以建构式教学模式开发多媒体辅助学习系统之研究

1、以建構式教學模式開發多媒體輔助學習系統之研究林文恭萬能技術學院 國際貿易系蘇永盛 張鈺如國立高雄第一科技大學 財務管理系摘要多媒體電腦輔助教學已成為世界教育界共同的趨勢，因電腦具有互動的功能，學習者可透過軟體介面的操作去改變螢幕所顯示的內容。再者，由於電腦與人們的互動性，可以滿足人類基本的操作（manipulate）需求，而當人們可以去控制（control）電腦的運作時，更可以突顯出學習者是電腦的主人。再者，作爲一種現代教育技術，多媒體在給學生帶來圖文並茂、聲像並舉的數位化資訊的同時，也引出了一些值得人們思考的問題，如：怎樣才能充分發揮多媒體交互性的特點；如何做到“助學”而非“助教”； 僅僅把

2、這種技術看成是一種教學手段革新，還是整個教育改革的突破口和至高點。要很好地解決這些問題，光靠“課堂演示型”這一種教學應用模式是遠遠不夠的。基於上述之原因，本研究特以建構主義學習理論為基礎，發展出一套專業考試多媒體輔助學習系統，期使初學者得以在生動活潑的情境下，以輕鬆、愉快、無壓力的態度學習專業科目。關鍵字：建構主義、多媒體、電腦輔助教學壹、緒論多媒體教學是未來學習的趨勢，它具備不受空間、時間限制等.優點，再加上優質的資源管理和資源分享使得學習更有效率，在未來必然會取代部分的傳統學習，對學生而言，在這個教學環境中可以進行多樣的學習，除了個人學習之外，更有最重要的群體學習；系統提供多樣的互動工具讓

3、使用者和使用者之間有良好的溝通互動。建構主義學習理論是認知學習理論的一個重要分支，在西方已逐漸流行。由於多媒體電腦和基於網際網路通信技術所具有的多種特性，特別適合於實現建構主義學習環境，所以隨著多媒體電腦和網際網路教育應用的飛速發展，建構主義學習理論愈來愈顯示出其強大的生命力，與日益擴大的影響；學習這種理論，有助於提高我們的認識，有助於指導我們發展實際的教材，對於目前還比較混亂的多媒體教育應用來說，確實有必要進行建構主義理論的學習和推廣。有鑒於此，本研究的目的就是希望以建構主義理論發展多媒體輔助教材，同時還提供學習者一個學習專業科目的入門途徑，利用現有的多媒體軟、硬體工具去發展一套期貨多媒體教

4、學，藉此提升學習效率，進而使學習者能順利通過期貨營業員資格考試。貳、文獻探討一、多媒體系統和電腦輔助學習系統近年來電腦科技產業的技術不斷提昇，因此也造就了多媒體電腦輔助教學（Multimedia Computer-Assisted Instruction，MCAI）的誕生與成長。(一)多媒體的定義所謂多媒體（multimedia），即是整合了各種不同的媒體以表達資訊，包括文字、圖形、聲音、影像（image）、視訊（video）、動畫（animation）等，利用這種技術可以同時截取、儲存、編輯、操作多種媒體的呈現，也豐富了電腦的多元性，再加上電腦軟硬體設備的積極研發、電腦硬體與周邊設備價位的持

5、續下降、傳統電腦輔助教學的不盡理想、單一媒體無法勝任教學工作等因素，使得多媒體電腦輔助教學有極大的發展空間，並成為未來電腦輔助教學的主要發展趨勢（陳明溥，1992）。它可將虛擬世界的影像或空間真實呈現於觀眾面前，讓觀當者在聲光俱現的感官刺激下，得到更深刻的印象或體會。(二)電腦輔助教學的定義與重要性電腦輔助教學乃是直接運用電腦之交談模式來呈現教材，並且控制個別化學習的一種教學過程（HicksHyde,1973）。Sipple（1980）對電腦輔助教學的定義為：電腦輔助教學是將學生置放在已經編寫好的電腦互動模式課程中的一種教育概念，電腦可依照學生先前的學習反應來選擇下一個適當的主題或單元，並允許

6、學生依照自己的學習能力來調整進度。根據董家莒（1989）對電腦輔助教學所下的定義為：將課程教材及學習理論精緻地編製成電腦教學軟體，經由電腦作為媒介，提供多種媒體型式的資訊呈現，並以非線性的教學順序使學生能隨時以互動的方式轉換教學內容，以個別學習的方式來達到教學目標的一種過程。趙志揚（1989）則認為電腦輔助學習是透過電腦科技、結合學習理論以執行教學內涵的一種教學方式；也就是將事先經過慎密設計的教學內容編寫成教學軟體置入電腦中，使得學生可以依據自己的進度或學習需要，逐一針對該軟體所呈現的內容進行學習，整個的學習過程可以隨時停止、自動記錄學習結果、並且具備有考核的功能。電腦輔助教學即是運用電腦以增

7、強學習或訓練的領域，其目標包括：增加原有教學及訓練的方法和課程發展的實驗、加速學習的課程、提供補救教學、提供個別化的教學、提供豐富的教材、達到更高的教學水準、提高教學效率、提供立即需求的教等（洪榮昭,1992）。因此，電腦輔助教學乃是著重在教學，它與一般傳統教學一樣，應用了教育心理學的過程，把電腦當作一種用來輔助教學或學生學習的工具。二、電腦輔助教學之學習理論傳統的電腦輔助教學的理論基礎大多以行為主義的學習原理為主，強調的是刺激與反應的聯結；隨著心理學派典（Paradigm）的演變，探討人類學習認知的原理認知心理學，已成為當代心理學的主流。然而近年來，教育科技領域的重心，又由認佑心理學轉向建構

8、主義的層面，儼然成為一個新的派典。以下將針對行為主義、認知心理學和建構主義一一探討之：（一） 行為主義（Behaviorism）行為主義又稱行為學派，其學習理論的主要主張是：（1）構成行為基礎的是個體的反應（Response），集合多個反應便可知行為的整體；（2）個體行為不是與生俱來的，不是遺傳決定的，而是受環境因素影響而被動學習的；（3）經由對動物或兒童實驗的研究所得到的行為原則，即可推論解釋一般人的同類行為（朱則剛，民83）。行為主義強調的是刺激（stimulus）與反應（response）的聯結。刺激之所以聯結至反應是因為籍著加強行為改變的增強（reinforcement）作用。（Mck

9、eache，1991）。行為主義所應證的是練習式（dirll and practice）的電腦輔助教學。電腦呈現問題（Stimulus），學習者提供答案（Response），答對給予獎勵（正增強），答錯給予懲罰（負增強），獎勵與懲罰立即顯示在後，直到精熟的程度（蔡俊傑，民83）。雖然行為主義關心的是學習者學習到了什麼，卻忽略了人類內在心理歷程的研究，受到強烈的批判，因而有認知心理學（Cognitive Theory）的崛起。（二） 認知心理學（Cognitive Theory）認知學派認為人的行為乃基於認知（Cognition），其行動係由於吾人對引發行為發生之情境的思考與了解（Dembo，1

10、988）。認知學派理論的重點在討論人類的智能發展與功能，並試圖探索人類行為的內在歷程（Internal Processes）或心智歷程（Mental Processes）。換言之，認知論重視學習者的心智活動（Shuell，1986）或智的歷程（張春興，民80）。認知理論強調教學必需符合四個原則：1.動機（motivation）原則：學習者必需有動機；2.結構（structure）原則：教材內容的呈現必需符合學習者心理、生理的發展，學習者才有可能學習且達到學習的效果；3.順序（squence）原則：教學必須由具體到抽象，由簡單到複雜，由動作表徵經影像表徵再到符號表徵；4.增強（reinforce

11、ment）原則：行為主義的增強是外在的，而認知心理學的增強是內發的（蔡俊傑，民83）。因此教學模式應著重於如何引導學習者在一大堆訊息中尋找屬於自己的學習途徑，使其能對訊息作最有的選擇、組織與整合（Mayer，1989）。依據認知心理學所衍生的是輔導式電腦輔助學習，其與行為主義最大的不同在於，行為主義在於新舊知識的增強，而認知心理學在於新知識的學習（蔡俊傑，民83）。（三） 建構主義（Constructivism）建構主義是一種知識論的理論，從1970年代發展至今已成為教學理論的主流，建構主義強透過探究的學習過程，學習者在學習過程中試圖將所獲得的資訊，與其原有的知識與信念取得聯結，進而改變先前已

12、有的概念，因而建構了新的意義，也建構個人有效的知識。過去二十年來，就知識的形成與學習的歷程而言，建構主義已成為普遍接受的理論，取代了傳統對於知識建構過程的哲學觀點（劉宏文，民85；郭重吉，民81）。建構主義具有以下幾項意義（朱湘吉，民81；朱則剛，民83）：（1）教學設計的內涵由教學活動設計轉為學習活動設計的導向（2）教學設計由傳統的以知識區分學科、小單元教授，轉為注重學科整合的整體性知識的導向（3）強調學習情境的重要性，由教學事件的設計轉為學習環境的設計，並強調真實化學習情境，以利學習成果的轉換（transferr）。（4）強調賦予學習者更大的自主權或學習控制（5）強調學習情境的重要性，由教

13、學事件的設計轉為學習環境的設計（6）教師或教學系統的角色，由知識的傳授者轉而為學習的促進者或教練的地位。綜合上述，張靜嚳（民84）歸納現代建構主義的三個基本原理如下：（1）知識是認知個體主動的建構，不是被動的接受或吸收；(2)認知功能在適應，是用來組織經驗的世界，不是用來發現本體的現實；(3)知識是個人與別人經由磋商與和解的社會建構。學習是知識的建構過程，因此，學習者需藉由環境及過去經驗的記憶及其理解方式去處理訊息（information），以建構自己的知識體系（朱耀明，民88）。以知識而言，建構主義以適應來描述知識的建構過程，取代傳統上將知識視為真理的說法，唯有透過學習者的經驗與外在環境互動

14、，才能確認知識的適存性（劉宏文，民88）。因每個人的生長環境及學習經驗不同，學習的方式互異，每個人知識的建構過程及途徑也不一樣。在傳統教學中，教師很難提供不同的資訊滿足學生個別差異。網路中WWW的訊息連結環境，學習者可依照他們的興趣及學習方式學習相關的知識內容，透過後設認知（meta cognition）的自我評、檢視、反省的策略，建立自我學習模式以建構自己的知識體系（涂金堂，民87；Flavell，1977）。由此看來，要發展符合建構主義學習理論的學習環境，網路及超媒體的鏈結是十分直得善用的工具，所以網路教學將成為落實建構主義教學的最佳利器。三、電腦化教學對學習成效的影響學習對於學生而言，學

15、習常常不是一件很有趣的事，如果能以有趣的過程引發學生的興趣，進而讓他在學習過程中吸取知識，相信必能達到事半功倍的教學效果。近年來，不論是學位論文或是實證研究的文章，都有許多國內外的學者從事有關電腦輔助教學的相關研究。MerrillHammons （1996）曾指出：使用互動式電腦輔助教學媒體做教育訓練，可以減低成本64%、減少原來學習時間的36%、也使學生學業成績進步了11%、學習態度提高了28%以及學綜合成績進步了32%。另外也有學者發現電腦輔助教學確實比傳統式教學顯著地增進學生的科學學習成就（董家莒和張俊彥，1999；Chang，2000b；Hughes，1974；CavinLagowsk

16、i，1987；Geban，AskerOzkan，1992）。而在學生學習型態方面的研究也證實了電腦輔助教學能提升學生學習成就、有效地減少學習時間、並改善學生學習的興趣與態度（李吟，1991；Casteel，1989；Hannafin，1984；KulikKulik，1987；Litchifield，DriscollDempsey，1990；Rieber，BoyceAssad，1990）。對於電腦輔助教學綜合分析（meta-analysis）的研究，Roblyer等人（1988）亦曾經檢證1980至1987年的文章，他們針對八十二篇相關文章進行研究，結果發現大學生和成人的學習成效高於小學和中學生

17、，科學課程的學習成效優於數學及語文課程，低成就學生學習成效的提升高於一般學生，以及對自我、學科及電腦的態度都有影響。更有專家曾經對近代有關電腦輔助教學成效進行綜合分析（meta-analysis），他們依照所訂定的標準選擇了1968至1982年的文獻共四十二篇，依據各文獻研究的特徵進行編碼，以統計的方法歸納出各研究共同的結果及特徵，並發現：1. 電腦輔助教學對國中及高中學生的學業成就有正向的影響。2. 將電腦以不同的型式應用，例如電腦輔助教學、電腦管理教學（Computer-Managed Inatruction，簡稱CMI）及電腦強化教學（Computer-Enriched Instruct

18、ion，簡稱CEI），所獲得的學習成就亦有差異。3. 電腦輔助教學會影響學生對電腦及學科的態度。4. 電腦輔助教學對小學生及低成就學生的學習成效較佳。5. 電腦輔助教學可以縮短學生學習知識的時間。6. 電腦輔助教學的使用者會受到新奇效應（novelty effect）的影響（Bangert-Drowns,KulikKulik，1985）。參、系統開發一、 學習者需求分析本系統以建構式教學模式為主要設計理念，首先我們針對高雄第一科技大學財務管理系三年級新生進行意見調查，選擇其為樣本的原因為其大都是初次學習期貨，且已經或準備取得期貨營業員證照。此意見調查的重點為其準備期貨營業員證照測驗的方式、輔助

19、工具、困難點及對於使用多媒體學習系統的看法、優缺點.等，以了解使用者的需求，以做為建構本系統的依據。表1 問卷調查問題調查結果你覺得理想的期貨教學軟體應有什麼功能？41%互動性13%畫面活潑生動51%引起主動學習的興趣28%個人化（記錄個人學習效果）28%多樣化的學習方式54%多樣化的測驗方式（依題型、章節測驗）26%分析比較（分析個人及全體學習成效）56%詳細的題目解析你覺得什麼樣的協助對於你學習期貨會有幫助？解析基本概念、交易原理，理論與實務結合，整體架構清楚且循序漸進，有老師或同學可請教和討論。若以多媒體影音教學來學習期貨，是否會增加你的學習效果？為什麼？67%認為會增加學習效果，因為可

20、提高學習興趣、以另一種方式加深記憶、有影音互動能提高注意力。33%認為不會增加學習效果，因為使用電腦很麻煩且傷眼睛。若使用教學軟體輔助準備證照考試你覺得優點為何？缺點為何？優點：增加學習興趣、針對弱點學習、題目解析。缺點：成本高、效率差、不能即時更新最新考題。二、 系統發展流程圖1：系統發展流程（改自：戴文雄等人，1997）三、建構式教學模式之多媒體輔助學習系統設計本系統以建構主義為主要的設計基礎，然而建構教學模式帶來以下新的轉變： 教師角色的轉變由中心講授者轉化為學習指導者、活動組織者。 學生地位的轉變由被動接受轉化為主動參與，成為主體。 媒體作用的轉變由演示工具轉化為認知工具。 教學過程的

21、轉變由系統講授轉化為組織學生發現、探究問題，通過建構過程。基於以上之轉變，本研究參考國內外文獻歸納出建構主義的重點包含：學習、教學、教師、學生、合作、評量、情境等七點主張。將其主張融入系統設計中並說明如下：（一） 學習學習是靠認知主體依自己經驗主動建構知識的過程，故學習非單純記憶知識或外顯行為改變。本系統針對使用者控管，不同的使用者有不同的使用權限及學習紀錄。強調賦予學習者更大的自主權及學習控制。（二） 教學教學設計由傳統的以知識區分學科、小單元教授，轉為注重學科整合的整體性知識的導向。本系統學習活動設計分為以Word文件檔、Powerpoint及影音教學。讓學習者能選擇自己最能吸收與適應的學

22、習方式來學習。1. Word教學檔圖2 Word格式講義資料2. Powerpoint結合影音教學圖3 影音串流動態教學檔（三） 教師教師不再是教學活動中惟一的主角，甚而轉型成輔助者、教學環境的設計者、教學氣氛的維持者、教材的提供者。教師不再是操縱教學的決定者，亦不是支配學生學習的權威者，所以教師要從以往高高在上的姿態調整成與學生尊卑差距較少的對等關係。教師被要求要以更包容、開放的心胸、更圓融的溝通，以及更高超、卓越的教學技巧來協助學生主動建構自己的知識概念。本系統依據使用者，區分為四類，分別為：系統管理者、教師、學習者、來賓，依其身份、需求及功能的不同，而有不同的權限範圍，這在系統中是一個重

23、要的設計考量因素。分述如下：1. 系統管理者：系統管理者的角色在系統中所擁有的權限與其他角色的使用者不同，並不能參與課程活動，只能做組態、課程管理、使用者管理的日常管理。2. 教師：在登入系統後，能夠編修教材，出測驗題，進行教學活動，管理課程事物。而要成為具有教師權限的使用者，必須由系統管理員指定身分為老師。本系統強調教師或教學系統的角色，由知識的傳授者轉而為學習的促進者或教練的地位。3. 學習者：在登入系統後，能表瀏覽教材、進行測驗，做學習心得留言等教學活動。只要在開放自行註冊的情況下自行註冊帳號，或經由系統管理員或老師的加入，都可以成為學生。4. 來賓：不經一般登入動作進入系統的使用者，也

24、就是guest使用者帳號登入中。訪客的權限只能觀看、瀏覽資訊而已，不能進行測驗，做學習心得留言等。（四） 學生由於重視學生自己的主動建構，所以學生成為教學過程裡的主角，學生有責任就自己的經驗加以詮釋並依據自己對經驗賦予的意義進行主動建構。因此教學過程裡學生應主動、積極的參與，並就相關經驗看法與同儕或教師討論，從而深入反省思索自己原先的知識並建構出新的更恰當的知識。本系統由於強調學習者的主動性，重視主動參與式的學習，因此設計出下列三種學習方式依關鍵字、依章節、依初學者、中階、高階學習程度，讓使用者能依據自己的需求加以選擇使用學習之。圖4即為學習主畫面：圖41. 關鍵字學習在關鍵字學習中可輸入英文

25、單字或中文字查詢，例如在解釋名詞查詢方塊中輸入”market”或”市”則可查詢相關的專業名詞，此外右下方有說明按鈕播放聲音檔解釋關鍵字，亦可按測驗鈕依照有關鍵字的題目作平時測驗。可輸入英文或單一中文字查詢圖52. 依初學者、中階、高階學習在階段學習中，每個層級都有不同的學習主題，點選主題編號可開啟其簡報檔，右邊有筆記按鈕可依主題寫個人筆記，按下影音教學鈕可觀看其主題的動態影音說明檔，測驗鈕則讓使用者可練習此主題的題目。依點選的主題作平時測驗點選後播放其主題的影音教學畫面使用者可依不同主題寫筆記圖63. 依章節學習章節學習供使用者依不同章節內容學習期貨概念。 點選欲閱讀的章節，下方即出現其內容圖

26、7登入後，進入系統主畫面如圖6以樞紐分析表分析個別、全體使用者對不同的題型和主題的答題錯誤率只有管理者有權限做系統的資料維護、使用者資料管理.等系統導引、地圖、特色(多媒體)、使用方法圖8（五） 合作由於肯定同儕間合作及師生互動之重要，所以同儕的合作學習方式被高度的肯定，教學時學生常被要求分成小組來學習，在各小組內學生各自討論、發表意見、相互檢視及論辯，最後達成一些共識，協議是不可免的也的重要特質。在合作學習時學生有義務提出自己觀點並與同儕進行合理的溝通（Wheathey, 1991）。本系統在開發完成後，為了能對此系統維護與管理並推動群體學習，因此建議有興趣之學系可組成一系統維護機制小組，由

27、學會為主召集人，並設立一系統維護機制委員會，其下又分別設立四個小組，各小組們都有其各別職責，大家分工合作，以期能真正達到知識移轉、擴散，被真正需要的人所吸收、利用。透過各小組間的分工和同學間新觀念的分享，將可建立一套完整的期貨教學系統，並且定期彙整後傳送給同學，如此將可真正實行組織學習和系統分享機制，而此系統不但提供給同學很好的自動自發學習機會，也可作為老師在授課時的輔助學習系統，讓同學能更有效率且更有興趣的來學習期貨課程。日後若有更新版的軟體，本系統也會跟著更新，以因應現在資訊進步的時代。（六） 評量早期實作評量方式，在考慮客觀性之後改成紙筆測驗，但隨著人們對認知的理解，評量方式又轉向重視實

28、作及其他可以證明內在認知變化的證據，所謂第四代的評量應運而生。第四代評量的基本特點是評量者與被評量者及評量有關者之間進行協商，並就評量活動之重點、程序及行動之解釋與主張以討論方式決定之（Guba & Lincoln, 1994），因此評量者並非評量的控制者而是協同合作者，換言之評量者與被評量者亦處於均等的合作關係而非以往的考核者與被考核者的關係。除了紙筆測驗外學生日誌、檔案、觀察與討論記錄、實作結果都是評量可採行的方式。本系統的測驗模式分為三大類，分別為紙上測驗、複習考和模擬考，其使用畫面如下：1. 紙上測驗使用者可選擇期貨法規或期貨交易理論與實務等兩大類別的不同年度題目，亦可指定是否列印答案

29、和選擇列印題數。選擇欲列印的類別與年度圖102. 複習考可選擇依題目類型或章節作複習考複習考有二種方式，可依題型或章節作選擇，例如題型分為觀念、計算、陷阱等類型，章節則分為期貨市場概論、保證金等。圖113. 模擬考開始模擬考之前必須先選擇類別和年度後，進入測驗視窗，按下start鈕正式測驗並開始計時，作答完畢後按下評分鈕結束測驗，出現成績資訊，包括分數及答錯的題目，讓使用者可針對答錯的題目瀏覽及察看解說。按下start鈕 後開始計時圖12使用者可察看答錯題目的解說，若有不了解的期貨專有名詞可按關鍵字鈕查詢關鍵字說明，可紀錄個人筆記亦可回到學習視窗複習此題的主題。按下後可回到此題所屬的主題之學習

30、畫面查詢本題的關鍵字依每題寫個人筆記圖13（七） 情境以建構式教學模式的觀點來看，教學設計的內涵由教學活動設計轉為學習活動設計的導向，故本系統強調學習情境的重要性，由教學事件的設計轉為學習環境的設計。故本系統在晝面設計上秉持以下的原則：1. 畫面設計美觀大方，注意審美的觀點外，也要符合使用者學習的情境或傳達特定的意念。2. 整個教學軟體的畫面設計有一致的風格。3. 每一畫面呈現適當的資料數量，字體及圖形大小細密適中。4. 畫面的設計清晰扼要，井然有序。5. 特殊效果的應用配合教學設計適切使用，以免學習者忽略教材精義。6. 畫面上有關使用者介面的設計,友善且具親和力。肆、結論與建議一、結論（一）

31、 本研究進行以建構式教學模式開發多媒體輔助學習系統之探討，並實際依照此一發展模式發展出一“期貨多媒體輔助教學系統”。（二） 在系統功能方面，建立更完善的課程管理功能、同步多媒體教材製作，並加上課程學習紀錄、註冊的機制在系統中。（三） 為使學習者對本課程教學軟體能在最短時間內順利操作練習，教學軟體應附有使用者操作手冊，以幫助使用者能迅速對課程教學軟體與課程內容有初步的了解，並進而提高學習者的學習興趣。（四） 進行系統的效能評估，了解系統使用者的使用成效，做為管理規劃系統的依據。二、建議（一） 本研究因為時間與人力的限制，因此只能完成一雛形系統，而無法涵蓋完整的期貨課程內容，希望後續研究者能夠完成

32、一完整的期貨多媒體教學系統，並進而將此教學軟體系統商品化。（二） 在教學軟體設計與發展的過程中，若可藉助任課導師或課程專家等具有豐富教學經驗與學識，以共同設計教學軟體、將可使教材軟體更符合使用者的需求，更趨完善。（三） 電腦輔助教學軟體是否會引起使用者的新奇性效應而造成使用者在學習成效的假象，亦是後續研究必須要考慮的因素之一。（四） 並非所有的研究結果或文獻都顯示電腦輔助教學具有正向的成效，亦是後續研究必須要考慮的因素之一。參考文獻1. 洪志成（民79）。建構主義初探：兼論其在教育上的啟示，台灣省第一屆教育學術論文發表會論文集，114。2. 洪榮昭（1992），電腦輔助教學之設計原理與應用，台北師大書苑。3. 郭重吉（1992）。從建構主義的觀點探討中小學數理教學的改進。科學發展月刊，20卷5期，548570。4. 陳昭雄（1988），電腦輔助教