情境認知學習理論

(一)「合法周邊參與」理論是由Lave和Wenger所提出的。指在實務社群的環境中，每個人均是以合法周邊參與的過程來進行學習，主要概念分析如下：1.合法周邊參與是Lave和Wenger學習理論的核心概念，其組合了學習過程中的三個概念；「參與的合法性」、「周邊參與」以及「合法的周邊地位」。「參與的合法性」是指個人要參與某一個社會實務社群當中，必須先取得正式加入的資格。「周邊參與」只當個人具有「參與的合法性」之後，新成員通常處在社群的周邊地位進行參與，此時的地位較低、責任較輕相對的認同感也較低。「合法的周邊地位」特輯了社會結構中複雜的權力關係，亦即成員處在可以朝向較密集的完全參與，則此「合法的周邊地位」就是一個被賦予權力的位置。2.實務社群「實務社群」概念和「組織」的概念類似，差異之處只在於「實務社群」是建立在專家食物技能的組織，而「組織」的組成不一定要具有專家實務技能。「實務社群」是學習專家實務時所進行的場地，因此「實務社群」的存在除了使得專家知識技能得以保存並傳遞下去，同時也是學習發生與進行的必要條件。3.「非集中」和「結構性」的資源「非集中」一只學習資源並不是集中再師傅一個人身上，而是分布在整個實務社群的組織之中；而學徒之間具有垂直和平行的「結構性」關係。4.學習課程Lave和Wenger認為實務社群文化所提供的是「學習課程」而非「教學課程」。5.接觸管道的透明程度和封閉性Lave和Wenger認為新進成員要成為完全參與成員必須要有接觸管道。6.學習如何談話在實務社群中包括了：「描述性談話」，是指述說社群文化中的故事或知識與信念；「討論性談話」，是指成員間的交流；因此，「討論性談話」有時也會包含「描述性談話」在內。7.動機和認同Lave和Wenger認為知識的獲得固然重要，但參予的價值感和歸屬感更是學習者學習動機的主要來源。8.矛盾和改變：傳承和轉型Lave和Wenger認為學徒制必然存在著「傳承和轉型」兩種發展方向上的矛盾；這種矛盾的存在促成實務社群的轉型，這種轉型過程縱合了傳承和轉型，形成了整個實務社群的改變。綜合以上概念，Lave和Wenger的理論是以「合法周邊參與」來描繪現實生活中的學習過程，再以「實務社群」來代表現實生活中學習發生的場地；即在實務社群的環境中，每個人均是以合法周邊參與的過程來進行學習。(二)「觀察社會文化活動的三個面向」理論Barbara Rogoff也是目前情境認知學習陣營中知名度甚高的一位學者，主張研究社會文化活動應從社群(學徒制)、人際間(引導的參與)以及個人(透過參與據為己有)三個層次來進行觀察才能獲得完整的了解。1.學徒制提供社群層次的分析面向，所著重者包括社群中進行的活動以及社群的文化。2.引導的參與「引導」是指文化價值和他人所提供的方向指引，「參與」是旨在活動中進行觀察和積極實際的投入；兩者結合時則是指當人們參與在具有文化價值的活動時，人際之間彼此相互溝通與協調的過程和系統。3.透過參與據為己有指個人參與在活動時，逐漸提升個人的知識與技能，並且在未來的活動中，逐漸擔負較重要的工作與責任。情境認知學習理論的主要觀點以Lave和Wenger以及Rogoff的理論為基礎，再和其他學者的論點整合，且根據學習之主要三面向：環境、內容及方法，綜合論述情境認知學習理論的主要觀點。(一)學習環境方面1.強調情境對於學習的重要性情境是學習發生與進行的必要條件，而且情境具有的線索指引功能，有助於學習知識的保留。Lavem3Wengerbp4jo6「實務社群」(情境)能使得專家知識技能得以保存與傳遞下去，這樣學習才能發生；並且「實務社群」提供的學習環境(學徒制與引導的參與)，亦有利於新進成員習得專家的知識技能。另外，Broon, Collins和Duguid主張情境具有線所指引(Indexical)功能，此功能可以幫助人記憶時形成具有線所指引的內在表徵。這些內在表徵有助於未來記憶提取的工作。2.強調學習活動的真實性因為批評學校活動不具真實性，主張學習是一種涵化過程，學習的目的是使個人有能力處理未來生活中所面臨的複雜工作，因此唯有真實的實務社群中進行學習，學習才具有意義。學習活動的真實性分為兩類，第一「物理真實性」(Physical Fidelity)： 指在實際的情境當中進行學習，第二「認知真實性」(Cognitive Fidelity)：強調專家或專業人員從事其專業活動的真正過程。Collins曾分析「認知真實性」的優缺點，缺點其一為，學習環境與真實物理情境之間的辨識會有問題。另一，缺乏真實的物理情況，所以只能運用在不需要真實物理情境才能有效學習的學習內容。另外優點，第一，焦點置於重要的認知層面，學生在複雜的物理情境中不至迷失，第二，認知真實性的成本較低廉。(二)學習內容方面1.主張學習資源與管道的多元性強調學習資源具有多樣性，學習者從社群中的每ㄧ個人身上，學習到智慧、知識與專門技術。從Lave與Wenger的理論中，「非集中」的資源觀念，也指出實務社群並沒有所謂的單一核心。另外，Rogoff的「引導的參與」和「據為己有」的觀念也有相同涵義。「引導的參與」觀念並未由每ㄧ位專家來引導個人進行參與；個人在「據為己有」的過程中，也有責任將自己所知所能，提供他人據為己有。這個觀念後來被心理學與教育學家稱為「分散性認知」(Distributed Cognitions)。另外，Collins也分析其優缺點，缺點其一，學生異質程度將被提高；其二，學生習得技能與知識各不相同，教師評鑑工具將無法統一。至於優點，其一，可以讓學生習得自我感興趣部份，並對於自己知道別人不知道的部份感到驕傲；其二，教師可根據學生個別成果，使用不同方式評量學生。2.主張知識及工具知識與工具具有一些相同性。如果習得知識而不知如何使用，就如Whitehead(1929)所提出的「僵化概念」(三)學習方面方法1.重視涵化的學習過程情境情境學習就是一種「涵化」(Enculturation)的學習。涵化就是個人參與文化實務的學習過程，此不是指傳統學校教育的文化，而是專家實務社群的文化。2.主張個體在情境中比需要有引導性的參與引導性參與的概念與鷹架理論類似，均是在學習過程中提供一些必要的支持，來協助學習者完成無法獨立完成的任務。支持的來源即為教師或同儕。3.重視學習的主動性Lave和Wenger的「合法周邊參與」和Rogoff的「透過參與據為己有」觀念，均強調學習不是被動的接受，而是一種主動獲取的過程。另外Brown和Duguid提出「偷」的觀念，也認為學習過程本身就是偷取知識的過程。教學實例一、「錨式情境教學法」簡介前已述及，情境認知學習係一描述學習實務的理論，因此本身並不涉及教學的層面。但已有一些學者以此理論為基礎，設計出適合應用於教學的方法與架構，其中最著名者為「錨式教學法」和「認知學徒制」。除了介紹這兩種教學法及其應用實例外，另外再介紹一篇研究實例，係整合「錨式教學法」與「認知學徒制」兩種教學方法。 (一)錨式教學法1.簡介「錨式教學法」是由美國范德比爾大學認知科技小組所發展出來的〈Cognition and Technology Group at Vanderbilt;CTGV，1990，1991，1992a，1992b，1993，1994〉，此種教學主要透過複雜且實際的問題情境，讓學生從複雜的情境中找出問題所在，運用所學設法解決問題。因此在此過程中，學生有機會運用其知識於真實的問題情境中，而且經驗到實際問題常有多種不同的解決途徑。「錨式教學法」整個教學改造工程共分成三個階段：第一階段是「課程精緻模式」，此階段的作法是僅改變課程的某個層面。一開始，他們先借用電影「法櫃奇兵」，這部電影主要描述印第安那‧瓊斯旅行到南美洲去奪取金製人像。他們要求學生想像，他們回到叢林去尋找印第安那瓊斯所遺留下來的金製品，因而引發一連串的問題，並設法解決。研究結果顯示，學生確實改善他們在類似遷移問題的表現。不過，由於借用現成影片在問題的取材上會受到限制，而且也無法形成一組較有系統的問題。因此，CTGV決定自行設計影片。他們首部自製的影片名為「河流冒險」，觀看者被告知他贏得一週遊艇之旅，並且必須開始進行籌備計畫。研究結果顯示，大學生能夠找出重要的計畫項目，並且擬定周詳的籌備計畫，但小學五年級學生無論數學程度優劣，均無此能力。這項研究結果促使CTGV發展了第二階段的計畫，以改進學生在問題界定和解決的能力。　 CTGV第二階段稱為「班級重構模式」，此模式的主要目的在改變班級整體的教學性質。此階段的主要工作就是製作Jasper系列，此系列設計的原則有七項：(1)採取影碟呈現(2)問題以真實的故事呈現(3)自行建構的形式 (4)資料嵌入影片設計(5)複雜性的問題(6)配對式的冒險故事(7)課程統整設計目前已經發展出來的Jasper系列有六部，第一部是「希達溪之旅」，第二部是「布尼草原援救計劃」，這兩部均是屬於複雜的旅行計畫；第三部是「大斑點」，第四部是「資本觀念」，這兩部是屬於統計的使用；第五部是「正確角度」，第六部是「大園競賽」，這兩部是屬於幾何的學習。這裡以「布尼草原援救計劃」為例，說明Jasper系列的設計方式。一、Larry駕機返回家鄉影片一開始，Larry正駕駛他的飛機返回家鄉─坎伯蘭市。他是一個優秀的飛行員，也是一個飛行教練。二、Larry 教導Emily飛行技巧Emily是Larry的學生，在Larry的教導下，Emily學會許多飛行相關的知識與技能，例如著陸、載重量、油量、油耗量，飛行速度，以及操控機翼使飛機爬升等。三、餐廳慶祝Emily學成飛行在Emily學會飛行之後，她便邀請教練Larry和兩人共同的好友Jasper，在當地一家餐廳慶祝。在慶祝時，Jasper說他準備展開他一年一度的垂釣之旅。四、Jasper的垂釣計畫Jasper計畫先把車開到Hilda那裡，然後徒步走十八英哩，便可抵達他最喜愛的垂釣地點─布尼草原。Emily說她最近也曾駕機拜訪Hilda，並把飛機停在她家旁邊的空地。用完餐後，Emily和Larry量了一下體重。五、如何援救老鷹場景拉到布尼草原，Jasper一邊垂釣，一邊享用他的鮮魚大餐。突然聽到一聲槍響，他起身前往聲音來源方向察看，發現一隻受傷的白頭鷹。他馬上以無線電尋求援助，Hilda收到訊息，並轉達給Emily。Emily求助於當地的獸醫，他們從牆上的地圖發現，從他們那裡和Hilda家都沒有路可通往布尼草原。獸醫準備動身為另一位病患看診，並告知Emily，如果想要救那隻老鷹，時間是最重要的因素。開始思考如何才能以最快的方式援救那隻老鷹，需要花多少時間呢？影片到此結束。這部影片當中所呈現的問題〈影碟呈現方式、問題以真實故事呈現〉，表面上看起來很簡單，但實際上卻非常複雜。影片當中提供所有解題所需的資料，但學生必須先行擬定多項解題計畫，然後以影片中所提供的資料來評估每個計畫執行時所需要的時間。從影片所提供的訊息來分析，可以來救那隻老鷹的人至少有三人，可以使用的交通工具有兩種，以及救援路徑則有長有短。如果選擇飛機作為交通工具，便必須考慮載重量、著陸條件和最大航程。當然，必須注意到最大航程受到載重量與油量的影響，而油量和飛行員體重又是載重量的一部份，所以這幾個因素間的關係非常複雜。當然，學生探索的焦點並不限於影片中所提出的特定問題，學生也可以探討影片相關的議題，例如飛行的原理、老鷹瀕臨絕種的問題，以及獸醫的工作性質等等〈課程統整設計〉。CTGV已開始籌畫要將配對式的影片設計更改成一組三片的設計，所以相同領域的影片將會包含三種不同情境的影片。此外，他們也將增加前代數和代數的單元。研究結果顯示，實驗組學生在數學標準成就測驗的部分題項、一至二個步驟的數學文字題、問題解決、擬定計畫，以及數學態度方面，均顯著優於控制組，另外在類推題方面亦表現出正向的遷移效果。CTGA的第三個階段稱為「學習社群模式」，其目的是要打破原有班級限制，建立一個動態的學習社群環境。他們將學習社群的觀點與第二階段的工作進行整合，設計出「改進思考的特殊多媒體環境」。其教學步驟為：〈1〉解決某一個Jasper冒險，〈2〉解決相關聯的類推與拓展問題，〈3〉參與在以科技為主體的大型社群，〈4〉使用社群回饋來修正、精鍊以及改進自己的表現。此階段目前仍在進行中。2.應用實例〈2〉Vye、Rowe、Kinzer以及Risko將「錨式教學法」應用在小學五年級社會科的教學。他們直接引用現成影片「福爾摩斯偵探」和「奧立佛」進行教學，因為他們認為這兩部影片的情節描述出十九世紀英國社會複雜且有趣的一面，他們也介紹這些作者其他的作品給學生欣賞。教學一開始，重點置於故事的結構與因果關係，大家先閱讀一則故事或觀看一段影片，然後花幾節課的時間來回顧故事當中事件的前後順序和串連方式。其次，重點轉移至角色分析，學生開始討論各個角色的特性和動機，進行角色扮演與角色描述。最後，焦點放在故事情節的結構，學生運用情節結構來分析這個故事，並且以此結構來進行寫作。研究結果顯示，實驗組學生在社會科的知識獲得與保留方面均顯著優於控制組，而且以低程度學生獲益最大。二、認知學徒制將傳統學徒制應用至學校學科的教學。這個名稱具有兩個意義：第一，「認知學徒制」和傳統學徒制相同，強調在情境學習的環境下教導專家處理複雜技能的過程。第二，「認知學徒制」所著重的是認知和後設認知的層面，而不是傳統學徒制所強調的動作、技能與過程。透過「認知學徒制」，經由在社會情境脈絡的觀察，專家的示範、教導與支持的涵化過程，最後學習者能建立知識的信念系統。許多的知識只透過語文文字來描述，其傳達效能仍是有限，因為語言文字的本身仍是抽象意義的符號。知識中的許多概念及其組織規則必須靠實際的經驗來感受。認知學徒強調讓學生透過真實活動與社會互動的方式，達到學習的效果。其理想環境架構：內容(Content)、方法(Methods)、順序(Sequence)、和社會學(Sociology)。(一) 內容：領域知識。某特定學科內可顯而易見概念性、事實性以及程序性知識。例：自然科的壓力、浮力(概念性知識)，社會科的各國首都、 歷史事件(事實性知識)，數學科的四則運算(程序性知識)捷思策略。解決問題的一般性策略，可促使解題者很快發現解題的途徑。例：數學的簡化法、圖解法、列表法控制策略。控制解決問題過程的策略，包含解題過程的監控、診斷以及補救。例：解題時，是否注意到問題的條件；解題過程，是否隨時評估進展方向；解題後，是否有驗證答案的正確性學習策略。學習前述各種知識的策略，涵蓋範圍較廣。例：閱讀時會畫重點、摘要、質疑、進行預測等。(二) 方法：示範：專家運用其專業實務技能解決實際情境中的問題，使得學習 者有機會觀察到策略性知識的運作方式與時機。例：上化學實驗課。指導：學生在執行工作時，教師觀察學生進行狀況，並提供暗示、回饋、鷹架等，使得學生的表現能夠逐漸接近專家的表現。提供鷹架並逐漸撤除：「鷹架」是只教師提供必要的協助，以幫助學生完成尚無法獨立完成的工作；「逐漸撤除」指在學生獨立的過程中，教師提供的支持也逐漸減少。闡明：教師透過各種方式，將學生內隱的知識外顯出來。例：閱讀教學。反思：教師透過各種方式，將教師與學生的表現重現出來，使得學生能夠反思比較自己和教師、同儕間的差異。探究：鼓勵學生自行去界定與解決問題。(三) 順序：由簡單到複雜：工作與工作情境的安排是按照所需要概念和技能而定，愈後面階段的工作所需要用到的概念和技能也愈多。由單一到多樣化：在安排工作時，愈後面的工作需要的策略或技能愈多樣化，讓學生能夠區辨這些技能與策略適用與不適用的條件，並促使學生的策略脫離特定情境的束縛，因而能夠遷移到不熟悉或新奇的問題上面。整體計能先於局部技能：在安排課程時，應先讓學生學習應用整組技能來解決有趣的問題，然後再逐步學習細部技巧。(四) 社會學：情境學習：讓學生置身在知識多元用途的解題情境，以了解所學知識的目的和用途。專家實務的文化：建立一個參與者主動共享和從事專門技術相關技能的環境。內在動機。利用合作與競爭情境學習理論對現代教學的啟示和爭議一、情境學習對現代教學的啟示(一) 知識植基於情境脈絡當中，透過參與生活情境中的活動，學習者才能真正掌握知識。(二) 知識如同生活中的工具，必須透過使用才能了解。因此，學習應強調主動操作探究，教學內容宜取材於現實生活中。(三) 學習是一個涵化(enculturation)的歷程，教學應提供完整的範例，與在真實情境中使用該專業知識的機會，以滿足學生深入了解文化的需求。(四) 學習應從周邊參與開始，教師應擅用故事、遊戲或實做等方式，讓學 生進入文化脈絡中，透過對話以及參與活動產生有意義的學習。(五) 教學是一個知識溝通的過程，擅用教育科技可豐富知識表徵，擴展學習深度。