非同步学习活动与教材特性的探讨

非同步學習活動與教材特性的探討AnExplorationofAsynchronousLearningActivitiesandMaterialCharacteristics黃武元張宸彬施勝忠國立高雄師範大學資訊教育研究所[e-mail]非同步教學系統要提供適性化的教材，除了考慮學習者的特性外，還必須考量教材特性與學習活動對學習行為的影響。因此，本篇文章探討非同步教材特性與學習活動，試圖以學習歷程資料為依據，有系統的分析它們之間的關係，我們將探討多項學習活動與教材特性對學習的影響，包含作業，考試，面授，教材內容難易度等。若教材特性與學習活動，能以學習歷程資料為基礎，分析得到其對學習行為的影響，則可以提供教師設計或修改教學系統的重要參考指標。關鍵字：教材特性，學習活動，學習時間分佈，學習歷程Itisimportantforasynchronouslearningsystemtotakethecharacteristicsofteachingmaterialsandlearningactivitiesintoaccount.Thus,thispaperwilldiscusslearningactivitiesandthecharacteristicsofmaterial,theninvestigatetherelationshipbetweenthemandlearningbehaviorbasedonthelearningprofile.Accordingtotheirrelationship,asynchronouslearningsystemcouldprovideadaptiveactivitiesandmaterialthatissuitableforlearners.Severallearningactivitiessuchashomework,testandface-to-faceteachingaredesignedandinvestigatedtheireffectstolearningbehavior.Thelearningprofilecouldbeemployedandanalyzedsystematicallytoobtainthelearningeffectofactivitiesandmaterialcharacteristics,itishelpfulforteacherstodesignandmodifytheteachingsystems.一、研究背景與相關文獻非同步的學習打破傳統教室教學的限制，讓教學環境產生了重大的變革，藉由資訊科技的幫助，非同步的學習環境可以一五一十把學生的學習狀況與時間記錄下來，這些被記錄的資料就是學習歷程的重要依據。Jonassen(1996)提出學習歷程中，包含各種資訊可以用來做學習結果的統計與分析，這些重要的資訊包括學習者的作品、多媒體的基礎知識或任何可以呈現學習者知識的組合，因此，學習評量不再侷限於教師所設計的測驗與活動，而且還必須考量學習者的學習特性。Cross&Angelo(1988)認為學習時間與行為的紀錄，可以當做認知學習的結果，其設計學習活動，讓學生每隔10或15分鐘，記錄其學習時間與內容，以當做學習評量的依據。洪明洲(1999)提出學習進度的追蹤非常重要，也是把其列為評量學習結果的重要依據，如何對學習進度有詳細的掌控，學習者的學習內容與時間的紀錄，是不可或缺。Moore(1996)認為大部分的非同步學習都是屬於自願型，因此，學習習慣與時間的分析，包含學習時間分佈、學習的教材部分，學習的次數與多寡等，是非常重要的評量方式之一，因為它能顯示學習者心目中最重要的學習部分與真實的學習行為。傳統教室的教學，由於師生的懸殊比例，使得真正的適性(適合個人特性)學習很難實現，而非同步遠距教學可以提供適合個別化的學習（Smith,1982;Jonassen,1996;Hill,1997），因為每一位學習者有個別的帳號登入學習系統，且其個別學習歷程的資訊也被記錄，所以可以根據其學習歷程的資訊給予不同的學習內容與環境，達到真正的適性學習。二、研究目的與理論基礎1.研究目的研究目的是為了探討各種不同的學習活動，會如何影響學習動機？除此之外，也以學習者的學習歷程為依據，研究教材的特性。A.學習活動與學習動機網路課程的設計，除了良好教材的內容與結構外，還需強調互動性(Moore，1996)，網路互動性包含師生間與學生間的互動，良好的互動是學習成功的重要因素，然後引導建立學習社群。要如何發展設計良好互動的活動，以引導建立成功的合作學習社群，有多位學習提出重要的因素（Johnson&Johnson，1987），其中學習動機是最重要的因素之一，它是引起互動的重要動力，而學習動機中又以自我的要求與跟同儕的比較二項因素尤為突顯，因此，網路學習必須重視學習活動的設計，以激勵學習者的學習動機，產生良性的競爭與互動，我們將探討多項學習活動對學習動機的影響，包含作業，考試，面授等，藉由學習歷程瞭解學習特性，並且判斷是否需要更多的學習活動來提升學習動機，以及提出一些數據來佐證這些學習活動是否對學習表現有正面的幫助。B.教材特性大部分的適性化學習，乃根據學習者的學習特性給予適當的學習呈現、學習導航與學習活動，除了考慮學習者的特性之外，一般適性化學習的研究缺乏教材特性的客觀考量，所謂客觀考量是以學習者的學習歷程為依據，分析教材特性，這與教師主觀認定或傳統的問卷調查方式有所不同，問卷調查方式有其缺點，例如，以Likert計分法，將教材內容難易度劃分成有限等級（五等計分法，教材的難易度分為非常困難，困難，適中，容易，非常容易五個等級），讓學習者勾選，這是不適當的，因為教材內容的難易度是一連續值，另外學習者選擇的結果不客觀，例如，一位學習者認為教材內容難易度是適中，另一位學習者認為同一份教材內容難易度是非常困難，這二位學習者對於難易的認定可能有所不同，第一位學習者能力程度較好或其難易度認知較保守，第二位學習者可能能力較差或其難易度認知較誇張，因此導致這二位的選擇有很大的差距，原因是這二位學習者以主觀方式來選擇。我們對於教材的難易度分析，以學習歷程的資料為依據，進行線上(online)且客觀的研究，試圖得到可以信賴的難易度值，且我們得到的難易度值是連續性(continuous)。2.理論基礎多位學者的研究認為學習歷程的紀錄與追蹤，可以瞭解學習者的特性(Jonassen,1996;Cross&Angelo,1988;Moore1996)。因此，我們採用實驗研究法來記錄追蹤學習歷程，首先，設計非同步課程並且實際對外招生，在課程進行時，同步收集學習者的研讀內容與時間並且進一步建構研讀的時間曲線，利用研讀時間曲線的特性，來探討學習活動與學習者的特性，而後再探討其與教材特性間的關係。我們將以教材被研讀的時間曲線為依據，研究教材與學習活動的特性，這是一個新的思維。以前多數學者只是根據學習紀錄來研究學習者特性，而非教材與學習活動的特性，並且許多學者的研究或非同步的學習系統，僅僅記錄學習者的學習總時數或總次數，單靠總時數或總次數的數據，難以區分出不同的學習習慣與行為。他們收集學習記錄，例如學習的時間量或學習次數等，然後統計和分析學習者的學習特性與學習型態，再給予適當的教學策略，而所收集的記錄大多都只有傾向於『點』的記錄，例如：學習章節、學習次數或學習時間，零散不完整。在此篇文章中，我們不僅記錄『點』的資料，並且將『點』以時間軸的方向串聯成『線』，更進一步由『線』連成『面』與『立體』，建構出完整的學習與教材特性的資訊。三、研究設計與實施1.研究時間、地點與對象我們針對群組(非個人)探討教材被研讀的時間分佈，研究的網路課程有二個課程，分別為「電腦網路與通訊」與「套裝軟體」，每一個課程分為十二週，每一週各有一章節，二個課程同時進行，時間自2000.10至2001.1，在十二週中，第一、六與十二週有面授的活動。參與二個實驗課程的學生分別為一百零六與一百二十二位，這些學生都是中小學的教師，大多數的學習者利用其任教學校上網研讀教材。非同步教學系統的伺服器位於高雄師範大學，而學習者散佈全省各地，包含離島地區（澎湖，金門，馬祖）。2.研究架構與介面為了提升的學習成效，應以學習者熟悉的情境(situationorcontext)呈現知識(Sternberg,1988)，這樣可促進知識的理解與應用。因此，我們以瀏覽器為學習者研讀教材的工具，因為瀏覽器是多數人熟悉的情境。在學習者方面，我們針對同一群學習者設計教材，且其教材的呈現介面與排版一樣，如圖一，教材的呈現與排版，以檔案目錄瀏覽方式表示，呈現樹狀結構，並且讓學生以展開或收回方式來瀏覽章節的內容，如圖一的左半部。圖一教材的呈現與排版而教材設計方面，如同前述每一課程我們設計十二章的教材，供選讀這一課程的學習者研讀，每章教材內容的多寡也大約相同，規定的學習時間也相同，而各章的教材特性與學習活動有所不同，針對這些不同的教材特性與學習活動，我們根據同一群組的研讀時間曲線，來探討這一群組學習者的學習特性、教材特性與學習活動之間的關係，其研究架構如圖二。3.研究方法與資料收集研究方法是採用線上記錄(OnlineRecord)學習的時間與內容，同時加上同步交談室（chatroom）或電話的訪談(interview)來驗證學習的情形，我們以研讀時間與內容的分佈為基礎，得到重要的訊息，而後根據這些訊息再與學習者訪談或檢驗學習系統，以瞭解真正的原因。學習者第一週必須參與面授，由老師講解非同步課程的規定與介面，同時讓學生操作以熟悉介面使用，並輸入其個人基本資料與修改密碼，每章除了教材外，也提供自我評量供練習，每章有數題的作業，我們規定學生必須繳完該週作業，方能晉級至下一週的章節，作業的繳交方式採用上傳的介面，且以互動方式一步一步指導上傳步驟，也可讓學習者查詢上傳成功與否，每週改作業兩次，讓學習者能及早晉級。每週的星期六下午有二至三小時的同步交談時間，提供課程疑問解答與瞭解學習狀況，交談的內容也被紀錄以供後續的研究，另外有非同步的佈告欄，學習者可以於佈告欄貼上問題或回答其他學習者的問題。自變項各章教材特性與學習活動控制變項相同的學習介面(瀏覽器)相同的教材排版方式(如圖一)相同的教材內容多寡同一群組的學習者群組對各章的學習時間曲線依變項圖二教材的研究架構藉由資料庫紀錄學生研讀每個課程各週教材的時間，然後統計分析，至於讀取或貼上佈告欄和同步交談的時間皆已經排除，我們利用學習者端的script程式來監控學習的時間與其研讀的章節，這個script程式隱藏於背後，學習者完全不知，同時利用滑鼠追蹤(Mousetracking)來確認學習者的研讀，防止離開未登出或作弊的行為，造成系統仍然記錄研讀時間，以確保收集資料的正確性。除同步交談時間外，也多次與學習者進行非正式交談，以確認學習記錄的量性研究的信度與效度。四、研究結果與分析針對各章節記錄齊備研讀的時間，探討對每課程各週的教材被研讀時間分佈，蒐集的時間長度為十四天，二個課程教材的學習時間分佈如圖三至圖四，縱軸表示全部學生在第幾天的研讀時間總和，橫軸代表日期，單位為第幾天，即以開始閱讀的日期算為第一天，因為每一課程各有十二個章，所以每一課程有十二個研讀時間點的走勢。00.20.40.60.811.21.41.61.801234567891011121314第n天研讀時間(day)Chapter1Chapter2Chapter3Chapter4Chapter5Chapter6Chapter7Chapter8Chapter9Chapter10Chapter11Chapter12.00.511.522.533.544.5501234567891011121314第n天研讀時間(days)Chapter1Chapter2Chapter3Chapter4Chapter5Chapter6Chapter7Chapter8Chapter9Chap