應用教學網站規劃設計主題探索課程－以致知網為例

陳建彰

國立高師大工業科技教育學系碩士班

壹、教學理念與動機

廿一世紀是一個資訊科技與人類生活緊密結合的新世紀，掌握並判斷資訊將是現代國民必須具備的素養，因此世界上各先進國家已把提升全民資訊素養列為重要的教育政策。資訊科技的發達、網際網路的普及，逐漸改變人類的生活方式與學習型態，應用資訊科技來輔助學習已是時勢潮流所趨。

因應資訊化社會及數位化時化的來臨，教育部近年來積極規劃並推動各項資訊教育政策。從民國八十七年七月實施「資訊教育基礎建設計畫」、推動「擴大內需方案」、民國九十年公佈「中小學資訊教育總藍圖」、九十學年度實施「九年一貫課程」到最近的「挑戰2008-國家發展重點計畫」中之「E世代人才培育計畫」及「數位台灣計畫」等政策的落實，足見政府在構建資訊化優質社會、提昇國家競爭力方面的努力，這對於發展台灣成為「綠色矽島」更是重要的關鍵因素。

九年一貫課程實施後，不論是教師的教學模式或學生的學習方式皆有了重大的改變。為培養學生資訊擷取、應用與分析的能力，資訊科技融入各領域教學儼然成為教師必須採用的教學模式之一。

有效應用資訊科技來改善教師的教學效能與創新教學模式，進而提昇國家的競爭力並為知識經濟時代的來臨做好準備，已是世界各國的重要教育政策。教育部現已將建構中小學數位化學習環境列為未來四年施政主軸架構重點方案之一，而此重點方案之實施策略為「結合學者專家、中小學老師、業界、社教館所及民間團體推動優質數位化學習內容建置與應用」、並「藉由學習社群、教師工作坊、學生資訊社團等組織，分享、共創學習內涵及建立合作學習機制」、與「推廣做中學、主題探索等學習模式，增進人文素養與創造力」等來實現這項政策。

浩瀚的網際網路世界中，教學平台網站如雨後春筍般四處林立，這些網站遵照上述實施策略來規劃，冀望藉由結合產業界、學術界、與中小學教育界專業人才的力量，共同來協助政府落實這項重要的政策。網路及其他的科技是教育的一大利器，教師若能對這些資源做最完全、最有效的利用，必能增加教學效能，提昇學習成效。蘿麗狄亞茲 (Laurie Diaz) 說：當科技以無縫的方式支持並延伸課程目標時，就能夠吸引學生做有意義的學習；而且這樣的科技已經是課室中日常活動的一部份。(學習和藉由科技學習 , 27, 3)

貳、應用網際網路於主題統整教學的相關學習理論

學習理論影響了教學策略、教學模式以及課程的設計。以下將探討建構主義的學習觀、創造性問題解決教學模式及合作學習的教學策略，藉以建構出將網際網路應用於主題統整的教學設計。

一、建構主義的學習觀
　　建構主義觀點的學習與教學日益受到重視，乃因研究發現它能提供學生較豐富的認知，這個認知是用來改造在學校教室中教學和學習互動的本質；這個觀點的基本原則就是知識是被建構出來的，而不是靠灌輸，因此教師應設法改進他們的教學策略。(張世忠，民89，頁6)
　　Piaget(1970，頁20)認為建構主義學習者必須有假設、猜測、操作、提出問題、追尋答案、想像、發現和發明的經驗，以便產生新知識的建構。從這觀點來看，教師就不能只用灌輸方式，讓學習者獲得知識；相對的，一種以學習者為中心，主動學習的模型必須產生，學習者必須主動建構知識，教師只是在過程中擔任協調者的角色。
　　依據皮亞傑的看法，教育的角色主要在支持兒童自發性的探究，運用實物進行實驗、與同儕之互動和教師支持性之啟發問題等，均能促進兒童的建構知識。課程的主要內涵要能充實兒童與世界互動的機會，允許兒童犯錯和透過同儕間之互動來發展自己的答案。(歐用生，民80，頁297)
　　建構主義強調，知識乃是由學習者所建構出來的，教師所要做的就是提供一個良好的教學情境與教學策略，以學生為中心，讓學生能主動的學習。建構主義者要安排的情境是什麼？張世忠(民89，頁167、168)認為，對於情境的安排而言，建構主義具有以下特性：

(一)非線性：傳統的教學設計，將學習目標由上而下加以細部分解，採線性的學習方式，在一個單元未熟悉前，不可逾越到下一單元。而在建構教學的情境安排下，學習者是根據自己有興趣的主題及方向，逐次摸索、探求，因此，教師的重要任務即在提供良好的學習環境、足夠的教學資源及有效的學習工具，使得學習者在知識建構的過程中，常常保有良好的學習動機。

(二)主觀性：建構主義強調知識是認知主體主動參與建構而得，其過程是由學習者主動參與，因此，這樣的知識內涵對學習者而言，也較具意義，因此教師應詳細地知道學習者的先備知識、潛在能力及個人志趣。

(三)過程性：學習者於建構過程所採用的方法、步驟及策略的意義，勝過最終的結果。因此，教師對於學習者建構呈現的知識，當予以肯定及進一部指導，而非採單一標準方式予以評量。

(四)批判性：建構是經由一連串對知識提出問題、質疑、批判、討論及統整的過程，以獲得客觀遵循的法則。因此，教師在情境上的安排，也需要有一討論園地，讓學習者彼此之間相互腦力激盪。

網路環境中有助於教學情境安排的工具非常多，例如：全球資訊網(WWW)、網路搜尋引擎(Internet Search engine)、電子郵件(E-Mail)、新聞群組(News Group)、電子公告欄(BBS)等。最重要的是，身為知識「協助者」的教師，該如何以自己的教學理念融入建構學習觀，並配合適切的網路輔助工具，以展現出特有教學情境，吸引學習者一步步建構出自己的知識範疇。 (張世忠、侯凱喨，民88，頁90)

二、創造性問題解決教學模式
　　創造性問題解決(Creative problem solving)的教學模式是由美國學者Parnes發展出來的，此一模式以系統的解決問題，特別強調問題解決者在選擇或執行方案之前，應儘可能想出各種的可能方法。此模式假設學生可以透過實例和練習增強創造的行為，而老師能夠且應該教導學生創造行為，並安排易於學習創造行為的氣氛。(陳龍安，民83，頁59)
　　創造性問題解決的教學模式，以發現困惑、尋找教學主題開始， 由困惑中尋求根本的問題，接著根據問題去找資料，發現構想，進而找出問題的解決方法並評估，最後考慮對象能接受的計劃，徵求意見，以提出解決方案。(毛連塭，民76，頁181-183)
　　

三、問題中心的課程設計方式
　　問題中心的設計方式(Problem-based planing)，顧名思義，是以問題作為課程設計的起點。主要目的在培養解決問題的能力，透過解決問題，間接地學習知識和其他技能。此種設計的最大優點是學習者容易體認知識和技能之價值和實用性，並能在實際情境中加以應用，使學習者在學習上擔負較大的責任。其次，學習者的角色是主動的，他們也比較容易產生興趣。教師可以是主動的參與者，提供學生所需的協助，鼓勵思考，指引學生資料來源，觀察學生的學習狀況，但切忌越俎代庖。(黃政傑，民80，頁530)
　　此外，在設計問題中心的課程時亦應注意下列程序：

(一)選擇問題：選擇問題時要考慮到底該問題導致何種知識和技能的學習並且考量學生的能力與興趣，以及相關的器材、設備和時間的安排。

(二)設計問題：問題的敘述應清楚明確，並提供必要的說明。

(三)分析問題導致的知識和技能學習：問題的解決必須能導致知識和技能之學習，否則問題本身即失去其目的，因此所設計的問題，需要透徹地分析，以免失去媒介的作用。

(四)選擇學習活動並安排順序：解決問題的學習，可能需要討論、釐清問題，並想辦法解決。因此在實際解決問題之前，是否需澄清觀念？先具備哪些技能？是否需小組操作，應該事先安排。

(五)列出學習資源：提供各種參考的資源，但是不可藉此限制學生的解決途徑。(黃政傑，民80，頁531-532)

四、合作學習的教學策略
　　合作學習是讓每位學生透過分組、小組成員互動，達成共同目標的教學方法。在小組中透過探究和討論的過程，讓學生積極地投入課堂活動。實施合作學習可以促進學習者的成就與正向的人際關係，尤其是團體凝聚力、小組成員相互關懷等方面，另外，小組成員之間的互動及知識的交換也可以增進學生的成就和認知的技巧。
合作學習通常採取異質性的小組分組方式，教師應協助小組建立同舟共濟的關係，而不是彼此間的相互競爭，學業成績較低的組員將有許多機會從中獲得協助、鼓勵。因此，在課堂中以合作學習的方式進行教學，不同能力的學習者透過同儕指導，其學習的表現除了學業成績外，在社會技巧與認知發展上也獲得許多成長。(張世忠，民89，頁31)
　　在網際網路的學習情境中，符合以學習者為中心的學習行為模式，強調學習者主動探索的過程，而非只是知識聯結的靜態活動，以幫助學習者建立更豐富的知識基模以加深學習效果。有效利用網路的資源提供多元化的學習環境，讓學生可以依自己天賦不同的學習方式進行學習。
　　因此，利用網際網路於主題統整教學，先建構以學生為中心、主動學習和推理過程及合作學習的教學策略，主題可以採用問題中心的課程設計方式，利用創造性問題解決教學模式進行教學，如此更能發揮教學的功能。

參、教學平台網站－致知網簡介

一、成立宗旨

具體而言，希望藉由致知網來營造一個專業的中小學教師社群，並協助教師來設計最符合數位學習概念的主題探索課程，進而與全國中小學教師分享這些教材，且以最有效的模式來引導全國中小學教師應用這些教材來實施資訊融入各科教學。

二、系統介紹

以微軟的知識管理與社群平台Office SharePoint Portal Server 2003作為應用系統，並撰寫及開發Web Parts組件，且結合MS SQL 資料庫的功能來進行資料管理。

三、服務對象

致知網的最高目標為建構一個優質的數位化學習環境，以營造一個學習型社會。為達到這項目標，致知網的服務對象包括中小學教師、學生、與家長。

四、系統架構圖

肆、主題探索課程

一、定義

乃以環繞真實世界為基礎，有特定及吸引人的任務(或一系列任務)為主的問題解決活動，而且是標準導向及科技提升的。簡而言之，主題探索課程是一種在網頁上附有說明的學習活動，要求學生使用網路資源來完成任務。

二、目的

(一)訓練更有技巧的方式思考：針對核心問題，學生需要更高層次的思考技能來完成任務，進而解決問題。

(二)培養數位時代資訊技術的能力：例如，準確有效地蒐集資料、評估及篩選資料來源並善用這些資料，以及組織相關資訊來下結論。

(三)學習有用的生活與工作技巧：學習過程中，學生運用自己的生活經驗來解決問題、培養創造力及原創力，以及創作一些可以在教室之外使用的有用作品。

三、特色

(一)主題探索課程的學習活動是一種有結構性的活動，學習者必須運用高層次的思考來回答或解決一個「核心問題」，因此可以培養學習者運用邏輯及創造思考來回答與解決問題的能力。

(二)對一個典型的主題探索課程來說，資源、互動性工具及任務等，都是線上完成及可在網路上找到的。此外，課程的作品也通常都要用科技方法來完成。

(三)學生必須發揮原創力及更高層次的思考能力來參與課程學習活動，而不能只用複製與貼上的方式來完成課程。

(四)在課程中，資源、互動性工具及任務等，都是線上完成及可在網路上找到的，因此學生可藉著改善使用線上資料的技能來強化學習，包括：瀏覽網路、尋找有用的資訊、改述資訊以及組織資訊。

四、課程設計

(一)設計理念：設計一個要求學生使用資訊去解決問題，或是在一個真實情境下做推理判斷的問題導向主題探索課程。

(二)設計步驟

1.確認標準：「標準」即所謂的課程目標或能力指標。

2.挑選主題：將以設計問題為導向的課程為原則。以下是挑選主題的法則：

(1)內容標準要與主題相關，例如：總統選舉、建築等。

(2)學校或社區所面臨的議題，例如：蓋圖書館、回收有害物質、清理溪流等。

(3)當前社會議題，例如：恐怖主義、保育類生物、複製羊、防止種族歧視運動、愛滋病等等。

(4)學生關心的話題，例如：對動物的殘忍、酒精中毒、流行文化等。

(5)搜尋可能與課程主題相關的線上資源。

3.寫下核心問題

(1)「核心問題」即是一個跟主題相關的問題，它可讓學生思考、推理、判斷，並調查一個有趣議題。

(2)核心問題都是從特定真實的問題與需求出發的，如：「為何海嘯會發生？」、「如何將生活環境改的更好？」、「我們能為地球環保做些什麼？」、「哪一個地點最適於假日遊覽？」、「有那些方法可以減少國人對汽油的依賴？」等問題。

(3)一個好的核心問題需要和學生所蒐集的資料有相關作用，問題的答案沒有對錯，但一定要有判別性。

(4)思考核心問題時，千萬不可把某一課程的重點放在真實的問題上，如：「何謂酸雨？」。對學生而言，他們容易去複製及貼上有關酸雨的資料，甚至下載整篇文章來回答問題。你可以把問題調整成需要較高層次思考的範圍，例如：「對於酸雨，我們能做些什麼？」。如此一來，學生就可以對其所蒐集的資料進行統整、分析，並且提出合理或複雜的判斷。

(5)寫核心問題時，可以採用寫動作動詞的寫法。例如，學生可以：

做(決定)

影響(他人)

建議(計畫或行動)

形成(合理判斷)

改變(主意)

改善(服務或系統)

解決(複雜問題)

4.發展一個劇情：「劇情」即所謂問題的情境，是現實世界的背景或者是核心問題所設定的一種情況。它通常具體的說明︰

背景(地點和時間)，例如：「在18世紀初……」。

學生所扮演的角色，例如：「你是一個作戰指揮官……」。

為他們的工作指定想要成為的觀眾，例如：「投票選舉的民眾……」。

5.設計學習任務

(1)教師根據課程目標或能力指標寫下教學的詳細步驟，學生即依據這些步驟來完成學習任務。

(2)教師亦可在課程中發展鷹架工具，鷹架工具一方面可使學生在任務上保持有效率且認真地思考，一方面也可以幫助學生組織他們的思考，記錄和處理資訊，比較和連接等。

6.選擇網路資源：教師根據網站內容的正確性和網點適合性來選擇有限的網站供學生去拜訪聚集資訊。以下提供兩種方法，供教師選擇網路資源之用：

(1)利用國內外教育網站

【國內資源】

學習加油站http://content1.edu.tw/

「學習加油站」爲幼稚園到高中的學生及老師提供免費而符合課程標準的網路資源，這些內容均經由教育部規劃專家發展而成，包括：九年一貫學習資源、教師進修網站資源、高中高職學習資源、鄉土教材學習資源及學習資源討論與交流。

台北市多媒體教學資源中心http://tmrc.tiec.tp.edu.tw/index.htm

「台北市多媒體教學資源中心」提供各種多媒體教材供教師教學使用，並提供教學之諮詢服務。

行者數位學園之“威鯨闖天關”http://linc.hinet.net

「行者數位學園」提供活潑、多元的互動學習環境資源，並有效記錄學習的各項資訊。其中的“威鯨闖天關”單元更是典型的網路探索課程，提供完整的學習環境、任務及各種工具，以利學生進行線上學習。

【國外資源】

Landmarks for Schools, Raw Materials

http://landmark-project.com/index.php

大衛•沃利克，在提升教學技術的使用的領導人，收集了建議在教室內使用的廣大網站資源。

Marco Polo Search Engine
　　http://www.marcopolosearch.org/mpsearch/basic_search.asp

MarcoPolo搜索引擎提供了透過它的合作組織(每一個描述一個不同的內容領域)建立的所有教育資源的進入途徑。全部資源材料/ 連結已經由學科相關的專家檢閱過正確性和適當性，適合課堂中使用。

Blue Web'n
　　http://www.kn.pacbell.com/wired/bluewebn/

Blue Web'n 是按學科，年級程度和形式 (課程，活動，計劃，資源，參考和工具)分類的一個超過1，200個突出的網站的線上訊息庫。你能按年級，遼闊的科目領域或者特殊的子分類查尋。

eMINTS - eThemes
　　http://emints.more.net/ethemes/search.shtml

當教育工作者把技術併入最佳的教育慣例時，eMINTS是用於支持教育工作者的一個網站。 eThemes 部分有檢閱過的巨大收集以主題和年級程度可搜尋的合適年齡的網際網路資源。資源已被密蘇裡大學體制內的研究生評論檢閱過。

(2)利用網路搜尋引擎：選擇任一網路搜尋引擎，輸入與核心問題有關的關鍵字來進行搜尋。

7.建立評量工具：以課程目標為選擇或發展評量工具的主要依據，除了力求多樣化外，更應注意評量工具的適切性及有效性。

8.建立參考資源：建立參考書目資料除了供後續研究參考外，更是尊重智慧財產權的最佳典範。

伍、教案設計

一、緣由

九年一貫課程實施以來，「學校本位課程」的規範促成學校與社區相結合的必然性，地方上的重要議題與鄉土資源融入各學習領域課程的設計，也是教師責無旁貸的義務。因此，以蝴蝶生態為核心，運用教學平台網站(致知網)來設計主題探索課程，融入九年一貫課程中的「自然與生活科技領域」與「環境教育議題」實施教學，除了帶領學生一起揭開蝴蝶生態的神秘面紗，進而從小建立學生對於蝴蝶生態的保育觀念，此對國小學童而言確有其必要性。

二、教案概要

(一)課程名稱：美麗的舞者－蝴蝶

(二)教學領域：自然與生活科技領域

(三)重大議題：環境教育

(四)實施對象：國小五、六年級學生

(五)教學節數：4節(每節40分鐘)

(六)教學平台：致知網(http://pbl.nutn.edu.tw/)

(七)上課地點：電腦教室、一般教室

(八)能力指標

1.自然與生活科技學習領域

2-3-2-2觀察動物形態及運動方式之特殊性及共通性。觀察動物如何保持體溫、覓食、生殖、傳遞訊息、從事社會性的行為及在棲息地調適生活等動物生態

2-3-2-3知道動物卵生、胎生、育幼等繁殖行為，發現動物、植物它們的子代與親代之間有相似性，但也有不同

2-3-2-4藉著對動物及植物的認識，自訂一些標準把動物、植物分類

2.環境教育

2-3-1　能瞭解本土性（如：非核家園）和國際性的環境議題（如：永續發展、全球變遷、生物多樣性）及其對人類社會的影響

3-3-3　能養成主動思考國內與國際環保議題（如：永續發展、全球變遷、生物多樣性、非核家園）並積極參與的態度

(九)教學目標

1.能認識蝴蝶的分類有哪些

2.能認識蝴蝶的天敵與避敵招術

3.能認識蝴蝶的成長與變態過程

4.能建立蝴蝶生態保育的觀念

(十)教材分析：藉著瞭解蝴蝶的生態環境，進而促成蝴蝶生態保育的觀念和重視。

(十一)教學準備

1.老師部份

(1)事先完成教學平台(致知網)帳號申請(教師身份)

(2)於致知網上建立並開設主題探索課程(美麗的舞者－蝴蝶)

(3)蒐集與課程相關之學習網站

(4)設計小組互評表

(5)教室學習情境佈置

2.學生部份

(1)事先完成教學平台(致知網)帳號申請(學生身份)

(2)蒐集並閱讀與課程相關資料

(3)準備海報、奇異筆等文具

(十二)先備技能：上網、影片播放、文書或簡報軟體基本操作、E-mail收發。

(十三)評量方式：採多元評量方式，兼顧形成性評量與總結性評量。

1.形成性評量：包括學習態度、參與討論活動情形、以及與同學分工合作情形。

2.總結性評量：包括成果作品展示、小組同儕互評。

(十四)學習資源

1.蝴蝶生態面面觀

http://turing.csie.ntu.edu.tw/ncnudlm/

2.蝴蝶生態影片http://pub.mlc.edu.tw/files/000008/wmv/butterfly.wmv

3.揭開斯氏紫斑蝶的神秘面紗http://www.town-all.org.tw/94ebooks/inside_ee_detail2.asp?BID=13

4.馬利筋的故事 http://etoe.mlc.edu.tw/materialf/872/index.htm

5.蟲蟲總動員

http://www.jes.mlc.edu.tw/insect/

三、教學活動流程

節次	教學流程	教學 時間	上課 地點	備註
第一節	教師指導學生登入教學網站(致知網，http://pbl.nutn.edu.tw/)	5’	電腦 教室
“	教師指導學生進入主題探索課程	7’	“
“	教師引導學生進入問題情境 (引起學習動機)	5’	“
“	教師具體說明主要學習任務	5’	“
“	教師介紹與課程相關之學習網站	5’	“
“	教師將學生異質分組 (五~六人一組)	5’	“	約五至六組
“	學生分組討論	8’	“
第二節	學生利用教師介紹的網站，針對任務進行問題探究	40’	“
第三節	各組歸納整理資料、呈現學習成果(以海報製作)	40’	“	全開 海報
第四節	各組學生上台發表學習成果	30’	一般 教室	每組約6分鐘
“	老師總結與回饋	3’	“
“	各小組互相評鑑	7’	“	小組 互評表

【附件一】

「美麗的舞者－蝴蝶」成果報告小組互評表

◎我要評鑑的小組是：＿＿＿＿＿

評分項目	有夠讚	好	普通	再加油哦
【內容部份】
內容是否符合主題	□	□	□		□
呈現是否明確、清楚	□	□	□		□
圖文搭配適合的程度	□	□	□		□
表現是否具有創意或特色	□	□	□		□
【發表與呈現】
說話、表達正確流暢	□	□	□		□
展現的成果具有吸引力	□	□	□		□
能使人清楚知道重點或主題	□	□	□		□
【小組合作】
分工合作把任務完成	□	□	□		□
組員配合和諧愉快	□	□	□		□

＊評鑑小組成員簽名：________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

四、教學建議

自從教育部訂定九年一貫課程綱要後，已經為「環境教育」、「生態教育」的實施與普及化提供一些規範性。以下列的能力指標為例，教師就可以轉化出很好的教學材料；若能再運用適當的教學方法，如「探究教學法」，即可形成一個兼顧「科學與技術認知」，以及「環境概念知識」和「環境價值觀與態度」的教學活動。

【重大議題─環境教育】
        <2-3-1> 能瞭解本土性（如：非核家園）和國際性的環境議題（如：

　　　　永續發展、全球變遷、生物多樣性）及其對人類社會的影

　　　　響。

<3-3-3> 能養成主動思考國內與國際環保議題（如：永續發展、全

球變遷、生物多樣性、非核家園）並積極參與的態度。

【自然與生活科技學習領域】

<2-3-2-2> 觀察動物形態及運動方式之特殊性及共通性；觀察動物如何保持體溫、覓食、生殖、傳遞訊息、從事社會性的行為及在棲息地調適生活等動物生態。

<2-3-2-3> 知道動物卵生、胎生、育幼等繁殖行為，發現動物、植物它們的子代與親代之間有相似性，但也有不同。

<2-3-2-4> 藉著對動物及植物的認識，自訂一些標準將動物、植物分類。

陸、參考文獻

毛連塭(民76)：資優教育教學模式。台北：心理出版社。

陳龍安(民83)：創造思考教學的理論與實際。台北：心理出版社。

張世忠(民89)：建構教學-理論與應用。台北：五南。

張世忠、侯凱喨(民88)：網路在中學建構教學上之應用。中等教育雙月刊。第50卷，第2期，頁90-97。

黃政傑(民80)：課程設計。台北：東華書局。

歐用生(民88)：教學理論-學習心理學的取向。台北：心理出版社。

　

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