合作探究學(xué)習(xí)系統(tǒng)

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1、合作探究學(xué)習(xí)系統(tǒng)CollaborativeInquiryLearningSystem'立臺(tái)灣師範(fàn)大學(xué)資訊教育系教授近年來(lái)世界各國(guó)的科學(xué)教育，重視探討解決問(wèn)題所需要的思考力，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用科技與網(wǎng)路於教學(xué)中。傳統(tǒng)的講述式教學(xué)法，知識(shí)是由教師傳輸給學(xué)生，整個(gè)教學(xué)過(guò)程強(qiáng)調(diào)對(duì)事實(shí)性知識(shí)或解題規(guī)則的反覆練習(xí)，較不在意對(duì)科學(xué)態(tài)度和解題技能之學(xué)習(xí)（Tobin,Briscoe&Holman,1990然而，現(xiàn)代的科學(xué)教育強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生從自己的探索過(guò)程中主動(dòng)地學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)如何組織與建構(gòu)自己的想法，思考問(wèn)題，形成假設(shè)，與尋求證據(jù)，此種過(guò)程可以幫助學(xué)生培養(yǎng)思考技能與解

2、決問(wèn)題的能力，對(duì)科學(xué)概念的學(xué)習(xí)有所助益（Tabak,Smith,Sandoval&Reiser,1996＞探究學(xué)習(xí)是一種以學(xué)生的知識(shí)探索活動(dòng)為主的教學(xué)策略，乃指教師在教學(xué)過(guò)程中，藉由提出問(wèn)題以及提供與教學(xué)主題相關(guān)的資料，讓學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行假設(shè)、探索、驗(yàn)證、歸納、解釋及討論活動(dòng)，教師是站在引導(dǎo)的立場(chǎng)，指引學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)（Looi,1998）o探究學(xué)習(xí)的目的在於運(yùn)用結(jié)構(gòu)化的推論方法來(lái)訓(xùn)練學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)去學(xué)習(xí)，讓學(xué)生瞭解解題所需的定理與規(guī)則，然後根據(jù)所發(fā)現(xiàn)的資料加以規(guī)劃，並解決相關(guān)的問(wèn)題（Looi,1998根據(jù)美國(guó)中等學(xué)校實(shí)施探究教學(xué)計(jì)畫(huà)

3、證實(shí)，探究知識(shí)、概念瞭解以及學(xué)習(xí)科學(xué)的態(tài)度等（Haury,1993L探究學(xué)習(xí)可讓學(xué)生進(jìn)行思考、假設(shè)、建構(gòu)、探索、修正、驗(yàn)證等科學(xué)探究過(guò)程，增加問(wèn)題解決的能力，並能提昇學(xué)生整體的學(xué)習(xí)成就(Chiappetta&Russell,1982；Saunders&Shepardson,1987隨著資訊科技的進(jìn)步，許多研究者紛紛運(yùn)用電腦與網(wǎng)路來(lái)設(shè)計(jì)各種探究學(xué)習(xí)工具，幫助教師進(jìn)行探究教學(xué)。PryorandSoloway(1997)曾發(fā)展探究學(xué)習(xí)工具軟體，稱為「ScienceWare」。藉由ScienceWare的輔助，可以讓學(xué)生在探究的過(guò)程中運(yùn)用

4、實(shí)驗(yàn)?zāi)M軟體來(lái)驗(yàn)證自己的假設(shè)，以逐步建立自己的知識(shí)模型，並運(yùn)用與真實(shí)生活相關(guān)的探究題材，來(lái)強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。美國(guó)西北大學(xué)(NorthwesternUniversity)發(fā)展了BGuILE環(huán)境讓學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)展生物學(xué)和行為生態(tài)學(xué)，此電腦輔助探究學(xué)習(xí)環(huán)境，不只要讓學(xué)生瞭解生物知識(shí)，還要讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)探究的過(guò)程(Tabak,Smith,Sandoval&Reiser,1996)t>美國(guó)加州大學(xué)柏克萊分校在網(wǎng)路上設(shè)計(jì)一套完整的探究式物理學(xué)習(xí)環(huán)境，稱為rKnowledgeIntegrationEnvironmentj,簡(jiǎn)稱KIE。該探究學(xué)習(xí)環(huán)境

5、透過(guò)各項(xiàng)輔助工具軟體來(lái)支援學(xué)習(xí)者進(jìn)行問(wèn)解題決活動(dòng)，再以網(wǎng)路上豐富的資源做為問(wèn)題解決活動(dòng)時(shí)所需的資料來(lái)源(Hoadley&Bell,1996),提供學(xué)生一個(gè)完整的知識(shí)整合環(huán)境，使用電腦及網(wǎng)路來(lái)輔助學(xué)生進(jìn)行物理方面的探究學(xué)習(xí)(Bell&Davis,1996雖然探究教學(xué)有許多優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)施時(shí)亦有不少困難和挑戰(zhàn)。例如由於學(xué)校缺乏儀器設(shè)備，使得教師在教室內(nèi)不易採(cǎi)行探究教學(xué)。其次，以探究教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)時(shí)，除了少數(shù)聰明的學(xué)生外，對(duì)多數(shù)學(xué)生常形成困難。另外，為了讓探究教學(xué)更為有效，需要去提升學(xué)生的探究學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，讓學(xué)生明確的知道需要哪些科學(xué)探究技巧

6、，以及需要讓學(xué)生對(duì)於背景知識(shí)有所瞭解(Edelson,Gordin&Pea,1999)o上述的困難可以透過(guò)以下的幾種方式來(lái)加以克服：一、利用網(wǎng)路上的探究來(lái)解決學(xué)校設(shè)備不足的問(wèn)題。因?yàn)榫W(wǎng)際網(wǎng)路具備資料豐富、更新快速、取得容易等特性，所以可以讓學(xué)習(xí)者在網(wǎng)路上進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，克服學(xué)校缺乏儀器設(shè)備的問(wèn)題。二、利用概念構(gòu)圖(conceptmapping)來(lái)輔助學(xué)生對(duì)於單元主題的瞭解。概念構(gòu)法符合認(rèn)知心理學(xué)的認(rèn)知表徵論、建構(gòu)主義的知識(shí)建構(gòu)論，以及教育心理學(xué)的有意義學(xué)說(shuō)(meaningfullearning),因此是目前科學(xué)教育界及心理教育界應(yīng)用頗

7、為廣泛的一種教學(xué)和學(xué)習(xí)策略(Novak,1990b本文利用概念構(gòu)圖法來(lái)表達(dá)學(xué)習(xí)者的知識(shí)，組織學(xué)習(xí)者探究的成果，以進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí)。三、利用同儕之間的合作討論與資訊分享，克服探究學(xué)習(xí)時(shí)遭遇到的種種困難，降低探究學(xué)習(xí)的障礙，增進(jìn)學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)與成效。合作學(xué)習(xí)可鼓勵(lì)小組成員為達(dá)成共同的學(xué)習(xí)目標(biāo)而相互協(xié)助，進(jìn)而提高個(gè)人的學(xué)習(xí)效果(Slavin,1985合作學(xué)習(xí)除了在教室情境中的應(yīng)用受到重視外，在電腦上設(shè)置合作或協(xié)同學(xué)習(xí)的情境，以探討電腦環(huán)境中的合作學(xué)習(xí)行為和效果，也吸引許多學(xué)者的興趣(MevarechandLight,1992;Jehng,

8、1997;Chang,Wang,Dai&Sung,1999)b利用電腦的合作學(xué)習(xí)方式，可以有效提升學(xué)生的批判性思考、問(wèn)題解決以及人際溝通技巧(Maijanovic,1999b本文提出一個(gè)Web-based合作探究學(xué)i系統(tǒng)，以全球資訊網(wǎng)