科目名稱：科技課程發展與評鑑研究

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1 經 驗 學 習 理 論 在 生 活 科 技 課 程 的 教 學 應 用 - 以 扭 轉 乾 坤 曲 柄 玩 具 單 元 為 例 * 趙 偉 順 ** 張 玉 山 * 臺 北 市 立 景 美 國 中 生 活 科 技 教 師 ** 台 灣 師 範 大 學 科 技 應 用 與 人 力 資 源 發 展 學 系 副 教 授 壹 前 言 現 行 九 年 一 貫 課 程 綱 要 中, 設 計 與 製 作 為 生 活 科 技 課 程 的 一 大 教 學 重 點 生 活 科 技 就 是 透 過 善 用 各 種 材 料 機 具 資 源 知 識 和 創 意, 來 解 決 人 類 實 務 問 題 的 實 作 課 程, 引 導 學 生 透 過 動 手 做, 培 養 其 具 備 設 計 與 解 決 問 題 創 造 與 批 判 思 考 的 能 力 ( 林 人 龍,2003) 其 中 做 中 學 (hands- on experience) 為 科 技 教 育 中 重 要 基 礎 ( 朱 耀 明,2011;Rowell & Ebbers, 2004), 是 大 多 數 生 活 科 技 教 育 工 作 者 所 認 同 的 而 學 生 的 學 習 如 何 更 有 效 率, 如 何 將 學 生 不 容 易 了 解 的 科 技 知 識, 融 入 活 動 之 中, 使 學 生 形 成 內 化 的 新 知 識 體, 是 所 有 生 活 科 技 教 育 者 重 要 的 課 題 近 代 經 驗 學 習 理 論 (Experiential Learning Theory) 之 中, 以 Kolb 的 經 驗 學 習 理 論 最 具 影 響 力 ( 張 育 禎,2008;Oxendine, Robinson, & Willson, 2004) 英 國 拉 夫 堡 大 學 (Loughborough University) 在 近 幾 年 已 將 動 手 做 與 經 驗 學 習 相 互 結 合, 並 大 量 於 工 程 教 育 中 實 施 (Abdulwahed, & Nagy, 2011) 因 此, 本 文 將 運 用 Kolb 經 驗 學 習 理 論, 發 展 一 生 活 科 技 教 學 單 元 - 扭 轉 乾 坤 曲 柄 玩 具 本 教 學 活 動 藉 由 好 玩 有 趣 的 具 體 經 驗 引 發 學 習 興 趣 與 動 機, 使 學 生 願 意 仔 細 的 省 思 觀 察, 然 後 能 抽 象 概 念 的 思 考 以 規 劃 設 計 自 己 的 曲 柄 玩 具, 最 後 親 自 完 成 主 動 驗 證 做 出 自 己 的 曲 柄 玩 具, 並 透 過 同 學 作 品 的 呈 現 與 分 享, 再 一 次 回 到 經 驗 學 習 的 初 始 具 體 經 驗 中, 重 啟 經 驗 學 習 的 循 環, 使 學 習 能 夠 永 續 的 循 環 下 去 透 過 這 個 經 驗 學 習 循 環, 可 以 增 進 學 生 學 習 的 效 果 (Alcota, & Gonzalez, 2011; Alejos, Fernandez, Sanchez, & Cuinas, 2011) 在 往 後 的 生 活 中, 若 有 類 似 的 經 驗 時, 能 再 一 次 啟 動 此 一 相 關 知 識 的 學 習, 使 得 相 關 知 識 可 以 互 相 聯 結 延 續 1

2 貳 經 驗 學 習 理 論 學 生 之 學 習 與 學 校 課 程 為 學 生 建 立 的 學 習 經 驗 習 習 相 關 ( 吳 木 崑,2005), 個 人 經 驗 與 學 習 活 動 的 關 係 相 當 密 切, 學 習 本 身 就 是 經 驗 不 斷 改 造 的 過 程 ; 而 經 驗 也 是 學 習 過 程 中 的 重 要 資 源 ( 張 育 禎,2008) 因 此 課 程 中 教 學 活 動 的 設 計 會 影 響 學 生 的 學 習 經 驗, 並 產 生 交 互 作 用 及 交 互 作 用 之 後 又 產 生 新 的 經 驗 ( 黃 光 雄 蔡 清 田,1999), 而 良 好 學 習 經 驗 的 累 積 會 使 學 生 有 更 好 的 學 習 效 果 (Abdul et al., 2011) Kolb 於 1984 年 提 出 經 驗 學 習 理 論, 其 理 論 係 由 Dewey 而 來 Dewey(1938) 認 為 教 育 是 經 驗 的 重 組 或 改 造, 指 出 了 教 育 與 經 驗 的 關 係 教 育 是 包 含 學 習 在 內 的 活 動, 個 人 主 體 性 建 構 生 活 的 習 慣 及 知 識 等 累 積, 創 造 新 的 意 義 ( 程 仁 慧, 2003) Linderman 的 經 驗 學 習 則 主 張, 教 育 應 強 調 個 人 的 經 驗, 經 驗 是 一 種 使 教 育 與 行 為 相 連 結 的 成 人 學 習 技 巧, 藉 由 經 驗 來 達 成 個 體 的 自 我 實 現 和 滿 足 參 與 社 會 改 造 運 動 的 需 求 (Alaoutinen, Heikkinen, & Porras, 2012; Elias & Merriam, 1995) Kolb 將 學 習 視 為 經 驗 的 理 性 反 思 過 程, 學 習 者 經 由 有 意 識 感 官 覺 察 的 認 知 歷 程, 透 過 程 序 式 的 反 思 和 論 證, 將 經 驗 轉 換 成 為 知 識 ( 陳 雪 雲,2000) Kolb 認 為 學 習 是 經 驗 轉 換, 知 識 創 造 的 過 程 這 種 動 態 的 知 識 創 造 過 程, 是 個 人 與 環 境 互 動 衝 突 和 問 題 解 決 的 結 果 也 就 是, 知 識 創 造 過 程 是 由 具 體 經 驗 出 發, 反 思 觀 察, 形 成 概 念 和 推 論, 並 在 新 情 境 中 考 驗 概 念 探 究 創 造 力 決 策 問 題 解 決 和 學 習 是 重 要 的 基 本 概 念 ( 引 自 吳 木 崑,2005) Kolb 的 經 驗 學 習 理 論 將 學 習 過 程 分 為 四 個 階 段, 包 括 具 體 經 驗 省 思 觀 察 抽 象 概 念 與 主 動 驗 證, 此 四 個 階 段 形 成 一 循 環 的 學 習 過 程, 並 不 斷 的 重 複 ( 彭 文 松,2005;Kolb & Wolfe, 1981), 如 圖 1 所 示 四 個 階 段 的 學 習 者 特 性 描 述 如 下 ( 李 宜 靜 朱 延 平 楊 朝 成,2005;Smith & Kolb, 1985): 1. 具 體 經 驗 (Concrete Experience, 簡 稱 CE): 強 調 以 個 人 的 感 覺 進 行 學 習 (learning from feeling), 會 從 一 個 特 殊 的 經 驗 中 來 學 習, 對 所 接 觸 的 人 事 物 產 生 強 烈 的 感 覺 而 有 趣 的 具 體 經 驗 更 能 提 高 學 生 學 習 的 意 願 (Akcan, 2011; Andreu-Andres, & Garcia-Casas, 2011) 2. 省 思 觀 察 (Reflective Observation, 簡 稱 RO): 強 調 用 看 與 聽 等 觀 察 來 學 習 (learning by watching and listening), 作 任 何 決 定 之 前 會 先 仔 細 的 觀 察 周 遭 環 境 事 物 的 變 化, 喜 歡 由 不 同 的 角 度 來 看 事 情, 以 尋 求 事 情 真 正 的 意 義 2

3 3. 抽 象 概 念 (Abstract Conceptualization, 簡 稱 AC): 強 調 以 思 考 來 進 行 學 習 (learning by thinking), 會 從 邏 輯 的 分 析 與 概 念 來 學 習, 先 對 情 境 完 全 瞭 解 之 後, 才 做 出 有 系 統 有 計 畫 的 行 動 經 驗 只 是 理 性 的 素 材, 而 這 些 經 驗 素 材 必 得 經 過 系 統 性 理 念 的 結 構 化 歷 程, 才 可 能 建 構 成 為 可 靠 的 知 識 ( 吳 玉 鈴,2000) 4. 主 動 驗 證 (Active Experiment, 簡 稱 AE): 強 調 以 實 際 操 作 來 進 行 學 習 (learning by doing), 有 能 力 及 耐 心 將 事 情 完 成, 喜 愛 冒 險 性 的 活 動, 並 且 採 取 行 動 去 影 響 周 遭 的 人 事 物 圖 1 經 驗 學 習 模 式 資 料 來 源 : 出 自 Kolb & Wolfe (1981:186); 李 金 泉 (2001:32) 經 驗 學 習 提 供 一 個 動 態 的 學 習 模 式, 透 過 四 個 階 段 的 交 互 循 環, 可 描 述 個 人 團 體 與 組 織 環 境 之 間 的 學 習 與 發 展 模 式 (Kolb & Kolb, 2008) 張 育 禎 (2008) 曾 描 述 四 種 階 段 特 性, 並 結 合 經 驗 學 習 之 特 徵 與 教 學 實 務 之 運 用, 提 出 搭 配 的 實 例 與 教 學 方 法, 作 為 教 師 教 學 安 排 之 參 考, 如 下 表 1 3

4 表 1 Kolb 四 階 段 學 習 環 之 特 徵 與 教 學 應 用 學 習 步 驟 具 體 經 驗 (CE) 省 思 觀 察 (RO) 抽 象 概 念 (AC) 主 動 驗 證 (AE) 特 徵 重 感 受 仔 細 的 聽 看 重 思 考 重 執 行 實 例 練 習 個 人 想 法 圖 示 概 念 解 決 問 題 親 身 經 歷 摘 要 舉 例 分 類 應 用 所 學 於 生 活 面 談 經 驗 分 享 及 要 素 教 學 方 法 實 驗 示 範 小 組 討 論 演 講 小 組 設 計 以 解 決 練 習 面 談 文 獻 資 料 問 題 觀 摩 資 料 來 源 : 張 育 禎,2008:12 參 教 學 活 動 設 計 Kolb 的 經 驗 學 習 理 論 : 指 學 習 者 在 具 體 經 驗 省 思 觀 察 抽 象 概 念 和 主 動 驗 證 等 四 個 學 習 階 段 的 行 為 表 現 本 文 依 據 Kolb 的 經 驗 學 習 理 論, 使 玩 具 設 計 讓 學 生 的 潛 力 透 過 實 作 得 以 將 構 想 展 現, 以 扭 轉 乾 坤 曲 柄 玩 具 的 教 學 活 動, 讓 學 生 學 習 曲 柄 連 桿 滑 塊 等 基 本 動 力 機 構 原 理, 由 動 手 做 的 工 作 程 序 中, 學 習 科 技 原 理, 並 發 揮 其 科 技 創 造 力 一 教 學 活 動 名 稱 : 扭 轉 乾 坤 曲 柄 玩 具 二 教 學 目 標 : 1. 使 學 生 認 識 簡 單 機 械 - 曲 柄 連 桿 的 原 理 2. 培 養 學 生 的 創 意, 並 且 運 用 適 當 的 材 料 工 具, 設 計 製 作 曲 柄 玩 具 3. 使 學 生 能 欣 賞 他 人 的 作 品 三 理 論 依 據 與 教 學 重 點 : 本 活 動 係 以 學 習 者 為 主 體, 在 第 一 階 段 具 體 經 驗 中, 展 示 會 動 的 曲 柄 玩 具, 並 且 提 供 學 生 實 際 操 作 的 機 會, 讓 學 生 感 覺 到 很 好 玩 很 有 趣 進 而 引 起 學 生 強 烈 的 好 奇 心, 使 學 生 在 第 二 階 段 省 思 觀 察 中, 能 仔 細 的 觀 察 或 與 同 學 討 論 曲 柄 玩 具 的 運 作 方 式, 然 後 確 實 知 道 曲 柄 裝 置 的 組 成 結 構 在 第 三 階 段 抽 象 概 念 時, 能 思 考 設 計 出 自 己 的 曲 柄 玩 具, 並 自 行 規 畫 所 需 的 材 料 工 具 在 4

5 第 四 階 段 主 動 驗 證 裏, 實 際 的 動 手 做, 將 自 己 設 計 的 曲 柄 玩 具 製 作 出 來 最 後 透 過 同 學 之 間 作 品 的 呈 現 分 享, 重 新 回 到 第 一 階 段 具 體 經 驗 中 很 好 玩 很 有 趣 的 情 境, 再 一 次 啟 動 經 驗 學 習 的 循 環 活 動 步 驟 與 經 驗 學 習 理 論 對 照, 如 下 表 2 表 2 活 動 步 驟 與 經 驗 學 習 理 論 對 照 表 經 驗 學 習 理 論 具 體 經 驗 省 思 觀 察 抽 象 概 念 主 動 驗 證 理 論 依 據 learning from feeling, 由 實 際 的 具 體 經 驗 引 發 學 生 的 興 趣 learning by watching and listening, 觀 察 事 物 的 變 化, 尋 求 事 物 的 真 義 learning by thinking, 強 調 以 思 考 來 進 行 學 習, 並 將 知 識 內 化 並 分 析 可 行 性 learning by doing, 將 計 畫 付 諸 實 施, 涉 及 創 作 者 的 心 智 感 情 與 技 法 的 表 現 活 動 步 驟 展 示 並 讓 學 生 動 手 操 作 會 動 的 曲 柄 玩 具, 藉 由 實 際 的 動 手 玩 玩 看, 來 觸 發 學 生 的 興 趣 引 起 動 機, 並 產 生 很 好 玩 很 有 趣 的 經 驗 引 起 強 烈 的 好 奇 心, 使 學 生 能 仔 細 的 觀 察 或 與 同 學 討 論 曲 柄 玩 具 的 運 作 方 式 配 合 學 習 單 ( 一 ) 的 填 寫, 能 舉 出 生 活 中 其 他 運 用 曲 柄 的 用 品, 能 確 實 知 道 曲 柄 裝 置 的 運 作 方 式, 並 且 畫 出 曲 柄 裝 置 各 部 位 的 組 成 結 構 能 思 考 曲 柄 玩 具 的 運 作 方 式, 然 後 在 學 習 單 ( 二 ) 上 設 計 出 玩 具 上 方 的 外 觀 造 型 及 玩 具 下 方 的 曲 柄 裝 置, 並 且 自 行 規 畫 所 需 的 材 料 工 具 將 自 己 設 計 的 曲 柄 玩 具 製 作 出 來, 並 進 行 組 合 測 試 及 修 正 最 後 填 寫 學 習 單 ( 三 ), 透 過 同 學 之 間 作 品 的 呈 現 分 享, 重 新 回 到 第 一 階 段 ( 具 體 經 驗 ) 中 很 好 玩 很 有 趣 的 情 境, 再 一 次 啟 動 經 驗 學 習 的 循 環 5

6 四 教 學 器 材 : 製 作 曲 柄 裝 置 所 需 的 學 生 材 料 如 下 表 3, 工 具 清 單 如 下 表 4 玩 具 上 方 外 觀 造 型 所 需 的 材 料 工 具, 由 每 位 學 生 自 行 規 畫, 填 寫 在 學 習 單 ( 二 ) 表 3 學 生 材 料 名 稱 規 格 數 量 方 木 桿 18mm 18mm 約 30cm 每 人 1 支 16 號 包 紙 鐵 絲 約 40cm 每 人 1 支 免 洗 筷 約 20cm 每 人 1 支 粗 吸 管 能 放 進 免 洗 筷 的 尺 寸 每 人 1 支 細 吸 管 能 放 進 16 號 包 紙 鐵 絲 的 尺 寸 每 人 1 支 透 明 膠 帶 共 用 少 許 白 膠 共 用 少 許 泡 棉 雙 面 膠 帶 共 用 少 許 表 4 工 具 清 單 名 稱 數 量 備 註 美 工 刀 2~4 把 / 組 一 組 共 用 剪 刀 2~4 把 / 組 一 組 共 用 尖 嘴 鉗 2~4 把 / 組 一 組 共 用 平 頭 鉗 2~4 把 / 組 一 組 共 用 鑽 床 2~4 台 / 班 共 用 鑽 頭 2~4 支 / 班 直 徑 4mm 及 6mm 五 教 學 實 施 流 程 : 教 學 時 間 為 5 週, 每 週 2 節 課, 總 計 10 節 課 國 中 每 節 45 分 鐘,10 節 課 共 450 分 鐘, 下 表 5 為 教 學 實 施 流 程 表 6

7 表 5 教 學 實 施 流 程 表 週 分 所 需 教 材 與 教 師 活 動 學 生 活 動 次 鐘 教 具 介 紹 活 動 內 容, 展 示 會 動 的 動 手 操 作 曲 柄 玩 具 曲 柄 玩 具, 引 起 學 習 動 機 觀 察 曲 柄 連 桿 滑 塊 的 20 曲 柄 玩 具 學 習 單 ( 一 ) 1 動 作 方 式 曲 柄 裝 置 介 紹 曲 柄 裝 置 所 需 工 具 材 填 寫 學 習 單 ( 一 ) 料, 及 使 用 方 法 注 意 事 項 製 作 曲 柄 裝 置 介 紹 曲 柄 裝 置 所 需 工 具 材 完 成 曲 柄 裝 置 並 測 試 轉 料, 及 使 用 方 法 注 意 事 項 動 2 說 明 玩 具 上 方 外 觀 造 型 的 填 寫 學 習 單 ( 二 ) 設 計 方 式 觀 察 學 生 活 動, 並 且 給 予 協 製 作 玩 具 上 方 的 外 觀 造 3 4 助 型 說 明 如 何 將 曲 柄 裝 置 與 外 將 曲 柄 裝 置 與 外 觀 造 型 觀 造 型 組 合 組 合 說 明 如 何 將 曲 柄 裝 置 與 外 將 曲 柄 裝 置 與 外 觀 造 型 觀 造 型 組 合 組 合 觀 察 學 生 活 動, 並 且 給 予 協 組 合 測 試 改 良 助 的 工 具 材 料 70 曲 柄 裝 置 的 30 工 具 材 料 學 習 單 ( 二 ) 學 習 單 ( 二 ) 學 習 單 ( 二 ) 45 5 評 分 及 建 議 作 品 發 表 討 論 分 享 90 學 習 單 ( 三 ) 六 學 習 評 量 : 學 習 評 量 項 目 對 照 表 如 表 6 所 示 表 6 學 習 評 量 項 目 對 照 表 項 目 評 分 標 準 學 習 單 ( 一 ), 佔 10 分 學 習 單, 佔 40 分 學 習 單 ( 二 ), 佔 15 分 學 習 單 ( 三 ), 佔 15 分 外 觀 造 型 設 計, 佔 20 分 作 品, 佔 60 分 曲 柄 裝 置 轉 動 的 順 暢 度, 佔 20 分 接 合 組 裝 技 巧, 佔 20 分 7

8 肆 教 學 觀 察 與 討 論 一 過 程 觀 察 本 教 學 活 動 以 台 北 市 某 國 中 七 年 級 的 學 生 為 教 學 對 象, 進 行 五 週 共 十 節 課 的 教 學 活 動, 得 到 以 下 的 觀 察 記 錄 : ( 一 ) 具 體 經 驗 歷 程 1. 教 師 展 示 曲 柄 玩 具 時, 學 生 會 說 這 是 什 麼 東 西 啊? 好 酷 哦! 2. 學 生 親 自 動 手 操 作 曲 柄 玩 具 時, 會 說 哦 ~ 會 動 耶! 真 好 玩! 3. 還 沒 有 玩 到 曲 柄 玩 具 的 同 學 會 說 快 一 點 啦, 我 也 要 玩, 換 我 玩 了 從 以 上 的 教 學 觀 察 可 以 得 知, 教 師 展 示 會 動 的 曲 柄 玩 具 能 夠 引 起 學 生 的 興 趣, 讓 學 生 親 自 動 手 操 作 曲 柄 玩 具, 可 以 讓 學 生 感 覺 到 好 玩 愉 快 有 趣, 達 到 用 感 覺 來 進 行 學 習, 與 經 驗 學 習 中 具 體 經 驗 的 學 習 特 徵 相 符 合 ( 二 ) 省 思 觀 察 歷 程 1. 學 生 在 看 教 師 其 他 同 學 操 作 曲 柄 玩 具 時, 眼 神 十 分 專 注 如 果 被 前 面 同 學 擋 住 時, 會 站 起 來 看 2. 學 生 在 看 教 師 其 他 同 學 操 作 曲 柄 玩 具, 或 是 自 己 親 手 操 作 曲 柄 玩 具 時, 會 從 前 後 左 右 上 下 各 種 不 同 的 角 度 去 觀 察 曲 柄 玩 具 的 運 作 方 式 3. 教 師 分 析 講 解 曲 柄 玩 具 時, 學 生 表 現 出 專 心 聽 講 的 態 度 4. 學 生 會 說 它 為 什 麼 會 動 呢? 那 個 像 是 腳 踏 車 的 踏 板 像 削 鉛 筆 機 的 握 把, 並 回 答 學 習 單 ( 一 ) 的 問 題 5. 學 生 能 明 確 的 知 道 曲 柄 裝 置 的 組 成 結 構, 並 在 學 習 單 ( 一 ) 上 畫 出 來 從 以 上 的 教 學 觀 察 中 發 現, 會 動 的 曲 柄 玩 具 可 以 引 起 學 生 的 好 奇 心, 讓 學 生 想 知 道 曲 柄 玩 具 為 什 麼 會 動, 使 學 生 願 意 仔 細 觀 察 專 心 聽 講, 能 夠 用 看 與 聽 等 觀 察 來 進 行 學 習, 與 經 驗 學 習 中 省 思 觀 察 的 學 習 特 徵 相 符 合 ( 三 ) 抽 象 概 念 歷 程 1. 學 生 說 我 想 要 做 一 隻 翅 膀 會 動 的 小 鳥, 然 後 將 設 計 圖 畫 在 學 習 單 ( 二 ) 上 2. 學 生 說 我 不 會 畫 兔 子, 所 以 我 回 家 要 找 一 個 圖 案 帶 來 參 考 8

9 3. 學 生 說 我 下 禮 拜 要 帶 西 卡 紙 色 紙 保 麗 龍 板 彩 色 筆, 然 後 將 自 己 需 要 準 備 的 材 料 工 具 寫 在 學 習 單 ( 二 ) 上 4. 學 生 會 邀 同 學 說 我 們 下 課 一 起 去 買 材 料 吧! 從 以 上 的 教 學 觀 察 可 以 得 知, 學 生 會 思 考 曲 柄 玩 具 的 運 作 方 式, 設 計 出 自 己 的 曲 柄 玩 具, 並 自 行 列 出 所 需 的 材 料 工 具, 甚 至 計 畫 自 己 的 時 間 行 程, 能 夠 以 思 考 來 進 行 學 習, 與 經 驗 學 習 中 抽 象 概 念 的 學 習 特 徵 相 符 合 ( 四 ) 主 動 驗 證 歷 程 1. 學 生 會 依 照 學 習 單 ( 一 ) 的 結 構 圖, 運 用 教 師 提 供 的 材 料 正 確 地 使 用 工 具, 做 出 曲 柄 玩 具 下 方 的 曲 柄 裝 置 2. 學 生 會 說 為 什 麼 我 的 曲 柄 裝 置 轉 得 不 順 會 卡 住? 然 後 試 著 解 決 無 法 解 決 時, 再 求 助 於 同 學 或 教 師 3. 學 生 會 依 照 學 習 單 ( 二 ) 的 設 計 圖, 使 用 自 己 準 備 的 材 料 工 具, 做 出 曲 柄 玩 具 上 方 的 外 觀 造 型 4. 學 生 會 依 照 學 習 單 ( 二 ) 的 設 計 圖, 將 曲 柄 裝 置 與 外 觀 造 型 組 合, 並 且 進 行 測 試 及 改 良 從 以 上 的 教 學 觀 察 可 以 得 知, 學 生 有 能 力 動 手 做 來 完 成 自 己 設 計 的 曲 柄 玩 具, 遇 到 問 題 困 難 會 嚐 試 解 決, 或 求 助 於 同 學 教 師, 能 夠 以 操 作 來 進 行 學 習, 與 經 驗 學 習 中 主 動 驗 證 的 學 習 特 徵 相 符 合 ( 五 ) 再 次 循 環 1. 學 生 完 成 自 己 的 曲 柄 玩 具 後, 會 開 心 地 展 示 給 同 學 看, 甚 至 借 給 同 學 玩 一 玩 2. 學 生 看 到 其 他 同 學 的 作 品, 會 說 喔, 你 太 厲 害 了! 哇, 小 鳥 的 翅 膀 會 動 耶! 3. 部 分 學 生 看 到 其 他 同 學 的 作 品 之 後, 會 改 善 自 己 的 材 料 工 具, 或 是 修 正 自 己 曲 柄 玩 具 的 製 作 組 合 操 作 方 式 4. 學 生 會 欣 賞 同 學 的 作 品, 並 列 出 原 因, 寫 在 學 習 單 ( 三 ) 從 以 上 的 教 學 觀 察 發 現, 學 生 完 成 作 品 後, 透 過 同 學 之 間 作 品 的 展 示 分 享, 可 以 重 新 回 到 第 一 階 段 具 體 經 驗 中 好 玩 有 趣 的 愉 快 氣 氛, 再 次 開 啟 經 驗 學 習 的 循 環 這 樣 的 經 驗 學 習 是 可 以 持 續 不 斷 地 循 環 下 去 的, 不 過 再 次 循 環 時 卻 不 一 定 是 四 階 段 依 序 循 環, 有 可 能 是 跳 躍 式 地 循 環 9

10 歸 納 上 述 的 過 程 觀 察, 學 生 對 於 曲 柄 玩 具 反 應 出 興 趣 及 製 作 的 意 願, 此 與 具 體 經 驗 要 好 玩 有 趣 來 引 發 興 趣 及 參 與 動 機 ( 廖 炳 煌 魏 大 統 2006;Akcan, 2011; Andreu-Andres, & Garcia-Casas, 2011) 的 學 習 特 徵 相 當 符 合 ; 學 生 透 過 聽 講 與 觀 察 等 不 同 角 度 來 探 究 曲 柄 裝 置 運 作 的 原 理, 此 部 分 與 省 思 觀 察 強 調 用 看 及 聽 來 學 習 ( 吳 木 崑,2005; 游 政 男,2001) 的 學 習 特 徵 相 當 符 合 ; 學 生 會 探 討 機 械 原 理 分 析 機 械 結 構, 並 記 錄 於 學 習 單, 藉 以 規 劃 設 計 自 己 的 曲 柄 玩 具, 此 與 抽 象 概 念 要 思 考 分 析 規 劃 以 形 成 概 念 ( 張 玉 山,2009;Kolb & Boyatzis, 2000) 的 學 習 特 徵 相 當 符 合 ; 學 生 能 動 手 製 作 曲 柄 玩 具, 並 透 過 作 品 分 享, 相 互 有 所 啟 發, 此 與 主 動 驗 證 強 調 以 實 際 操 作 來 進 行 學 習 ( 彭 文 松,2004;Smith & Kolb, 1985) 的 學 習 特 徵 目 標 一 致 因 此 本 教 學 活 動 設 計 在 經 驗 學 習 理 論 之 架 構 下, 能 符 合 其 四 大 學 習 特 徵 二 作 品 分 析 1. 有 學 生 喜 歡 玩 電 視 遊 樂 器, 因 而 將 電 視 遊 樂 器 的 畫 面, 重 現 出 來 ( 如 圖 2) 2. 有 學 生 發 揮 極 高 的 想 像 力, 幫 燈 籠 加 了 一 隻 眼 睛, 還 可 以 吐 舌 頭 ( 如 圖 3) 3. 有 學 生 對 於 看 過 的 魔 術 印 象 深 刻, 就 做 了 魔 術 帽 變 出 兔 子 的 作 品 ( 如 圖 4) 4. 有 學 生 愛 看 卡 通 動 畫, 就 讓 卡 通 人 物 可 以 上 下 舉 重 ( 如 圖 5) 5. 有 學 生 觀 察 了 鳥 類 飛 行, 便 讓 小 鳥 的 翅 膀 能 上 下 擺 動 ( 如 圖 6) 從 作 品 中 可 以 發 現, 學 生 的 創 意 來 源 設 計 靈 感 大 多 是 來 自 生 活 上 的 經 驗 及 觀 察, 像 是 電 視 遊 樂 器 魔 術 卡 通 動 畫 鳥 類 飛 行 等 這 些 生 活 上 的 經 驗 及 觀 察, 並 不 是 本 教 學 活 動 所 提 供 的, 而 是 來 自 學 生 以 前 生 活 上 的 具 體 經 驗 和 省 思 觀 察 許 多 學 者 認 為 經 驗 學 習 課 程 設 計, 應 從 學 生 切 身 的 日 常 生 活 經 驗 出 發 ( 王 全 興,2006; 吳 木 崑,2005; 陳 正 治,2006) 透 過 本 教 學 活 動, 學 生 能 夠 運 用 轉 換 以 前 的 具 體 經 驗 省 思 觀 察, 並 結 合 現 在 教 學 中 的 曲 柄 裝 置 抽 象 概 念, 進 行 主 動 驗 證 自 己 動 手 完 成 作 品 這 樣 的 學 習 過 程, 不 僅 符 合 經 驗 學 習 中 具 體 經 驗 省 思 觀 察 抽 象 概 念 主 動 驗 證 的 四 階 段 歷 程, 也 呈 現 出 經 驗 學 習 的 四 階 段 歷 程 是 一 直 循 環 不 斷 重 覆 的 10

11 圖 2 電 視 遊 樂 器 畫 面 的 作 品 圖 3 燈 籠 有 眼 睛 吐 舌 頭 的 作 品 圖 4 魔 術 帽 變 出 兔 子 的 作 品 圖 5 卡 通 人 物 上 下 舉 重 的 作 品 圖 6 小 鳥 上 下 擺 動 翅 膀 的 作 品 11

12 伍 結 論 與 建 議 Kolb 提 出 的 經 驗 學 習 理 論, 包 括 具 體 經 驗 省 思 觀 察 抽 象 概 念 主 動 驗 證 四 項 歷 程 本 研 究 由 此 理 論 基 礎 發 展 出 一 個 生 活 科 技 的 教 學 單 元 活 動, 並 實 際 執 行 教 學 活 動, 得 到 以 下 結 論 : 1. 在 生 活 科 技 的 教 學 中, 藉 由 經 驗 學 習 中 具 體 經 驗 的 引 導, 可 以 引 發 學 習 者 的 學 習 動 機, 使 學 習 者 產 生 高 度 的 學 習 意 願 2. 學 習 者 由 於 有 強 烈 的 學 習 意 願, 便 更 能 專 注 在 生 活 科 技 教 學 活 動 中 進 行 省 思 觀 察, 來 獲 得 學 習 真 正 的 意 義 3. 在 生 活 科 技 的 教 學 中, 學 習 者 能 夠 進 行 經 驗 學 習 中 抽 象 概 念 的 思 考, 來 進 行 相 關 的 設 計 規 劃 4. 透 過 經 驗 學 習 的 主 動 驗 證, 學 習 者 能 夠 動 手 製 作 測 試 修 正, 來 達 成 生 活 科 技 的 教 學 目 標 5. 生 活 科 技 教 學 活 動 的 經 驗 學 習 歷 程 可 以 不 斷 地 循 環 下 去, 但 再 次 循 環 時 不 一 定 四 個 歷 程 都 會 再 經 歷 最 後, 為 了 在 生 活 科 技 課 程 中 促 進 學 生 的 經 驗 學 習, 運 用 本 教 學 活 動 時 有 下 列 建 議 : 1. 經 驗 學 習 的 第 一 階 段 具 體 經 驗 是 要 以 感 覺 進 行 學 習, 這 就 是 所 有 教 師 都 熟 知 的 引 起 動 機 因 此 在 生 活 科 技 課 程 中, 教 師 所 展 示 的 作 品 必 定 要 能 引 起 學 生 的 注 意, 學 生 才 會 有 高 度 的 興 趣 繼 續 動 腦 想 動 手 做 2. 為 了 使 學 生 能 夠 仔 細 的 在 生 活 科 技 課 程 中 省 思 觀 察, 教 師 提 供 給 學 生 的 示 例 作 品 要 有 足 夠 的 數 量, 大 約 4~6 位 學 生 能 有 1 個 示 例 作 品, 以 避 免 教 學 現 場 學 生 爭 先 恐 後 的 混 亂 場 面 3. 動 手 做 原 本 是 經 驗 學 習 的 最 後 一 個 歷 程, 本 教 學 活 動 則 提 前 在 學 生 省 思 觀 察 後, 就 開 始 製 作 部 分 的 機 械 裝 置 因 為 學 生 在 仔 細 的 省 思 觀 察 後, 已 經 充 分 了 解 機 械 原 理, 並 畫 出 結 構 圖, 此 時 如 果 能 馬 上 製 作 出 來, 可 以 即 刻 驗 證 結 果, 同 時 也 避 免 前 面 幾 次 課 程 都 偏 向 比 較 單 調 枯 燥 的 講 解 討 論 紙 筆 作 業, 而 且 也 可 以 幫 助 學 生 運 用 抽 象 概 念 去 思 考 設 計 其 他 部 分 的 外 觀 造 型 12

13 4. 生 活 科 技 課 程 中, 部 分 的 機 械 裝 置 所 需 要 的 材 料 工 具 比 較 特 殊 且 複 雜, 建 議 由 教 師 預 先 統 一 準 備 至 於 其 他 部 分 的 外 觀 造 型, 教 師 就 要 鼓 勵 學 生 盡 量 發 揮 創 意, 各 自 進 行 抽 象 概 念 的 思 考, 去 進 行 相 關 的 設 計 規 劃 5. 在 生 活 科 技 課 程 中, 學 生 大 多 會 在 主 動 驗 證 動 手 做 時 遇 到 困 難 和 挫 折 就 像 在 本 活 動 中, 學 生 最 後 才 發 現, 要 將 曲 柄 玩 具 下 方 的 曲 柄 裝 置 和 上 方 的 外 觀 造 型 組 合 在 一 起, 並 不 如 想 像 中 容 易, 必 須 要 經 過 多 次 測 試 修 正 這 是 再 次 進 行 經 驗 學 習 的 好 機 會 遇 到 困 難 時, 教 師 可 以 適 時 提 醒 學 生 再 次 進 行 具 體 經 驗 省 思 觀 察 及 抽 象 概 念 來 不 斷 地 修 正 改 良, 最 後 能 完 成 作 品 參 考 文 獻 王 全 興 (2006) 體 驗 學 習 的 理 念 及 其 在 教 育 情 境 的 應 用, 臺 灣 教 育,640,32-36 朱 耀 明 (2011) 動 手 做 的 學 習 意 涵 分 析 - 杜 威 的 經 驗 學 習 觀 點 生 活 科 技 教 育 月 刊,44(2),32-43 吳 木 崑 (2005) 國 小 二 年 級 綜 合 活 動 實 施 體 驗 學 習 之 行 動 研 究 ( 未 出 版 之 碩 士 論 文 ) 國 立 台 北 師 範 學 院, 台 北 市 吳 玉 鈴 (2000) 婦 女 教 育 與 經 驗 學 習 的 運 用 社 教 雙 月 刊,95,29-33 李 宜 靜 朱 延 平 楊 朝 成 (2005) 探 究 式 網 路 學 習 對 中 學 生 學 習 之 影 響 東 海 科 學,7,1-14 李 金 泉 (2001) 非 同 步 式 網 路 輔 助 教 學 之 研 究 以 技 職 校 院 工 業 安 全 課 程 為 例 ( 未 出 版 之 博 士 論 文 ) 國 立 彰 化 師 範 大 學, 台 北 市 林 人 龍 (2003) 生 活 科 技 課 程 中 設 計 與 製 作 的 學 習 歷 程 教 育 研 究 資 訊,11(4), 3-24 張 玉 山 (2009) 以 經 驗 學 習 為 基 礎 的 生 活 科 技 教 學 活 動 ---- 節 能 無 碳 之 太 陽 能 機 械 獸 創 意 設 計 屏 東 教 大 科 學 教 育,30,3-15 張 育 禎 (2008) 國 中 生 之 經 驗 學 習 歷 程 與 科 技 問 題 解 決 能 力 之 關 係 ( 未 出 版 之 碩 士 論 文 ) 國 立 臺 灣 師 範 大 學, 台 北 市 莊 展 榮 (2007) 體 驗 學 習 應 用 在 綜 合 活 動 領 域 之 個 案 研 究 ( 未 出 版 之 碩 士 論 文 ) 國 立 臺 北 教 育 大 學, 台 北 市 陳 正 治 (2006) 工 博 館 科 普 推 廣 之 範 例 與 迴 響 馬 蓋 先 科 學 求 生 營 為 例 物 理 13

14 雙 月 刊,28(3), 陳 雪 雲 (2000) 經 驗 自 我 與 學 習 社 會 教 育 學 刊,29,59-92 彭 文 松 (2005) 認 知 風 格 學 習 風 格 與 思 考 風 格 之 區 辨 研 究 ( 未 出 版 之 碩 士 論 文 ) 國 立 新 竹 教 育 大 學, 新 竹 市 游 政 男 (2001) 學 習 風 格 與 超 媒 體 網 頁 架 構 方 式 對 學 習 鐘 擺 週 期 之 影 響 ( 未 出 版 之 碩 士 論 文 ) 國 立 東 華 大 學, 花 蓮 縣 程 仁 慧 (2003) 國 民 小 學 綜 合 活 動 實 施 現 況 之 調 查 研 究 ( 未 出 版 之 碩 士 論 文 ) 國 立 屏 東 師 範 學 院, 屏 東 縣 黃 光 雄 蔡 清 田 (1999) 課 程 設 計 理 論 與 實 際 台 北 市 : 五 南 廖 欣 珮 (2006) 運 用 語 言 經 驗 學 習 法 為 主 軸 的 補 救 教 學 對 於 國 小 低 成 就 學 生 英 語 單 字 能 力 的 影 響 : 個 案 研 究 ( 未 出 版 之 碩 士 論 文 ) 淡 江 大 學, 台 北 縣 廖 炳 煌 魏 大 統 (2006) 從 探 索 教 育 課 程 設 計 實 務 發 展 國 民 中 學 班 級 經 營 模 式 中 等 教 育,57(1),36-63 Abdul, B., Van Wie, B. J., Babauta, J. T., Golter, P. B., Brown, G. R., Bako, R. B., & Olaofe, O. O. (2011). Addressing student learning barriers in developing nations with a novel hands-on active pedagogy and miniaturized industrial process equipment: The case of Nigeria. International Journal of Engineering Education, 27(2), Abdulwahed, M., & Nagy, Z. K. (2011). The TriLab, a novel ICT based triple access mode laboratory education model. Computers & Education, 56(1), doi: /j.compedu Akcan, S. (2011). Analysis of teacher candidates' learning experiences in an "english teaching methods" course. Egitim Ve Bilim-Education and Science, 36(162), Alaoutinen, S., Heikkinen, K., & Porras, J. (2012). Experiences of learning styles in an intensive collaborative course. International Journal of Technology and Design Education, 22(1), Alcota, M., Munoz, A., & Gonzalez, F. E. (2011). Diverse and participative learning methodologies: A remedial teaching intervention for low marks dental students in Chile. Journal of Dental Education, 75(10), Alejos, A. V., Fernandez, J. A. G., Sanchez, M. G., & Cuinas, I. (2011). Innovative experimental approach of learning-through-play theory in electrical engineering. International Journal of Engineering Education, 27(3),

15 Andreu-Andres, M. A., & Garcia-Casas, M. (2011). Perceptions of gaming as experiential learning by engineering students. International Journal of Engineering Education, 27(4), Dewey, J. (1938). Experience and education. New York, NY: Macmillan. Elias, J. L. & Merriam, S. B. (1995). Phliosophical foundations of adult education. Melbourne, FL: Krieger Publishing. Kolb, A. Y., & Kolb, D. A. (2008). Experiential learning theory: A dynamic, holistic approach to management learning, education and development. In S. J. Armstrong & C. Fukami (Eds.), Handbook of Management Learning, Education and Development. London, England: Sage Publications. Kolb, D. A., & Boyatzis, R. E. (2000). Experiential learning theory: Previous research and new directions. In R. J. Sternberg & L. F. Zhang (Eds.), Perspectives on cognitive, learning, and thinking styles. NJ: Lawrence Erlbaum. Kolb, D. A., & Wolfe, D. M. (1981). Professional education and career development: A cross sectional study of adaptive competencies in experimental learning. Lifelong learning and adult development project. Cleveland, OH: Department of Organizational Behavior Weatherhead School of Management. (ERIC Document Reproduction Service No. ED209493). Oxendine, C., Robinson, J., & Willson, G. (2004). Experiential learning. In M. Orey (Ed.), Emerging perspectives on learning, teaching, and technology. Retrieved April 3, 2012, from Rowell, P. M., & Ebbers, M. (2004). School science constrained: Print experiences in two elementary classmates. Teaching and Teacher Education, 20(3), Smith, D. M. & Kolb, D. A. (1985). User guide for the learning-style inventory. Boston, MA: McBer and Company. 15

16 附 錄 一 教 案 活 動 教 學 活 動 名 稱 : 扭 轉 乾 坤 曲 柄 玩 具 一 設 計 理 念 : 運 用 簡 單 機 械 原 理, 組 裝 一 動 力 轉 換 裝 置, 製 作 曲 柄 玩 具 二 教 學 目 標 : 1. 使 學 生 認 識 簡 單 機 械 - 曲 柄 連 桿 的 原 理 2. 使 學 生 了 解 曲 柄 的 原 理, 並 以 16# 包 紙 鐵 絲 大 小 吸 管 製 作 曲 柄 滑 塊 3. 使 學 生 學 會 如 何 運 用 西 卡 紙 色 紙, 製 作 會 動 的 玩 具 套 件 4. 培 養 學 生 之 創 造 力 與 設 計 製 作 的 能 力 三 教 學 時 數 :5 週 (10 節 課, 每 節 45 分 鐘 ) 四 教 學 對 象 : 國 中 7 年 級 五 材 料 : 名 稱 規 格 數 量 方 木 桿 18mm 18mm 約 30cm 每 人 1 支 16 號 包 紙 鐵 絲 約 40cm 每 人 1 支 免 洗 筷 約 20cm 每 人 1 支 粗 吸 管 能 放 進 免 洗 筷 的 尺 寸 每 人 1 支 細 吸 管 能 放 進 16 號 包 紙 鐵 絲 的 尺 寸 每 人 1 支 透 明 膠 帶 共 用 少 許 白 膠 共 用 少 許 泡 棉 雙 面 膠 帶 共 用 少 許 六 工 具 : 名 稱 數 量 備 註 美 工 刀 2~4 把 / 組 一 組 共 用 剪 刀 2~4 把 / 組 一 組 共 用 尖 嘴 鉗 2~4 把 / 組 一 組 共 用 平 頭 鉗 2~4 把 / 組 一 組 共 用 鑽 床 2~4 台 / 班 共 用 鑽 頭 2~4 支 / 班 直 徑 4mm 及 6mm 16

17 七 製 作 步 驟 1. 在 18 18mm 30cm 方 木 桿 端 面 鑽 一 縱 孔 ( 免 洗 筷 可 放 入 的 大 小, 直 徑 約 6mm) 2. 在 方 木 桿 離 端 面 約 10 公 分 的 側 面 上 鑽 孔 ( 包 紙 鐵 絲 可 穿 過, 並 且 能 輕 鬆 轉 動 的 大 小, 直 徑 約 4mm) 3. 利 用 白 膠, 在 方 木 桿 端 面 的 縱 孔 上, 黏 合 免 洗 筷 4. 將 包 紙 鐵 絲 穿 入 方 木 桿 側 面 的 洞, 再 使 用 尖 嘴 鉗 和 平 頭 鉗 將 包 紙 鐵 絲 彎 折 5. 用 剪 刀 剪 下 5cm 的 細 吸 管, 套 在 包 紙 鐵 絲 上, 再 彎 折 出 曲 柄 的 形 狀, 並 用 平 頭 鉗 剪 掉 多 餘 的 包 紙 鐵 絲 17

18 6. 剪 下 適 當 長 度 的 粗 吸 管 當 作 滑 塊, 套 在 免 洗 筷 上 7. 用 平 頭 鉗 剪 下 適 當 長 度 的 包 紙 鐵 絲 當 作 連 桿, 用 透 明 膠 帶 黏 合 在 曲 柄 和 滑 塊 上, 並 測 試 轉 動 是 否 順 暢 8. 設 計 玩 具 上 方 的 外 觀 造 型, 自 行 準 備 所 需 的 材 料 工 具, 並 將 各 部 位 製 作 出 來 9. 用 透 明 膠 帶 將 零 件 黏 合 在 吸 管 上, 用 泡 棉 雙 面 膠 帶 將 零 件 黏 合 在 方 木 桿 上 10. 正 面 圖 示 18

19 附 錄 二 學 習 單 ( 一 ) 班 級 : 姓 名 : 座 號 : 1. 同 學 在 看 過 玩 過 曲 柄 玩 具 後, 請 舉 出 生 活 中 運 用 曲 柄 裝 置 的 用 品 三 樣? 腳 踏 車 削 鉛 筆 機 手 搖 咖 啡 磨 豆 機 2. 畫 出 曲 柄 玩 具 中 基 本 機 構 部 分 的 結 構 圖, 並 標 示 出 曲 柄 連 桿 滑 塊 滑 塊 連 桿 曲 柄 19

20 學 習 單 ( 二 ) 班 級 : 姓 名 : 座 號 : 請 計 設 一 個 曲 柄 玩 具, 利 用 曲 柄 的 轉 動, 來 帶 動 連 桿, 使 滑 塊 能 上 下 滑 動 ; 請 畫 出 玩 具 上 方 的 外 觀 造 型 及 玩 具 下 方 的 曲 柄 機 構, 再 標 示 出 每 部 分 的 尺 寸, 並 規 畫 所 需 的 材 料 工 具 材 料 名 稱 備 註 ( 規 格 數 量 ) 工 具 名 稱 備 註 ( 規 格 數 量 )

21 學 習 單 ( 三 ) 班 級 : 姓 名 : 座 號 : 1. 在 這 個 活 動 中, 請 寫 出 至 少 三 個 你 所 遇 到 的 困 難, 並 寫 出 你 的 解 決 方 法 2. 請 將 自 己 的 作 品 拍 照 貼 上 3. 在 看 過 其 他 同 學 的 作 品 後, 請 寫 出 你 最 欣 賞 的 作 品 至 少 三 個, 並 列 出 原 因 21

22 網 路 問 題 導 向 學 習 應 用 於 國 中 防 震 災 教 育 之 教 學 設 計 * 王 元 駿 * 國 立 臺 灣 師 範 大 學 科 技 應 用 與 人 力 資 源 發 展 學 系 網 路 教 學 組 研 究 生 壹 前 言 地 震 係 屬 天 然 災 害, 無 可 避 免 從 1999 年 臺 灣 921 大 地 震,2008 年 中 國 汶 川 大 地 震, 到 2011 年 日 本 311 強 震, 皆 造 成 嚴 重 災 情, 影 響 到 人 們 生 命 與 財 產 的 安 全 然 而 日 本 在 311 災 後, 國 民 所 表 現 出 的 高 度 自 治 與 守 法 互 助 的 精 神, 可 看 出 日 本 對 於 防 災 教 育 的 落 實 相 較 之, 我 國 國 人 對 災 害 的 認 識 不 夠, 危 機 意 識 淺 薄, 以 及 較 少 有 系 統 的 防 災 教 育 的 課 程 規 劃 ( 教 育 部,2004) 為 了 加 強 國 人 對 於 災 害 的 認 識 與 面 對 災 害 時 的 處 理, 並 藉 由 教 育 力 量, 使 防 災 理 念 能 向 下 扎 根, 以 期 國 人 防 災 知 識 普 及 化 ( 行 政 院,2011) 此 外, 教 育 部 (2004) 於 防 災 教 育 白 皮 書 中 提 及 : 國 中 時 期 為 適 合 建 立 完 整 防 災 知 識 與 態 度 的 階 段, 若 能 在 此 階 段 建 立 正 確 防 災 觀 念, 並 培 養 學 生 面 對 災 害 時 正 面 積 極 的 防 災 態 度 和 解 決 問 題 的 能 力, 應 能 在 災 害 發 生 時 減 少 傷 亡 與 財 產 損 失 於 教 育 部 (2003) 發 布 的 國 民 中 小 學 九 年 一 貫 課 程 綱 要 自 然 與 生 活 科 技 學 習 領 域 中, 已 明 確 提 示 : 培 養 學 生 主 動 學 習 與 人 溝 通 協 調 團 隊 合 作 獨 立 思 考 解 決 問 題 能 力 等, 為 其 主 要 學 習 目 標 之 一 而 國 中 生 活 科 技 教 材 中 確 有 關 於 地 震 防 災 教 育 相 關 內 容 : 一 認 識 颱 風 與 地 震 造 成 的 影 響 ; 二 認 識 如 何 防 颱 防 震 及 應 變 因 此, 地 震 防 災 害 教 育 確 實 可 在 生 活 科 技 課 程 中 實 施 問 題 導 向 學 習 (Problem-Based Learning, PBL) 正 是 可 培 養 學 生 面 對 問 題 和 解 決 問 題 能 力 的 合 宜 教 學 策 略 ( 郭 章 淵 戴 文 雄,2007) 而 在 網 路 科 技 蓬 勃 發 展 的 今 天, 透 過 網 路 能 便 捷 地 搜 尋 到 最 新 資 訊 也 能 輕 易 地 和 他 人 互 動 分 享 知 識 更 能 利 用 網 路 溝 通 工 具 進 行 討 論 活 動 ( 黃 憲 政,2008) 是 故, 網 路 化 問 題 導 向 學 習 應 是 一 個 可 用 來 降 低 傳 統 教 學 上 時 間 和 空 間 限 制 的 適 切 教 學 策 略 ( 顏 春 22

23 煌,2010) 因 此 本 文 嘗 試 設 計 出 網 路 問 題 導 向 防 震 災 教 材, 期 能 對 國 中 防 震 災 教 育 有 所 裨 益 貳 網 路 化 問 題 導 向 學 習 教 學 設 計 的 理 論 基 礎 本 節 將 針 對 網 路 化 問 題 導 向 學 習 教 學 設 計 的 理 論 背 景 加 以 說 明, 分 別 為 : 問 題 導 向 學 習 之 特 質 問 題 導 向 學 習 之 教 學 歷 程 網 路 化 問 題 導 向 學 習 設 計 的 建 議 地 震 災 害 預 防 一 問 題 導 向 學 習 之 特 質 問 題 導 向 學 習 為 發 展 學 生 自 我 學 習 與 決 策 的 技 能 (ChanLin & Chan, 2004) 教 師 在 教 學 過 程 中, 以 實 務 問 題 為 核 心, 鼓 勵 學 生 進 行 小 組 討 論, 以 培 養 學 生 主 動 學 習 批 判 思 考 推 理 和 問 題 解 決 的 能 力 ( 吳 清 山,2002) Bridges(1992) 對 問 題 導 向 學 習 的 描 述 主 要 有 二 : 以 問 題 為 刺 激 的 學 習 (Problem-Stimulated Learning) 以 及 以 學 生 為 中 心 的 學 習 (Student-Centered Learning); 並 認 為 問 題 為 刺 激 的 學 習 是 一 種 引 進 和 學 習 新 知 識 的 手 段 Huang Liu 和 Chang(2012) 提 出 問 題 導 向 學 習 為 提 高 學 生 學 習 動 機 的 適 合 方 案, 學 生 可 以 藉 由 合 作 解 決 問 題, 並 且 在 解 決 問 題 中 建 構 經 驗 問 題 導 向 學 習 為 支 持 學 生 發 展 反 思, 幫 助 學 生 學 習 吸 收 知 識, 透 過 真 實 世 界 問 題 的 呈 現 來 積 極 的 觀 察 分 析 澄 清 他 們 的 需 求 (Huang & Chuang, 2008; Lähteenmäki & Uhlin, 2011) Hung Jonassen 和 Liu(2008) 也 認 為 問 題 導 向 學 習 為 一 種 學 習 解 決 問 題 的 教 學 法, 主 要 的 教 學 目 標 為 提 升 學 生 解 決 問 題 的 能 力, 並 點 出 問 題 導 向 學 習 有 以 下 幾 項 特 性 :( 一 ) 問 題 的 設 計 可 模 擬 一 個 真 實 的 情 境, 或 難 以 解 決 的 問 題, 主 要 是 要 藉 由 問 題 內 容 的 設 計, 來 訓 練 學 習 者 解 決 問 題 的 能 力 與 技 巧, 並 且 分 析 問 題 與 知 識 之 間 的 關 聯 性 ;( 二 ) 問 題 導 向 學 習 是 以 學 生 為 中 心, 教 師 只 是 站 在 一 個 輔 助 引 導 的 角 色 ;( 三 ) 問 題 導 向 學 習 具 有 自 主 性, 也 就 是 學 生 可 以 單 獨 探 索 議 題 或 採 取 協 同 合 作 來 完 成 任 務, 再 透 過 所 學 習 的 教 材, 來 做 自 23

24 我 評 估 或 同 儕 互 評 以 檢 視 成 效 ;( 四 ) 問 題 導 向 學 習 也 具 有 自 我 反 思 的 作 用, 也 就 是 透 過 監 控 學 習 者 的 理 解 程 度, 並 對 自 己 的 教 學 策 略 做 適 當 的 調 整 ; 和 ( 五 ) 教 師 不 應 該 只 是 知 識 的 傳 播 者, 而 應 該 是 支 援 教 學 設 計 流 程 的 促 進 者, 並 不 直 接 告 訴 學 習 者 答 案 為 何 因 此, 問 題 導 向 學 習 是 一 個 以 學 生 為 中 心 的 教 學 策 略, 主 要 是 以 真 實 的 與 學 生 切 身 有 關 的 情 境 問 題, 來 引 發 學 生 的 學 習 動 機, 然 後 由 教 師 引 導 學 生 理 解 問 題 與 搜 尋 答 案, 藉 由 合 作 學 習 的 機 制, 學 生 經 由 討 論 分 享 知 識, 最 後 經 由 教 師 以 引 導 者 的 角 色, 彙 整 學 生 討 論 過 後 的 答 案, 讓 學 生 學 到 新 知 識 二 問 題 導 向 學 習 的 教 學 歷 程 根 據 多 位 學 者 的 意 見, 歸 納 了 下 列 六 個 步 驟 之 教 學 歷 程 ( 陳 明 溥 顏 榮 泉, 1999; 鄭 宇 樑,2006;Lo, 2009; Barrett, Cashman & Moore, 2011) ( 一 ) 確 認 問 題, 呈 現 問 題 情 境 ( 二 ) 理 解 問 題 情 境, 形 成 工 作 任 務 ( 三 ) 思 考 問 題, 規 劃 探 究 的 進 行 ( 四 ) 進 行 資 料 搜 尋 分 享 與 討 論, 達 成 工 作 任 務 ( 五 ) 實 際 行 動, 整 理 成 果 ( 六 ) 發 表 成 果, 進 行 討 論 與 回 饋 上 述 所 列 之 項 目, 可 據 以 為 問 題 導 向 學 習 教 材 設 計 以 及 教 師 實 施 問 題 導 向 學 習 時 應 做 準 備 之 參 考 三 網 路 化 問 題 導 向 學 習 的 優 點 與 應 考 量 的 事 項 網 路 化 問 題 導 向 學 習 是 以 網 路 為 媒 介, 並 運 用 問 題 導 向 的 教 學 策 略 來 進 行 相 關 教 學 活 動 ( 謝 家 豪,2007) ( 一 ) 網 路 化 問 題 導 向 學 習 的 優 點 游 光 昭 與 蔡 福 興 (2001) 針 對 在 網 路 環 境 下 實 施 問 題 導 向 學 習 提 出 下 列 幾 項 優 點 :(1) 透 過 網 際 網 路 能 夠 即 時 提 供 許 多 解 決 問 題 的 資 源 ;(2) 在 網 路 隱 密 的 環 境 下, 可 減 少 面 對 面 討 論 時 所 產 生 的 焦 慮 和 阻 礙 ;(3) 網 路 學 習 無 時 空 24

25 限 制, 除 了 可 以 進 行 即 時 討 論 外, 亦 可 得 到 教 師 或 專 家 的 諮 商 ;(4) 在 網 路 環 境 下, 能 清 楚 記 錄 學 生 學 習 狀 況 和 互 動 討 論 的 情 形 ;(5) 利 用 程 式 來 控 制 學 生 問 題 解 決 的 步 驟 和 進 度 ChanLin 和 Chan(2004) 指 出 : 使 用 網 際 網 路 作 為 工 具, 能 進 行 訊 息 收 集 共 享, 藉 由 線 上 支 持, 創 造 了 文 化 氛 圍, 促 進 學 生 間 以 及 學 生 與 專 家 間 的 開 放 的 學 術 對 話 ; 從 對 作 業 的 瞭 解 和 完 成 過 程 中 成 就 知 識 的 建 構 ; 高 階 思 維 能 力 和 跨 學 科 的 知 識, 亦 可 於 此 電 子 互 動 環 境 中 藉 由 主 動 參 與 而 獲 得 Hung Jonassen 和 Liu(2008) 在 其 研 究 中 亦 指 出 網 路 化 問 題 導 向 學 習 對 學 生 在 學 習 上 的 影 響, 普 遍 得 到 正 面 積 極 的 作 用, 尤 其 在 討 論 過 程 中, 教 師 發 揮 了 重 要 的 引 導 作 用, 並 確 保 分 組 討 論 的 成 效 與 如 何 正 確 使 用 相 關 的 網 路 資 源 ( 二 ) 網 路 化 問 題 導 向 學 習 採 納 應 考 量 的 事 項 洪 榮 昭 與 林 展 立 (2006) 認 為 對 於 實 施 問 題 導 向 學 習 要 注 意 下 列 幾 項 要 件 :(1) 重 視 學 習 者 的 認 知 成 長 ;(2) 課 程 要 重 視 問 題 為 核 心, 而 不 是 訓 練 知 識 記 憶 ;(3) 在 小 組 實 施 效 果 較 好 ;(4) 課 程 要 結 合 理 論 與 實 務 ;(5) 教 師 角 色 要 改 變 成 催 化 者 ChanLin 和 Chan(2004) 在 其 研 究 中 指 出, 問 題 導 向 學 習 用 於 網 路 上, 應 具 備 幾 項 要 件, 分 別 為 :(1) 給 予 適 合 的 問 題 ;(2) 給 予 適 當 的 提 示 和 知 識 ; (3) 教 師 角 色 要 有 所 轉 變 ;(4) 同 儕 互 動 ;(5) 給 予 學 生 適 當 的 鷹 架 來 協 助 四 網 路 化 問 題 導 向 學 習 設 計 的 建 議 陳 明 溥 與 顏 榮 泉 (1999) 指 出, 網 路 化 問 題 導 向 學 習 設 計 中, 主 要 以 小 組 分 工 合 作 學 習 為 主 軸, 因 此 討 論 區 聊 天 室 電 子 郵 件 等 同 步 或 非 同 步, 公 開 與 私 密 性 的 互 動 工 具, 為 必 要 的 學 習 輔 助 工 具 An 和 Reigeluth(2008) 認 為 要 有 幫 助 學 生 的 正 確 任 務, 促 使 學 生 合 作 ; 提 供 量 身 制 訂 的 問 題 結 構 ; 在 適 當 的 時 候 提 供 學 生 指 導 或 是 鷹 架 協 助 綜 合 整 理 出 網 路 化 問 題 導 向 學 習 之 教 學 設 計 時 的 考 量, 說 明 如 下 : ( 一 ) 情 境 問 題 的 設 計 25

26 情 境 問 題 的 設 計 要 明 確, 要 配 合 日 常 生 活 中 與 切 身 有 關 的 實 務 問 題, 才 能 吸 引 同 學 的 注 意, 引 發 學 習 動 機 ( 二 ) 任 務 的 安 排 與 數 量 任 務 的 數 量 需 足 以 能 夠 引 導 完 成 問 題 解 決 ; 惟, 教 學 者 要 考 慮 配 合 課 程 實 施 的 時 間, 將 任 務 取 捨 做 適 當 的 安 排 ( 三 ) 分 組 人 數 的 決 定 小 組 人 數 一 般 為 3~4 人 一 組, 除 考 量 實 際 班 級 的 人 數 外, 亦 必 須 考 慮 學 生 的 負 荷 ( 四 ) 人 力 的 配 置 網 路 化 問 題 導 向 教 學 的 實 施, 需 要 較 多 的 人 力 來 支 援, 例 如 : 助 教 的 指 派 ( 五 ) 教 學 相 關 資 訊 的 提 供 網 路 相 關 資 訊 的 提 供, 宜 選 擇 符 合 教 學 主 題 對 象 所 能 接 受 的 範 圍 方 便 能 夠 取 得 的 連 結 ( 六 ) 教 師 角 色 的 轉 換 教 師 的 角 色 要 從 以 往 傳 統 教 室 的 教 學 者 進 而 轉 換 成 引 導 者 輔 助 者 催 化 者, 在 學 生 需 要 指 導 時 適 時 給 予 協 助 ( 七 ) 網 站 中 適 時 地 給 予 提 示 教 學 網 站 中 宜 適 時 地 給 予 線 索 或 提 示, 不 宜 太 直 接, 也 不 宜 太 複 雜 五 地 震 災 害 的 預 防 對 於 地 震, 民 眾 要 有 防 災 意 識, 加 強 在 地 震 時 的 安 全 防 護 和 對 策, 減 少 地 震 時 所 引 起 災 害 和 傷 亡 ( 謝 秀 梅,2008) 防 災 教 育 就 是 在 於 傳 達 災 前 預 防 災 害 發 生 時 的 應 變 及 災 害 發 生 後 的 處 理 的 知 識, 和 培 養 正 確 的 防 災 態 度, 來 預 防 和 解 決 災 害 問 題, 以 減 少 災 害 帶 來 的 傷 亡 和 損 失 ( 葉 欣 誠 等,2004) 以 下 就 地 震 防 災 害 的 注 意 事 項, 分 類 整 理 如 表 1 所 示 ( 行 政 院 國 家 科 學 委 員 會, 1999; 鄭 如 玲,1999; 李 毓 昭 張 佳 微,2000; 中 央 氣 象 局,2010): 26

27 表 1 地 震 災 害 預 防 分 類 整 理 表 地 震 發 生 時 的 應 變 地 震 發 生 前 的 準 備 地 震 發 生 後 的 應 注 意 事 項 室 內 處 理 室 外 處 理 準 備 防 災 急 救 袋, 並 告 知 家 人 儲 放 的 地 方 及 使 用 方 法 知 道 並 告 知 家 人 家 中 瓦 斯 自 來 水 及 電 源 安 全 閥 如 何 開 關 綁 牢 家 中 高 懸 的 物 品, 鎖 緊 櫥 櫃 門 閂 重 物 不 要 置 於 高 架 上, 拴 牢 笨 重 家 具 知 道 地 震 時 家 中 最 安 全 的 地 方 保 持 鎮 靜, 不 要 一 昧 往 外 跑 先 尋 找 安 全 地 點 避 難, 以 抱 枕 枕 頭 護 住 頭 部, 躲 於 堅 固 重 心 穩 定 之 家 具 下 打 開 門 窗, 以 免 門 窗 變 形 後 無 法 打 開 趕 緊 關 閉 總 電 源 瓦 斯 開 關, 迅 速 逃 到 屋 外 空 地, 注 意 有 無 掉 落 物 為 防 餘 震 離 家 時, 記 得 穿 鞋, 免 被 碎 物 所 傷 遠 離 建 築 物 電 線 桿 招 牌 等, 趕 快 找 空 地 躲 避 行 車 當 中 遇 到 地 震, 注 意 前 後 狀 況, 找 附 近 空 地 或 靠 邊 停 車 在 公 共 場 所, 順 從 指 揮 人 員 指 示, 不 要 搭 乘 電 梯, 走 安 全 梯 離 開 現 場 住 沿 海 地 區, 要 提 防 海 嘯 發 生, 往 高 處 避 難 檢 查 自 己 和 家 人 有 無 受 傷 檢 查 房 屋 有 無 失 火 或 瓦 斯 味 道 檢 查 房 屋 損 害 狀 況, 必 要 時 離 開 房 屋 除 非 緊 急 事 件, 不 要 使 用 電 話, 等 災 後 安 頓 下 來, 在 向 遠 方 親 戚 朋 友 報 告 情 況 確 定 家 人 與 財 物 安 全 後, 立 刻 幫 助 需 要 幫 助 的 人 發 生 地 震 後, 切 勿 聽 信 謠 言, 並 防 範 餘 震 要 遠 離 危 樓 災 區, 切 忌 駐 足 圍 觀, 影 響 救 援 參 教 學 活 動 設 計 與 實 施 是 故, 本 教 學 活 動 設 計 係 透 過 網 路 化 環 境, 融 入 問 題 導 向 學 習 之 教 學 策 略, 並 以 防 震 災 教 育 為 主 題, 內 容 分 地 震 發 生 前 的 準 備 地 震 發 生 時 的 應 變 地 震 發 生 後 的 應 注 意 事 項 等 三 個 部 分, 來 設 計 主 要 問 題 情 境 並 擬 定 任 務 一 教 學 活 動 設 計 下 列 為 各 項 說 明 : ( 一 ) 呈 現 問 題 情 境 以 地 震 發 生 前 的 準 備 地 震 發 生 時 的 應 變 地 震 發 生 後 的 應 注 意 事 項, 三 部 分 為 主 要 問 題 情 境 問 題 情 境 內 容 如 下 所 敘 述 : 27

28 1. 問 題 題 目 : 地 震 驚 險 記 2. 設 計 情 境 : (1) 情 境 一 小 明 是 剛 升 上 七 年 級 的 學 生, 連 續 假 期 的 第 一 天, 爸 爸 小 明 正 在 客 廳 看 電 視, 媽 媽 正 在 廚 房 裡 面 準 備 早 餐 突 然 間 感 覺 到 一 陣 劇 烈 搖 晃, 窗 戶 也 嘎 嘎 作 響 小 明 : 地 震 了! 此 時 家 中 的 櫃 子 傾 倒 了, 吊 燈 也 劇 烈 搖 晃 爸 爸 馬 上 跑 到 門 口 把 大 門 打 開 之 後 爸 爸 拿 著 一 個 袋 子, 快 速 帶 著 小 明 和 媽 媽 一 起 離 開 房 子 到 外 面 去 逃 到 外 面 的 小 明 對 於 爸 爸 剛 剛 動 作 很 好 奇, 馬 上 問 爸 爸 小 明 : 爸 爸! 剛 剛 發 生 地 震, 為 什 麼 先 去 打 開 大 門? 此 時 的 小 明 對 於 爸 爸 的 手 上 提 的 袋 子 感 到 很 好 奇, 馬 上 問 爸 爸 小 明 : 爸 爸! 你 手 上 提 著 一 個 袋 子, 裡 面 有 什 麼 阿? 地 震 跑 都 來 不 及 了, 幹 嘛 還 提 一 個 袋 子 呢? (2) 情 境 二 爸 爸 在 地 震 發 生 過 後, 小 心 巡 視 房 子 內 外 四 周 此 時 小 明 說 : 爸 爸! 沒 事 就 進 家 裡 就 好 啦! 爸 爸 帶 著 小 明 和 媽 媽 回 到 家 中, 看 到 倒 在 地 上 的 書 櫃, 散 落 一 地 的 書, 於 是 一 家 人 馬 上 動 手 整 理 此 時 小 明 心 裡 想 著, 有 沒 有 什 麼 辦 法 能 防 止 地 震 來 時, 讓 書 櫃 不 會 傾 倒 之 後 小 明 本 想 打 電 話 給 爺 爺 報 平 安, 此 時 爸 爸 卻 阻 止, 並 說 : 小 明, 家 裡 人 們 平 安 就 好, 尤 其 在 地 震 過 後 沒 有 緊 急 的 事, 不 用 急 著 打 電 話 給 爺 爺! ( 二 ) 理 解 問 題 情 境 教 師 藉 由 網 站 的 兩 個 情 境 導 引 同 學 理 解 問 題 所 在 28

29 ( 三 ) 界 定 問 題, 形 成 任 務 由 上 述 兩 個 情 境 問 題, 形 成 兩 個 主 要 任 務, 由 主 要 任 務 在 衍 生 幾 個 次 要 任 務 方 式 進 行 1. 任 務 一 請 同 學 們 想 一 想 : (1) 小 明 在 家 裡 遇 到 地 震 時, 你 認 為 要 如 何 處 理 才 能 保 護 自 己? (2) 爸 爸 在 家 裡 遇 到 地 震 時, 第 一 個 動 作 是 跑 到 門 口 把 大 門 打 開 有 什 麼 用 意? (3) 爸 爸 離 開 家 時, 手 上 拿 一 個 袋 子, 有 什 麼 用 意? 你 認 為 裡 面 會 有 什 麼? 2. 任 務 二 請 同 學 們 想 一 想 : (1) 爸 爸 在 地 震 發 生 過 後 沒 有 馬 上 進 家 裡, 卻 是 先 巡 視 房 子 內 外 四 周, 爸 爸 這 樣 做 有 什 麼 原 因? (2) 平 時 我 的 書 櫃 要 怎 樣 處 理, 才 不 會 因 地 震 來 時 而 傾 倒, 甚 至 因 此 傷 害 到 我 們? (3) 小 明 想 打 電 話 給 爺 爺 報 平 安, 此 時 爸 爸 卻 阻 止, 這 有 什 麼 原 因 嗎? ( 四 ) 思 考 問 題, 規 劃 探 究 的 進 行 藉 由 任 務 的 進 行, 讓 同 學 思 考 問 題 ( 五 ) 進 行 探 究 分 享 與 討 論, 達 成 工 作 任 務 學 生 3~4 人 為 一 組, 對 於 任 務 進 行 找 尋 答 案 和 討 論, 並 且 分 配 指 派 工 作 ( 如 附 錄 一 ) ( 六 ) 決 定 發 表 方 式, 整 理 成 果 學 生 經 由 小 組 討 論 後 將 答 案 寫 在 學 習 單 上 ( 如 附 錄 二 ) ( 七 ) 發 表 成 果, 討 論 與 回 饋 教 師 最 後 彙 整 各 組 答 案, 並 和 全 班 進 行 檢 討 二 教 學 活 動 實 施 ( 一 ) 活 動 單 元 : 地 震 驚 險 記 29

30 ( 二 ) 活 動 目 標 : 1. 培 養 學 生 問 題 解 決 的 能 力 2. 建 立 學 生 災 害 防 範 與 應 變 的 知 識 與 概 念 3. 加 強 學 生 災 害 警 覺 意 識 4. 培 養 學 生 正 面 積 極 的 防 災 態 度 ( 三 ) 教 學 時 間 : 表 2 教 學 活 動 教 學 時 間 為 兩 節 課, 教 學 活 動 如 表 2 所 示 節 數 教 師 活 動 學 生 活 動 教 學 設 備 備 註 1 一 準 備 活 動 ( 一 ) 事 先 將 學 生 分 組, 每 組 3~4 人 ( 二 ) 事 先 給 予 每 位 學 生 Moodle 登 入 的 帳 號 和 密 碼 ( 三 ) 說 明 活 動 進 行 流 程 ( 四 ) 說 明 如 何 使 用 Moodle 二 發 展 活 動 ( 一 ) 網 站 內 容 說 明 引 導 ( 二 ) 實 際 進 行 網 站 問 題 導 引 的 操 作 ( 三 ) 下 課 前 的 叮 嚀 : 學 習 單 三 為 小 組 作 業 1 一 發 展 活 動 ( 一 ) 網 站 內 容 說 明 引 導 ( 二 ) 實 際 進 行 網 站 問 題 導 引 的 操 作 二 綜 合 活 動 最 後 由 教 師 對 於 各 組 的 結 論 彙 整 並 做 總 結 由 學 生 登 入 Moodle, 先 練 習 如 何 使 用 ( 資 料 上 傳 和 討 論 的 功 能 ) 對 於 任 務 1 進 行 問 題 的 討 論 與 搜 尋 資 料 等 動 作, 並 將 答 案 寫 在 學 習 單 一 上 小 組 討 論 過 後, 把 答 案 上 傳 到 Moodle 上 對 於 任 務 2 進 行 問 題 的 討 論 與 搜 尋 資 料 等 動 作, 並 將 答 案 寫 在 學 習 單 二 上 ( 一 ) 電 腦 教 室 約 35 台 電 腦 ( 二 ) 網 路 問 題 導 向 學 習 防 震 災 網 站 ( 三 ) 廣 播 系 統 或 投 影 機 ( 一 ) 學 習 單 ( 二 ) 任 務 分 配 表 30

31 ( 四 ) 教 學 教 材 : 為 求 嚴 謹 與 符 合 實 際 需 求 起 見, 特 敦 請 七 位 主 要 有 實 務 經 驗 的 老 師, 其 中 三 位 為 大 學 教 授, 四 位 為 國 中 生 活 科 技 教 師, 來 對 本 教 材 加 以 審 視 並 提 出 意 見 以 供 改 進 本 實 驗 教 材, 乃 是 依 據 上 述 論 述 發 展 而 成 此 網 站 內 容 包 含 了 地 震 防 災 教 材 學 習 單 Moodle 平 台 1. 網 站 架 構 本 網 站 架 構 主 要 包 含 : 教 學 目 的 情 境 問 題 討 論 區 相 關 資 料 與 我 聯 繫 網 站 架 構 如 圖 1 所 示 圖 1 網 站 架 構 圖 31

32 表 3 網 站 畫 面 與 內 容 說 明 網 站 畫 面 內 容 說 明 藉 由 圖 片 剪 輯 和 透 過 影 音 呈 現, 來 引 起 學 生 的 學 習 動 機 由 影 片 裡 面, 呈 現 問 題 同 學 觀 看 完 情 境 影 片 後, 教 師 開 始 導 引 問 題, 產 生 任 務 並 讓 同 學 分 組 討 論, 然 後 將 結 果 填 入 學 習 單 內 32

33 討 論 區 頁 面 : 學 生 可 在 此 處 下 載 學 習 單, 並 連 結 到 Moodle 進 行 討 論 等 活 動 相 關 資 料 頁 面 : 提 供 學 生 相 關 線 索, 藉 此 讓 學 生 找 尋 問 題 解 決 相 關 資 料 肆 結 論 本 教 材 的 教 學 活 動 設 計 只 規 劃 為 兩 節 課, 乃 因 國 中 生 活 科 技 課 程, 大 多 減 至 一 週 一 節 課, 若 實 質 授 課 時 間 能 增 加, 相 信 對 於 此 防 震 災 課 程 的 設 計 將 更 為 完 善 另 外, 此 防 災 教 材 雖 被 歸 為 自 然 與 生 活 科 技 領 域, 但 其 他 領 域 應 亦 可 適 用, 如 : 社 會 領 域 等, 應 無 特 定 領 域 之 分 誠 如 文 中 前 言 所 提, 地 震 為 無 法 避 免 的 天 然 災 害, 若 能 藉 由 讓 國 人 從 小 即 施 予 防 災 教 育 概 念 和 培 養 正 面 積 極 的 態 度, 相 信 在 遇 到 地 震 等 災 害 時, 必 能 正 確 解 決 問 題 和 冷 靜 面 對 應 變, 以 期 在 災 害 發 生 時 將 傷 亡 降 到 最 低 問 題 解 決 能 力 一 直 是 我 國 國 民 教 育 所 追 求 的 重 要 目 標 之 一, 在 九 年 一 貫 課 程 中, 它 也 是 培 養 未 來 國 民 的 十 大 基 本 能 力 之 一 ( 游 光 昭 蔡 福 興,2001) 許 多 33

34 研 究 中 (Tsai & Shen, 2009 ; ChanLin & Chan, 2007), 皆 能 顯 示 問 題 導 向 學 習 有 助 於 問 題 解 決 能 力 的 提 升 和 學 習 上, 期 本 文 中 的 地 震 防 災 教 育 能 透 過 網 路 化 問 題 導 向 學 習 教 學 活 動, 來 提 升 問 題 解 決 和 面 對 災 害 時 的 應 變 能 力 參 考 文 獻 中 央 氣 象 局 ( 編 )(2010) 天 然 災 害 災 防 問 答 2011 年 10 月 12 日, 取 自 行 政 院 (2011) 災 害 防 救 白 皮 書 台 北 市 : 行 政 院 行 政 院 國 家 科 學 委 員 會 ( 編 )(1999) 地 震 防 災 手 冊 2011 年 10 月 12 日, 取 自 吳 清 山 (2002) 問 題 導 向 學 習 教 育 研 究 月 刊,97,120 李 毓 昭 張 佳 微 ( 譯 )(2000) 阿 部 勝 征 著 大 地 震 台 中 市 : 晨 星 洪 榮 昭 林 展 立 (2006) 問 題 導 向 學 習 與 專 題 導 向 教 學 模 式 比 較 載 於 洪 榮 昭 林 展 立 ( 主 編 ), 問 題 導 向 學 習 課 程 發 展 理 論 與 實 務 ( 頁 1-25) 台 北 市 : 師 大 書 苑 教 育 部 (2003) 國 民 中 小 學 九 年 一 貫 課 程 綱 要 自 然 與 生 活 科 技 學 習 領 域 2012 年 4 月 3 日, 取 自 教 育 部 (2004) 防 災 教 育 白 皮 書 台 北 市 : 教 育 部 郭 章 淵 戴 文 雄 (2007) 問 題 導 向 學 習 對 建 築 系 學 生 學 習 成 效 之 研 究 - 以 建 築 設 備 學 教 學 為 例 朝 陽 學 報,12, 陳 明 溥 顏 榮 泉 (1999,3 月 ) 網 路 化 問 題 導 向 學 習 系 統 建 構 模 式 之 研 究 論 文 發 表 於 私 立 逢 甲 大 學 主 辦 之 第 八 屆 國 際 電 腦 輔 助 教 學 研 討 會, 台 中 市 游 光 昭 蔡 福 興 (2001) 綱 路 化 問 題 導 向 式 學 習 環 境 之 設 計 生 活 科 技 教 育, 34(12), 黃 憲 政 (2008) 網 路 化 問 題 導 向 學 習 對 國 小 六 年 級 學 童 在 生 物 的 繁 殖 單 元 學 習 成 效 之 研 究 國 立 臺 北 教 育 大 學 自 然 科 學 教 育 學 系 碩 士 論 文, 未 出 版, 34

35 台 北 市 葉 欣 誠 (2003) 我 國 各 學 習 階 段 防 災 教 育 之 規 劃 推 動 92 年 度 防 災 科 技 教 育 改 進 計 畫 期 中 報 告 ( 未 出 版 ) 鄭 如 玲 (1999) 地 震 逃 生 手 冊 新 北 市 : 三 思 堂 鄭 宇 樑 (2006) 問 題 導 向 學 習 的 課 程 與 教 學 致 遠 管 理 學 院 學 報,1, 謝 秀 梅 (2008) 臺 北 市 國 小 四 至 六 年 級 學 童 地 震 相 關 防 災 素 養 之 調 查 研 究 臺 北 市 立 教 育 大 學 科 學 教 育 碩 士 論 文, 未 出 版, 台 北 市 謝 家 豪 (2007) 網 路 化 問 題 導 向 學 習 對 於 學 生 問 題 解 決 能 力 與 問 題 解 決 態 度 的 影 響 - 以 國 小 五 年 級 自 然 與 生 活 科 技 課 程 為 例 國 立 臺 灣 師 範 大 學 工 業 科 技 教 育 學 系 碩 士 論 文, 未 出 版, 台 北 市 顏 春 煌 (2010) 數 位 學 習 - 觀 念 方 法 實 務 設 計 與 實 作 台 北 市 : 碁 峯 資 訊 An, Y. J., & Reigeluth, C. M. (2008). Problem-based learning in online environments. Quarterly Review of Distance Education, 9(1), Barrett, T., Cashman, D., & Moore, S. (2011). Designing problems and triggers in different media. In T. Barrett & S. Moore (Eds.), New Approaches to Problem-Based Learning: Revitalising Your Practice in Higher Education (pp.18-35). New York, NY: Routledge. Bridges, E. M. (1992). Problem based learning for administrators. Eugene, OR: ERIC Clearinghouse on Educational Management. ChanLin, L. J., & Chan, K. C. (2004). PBL approach in web-based instruction. Journal of Instructional Psychology, 31(2), ChanLin, L. J., & Chan, K. C. (2007). Integrating inter-disciplinary experts for supporting problem-based learning. Innovations in Education & Teaching International, 44(2), Huang, C. J., & Chuang, Y. T. (2008). Supporting the development of collaborative problem-based learning environments with an intelligent diagnosis tool. Expert Systems with Applications, 35(3), Huang, T. H., Liu, Y. C., & Chang, H. C. (2012). Learning achievement in solving word-based mathematical questions through a computer-assisted learning system. Educational Technology & Society, 15(1),

36 Hung, W., Jonassen, D., & Liu, R. (2008). Problem-based learning. In J. M. Spector, M. D. Merrill, J. V. Merriënboer & M. P. Driscoll (Eds.), Handbook of Research on Educational Communications and Technology (pp ). New York, NY: Lawrence Erlbaum Associates. Lähteenmäki, M. L., & Uhlin, L. (2011). Developing reflective practitioners through PBL in academic and practice environments. In T. Barrett & S. Moore (Eds.), New Approaches to Problem-Based Learning: Revitalising Your Practice in Higher Education. (pp ). New York, NY: Routledge. Lo, H. C. (2009). Utilizing computer-mediated communication tools for problem-based learning. Journal of Educational Technology & Society, 12(1), Tsai, C. W., & Shen, P. D. (2009). Applying web-enabled self-regulated learning and problem-based learning with initiation to involve low-achieving students in learning. Computers in Human Behavior, 25(6),

37 附 錄 一 小 組 任 務 安 排 紀 錄 表 組 員 / 姓 名 負 責 工 作 及 內 容 開 始 與 完 成 時 間 組 長 : 開 始 : 完 成 : 組 員 : 開 始 : 完 成 : 組 員 : 開 始 : 完 成 : 組 員 : 開 始 : 完 成 : 組 員 : 開 始 : 完 成 : 37

38 附 錄 二 地 震 防 災 學 習 單 ( 一 ) 說 說 看 同 學 們, 請 跟 你 的 組 員 分 工 合 作, 找 尋 資 料, 然 後 互 相 討 論, 把 問 題 解 答 出 來 1. 小 明 在 家 裡 遇 到 地 震 時, 你 認 為 要 如 何 處 理 才 能 保 護 自 己? 2. 爸 爸 在 家 裡 遇 到 地 震 時, 第 一 個 動 作 是 跑 到 門 口 把 大 門 打 開 有 什 麼 用 意? 3. 爸 爸 離 開 家 時, 手 上 拿 一 個 袋 子, 有 什 麼 用 意? 你 認 為 裡 面 會 有 什 麼? 38

39 地 震 防 災 學 習 單 ( 二 ) 說 說 看 同 學 們, 請 跟 你 的 組 員 分 工 合 作, 找 尋 資 料, 然 後 互 相 討 論, 把 問 題 解 答 出 來 1. 爸 爸 在 地 震 發 生 過 後 沒 有 馬 上 進 家 裡, 卻 是 先 巡 視 房 子 內 外 四 周, 爸 爸 這 樣 做 有 什 麼 原 因? 2. 平 時 我 的 書 櫃 要 怎 樣 處 理, 才 不 會 因 地 震 來 時 而 傾 倒, 甚 至 因 此 傷 害 到 我 們? 3. 小 明 想 打 電 話 給 爺 爺 報 平 安, 此 時 爸 爸 卻 阻 止, 這 有 什 麼 原 因 嗎? 39

40 地 震 防 災 學 習 單 ( 三 ) 1. 找 找 看 同 學 們, 請 跟 你 的 組 員 分 工 合 作, 找 尋 資 料, 然 後 互 相 討 論, 把 問 題 解 答 出 來 1. 你 們 認 為 影 片 中 爸 爸 拿 的 紅 色 袋 子 裡 應 該 會 放 些 什 麼 物 品? (1) (7) (2) (8) (3) (9) (4) (10) (5) (11) (6) (12) 還 有 你 們 認 為 發 生 地 震 時, 人 在 室 內 要 怎 樣 處 理 比 較 好? (1) (7) (2) (8) (3) (9) (4) (10) (5) (11) (6) (12) 還 有.. 40

41 3. 3. 你 們 認 為, 發 生 地 震 時 人 在 戶 外, 要 怎 樣 處 理 比 較 好? (1) (7) (2) (8) (3) (9) (4) (10) (5) (11) (6) (12) 還 有.. 4. 你 們 認 為, 地 震 過 後, 有 什 麼 需 要 注 意? (1) (7) (2) (8) (3) (9) (4) (10) (5) (11) (6) (12) 還 有.. 41

42 情 境 模 擬 策 略 融 入 全 球 暖 化 與 節 能 減 碳 數 位 教 材 之 設 計 與 發 展 * 高 偉 傑 * 國 立 台 灣 師 範 大 學 科 技 應 用 與 人 力 資 源 發 展 學 系 研 究 生 壹 前 言 近 年 來, 全 球 各 地 接 連 發 生 許 多 極 端 氣 候 的 現 象, 所 造 成 的 經 濟 損 失 也 大 幅 的 增 加 儘 管 全 球 暖 化 問 題 已 經 相 當 嚴 重, 卻 僅 有 少 數 人 認 為 人 類 需 要 對 氣 候 的 變 化 負 責, 對 暖 化 的 問 題 更 是 漠 不 關 心 (Lomborg, 2009) 因 此, 如 何 真 正 有 效 推 廣 全 球 暖 化 所 造 成 的 危 害 與 節 能 減 碳 的 知 識, 是 目 前 刻 不 容 緩 的 首 要 課 題 黃 月 純 (2009) 認 為 宣 導 節 能 減 碳 的 觀 念 必 須 從 教 育 紮 根, 增 進 暖 化 與 節 能 減 碳 知 識, 激 發 環 境 保 護 的 生 活 態 度, 轉 化 成 為 節 能 減 碳 的 具 體 行 動 由 於 全 球 暖 化 與 節 能 減 碳 所 牽 涉 的 知 識 相 當 地 廣 泛 與 深 奧, 因 此, 在 進 行 相 關 的 課 程 教 學 時, 如 何 引 起 學 習 者 的 學 習 動 機 便 是 相 當 重 要 的 關 鍵 ( 吳 慧 春,2010) 在 資 訊 科 技 發 展 迅 速 的 時 代, 傳 統 講 述 式 的 教 學 已 不 再 是 傳 遞 知 識 的 唯 一 途 徑, 運 用 數 位 學 習 模 式 來 提 升 學 習 者 對 於 節 能 減 碳 的 素 養, 使 課 程 內 容 更 加 的 多 樣 化, 對 教 學 有 很 大 的 助 益 ( 陳 益 和,2004) 在 設 計 數 位 教 材 時, 大 多 數 人 所 採 用 的 是 ADDIE 系 統 化 教 學 設 計 模 式 ( 林 佳 蓉,2008; 徐 新 逸 施 郁 芬,2003) 本 文 提 出 以 ADDIE 系 統 化 教 學 設 計 模 式 融 入 情 境 模 擬 的 數 位 教 材 設 計 策 略, 設 計 全 球 暖 化 與 節 能 減 碳 數 位 教 材, 期 能 彌 補 傳 統 講 述 式 學 習 的 僵 化 知 識, 帶 給 學 習 者 有 別 於 其 他 教 學 策 略 的 擬 真 經 驗, 將 習 得 的 知 識 與 真 實 世 界 中 的 情 境 相 互 連 結 貳 全 球 暖 化 與 節 能 減 碳 自 工 業 革 命 之 後, 工 廠 家 庭 及 交 通 運 輸 等 大 量 燃 燒 化 石 燃 料, 再 加 上 濫 伐 森 林 耕 作 等 人 類 活 動, 大 量 製 造 了 二 氧 化 碳 甲 烷 氧 化 亞 氮 氟 氯 碳 化 物 等 溫 室 氣 體, 使 大 氣 層 中 的 二 氧 化 碳 濃 度 逐 年 提 升, 加 劇 了 溫 室 效 應 的 情 形, 而 且 在 大 氣 的 運 動 之 下 逐 漸 布 及 全 球, 造 成 全 球 暖 化 現 象 ( 許 晃 雄,2001) 全 球 暖 42

43 化 將 使 地 殼 的 溫 度 與 氣 溫 上 升, 促 使 極 端 的 天 氣 事 件 更 強 更 頻 繁, 如 地 震 洪 水 旱 災 熱 浪 颶 風 和 海 嘯 等, 所 造 成 的 經 濟 損 失 也 大 幅 的 增 加 ( 丁 仁 東,2011; 蘇 芳 儀,2011) 全 球 暖 化 除 了 對 其 他 國 家 造 成 影 響 外, 臺 灣 也 無 法 避 免 其 所 造 成 的 傷 害, 開 始 面 臨 到 全 球 性 的 異 常 天 氣 現 象 的 危 機, 如 四 季 明 顯 升 溫 頻 出 現 破 紀 錄 高 溫 沿 海 海 平 面 上 升 災 害 現 象 加 劇 熱 帶 性 疾 媒 滋 生 疫 區 擴 大 等 現 象 ( 張 泉 湧, 2011) 另 外, 由 於 台 灣 地 區 的 降 雨 型 態 因 全 球 氣 候 極 端 變 化 而 有 明 顯 的 變 化, 加 上 臺 灣 長 期 不 當 的 人 為 管 理 及 開 發 策 略, 對 臺 灣 水 資 源 的 調 配 與 運 用 也 是 嚴 苛 的 考 驗 ( 汪 中 和,2008) 有 鑑 於 全 球 暖 化 帶 給 世 界 的 衝 擊, 我 們 必 須 主 動 關 懷 所 處 的 環 境 做 好 節 能 減 碳 的 措 施, 才 能 維 護 地 球 環 境 的 永 續 發 展 為 了 自 然 環 境 的 永 續 發 展, 美 國 前 副 總 統 高 爾 2006 年 所 拍 攝 的 紀 錄 片 不 願 面 對 的 真 相, 疾 呼 保 護 地 球 及 節 能 減 碳 的 重 要 國 內 在 2010 年 造 成 轟 動 正 負 2 度 C 紀 錄 片, 敘 述 地 球 暖 化 對 我 們 影 響 深 遠, 應 當 加 強 節 能 減 碳 雖 然 內 容 遭 受 台 灣 環 境 保 護 聯 盟 質 疑, 但 是 該 片 讓 民 眾 在 短 時 間 內 了 解 台 灣 氣 候 的 真 相 而 廣 受 好 評 ( 李 琢,2011) 臺 灣 屬 於 四 面 環 海 的 海 島 型 國 家, 容 易 受 到 氣 候 變 遷 所 帶 來 的 威 脅 與 衝 擊, 當 然 不 能 漠 視 節 能 減 碳 的 全 球 共 識 ( 沈 世 宏,2009) 陳 瑞 榮 (2008) 認 為 政 府 應 把 能 源 教 育 納 入 各 領 域 之 教 學 及 學 習 評 量 中, 以 全 面 落 實 能 源 科 技 教 育, 讓 國 中 小 學 生 了 解 節 能 減 碳 的 急 迫 性 與 重 要 性 王 如 哲 和 張 文 臻 (2010) 也 認 為 節 能 減 碳 必 須 從 教 育 著 手, 將 低 碳 生 活 的 概 念 從 小 紮 根, 以 求 改 變 人 類 的 觀 念 態 度 與 行 為 參 情 境 模 擬 數 位 教 材 Brown Collins 和 Duguid(1989) 所 提 出 的 情 境 認 知 理 論 認 為, 學 習 者 必 須 處 於 被 建 構 的 情 境 脈 絡 下, 藉 由 與 擬 真 的 情 境 互 動 中 發 現 困 難 並 找 尋 線 索, 在 歸 納 所 學 後 提 出 解 答, 以 建 立 完 整 的 知 識 體 系 Kindley(2002) 指 出, 在 傳 統 的 數 位 學 習 方 式 下, 學 習 者 根 據 預 定 的 路 徑 進 行 學 習, 而 融 入 情 境 的 數 位 學 習 則 是 建 立 一 個 類 似 真 實 世 界 的 情 境, 讓 學 習 者 藉 由 與 情 境 互 動, 建 構 出 所 需 的 知 識, 是 一 種 做 中 學 的 學 習 方 式 Kathleen 及 Deborah(2004) 則 認 為 傳 統 的 數 位 學 習 主 要 是 提 供 知 識 與 資 訊, 43

44 而 較 少 機 會 跟 學 習 者 進 行 互 動 而 情 境 式 的 數 位 學 習, 能 夠 讓 使 用 者 藉 由 角 色 扮 演 的 方 式 進 行 探 索 與 嘗 試, 從 中 學 習 必 要 的 技 能 完 成 課 程 的 任 務, 進 而 了 解 在 現 實 生 活 或 未 來 所 需 的 知 識 Guralnick(2008) 指 出 情 境 模 擬 能 夠 提 供 有 效 的 學 習, 讓 學 習 者 在 一 個 類 似 真 實 的 情 境 下, 以 逼 真 但 安 全 的 方 式 練 習 須 精 通 的 技 能 此 外, 情 境 模 擬 教 材 不 僅 要 提 供 擬 真 的 情 境, 更 要 提 供 引 導 與 回 饋 以 達 成 預 定 的 學 習 成 果, 以 便 在 未 來 能 將 所 學 到 的 知 識 應 用 於 現 實 生 活 上 由 此 可 知, 情 境 模 擬 數 位 教 材 必 須 營 造 類 似 真 實 生 活 的 情 境, 讓 學 習 者 能 夠 藉 由 與 情 境 互 動 中 學 習, 並 在 未 來 將 所 習 得 的 知 識 與 真 實 世 界 中 的 情 境 相 互 連 結, 成 為 有 意 義 的 學 習 肆 情 境 模 擬 教 材 之 教 學 設 計 原 則 在 設 計 數 位 教 材 時, 大 多 數 人 所 採 用 的 是 ADDIE 系 統 化 教 學 設 計 模 式 ADDIE 系 統 化 教 學 設 計 模 式 包 含 : 分 析 (Analysis) 設 計 (Design) 發 展 (Develop) 實 施 (Implementation) 與 評 鑑 (Evaluation) 五 個 階 段 ( 林 佳 蓉, 2008; 徐 新 逸 施 郁 芬,2003) 它 提 供 了 一 個 具 體 的 架 構, 使 教 學 設 計 者 能 夠 充 份 發 展 課 程, 而 ADDIE 系 統 化 教 學 設 計 模 式 可 以 應 用 於 任 何 形 式 的 教 學 設 計, 大 方 向 的 方 法 不 變, 只 是 執 行 的 細 節 不 同, 故 本 文 針 對 情 境 模 擬 教 材 的 教 學 設 計 原 則 進 行 探 討, 以 利 後 續 的 教 材 研 發 謝 沛 珊 (2004) 依 循 系 統 化 教 學 設 計 的 流 程, 提 出 情 境 模 擬 教 材 的 設 計 準 則, 應 具 備 以 下 幾 點 原 則 : 一 設 計 引 人 入 勝 的 故 事 情 境, 提 升 學 習 動 機 ; 二 整 體 的 情 境 要 有 主 題 式 的 設 計, 反 覆 加 深 同 一 主 題 的 知 識 ; 三 根 據 教 學 目 標, 有 系 統 與 策 略 性 的 規 劃 單 元 ; 四 設 計 多 元 的 選 項 配 對 進 行 互 動, 方 便 快 速 傳 達 知 識 ; 五 安 排 不 同 決 策 後 的 後 果, 讓 學 習 者 可 以 多 元 的 嘗 試 ; 六 在 介 面 上, 可 以 利 用 真 實 的 畫 面 讓 學 習 者 快 速 進 入 情 境 ; 七 介 面 提 供 導 引 的 功 能, 使 學 習 者 可 以 順 利 操 作 ; 八 利 用 角 色 扮 演 的 方 式, 讓 學 習 者 融 入 情 境 賴 志 豐 張 瓊 穗 (2005) 對 於 製 作 情 境 模 擬 式 線 上 課 程, 提 出 了 以 下 五 點 在 設 計 與 製 作 的 建 議 : 一 確 保 教 材 與 使 用 者 之 間 有 多 元 互 動 及 其 品 質 ; 二 設 計 課 程 引 導, 以 助 於 整 體 課 程 的 流 暢 性 ; 三 選 擇 合 適 的 教 材 開 發 軟 體 ; 四 系 統 化 教 學 設 計 為 基 本 且 重 要 的 步 驟 ; 五 設 計 生 動 且 有 張 力 的 劇 情, 引 發 學 習 者 學 44

45 習 動 機 董 冀 瑞 (2006) 則 認 為 情 境 模 擬 教 材 設 計, 應 具 備 以 下 幾 點 原 則 : 一 靈 活 地 呈 現 知 識 ; 二 透 過 讓 學 習 者 主 動 探 索, 建 構 自 己 的 知 識 ; 三 建 立 擬 真 的 情 境, 以 助 學 習 遷 移 到 真 實 環 境 ; 四 讓 學 習 者 可 以 主 動 操 弄 情 境, 與 教 材 進 行 雙 向 的 互 動 ; 五 具 備 示 範 指 導 反 省 闡 明 探 索 的 功 能 ; 六 從 邊 際 參 與 逐 漸 累 積 所 需 知 識 後, 再 到 核 心 參 與 ; 七 學 習 者 能 透 過 反 覆 地 操 弄, 達 到 精 熟 學 習 徐 新 逸 戴 婉 如 (2010), 歸 納 出 適 用 於 軟 性 技 能 課 程 的 情 境 模 擬 教 材 設 計 原 則, 並 區 分 為 四 個 階 段 : 一 課 程 介 紹 階 段 : 設 計 類 似 真 實 的 情 境, 引 發 學 習 者 的 學 習 動 機 ; 以 文 字 影 音 圖 像 等 方 式 塑 造 情 境 脈 絡, 建 立 單 元 的 教 學 目 標 ; 並 透 過 情 境 的 問 題 連 結 學 習 者 先 備 知 識 二 課 程 主 體 階 段 : 建 立 每 個 單 元 之 間 的 相 互 關 係 ; 運 用 情 境 模 擬 的 教 學 策 略, 提 供 學 習 者 角 色 扮 演 的 機 會 ; 讓 學 習 者 可 以 進 行 選 擇, 並 從 回 饋 中 得 到 正 確 解 決 問 題 的 方 式 三 課 程 結 論 階 段 : 在 課 程 結 束 之 後, 提 供 學 習 者 重 點 複 習 的 機 會, 例 如 各 單 元 的 陳 述 性 知 識 內 容 及 專 有 名 詞 等 ; 同 時, 也 可 以 配 合 系 統 紀 錄 學 習 者 在 學 習 過 程 的 路 徑 與 選 項 四 課 程 評 鑑 階 段 : 提 供 與 課 程 類 似 的 情 境 模 擬 評 量, 用 以 評 鑑 學 習 者 的 學 習 成 果 並 檢 視 其 學 習 成 效 蔡 銘 修 和 賴 怡 君 (2010) 認 為 在 設 計 情 境 模 擬 教 材 的 呈 現 視 角 方 面, 認 為 不 同 視 角 的 呈 現 對 於 學 習 上 是 有 一 定 程 度 影 響 的, 因 此, 在 設 計 情 境 模 擬 教 材 時, 在 課 程 中 適 度 的 變 換 視 角 的 呈 現 方 式, 可 以 增 加 情 境 模 擬 教 材 的 多 元 性 從 文 獻 探 討 中 可 以 得 知, 要 設 計 一 個 良 好 的 情 境 模 擬 教 材, 應 以 ADDIE 系 統 化 教 學 設 計 模 式 做 為 基 礎, 再 根 據 教 學 目 標 系 統 性 的 規 劃 單 元, 並 妥 善 地 運 用 上 述 這 些 情 境 模 擬 的 教 學 設 計 原 則, 讓 學 習 者 跟 情 境 模 擬 教 材 之 間 進 行 互 動, 靈 活 地 呈 現 知 識, 建 構 學 習 者 的 知 識 伍 全 球 暖 化 與 節 能 減 碳 情 境 模 擬 教 材 之 發 展 全 球 暖 化 與 節 能 減 碳 的 知 識 與 態 度, 除 了 依 靠 報 刊 雜 誌 或 影 音 媒 體 的 傳 遞 之 外, 教 育 也 是 邁 向 成 功 的 關 鍵 因 此, 本 文 將 網 路 情 境 模 擬 教 材 運 用 在 全 球 暖 化 與 節 能 減 碳 教 學 上, 希 望 在 課 程 結 束 後 能 夠 對 學 習 者 相 關 環 境 保 護 知 識 的 提 升 有 所 助 益, 以 下 以 ADDIE 系 統 化 教 學 設 計 模 式 進 行 全 球 暖 化 與 節 能 減 碳 數 位 教 材 45

46 研 發 的 說 明 : 一 分 析 階 段 為 了 提 升 國 中 生 的 學 習 興 趣 與 動 機, 本 教 材 嘗 試 以 情 境 模 擬 的 教 學 策 略 加 以 發 展, 並 將 此 教 材 命 名 為 節 能 減 碳 大 作 戰 ( 一 ) 需 求 分 析 在 需 求 分 析 方 面, 本 教 材 具 備 規 範 性 需 求 與 未 來 性 需 求 由 於 本 研 究 所 設 計 之 情 境 模 擬 教 材 內 容 是 以 國 中 自 然 與 生 活 科 技 課 程 內 容 進 行 設 計, 因 此, 可 以 配 合 國 中 教 師 的 教 學 進 行 延 伸, 讓 原 本 就 必 須 上 的 課 程 加 入 一 些 變 化, 提 供 教 學 者 多 樣 化 的 教 材 選 擇, 因 此 具 備 規 範 性 需 求 而 在 未 來 性 需 求 方 面, 為 了 讓 地 球 能 夠 永 續 的 發 展, 節 能 減 碳 觀 念 是 不 容 忽 視 的, 因 此, 本 研 究 將 運 用 情 境 模 擬 的 方 式, 讓 學 習 者 了 解 資 源 的 可 貴, 期 待 在 未 來 可 以 循 環 的 推 廣 至 全 國 各 地 的 國 中 進 行 使 用 ( 二 ) 內 容 分 析 本 教 材 融 合 行 政 院 環 保 署 網 站 上 所 提 供 的 國 中 溫 室 氣 體 減 量 上 課 教 材 與 國 中 各 版 本 的 自 然 與 生 活 科 技 領 域 教 材 內 有 關 於 全 球 暖 化 與 節 能 減 碳 的 內 容, 此 外 並 參 考 其 他 網 站 之 學 習 資 源 進 行 補 充, 如 國 立 自 然 科 學 博 物 館 教 育 部 國 民 中 學 學 習 資 源 網 等 進 行 發 展 除 此 之 外, 本 教 材 結 合 情 境 模 擬 的 特 性, 將 各 單 元 的 核 心 概 念 與 生 活 經 驗 相 結 合, 讓 學 習 者 可 以 連 結 真 實 情 境 並 將 全 球 暖 化 與 節 能 減 碳 課 程 的 內 涵 進 行 分 析 如 表 1: 表 1 全 球 暖 化 與 節 能 減 碳 教 材 單 元 內 容 分 析 核 心 主 題 單 元 內 容 核 心 概 念 全 球 暖 化 與 節 能 減 碳 全 球 暖 化 現 象 何 謂 溫 室 效 應 節 能 減 碳 妙 招 暖 化 造 成 的 生 態 系 統 改 變 氣 候 改 變 等 溫 室 效 應 的 原 理 認 識 溫 室 氣 體 認 識 日 常 生 活 中, 食 衣 住 行 育 樂 等 六 方 面 節 能 減 碳 的 方 法 ( 三 ) 學 習 者 分 析 由 於 本 教 材 鎖 定 對 象 為 國 中 生, 因 此 在 教 材 分 析 時, 曾 邀 請 五 位 國 中 正 46

47 在 國 中 教 授 自 然 與 生 活 科 技 的 教 師 進 行 專 家 會 議, 透 過 實 際 在 教 學 現 場 的 教 師, 給 予 教 材 設 計 的 方 針 與 意 見 幾 位 專 家 認 為 國 中 生 對 於 電 腦 使 用 基 本 使 用 與 操 作 並 不 陌 生, 無 論 是 網 站 操 作 軟 體 運 用 皆 有 一 定 之 水 平, 並 針 對 教 材 設 計 的 部 分 提 出 相 關 的 建 議 : 1. 國 中 生 的 注 意 力 薄 弱, 對 於 視 覺 效 果 的 要 求 強 2. 國 中 生 對 於 某 些 用 字 遣 詞 可 能 不 了 解 追 求 流 行 3. 可 在 教 材 內 加 入 流 行 的 元 素, 吸 引 學 生 目 光 4. 可 在 教 材 內 加 入 互 動 的 元 素, 提 升 學 習 興 趣 依 據 專 家 的 意 見, 在 了 解 使 用 者 的 學 習 特 性 後, 本 教 材 必 須 加 強 美 工 設 計, 也 應 該 文 字 避 免 太 過 複 雜 以 符 合 國 中 生 程 度 同 時, 可 以 在 教 材 內 加 入 能 夠 吸 引 國 中 生 的 流 行 元 素, 並 增 加 雙 向 的 互 動 以 建 構 動 態 的 學 習 二 設 計 階 段 分 析 完 課 程 的 單 元 之 後, 開 始 規 劃 專 案 進 度 介 面 設 計 等 項 目, 並 針 對 教 材 進 行 更 深 入 的 設 計 本 教 材 將 以 國 中 生 姊 弟 小 琦 與 小 傑 為 主 角, 正 當 兩 人 開 開 心 心 迎 接 暑 假 的 到 來 時, 父 母 卻 因 為 工 作 的 關 係 必 須 出 國 兩 個 月, 在 這 兩 個 月 內, 小 琦 與 小 傑 要 到 墾 丁 與 生 物 科 學 家 孫 叔 叔 同 住, 而 本 教 材 所 設 計 的 情 境 就 是 兩 個 人 在 墾 丁 所 發 生 的 一 連 串 的 故 事, 利 用 角 色 扮 演 的 方 式, 讓 學 習 者 融 入 情 境 接 著 根 據 教 學 目 標, 將 情 境 故 事 分 為 全 球 暖 化 現 象 何 謂 溫 室 效 應 節 能 減 碳 妙 招 其 中, 在 教 材 設 計 的 部 分, 歸 納 前 述 文 獻 探 討 之 情 境 模 擬 教 材 之 教 學 設 計 原 則, 並 區 分 為 四 個 階 段 ( 謝 沛 珊,2004; 賴 志 豐 張 瓊 穗,2005; 董 冀 瑞,2006; 徐 新 逸 戴 婉 如 2010; 蔡 銘 修 賴 怡 君,2010): ( 一 ) 課 程 引 導 階 段 運 用 真 實 的 畫 面 讓 學 習 者 能 夠 快 速 進 入 情 境, 並 提 供 操 作 導 引 的 功 能, 以 助 於 課 程 的 流 暢 性 ( 二 ) 課 程 情 境 階 段 首 先, 透 過 單 元 目 標 的 說 明, 連 結 學 習 者 的 先 備 知 識 接 著, 以 文 字 影 音 圖 像 等 方 式 塑 造 情 境 脈 絡, 建 立 類 似 真 實 的 情 境 再 者, 設 計 生 動 且 有 張 力 的 劇 情 與 多 元 呈 現 視 角, 提 高 學 習 者 學 習 動 機 與 興 趣 47

48 本 教 材 安 排 教 材 人 物 小 琦 與 小 傑 兩 位 國 中 生, 以 兩 位 主 角 的 角 度 為 出 發 點, 建 立 生 活 化 的 情 境, 讓 學 習 者 能 夠 跟 隨 著 故 事 的 引 導, 一 同 模 擬 和 體 驗 情 境 脈 絡 兩 人 在 孫 叔 叔 的 引 導 之 下, 從 家 中 找 尋 節 能 減 碳 的 實 例 一 同 參 加 全 球 暖 化 的 宣 導 活 動 等, 認 識 何 謂 全 球 暖 化 溫 室 效 應 溫 室 氣 體 與 節 能 減 碳 的 方 式 ( 三 ) 課 程 互 動 階 段 在 課 程 情 境 之 中 穿 插 互 動 的 功 能, 讓 學 習 者 將 可 以 與 課 程 之 間 進 行 模 擬 與 選 擇, 提 供 學 習 者 角 色 扮 演 的 機 會, 讓 學 習 者 可 以 主 動 操 弄 情 境, 跳 脫 制 式 化 的 教 材 呈 現 方 式 此 外, 設 計 多 元 的 選 項, 給 予 學 習 者 不 同 選 擇 後 的 回 饋, 引 導 他 從 回 饋 中 得 到 正 確 解 決 問 題 的 方 法, 加 深 在 先 前 學 習 內 容 中 所 記 憶 的 印 象 本 教 材 安 排 在 故 事 的 進 行 的 途 中, 穿 插 互 動 的 功 能, 讓 學 習 者 模 擬 主 角 小 琦 與 小 傑 的 角 色, 與 教 材 之 間 進 行 知 識 性 的 問 答, 並 在 選 擇 後, 先 給 予 選 擇 正 確 或 選 擇 錯 誤 的 回 饋, 再 引 導 學 習 者 選 擇 正 確 的 選 項, 並 給 予 全 球 暖 化 溫 室 效 應 等 的 知 識 性 說 明 與 講 解, 強 化 學 習 者 的 記 憶 ( 四 ) 課 程 結 束 階 段 課 程 結 束 之 後, 提 供 學 習 者 重 點 複 習 的 機 會, 並 讓 學 習 者 能 反 覆 地 操 作 課 程, 達 到 精 熟 學 習 此 外, 提 供 與 課 程 相 類 似 的 情 境 模 擬 評 量, 也 可 以 檢 視 學 習 者 的 學 習 成 效 三 發 展 階 段 賴 志 豐 張 瓊 穗 (2005) 認 為 選 擇 合 適 的 教 材 開 發 軟 體 則 有 助 於 提 升 教 材 品 質 而 情 境 模 擬 數 位 教 材 可 以 結 合 影 片 聲 音 圖 片 等 多 媒 體 元 素 來 呈 現 內 容, 建 構 一 個 近 乎 真 實 生 活 的 情 境 為 了 提 升 學 習 者 的 學 習 興 趣, 本 研 究 利 用 3D 動 畫 軟 體 Iclone 進 行 3D 場 景 人 物 的 建 置, 再 配 合 音 訊 軟 體 錄 製 主 角 們 的 對 話, 最 終 以 FLASH 進 行 動 畫 的 製 作 與 輸 出 希 望 能 夠 給 予 學 習 者 耳 目 一 新 的 感 受, 以 提 升 學 習 者 的 學 習 動 機, 如 圖 1 所 示 : 48

49 圖 1 全 球 暖 化 現 象 單 元 畫 面 本 教 材 將 發 布 成 網 頁 模 式, 以 利 推 廣 至 全 國 各 地 的 國 民 中 學 因 此, 學 習 者 的 電 腦 只 要 具 備 網 路 連 線 的 功 能 Flash 程 式 的 播 放 軟 體 與 喇 叭 等 設 備, 即 可 以 透 過 網 路 進 行 本 教 材 的 學 習 四 實 施 階 段 與 評 鑑 階 段 本 教 材 發 展 完 成 後, 將 進 行 相 關 的 教 學 實 驗, 實 際 了 解 學 習 者 對 於 本 教 材 的 滿 意 度 與 看 法 此 外, 本 教 材 也 預 計 邀 請 專 家 學 者 對 於 教 材 進 行 形 成 性 評 鑑 與 總 結 性 評 鑑, 並 根 據 專 家 與 學 習 者 的 回 饋 加 以 修 正, 以 使 本 教 材 能 夠 更 符 合 國 中 生 的 學 習 需 求 貳 結 論 本 文 將 網 路 情 境 模 擬 教 材 運 用 在 全 球 暖 化 與 節 能 減 碳 教 學 上, 探 討 全 球 暖 化 與 節 能 減 碳 情 境 模 擬 教 材 情 境 模 擬 教 材 設 計 原 則 等 相 關 文 獻 後, 設 計 與 發 展 一 全 球 暖 化 與 節 能 減 碳 情 境 模 擬 教 材 期 許 學 習 者 能 透 過 本 研 究 所 設 計 之 情 境 模 擬 教 材, 養 成 愛 惜 地 球 的 觀 念, 熟 悉 節 能 減 碳 與 全 球 暖 化 的 概 念, 將 環 保 觀 念 向 下 紮 根 ; 期 盼 學 習 者 能 將 教 材 上 所 教 導 的 概 念 運 用 在 生 活 上, 培 養 國 中 生 對 於 節 能 減 碳 正 確 的 知 識 正 向 的 態 度 與 行 為 意 向 透 過 數 位 學 習 的 特 性, 盼 所 設 計 的 情 境 模 擬 教 材 能 重 複 循 環 使 用, 並 推 廣 至 全 國 各 地 的 國 民 中 學, 滿 足 學 習 者 的 學 習 需 求 49

50 參 考 文 獻 丁 仁 東 (2011) 二 十 一 世 紀 天 災 科 學 教 育,339,22-34 王 如 哲 張 文 臻 (2010) 低 碳 生 活 - 從 教 育 著 手 城 鄉 季 刊,8,42-45 吳 慧 春 (2010) 全 球 暖 化 認 知 與 節 能 減 碳 態 度 之 心 智 圖 教 學 研 究 國 立 海 洋 大 學 環 境 資 訊 系 碩 士 論 文, 未 出 版, 新 北 市 李 琢 (2011) 正 視 全 球 暖 化 帶 來 的 問 題 與 影 響 2012 年 2 月 23 日, 取 自 汪 中 和 (2008) 全 球 暖 化 對 生 態 及 農 業 的 衝 擊 農 業 世 界,297,8-11 沈 世 宏 (2009) 環 保 與 節 能 減 碳 政 策 之 規 劃 與 推 動 研 考 雙 月 刊,33(2), 林 佳 蓉 (2008) ISD 系 統 化 教 學 設 計 與 數 位 教 材 實 務 工 作 坊 臺 北 市 : 心 理 徐 新 逸 施 郁 芬 ( 譯 )(2003) W.L.William, & L.O.Diana 著 多 媒 體 教 學 設 計 - 數 位 學 習 與 企 業 訓 練 臺 北 市 : 高 等 教 育 徐 新 逸 戴 婉 如 (2010) 情 境 模 擬 教 學 應 用 於 軟 性 技 能 課 程 的 設 計 與 發 展 電 腦 與 網 路 科 技 在 教 育 上 的 應 用 研 討 會, 新 竹 教 育 大 學 張 泉 湧 (2011) 全 球 氣 候 變 遷 - 危 機 與 轉 機 臺 北 市 : 五 南 許 晃 雄 (2001) 淺 談 氣 候 變 遷 的 科 學 科 學 發 展,29(12), 陳 益 和 (2004) 青 少 年 能 源 教 育 數 位 學 習 之 研 究 國 立 高 雄 應 用 科 技 大 學 電 機 工 程 系 碩 士 論 文, 未 出 版, 高 雄 市 陳 瑞 榮 (2008) 我 國 能 源 科 技 教 育 與 節 能 減 碳 政 策 之 推 展 現 況 探 討 生 活 科 技 教 育,41(6),56-70 黃 月 純 (2009) 節 能 減 碳 教 育 實 施 之 探 析 臺 灣 教 育,658,14-21 董 冀 瑞 (2006) 情 境 式 教 育 訓 練 課 程 的 設 計 與 發 展 - 以 門 市 客 服 人 員 為 例 國 立 嘉 義 大 學 教 育 科 技 所 碩 士 論 文, 未 出 版, 嘉 義 市 蔡 銘 修 賴 怡 君 (2010) 以 學 習 者 觀 點 探 討 不 同 視 角 呈 現 之 情 境 模 擬 式 數 位 教 材 對 學 習 之 影 響 技 職 教 育 永 續 發 展 學 術 研 討 會, 台 北 科 技 大 學 50

51 賴 志 豐 張 瓊 穗 (2005) 情 境 模 擬 策 略 融 入 師 資 培 育 線 上 課 程 之 設 計 與 發 展 : 以 班 級 經 營 為 例 教 育 資 料 與 圖 書 館 學,42(3), 謝 沛 珊 (2004) 情 境 模 擬 數 位 教 材 設 計 之 研 究 台 灣 師 範 大 學 工 業 科 技 教 育 學 系, 未 出 版, 台 北 市 蘇 芳 儀 (2011) 地 球 變 熱 了 科 學 發 展,464, Brown, J.S., Collins, A., & Duguid P. (1989). Situated cognition and the culture of learning. Educational Research, 18(1), Guralnick D. A. (2008). Putting the education into educational simulations: Pedagogical structures, guidance and feedback. Paper presented at the 11th International Conference on Interactive Computer aided Learning (ICL2008), Villach, Austria, Sep 24~Sep Kathleen, I., & Deborah, C. (2004). Scenario-based e-learning design. Performance Improvement, 43(1), Kindley, R. (2002). The power of simulation-based e-learning (SIMBEL). The e-learning Developers Journal. Retrieved October 21, 2011 from: Lomborg, B. (2009). Technology, not talks, will save the planet. Finance & Development, 46(n4),