相對應圖像對學習者的學習成就優於分離性的文字與相對應圖片呈現。 (四)、連貫原則 連貫(coherence)指的是信息中元素間的結構關係;連貫原則(Coherence Principle)是指學習者在進行多媒體學習時,文字及圖像必須和教學內容相關,若 於內容中加入有趣卻無關的文字、圖畫或聲音,將會阻礙學習者的學習。亦即與教 學內容無關的訊息越少時,學習者的學習成效越好。 (五)、互動原則 互動原則(Interactivity Principle)指的是學習者在工作記憶中能運作的訊息是 有限的,因此學習者如果能夠自由控制多媒體教材呈現的步驟時,可依照自己的狀 況調整學習速度,避免認知負荷因訊息太多而降低學習成效。因此學習者可以控制 多媒體教材呈現的步驟時學習效果會比較好。 (六)、信號原則 信號原則(Signaling Principle)指的是學生學習多媒體教材時,如果含有輔助 如何處理教材的信號,學生的了解程度比不含輔助信號的學生好。因為適當的提示
能引導學習者將注意力投注在重要的多媒體教材內容上,避免學習者的注意力分 散,造成認知資源不必要的浪費。 上述提及之多媒體教材的設計原則,其實也和如何降低學習時的認知負荷相呼應。本研 究的動態多媒體網站佈景主題教材設計,主要在探究動態情境因素對英語學習認知與學習動 機之影響,因此在多媒體教材的內容與安排設計上,依據認知負荷理論與教學媒體的設計原 則,設計適當的英語學習教材,避免多媒體的設計不當,加重學生的認知負荷或是分散學生 的學習注意力而影響研究的主要方向。
第四節 學習動機
九年一貫課程綱要明文規定國民中小學英語課程的目標為:1.培養學生基本的英語溝通 能力。2.培養學生學習英語的興趣與方法。3.增進學生對本國與外國文化習俗之認識(教育 部,2003)。朱惠美(1999)認為國小是屬於小學生英語學習的啟蒙階段,因此國民小學英語 教學應以第 2、3 項為課程的主要目標。亦即國小階段之英語教學應以學生學習興趣、吸收能 力與培養其對英語相關文化的興趣與好奇為首要考量。因此,如何維持與激發國小學童的英 語學習動機,正是國小英語教學的首要課題與目標(余龍豪,2003)。一、學習動機的定義
Munn、Fernald 和 Fernald(1969)將動機定義為:個體內在的一種動力,如興趣、渴望 及態度,該動力會影響行為並造成行為的改變(欉浩慧,2008)。Reilly 等(1983)則認為動 機是個體內之一股力量。Keller(1983)則認為動機是指對經驗與目標之選擇以及為此所付出 的努力程度,他指出決定動機之四個因素分別是:興趣(interest)、相關(relevance)、期望 (expectancy) 與結果 (outcome) (李美誼,2005)。Maehr 與 Archer(1987)則指出動 機包括了:意向(direction)、堅持(persistence)、持續(continuing)與努力(effort)。張春興(1996)則認為動機是引起個體活動,維持所引起的活動,並使該活動朝向某一個目標前 進。 而學習動機是一種讓人想要去學習的動力,屬於動機的一種,張春興(1996)指出引起 學生學習活動,維持已經被激發引起的學習活動,並使該學習活動朝向教師所設定目標的內 在心理歷程謂之學習動機。依學習動機的產生或起源,可分為外在動機(extrinsic motivation) 與內在動機(intrinsic motivation),前者受外在環境因素影響而產生,例如:爭取獎賞、避免 被罰、取悅老師、團體壓力等因素。後者則是因個人內在需求而產生,例如:個人興趣、好 奇心及喜好心理等因素(欉浩慧,2008)。
二、學習動機的相關理論
各家所提出的學習動機理論很多,以下就行為主義學派、人本主義學派及認知主義學派 三方面來討論: (一)、行為學派的學習動機理論 行為學派對學習動機的理念是,人的行為是由驅力所促動,而驅力是因為生理上的需求 所致,其模式即為需求→驅力→行為;依行為學派的看法,條件作用過程中所產生的刺激與 反應連結(學習的產生),主要是因為強化物能滿足個體需求,進而產生後效強化。如果個體 表現行為時給予強化物,滿足生理上需求,就會強化其行為保留(張春興,1998;余龍豪, 2003)。信奉行為學派的教師經常先與學生訂立行為規範,當學習者之表現達到預期行為時, 立即將目標行為細分再逐步增強,以達成目標行為。當行為被建立而且穩定時,再逐漸減少 增強次數,改採延宕增強或間歇性增強。對於增強物的提供必須考慮到個別差異 (張春興, 2001;李美誼,2005)。而學習行為取向所運用的增強原則(強化物),其性質上是外控的。 因此行為學派認為學習動機是藉由外在誘因來維持學習行為的歷程,屬於學習的外在動機一 類。例如參與學習活動能取得學歷、獲得升遷等(莊家銘,2008)。對於本研究而言,善用強 化物(動態多媒體情境),來維持國小學生的學習動機,而國小學生是否真正能夠因為強化物,維持高度的學習動機,值得研究。
(二)、人本學派的學習動機理論
人本心理學之父 Maslow 的需求層次論是此理論的最佳代表,其將動機視為一種需求, 所提出的需求層次論(need-hierarchy theory),由上而下分為七層,依序為 1.生理需求 (physiological need) 2.安全需求(safety need) 3.愛與隸屬的需求(love and belongingness need) 4.自尊需求(self-esteem need) 5.知的需求(need to know) 6.美的需求(aesthetic need) 7.自我實現需求(self-actualization need)(張春興,1996)。其中又將生理需求、安全需求、 愛與隸屬的需求及自尊需求歸為基本需求(basic needs);知的需求、美的需求及自我實現需 求則為成長需求(growth needs)。基本需求都是由生理上或心理上的缺失所導致,因此又稱 缺失性需求(deficiency needs) (張春興,2001)。只有個人的基本需求獲得滿足後,才能 繼續追求成長需求,達到自我實現的完美境界(李美誼,2005)。 Maslow 強調教師的責任不只是教授知識,還要能提供有利於學生的適切學習環境。因為 學習是內發而不是外塑的,動機也必須兼顧環境與個人因素。對於教與學,只有先提供良好 的學習環境,才能讓個體自發性的繼續成長,滿足成長中個體的缺失性需求,以達到自我實 現之境界。所以一個良好的求知環境對於學習者在學習的過程中而言是極為重要的(李美誼, 2005)。
自我實 現需求 圖 2-2 Maslow 的需求層次論 (張春興,1996) (三)、認知學派的學習動機理論 認知心理學家認為個體的行為是在於個體本身對事件或需求的解釋,並非完全取決於外 在事件或個人內在生理需求(洪志成,2000)。認知學派認為人類行為的動機,容易受到個體 的知覺、計畫期望、對客觀事物的詮釋、預估、目標等所影響。其主張學習動機是介於環境 (刺激)與個人行為(反應)之間的一個中介歷程(張春興,1996),換句話說,個人的行為, 並非只有受到本能的驅力或刺激的聯結所控制(李詠吟、單文經,1997),腦袋想的、信的及 期望的都會影響到行為。以下就認知學派中與教育相關之動機理論加以整理: (1)、學習動機的自我效能論 自我效能論係由Bandura(1982)所提出。所謂自我效能,是指某種行為的產生,完全根 生理需求 安全需求 愛與隸屬的需求 自尊需求 知的需求 美的需求 成長需求 基本需求
據本身認為自己能否做到而定。學習者會認定採取某些活動便會產生一定的結果,這種期待 就是所謂的結果預期。學習者自我評估本身能力能否達成目標就叫做效能預期。Bandura 認 為結果預期和效能預期要相符合才能產生我們所期待的結果(許繼德,2002)。 (2)、成就動機論 1.McClelland(1953)主張成就需求即為成就動機,成就需求是個體期望將事情做好的 傾向,此傾向會影響到個體的工作態度,因此成就需求是影響成就動機的重要因素;所以具 備成就需求的人,就會有追求目標的傾向,也就是具有成就動機的表現(黎瓊麗,2004)。 2.Atkinson(1964)將成就動機論歸納成四個要點:1.個人對人、事、物都有一種追求 成功的傾向,此傾向稱為個人之成就動機;個人成就動機的強弱是從經驗中學習而來的。2. 個人面臨所追求的人、事、物的情境時,追求成功與避免失敗這兩種性質相反的動機會同時 發生,個人最後的行動將受此兩種動機中較強者的支配而決定。3.成就動機的強弱,來自於 個人對其面臨情境的認知,當面臨到成敗機會各占一半的情境之下,個人追求成就的動機最 強。4.成就動機的強弱與個人的性格也有關,積極樂觀者喜愛面對具挑戰性的工作,反之, 消極悲觀者絕不冒險,只對容易的工作有興趣(張春興,1996;許繼德,2002)。 (3)、歸因論 Weiner(1986)提出歸因論,其主要假設為:對理解的追尋是行動發生之基礎。換言之, 人類企圖了解造成他們成功或失敗的原因,並根據這些歸納而來的原因來決定進一步的行 動,因此稱為歸因論(引自許繼德,2002)。Weiner 提出一般人將自己行為結果之所以成功 或失敗,歸納為六個原因:能力、努力、工作難度、運氣、身心狀況、其他;然後,又按其 性質,分別納入三個向度:1.穩定性(stability) 2.因素來源(locus of causality) 3.控制 (control)(余龍豪,2003),詳細說明如表 2-1
表 2-1 Weiner 自我歸因論的三向度分析表(張春興,1998;余龍豪,2003) 成敗歸因向度 歸因別 穩定性 因素來源 可控制性 穩定 不穩定 內在 外在 可控制 不可控制 能力 ˇ ˇ ˇ 努力 ˇ ˇ ˇ 工作難度 ˇ ˇ ˇ 運氣 ˇ ˇ ˇ 身心狀況 ˇ ˇ ˇ 其他因素 ˇ ˇ ˇ 根據 Weiner(1986)的研究,這三個面向會影響學習者動機是否持續,當學習者覺得他 們對其成就目標具有控制能力時,學習動機就會被強化。因此Weiner 主張教學者應該使用教 學策略來幫助學習者瞭解,學習是否成功是靠自己的努力和正確有效的學習方法,而失敗並 非因為能力低的關係(許繼德,2002)。 (4)、情境動機論 Paris 和 Turner(1994)提出情境動機論,認為個體具有思考他們在各種不同的情境下採 取不同行動的能力,強調的是個體在情境之下對事件的評估以及如何改變環境以鼓勵不同動 機導向的學生(欉浩慧,2008)。個體在情境下的行為,反映出的是個人本身的動機信念,而 這是由學習和個人表現對自我的評估而來的,而且會持續影響後續的行為。因此情境動機可 被視為自我調整的學習動力。從發展及教育來說,學生自發性的學習是教學上非常重要的目 的;對教學者而言,辨別某些情境為何可以引起正向之動機行為,某些情境卻不行,也是非 常重要的(許繼德,2002)。 Paris 和 Turner(1994) 根據事實的觀察與文獻歸納發現,由教學者所營造的情境和活
較有可能展現出獨立、策略性和具動機的行為。而這些情境和活動都包含了選擇、挑戰、控 制、合作四個共同要素(Turner,1992;Fisher & Hiebert,1990,引自許繼德,2002),以下 就針對這四個共同要素加以說明:
1、選擇:動機行動的本質是具有能力去選擇。課程本身的價值,是個人化選擇的基礎, 也是決定學生是否願意並維持認知地認真學習的重要因素。研究發現當學生知覺到他們的功 課是有趣、有價值時,學生就會變得更具自我導向學習,維持更長的學習持續力(Pintrich & DeGroot,1990;Pokay and Blumenfeld,1990;Nolen,1988,引自許繼德,2002)。當學生 做了的選擇,選擇自己要讀的書與達成的計劃,他們就比較能夠全心全意投入所選擇的課程 中。 2、挑戰:具動機的學習內容要有適當的難度,在適度的困難中期待能夠成功,能夠促使 學生願意冒最大的風險(欉浩慧,2008),不過亦要注意學習內容難度,若遠超過學生的挑戰 技巧,就會產生挫折與焦慮。而學習內容太過簡單,不具挑戰性也會讓學生感到無聊而不想 學習,因此,教室內的教學必須不斷的調整教材內容的困難度,依學生的進步情形和學習反 應提供新的挑戰,才能提高學生的學習動機。 3、控制:學生一旦選擇了自己有興趣和具挑戰性的課程,他們自然會發揮自我控制能力 並自動自發的去達成課程的目標。 4、合作:近年來強調的認知學徒制教學,學習者透過指導者的引導而主動參予擴大個人 的知識和表現水準,因此教室內的社會指導與合作被認為是引起動機的一種條件。因為社會 互動在很多方面是具有動機性的,例如團體中同儕間的互動、彼此的競爭、工作的完成度以 及期許達成的的合作目標,這些有用的社會互動情境對於個人的學習動機是具有正向的提升。 因此,情境動機論認為教室內營造的情境和活動是可以有選擇、挑戰、控制和合作,因 為這些是能夠提升學生的動機信念與行為。 總結以上分析各種動機理論可知,學習動機之向度包括:1.學習者的自我效能 2.對工作 的認知 3.對成就之期望 3.成敗之歸因 4.情感之成份(如焦慮)。因此身為教學者應充分了
第三章 研究方法
本研究依據研究目的、相關理論和文獻資料,採準實驗設計研究方法,主要是以多媒體 情境式動態網站佈景主題服務平台,探討情境式動態網站佈景主題對國小五年級學童英語學 習認知與學習動機之影響。 本章共分為八節:第一節研究架構,第二節研究流程,第三節研究設計,第四節研究對 象,第五節為研究假設,第六節為研究工具,第七節為研究程序,第八節為資料處理與統計 方法。第一節 研究架構
本節將針對本研究所設計的實驗設計中,各個變項之間的相互關係提出研究架構,如圖 3-1 所示: 1.實驗處理 (1)實驗組~多媒體情境式動態網站 佈景主題教學 (2)控制組~一般英語主題教學 2.學習能力 (1)高學習能力組 (2)低學習能力組 依變項 1.英語學習認知量表後測成績 2.英語學習動機量表後測成績 自變項有關本研究之相關變項說明如下: 一、自變項 進行實驗之班級分為實驗組與控制組兩個組別。實驗組加了由研究者利用 MySQL 資料庫與 PHP 自行開發的多媒體情境式動態網站佈景主題服務平台系統提供情 境式的主題英語教學,而控制組則實施一般的主題英語教學。 二、依變項 本研究之依變項包括英語學習動機與英語學習認知兩項。 (一)、英語學習動機: 指實驗組與控制組在許繼德(2002)編製之英語學習動機量表後測之得分。 (二)、英語學習認知: 指實驗組與控制組在研究者自編之英語學習認知量表後測之得分。 三、控制變項 (一)、教材內容 依據康軒版之國民小學英語第五冊與第六冊,綜合有關季節、月份與節日之英語 字彙,自編成情境教材進行實驗教學。 (二)、教學時數 主題英語教學時間為期四週,每週二節,總計八節課,學生可以隨時隨地的進入 佈景主題平台進行自主性的學習。 (三)、教學者 為了控制教學實驗進行,實驗組與控制組皆由研究者擔任教學。教學者為臺中縣 之國小合格教師,有十一年教學經驗。