飛越兩千,迎向未來 培養學生帶得走的能力

超媒體教學的運用

台北市私立復興國民中小學 校長 李 珀

E-mail: polee@mail.fhjh.tp.edu.tw


超媒體教學不但是一種潮流、更是一種趨勢,老師把所要講述的理論或內容,適當地加上音效、文字、圖片、動畫或視訊,再配合多元智慧的教材設計及合作思考教學策略,利用網路超媒體的動態資料庫之知識建構更可提供最有潛力增進學生創造思考力的環境,我們的孩子將會學的更好。

面對變化中的世界,不確定因素大增、國際環境愈趨於複雜及變化速度急遽,身為教育者如仍維持用傳統口述來表達、板書書寫、投影片及幻燈片播放教學方式,已無法吸引每天生活在聲色多元環境中學生的注意力,為了達到教學目標,利用超媒體教學不但是一種潮流、更是一種趨勢。


一、何謂超媒體

二、利用超媒體及網際網路教學可以促進學生學習的效果

三、超媒體在教學上的應用模式分類

四、復興中學網路超媒體教學環境的建置

五、超媒體教學可能產生的問題

六、結論

參考文獻


 

 一、何謂超媒體

媒體
(Media)

多媒體
(Multimedia)

超媒體
(Hypermedia)

書籍(一般紙上文字)

圖片

錄影帶

音響

電視(含有線電視)

CAI軟體

網路(WWW)資源

使用一種以上的媒體來傳遞訊息

將不同媒體文件資料儲存與擷取都須在同一電腦環境,每一媒體文件資料為一節點(Node),節點與節點之間則透過鏈結(Link)將其結合在一起,資訊是以結構化,非線性的方式來呈現。

    所謂媒體(Media),簡單的說,媒體就是用來傳遞信息的媒介,例如我們用文字、語言來表達意見及傳遞文化,透過聲音來交換訊息,及使用圖片來表達結果或意念等。而多媒體(Multimedia)則是指使用一種以上的媒體來傳遞訊息,例如:書籍(一般紙上文字)、圖片、錄影帶、音響、 電視(含有線電視)、CAI軟體、及網路(WWW)資源…等。

    超媒體(Hpermedia)環境即包含Hypertext的鏈結(link)特性與多媒體(Multimedia)結合之意,在電腦的軟體之應用包括多媒體電子書、多媒體簡報設計、國際網路資訊系統(World Wide Web information system)等。

    超媒體(Hypermedia)網路系統。它是由電腦、電視、電信、資訊等科技重新整合後發展而成的一項新概念。電腦、電視、電信已為大家所熟知,資訊方面的技術則是指資訊本體以數位化的形式表現(非傳統的類比訊號),並運用網路強大的聯結功能與及時性,進行資訊的蒐集,累積,取用和交互作用等。

    國際網路資訊系統為一網路上的超媒體系統。Berner-Lee提出,他在1989年於瑞士日內瓦的高能粒子加速器研究中心(CERN,European Center For Nuclear Research)領導一個小組開始著手開發新的超媒體(hypermedia)網路系統,(hypertext)的觀念,突破了過去網際網路只有文字模式的型式,發展出一套可在網路上傳送圖形、影像、聲音等多媒體資料的全球資訊網路系統。Negroponte(1995)對於未來科技的描繪中指出,教育將在國際網路的超媒體學習環境下進行,並在虛擬的學習環境下,師生進行意見之交流。資訊的高速公路提供一個良好的學習環境,良好的設計、深入的資訊呈現、與創意的規野將是成功的超媒體教學所必須具備的條件(Boyle,1997)。

超媒體教學環境的特性與功能:

1.整合性:結合多種不同屬性的媒體資料 (如聲音、彩色影像、動畫、文字.....)於一體,予以展現。

2.互動性:人與電腦間做雙向式的溝通,做有效的查詢、學習與思考。提高參與感及趣味性。

3.親和性:突破傳統人機介面的隔閡,提供更直覺、更簡便的操作模式。如語音、手寫的辨識及肢體音樂的利用等。

4.非循序性:改變傳統循序性的資訊吸收學習模式, 而以超媒體方式呈現更活潑、更具變化的訊息。此特性有如索引的功能, 它能給予使用者 隨時在某一點上做相關的檢索。

5.及時性:網路資料瞬息萬變

6.虛擬性:"虛擬實景" (Virtual reality)如侏羅紀公園。而虛擬實景的基本原理在於利用電腦產生並控制一個虛擬的世界,在此虛擬世界中,可以感受到如同處於一個真實的環境。

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二、利用超媒體及網際網路教學可以促進學生學習的效果

(一)超媒體教學環境可以引發學生學習動機

  在傳統的教學中,老師對於講述的內容,往往只能用口述來表達、板書書寫、投影片及幻燈片播放;若是簡單的理念或眾所周知的事務,學生當然可以知道老師所要傳述的理念,但若遇到複雜或抽象的事務,往往會令學生百思不解,無法想像與了解;這時電腦多媒體就會發揮它的功效,老師可以把所要講述的理論或內容,以靜態或動態的圖形來解說,甚至可以用一段影片來表達意念。在超媒體教學環境中老師可適當地加上音效、文字或視訊以引起不同學習型態學生的注意力,如此一來,教室就像電影院,相信這將是最有吸引力的教學方式,學生上課將是十分有趣的事情了。

  超媒體的特色就在於對資訊多彩多姿的表現方式。能以不同的方式來展現學習主題,不僅生動活潑,更可提高學習者的學習興趣與動機。使用者在超空間裡(Hyperspace),可依自己的需要,決定學習的內容。超媒體的建構者(教師)已經預設了多個選擇供使用者(學生)去探索,不像傳統的文件,只能提供單一線性的資訊擷取選擇。

  一些研究結果顯示超媒體的設計或教學可增進學生的內在學習動機。以社會心理學的觀點認為創造思考力是內在動機(lntrinsic motivation)的產物,亦即個人對工作的興趣或對創作的作品之滿意度,藉以引起個人內心產生的一種驅力。Amabile(1996),擁有高度的內在動機者較喜歡挑戰性的問題與適度的冒險性探險活動。

  Becker etat(1994)研究超媒體軟體對學生內在學習動機的影響,其結果顯示:運用超媒體軟體的教學比一般閱讀性的教育軟體較能有效地引起學生內在學習動機。小學五、六年級學生使用電腦超媒體軟體做簡報時,學生具有高度的內在學習動機。Rezabek(1994)的研究結果也支持以上的看法。其結果顯示使用超媒體軟體比起照相機模擬的電腦CAl軟體顯著地提昇學生的學習動機與學習成效。

(二)超媒體教學環境可以提供學生創造思考之環境

  在國內的研究(崔夢萍,民88),研究者以國小五年級學生為研究對象,經由六週的兒童超媒體軟體教學後,實驗組的學生顯著的增加其創造思考力。此研究結果指出超媒體軟體提供使用者自我探索與學習的機會,且在資訊的呈現為網狀式的非線性(nonlinear)設計,使學習者能依自己的興趣將資訊組合與瀏覽,故提昇學習者之內在學習動機,創造思考力也隨之增進。

    Cook(1988)和Spath(1990)都指出,超媒體教學環境有下幾點優點:

1.超媒體環境,提供一良好的瀏覽環境。使用者可以用更接近人腦思考的方式來閱覽資訊。

2.可整合各種不同的學習方法。就教育性超媒體的觀點而言,能將各種不同的學習方式工具整合在一起,對媒體的建構者(教師)與學習者(學生)都會有實質上的幫助。

3.使用者在超空間裡(Hyperspace),可依自己的需要,決定學習之方式。超空間是一多維的空間,蘊含著各式各樣的資訊,各別的使用者,在其決定要存取某種資訊時,才決定走那一條鏈結。換句話說,超媒體的建構者(教師)已經預設了多個選擇供使用者(學生)去探索,不像傳統的方式,只能提供單一擷取選擇。

4.同樣的觀念,可用不同的方式來呈現。超媒體的特色就在於對資訊多彩多姿的表現方式。能以不同的方式來展現學習主題,不僅生動活潑,更可提高學習者的學習興趣與動機。

(三) 網路超媒體可提供增進學生創造思考力的環境

    超媒體的設計與教學可以引發學生內在的學習動機、網路超媒體的動態資料庫之知識建構,提供增進學生創造思考力的環境。

    網路學習環境開創了一種新的典範(Paradigms),在教學活動上,它側重"學"的活動,而非"教"的活動,在課程設計上,它偏重對"學習者"的掌握,而非"知識"的分析處理。在網路學習環境中,教師必須由消極"說書"(Presenters)角色,轉變為學習過程中的輔導者(Facilitators)、伙伴(Collaborators)、和學習資源提供者(Brokers of Learning Resources)。因教師除了須準備各種線上學習課程與學習資源之外,尚必須時時留意學生在線上學習的情形,並解答各種學習問題,故教師所扮演的角色,將較以往更為多樣與吃重。更有甚者,教師除了本科學能之外,也需通曉電腦網路應用技術,並進而推廣之,所以,教師所扮演的角色是多元的。網路學習環境尚有下列八項嶄新之特質。(林奇賢 民88)

1.網路學習環境具有遠距學習之所有特性:因此,學習者只需坐在電腦前,他便可以隨時進入學習之狀態。

2.多元化的學習資源:係指學習資源呈現(Representation)之方式與來源(Source)之選擇性。在學習過程中,能盡量提供適合學習者之學習特質的學習內容具有文字、圖形、聲音、影像及動畫等多種型態,因此,教材可以透過多種型態的呈現,增加學習者對學習內容的瞭解,提高學習興趣。

  除此之外,使用多種媒體型態來呈現學習資料時,學習資料將更容易被記憶,也較能吸引學習者的注意。也就是說,多媒體線上課程透過多重的管道,提供視覺、聽覺、甚至虛擬實境的二度空間刺激,這種多管道的學習,使學習者在解讀所接受訊息時能更為正確。而多媒體往往可藉由資訊精緻化與組織化等多種方式來增強使用者的長期記憶。更有甚者,在網路學習環境中的學習資訊,將不限於單一來源,網際網路無遠弗屆的特性與全球資訊網之超鏈結功能,學習者可以擷取各地之資訊以為學習

3.互動式學習:互動是二個物件間的溝通行為。在學習活動中的互動可分為三種型式:

 (1)學生與教師。

 (2)學生與教材。

 (3)學生與學生。

  互動能讓學習者有參與感(Sense of Participation),而不只是一個旁觀者,進而增進學習效果。學習者使用互動溝通技巧和教師提供學習輔導。

  在教學的實施過程中,提供愈多的互動,愈能提昇學習者的興趣,因此,如何整合網路科技所特有的訊息傳播功能,是建構網路學習環境時的一項重要工作。

4.個別化學習:學習將不再限於課堂上的共同學習模式。全球資訊網上的豐富資訊,像是一個豐富的知識寶庫,它構成了一個絕佳的個別化學習環境。雖然個別化學習長期以來是教育界的理想,但是要達到個別化學習,不僅僅是指一對一的學習,而是得根據學習者的個別需要,開出適合的處方以解決個人學習上所遭遇的問題。這樣的個別化學習,實際上足非常難以達到的,因為每一學習者本身的個別差異是如此的大,每一個人的學習特質與需求都不同,教育者要如何調適上課內容,實在是無一個統一標準。既然我們沒有足夠的知識和經驗來決定什麼是最好的,因此,「學習者控制」(Learner Control)是現在個別化教學在電腦上的最佳策略(楊家興,民82)。網路學習環境之所以可以彌補傳統課堂教學的不足,是因為其採用學習者控制的設計,可針對不同的學習者,來提供個別化的學習路徑、學習進度、學習方法,並可記錄下學習者的每一個動作,進而根據學習者的每一反應,來決定下一個課程,因應學習者個別的需要,來選擇最適當的教材。

5.建構主義學習型態:最近認知心理學以及建構主義的興起,使研究教學理論的學者又再度將重心集中於學習者在學習歷程中的認知。認知心理學對於知識獲得的過程很感興趣,認知心理學者認為知識的獲得要在學習者覺察的過程中方發生。而網路上資料的呈現形式,可以針對學習者之學習特性設計,以設計出個別化課程,此種重視學習者個別化的認知歷程,使學習活動的設計,由課程中心回歸到學習者中心。

    建構主義認為學習的重心,是學習者本人,強調學習者在認知過程的主動性與建構性,把學習視為一種認知建構的過程,新的訊息必須與學習者的先前知識產生關連,經由外在刺激,學習者重新整理與調整既有的知識,統合新刺激與舊經驗,形成新知識。全球資訊網中自行搜索相關資料的便利性,也是鼓勵學習者自行建構自己知識的重要因素,當在學習者主動參與學習時,他們會注意自己的學習過程,他們會因而有達成自找學習目標的感覺 (Savery & Duffy, l995),並從而產生願意接受指導的意念,此即建構主義的理想。在建構主義中,學習者的主動積極參與是學習過程的重要因素,所以學習者須要積極參與自己的學習活動,對於自己所要的知識,主動的去尋求。網路學習環境中的學習活動,便是強調學習者主導的「內在控制」(Internal Control),學習活動的進行,要求學習者運用自己的學習策略來學習。

6.家長的參與:在學生學習的過程中,家長可以扮演著非常重要的角色。在中小學階段中,學童尚無自我掌控自己行為的能力,故在學校中,老師有指導學童的義務,回到家中,父母負有教養的責任,因此,父母應積極的介入學童的學習活動,此除了有助於學童的學習,也可增進親子關係。傳統的學校教育中,容許家長參與的學習活動實在太少。網路學習環境的遠距學習特色,除了可讓家長與學童一起在家中進行學習活動之外,也可讓家長藉由網路學習環境來瞭解孩童在學校的學習情形。

7.科際整合:因網路學習環境已不受傳統分科設班的窠臼所限,而起媒體的資料處理方式又很靈活,且學習活動的進行,又可依賴合作學習的方式,因此,在教學策略與課程設計上,可完全根據學習目標來規劃,而不必考慮單元科目畫分的問題,在教學上,這是一項很大的突破。

(四) 培養學生之變通力:

認知變通理論與超媒體及網路學習之關係:

  認知變通理論(Cognitive flexibility theory)通常被用來解釋學生以超媒體或網路的學習增進其創造思考力的可能性。認知變通理論主要強調個案化的學習環境(case based learning environments),在變通的應用上有助於學習者學習較複雜的知識。其包含:

1.使用多元化的知識表徵,例如圖片、聲音、影像。

2.連結抽象的概念和實用的知識(knowledge-in-use)。

3.複雜的知識以概念之交互關係或網狀的型態呈現。

4.激發學習者之學習動機。

    認知變通理論是建構式學習的典範,提供多種經驗與多種知識表徵以啟發學習者的認知結構(Nelson,1994)。認知變通理論主張選擇知識以適用於對個案化的情境之決定歷程。超媒體之所以能提升學生的認知變通力,在於超媒體系統之設計,提供使用者將知識在不同的情境下重新組織與定義。學習者必須藉由不同的資訊路徑探索,連結多元化的知識表徵,以發展個人的解釋與類化(Nelson &Palumbo,1992)。此一理論在非線性的知識環境(如超媒體或網路環境)經由實驗證明:認知變通知識組織能顯著增加學生對複雜知識的學習並應用所獲得的知識於新情境(Jacobson,1990;Jacobson &Spiro,1995)。

  具有高度變通力的學習者在學習上的表現具有以下之特徵(Jonassen & Gabowski,1993):

1.擴散性的思考

2.具有創造力的想法與設計創意的作品

3.對複雜問題解決之能力

4.能同時處理許多事物的能力

  建構於創造思考力之內在學習動機理論與認知變通理論,超媒體軟體之教學可以鼓勵學生在創作的過程中運用高層次的創造思考能力(Ray,l991)。

  利用網路系統輔助教與學已在當前各級學校各領域廣被應用,且在功能上愈彈性且多樣,尤其全球資訊網儼然已成為一有利的教學輔助工具,近來的發展更突破早期將全球資訊網視為「黑板」的比喻。

    Carvin(l996)認為WWW在教育中扮演了四種主要角色:

網路可當成家教(tutor)系統

網路可以是出版社(publishing house)

網路可作為論壇(forum)

網路可以是瀏覽的領航家(navigator)

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三、超媒體在教學上的應用模式分類:

    教師可應用超媒體於相當多的領域,但開發一個媒體的應用首先必須明確系統的教學目標是什麼?即“有意義的超媒體展示”。超媒體的應用於教學模式一般分為以下幾類:

v電腦輔助教學CAI

利用電腦多媒體的互動性,可以使電腦輔助教學(CAI)更為生動。電腦多媒體可以運用不同媒體來加強學習的效果,彌補課堂上的不足;而學生可以反覆的使用多媒體教材,直到了解為止,使得學生可以自己掌握學習的進度,對於不了解的部分,可以反覆的學習,直到了解。英語老師應用有趣生動CAI光碟,來進行舊經驗的結合複習及描述真實情境時,使教學展示與學生實際生活經驗結合。

v簡報製作(PowerPoint)

在大部分科目教學活動中,使用簡報軟體來進行教學的層面相當廣泛,如果將電腦超媒體運用於簡報上(文字、聲音、動畫特效、影像等),利用不同媒體的特點來突顯不同的重點,那將會有很好的效果;在實際的簡報中,若能使用音響及特效,與配合主題的圖片和動畫,如此必可產生讓人印象深刻的聲光效果,並在不同教學目標項目互相連結隨時可找到所要的教學內容,達到簡報教學的效果。國文、數學、理化、地科、健教、生物、歷史、地理等科目,利用簡報為教學主軸配合網路資訊(提供不同網站連結並要求學生尋找資料註明資料來源處)、錄影帶(如播放學生實驗過程錄影,擷取部份重點結果畫面做為結論說明)

v電子書(CD-Title)

在以往的傳統書本中僅僅只有靜態的文字和圖片;近年來,隨著科技的發達、以致光碟(CD-ROM)的普及,帶來了光碟高儲存容量、容易保存的特性,使得很多的產品以光碟為儲存媒介,如百科全書、電子字典等。在這些產品中,不但保有傳統書籍的特色,同時也增加了多媒體的聲光效果,更為方便使用者;這些電子書中,也增加快速查詢的功能,使得使用者能在最短的速度中,找尋到所要的主題。教育部資訊教育基礎建設教學軟體擴大內需方案中補助各中小學圖書館藏書中大量電子書,復興中小學圖書館建置網路多媒電腦供學生借閱。

v網路資訊網 (網頁製作)

如果能借助網際網路作為一個搜尋知識的利器,教師在旁扮演知識引導者的角色,引導學生在多元化浩瀚的知識寶庫裡,如何運用瀏覽器搜尋、篩選、整理出適合學生自己所要的知識。

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四、復興中學網路超媒體教學環境的建置:

  復興中小學之校園內部光纖主幹線的網路環境提供快速傳輸品質,且已可透過本校與淡大的T1專線連上TAnet Internet。活絡的資訊交流可刺激資訊的成長,希望由老師的使用帶動本校校區網路的成長,使我們學校教育網路能成為學生最佳的學習資源。

    復興國中在88年八月建置了班班有網路多媒電腦,提供網路超媒體的學習環境復興國中班班有網路多媒電腦建置硬體配備如下:

()網路:伺服主機四部、對外以T1專線與淡大連接上TANET、校園內部光纖網路主幹、各班級提供8個網路連接點(port)3個單槍投影及聲音擴大影音連接點。網路的頻寬及影音呈現的效果是建置考慮重要的因素。

1.多媒體設備:

v     電腦主體。

v     電腦相關周邊設備: 如影碟機(DVD)或光碟機(CD-ROM) 、抽取式硬碟、LS120軟碟機。

v     影音放大相關設備: 單槍投影機、(6尺X8尺)電動螢幕、電視螢幕、聲音擴大機、喇叭、電腦混像介面等多媒體影像及聲音介面卡。

v     其他:攝影機、實物投影機、錄放影機、錄放音機……

2.數位影片剪輯系統:如果要自製隨選視訊教學(Vedio On Demand)影片檔,您還需要加購數位影片剪輯系統。

3.多媒體編製系統 (Authoring System):如果您想自製多媒體節目, 則為了提供流程控制、邏輯判斷、超媒體鏈結及交談性等功能, 以協助對各種媒體資訊的編輯或用以預視播放, 您還需要加購多媒體編製系統 (Authoring System), 當然這些設備可隨自己的需求有所增減。

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五、超媒體教學可能產生的問題

資訊≠知識    知識≠智慧

    如何培養學生搜集、擷取資訊、分類、統整合、知識,經過練習實作之經驗,進而啟動記憶儲存過成,成為帶得走的能力(智慧);教育者一定要知道使用科技的原因,而不是用了科技產品可使教學有了可看性,認為自己跟得上流行,而忘了真正的目的是學生將習得知識,經過轉化之過程成為可以成為終身使用之能力。

  然而相對於超媒體的優點,Conklin(1987)指出,超媒體對資訊的非線性呈現方式在資料量龐大的超空間中,學生學習會產生兩種問題:

 1.迷失方向(Disorientation)。

 2.認知超荷(Cognitive Overhead)

  所謂迷失方向是指使用者在非線性文件中,對其所在位置與方向失去概念的一種傾向:不知從何而來,不知下一步該往何處去,或不曉得下一步要尋找的資訊是什麼。在傳統的線性文字資訊中,較不會有這些問題,因為可透過目錄和頁碼,或關鍵字索引和號碼,順利的找到所要的資訊。

  所謂的認知超荷,就超媒體教材的建構者而言,就是如何為每個節點命名、如何追蹤節點和鏈結之間的關係,並保持整個超文件結構性健全的負荷。而就使用者而言,所謂的認知超荷是指,除了節點內容之外,在如此多的鏈結裡,他應該選那一條鏈結,或應該放棄那一條。因此可見超媒體環境的複雜性,實非傳統媒體所能比擬的。

    教師設計教材時,在「科技目標」與「教學目標」中迷失,要知道使用超媒體教學是為了加速學生達到學習目標的方法之一。

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六、結論

在一向重規學生的課業與標準答案的傳統教學,加上電規傳播媒體所感染一股模仿秀的風氣,兒童的好奇心與創造力正在一天一天的消失中。研究與理論支持超媒體設計與應用、網路之教學等具有發展與提昇兒童創造思考力的潛能,這是教育中不可忽視的珍貴資源。從事教育者,不僅可利用電腦可來幫助孩子學習,更應關心電腦對兒童思考上的影響與改變。因此,深入地瞭解並有效運用電腦教育軟體來幫助學生創造思考,是值得我們關心與深思的課題。

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參考文獻

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