1、1概念學習和概念建構的認知支持魏金財概念體系是一種關係的表徵結構，它的稱呼在不同的使用情境、使用者上，有不同的稱呼：框架(frame ) 、架構(framework) 、語義網絡(semantic network)、概念(concept)、圖像(images)、表格(grid)、本文(text)、脈絡(context)、基模(schema)、組塊(chunk)、鷹架(scaffolding)、表徵組織(representation organizer)等，這些稱呼雖名有所別，但從更高的抽象層次來看其實都具有接近相同的所指(reference)，正如 Case(1978)所說：人類的全部知識，無
2、論是事實性的或程序性的，它們都可以假定是用稱為基模這種實體儲存於心理系統中的，正如同計算機模擬研究者所假定的知識單位一樣。 換言之，它們彼此具有同構性(isomorphic)。更簡略的說：人類大腦普遍是以組織的方式，去組織認識結果，並以組織的方式儲存認識的結果，每個人只是在組織程度、結構層次、結構形式和結構大小上有所差異而已。至於個體建構之概念體系的有效性則是建立在學習和理解的深淺程度上，而其指標則是洞察和遷移的靈敏程度，但關鍵則是組織結構是否可在特定情境中被激活。這其中，核心概念做為整個概念體系的再組織和再淬煉上扮演著重要的功能。圖 1 概念體系的學習與理解2核心概念是一個大觀點、主要觀點或
3、重要觀點，具有普遍性、廣泛性、永恆性和抽象性，能聚合概念並依此可整合主題或事例使其聚焦。通過概念聚合的聚焦探討，可使學習者在探討新知識形成過程的模式及規律時達到思維的整合，也可幫助學習者達到深層的理解層次，亦能有效協助學習者建立出組織良好的知識結構(Bransford et al., 1999; Erickson, 2000; Wiggins Jonassen Reeves, 1998)。建構主義學習環境可以支撐學習者的思維和行動以深化其理解，這種環境的支撐為學習者提供了增強和拓展認知能力的機會，並通過眼前的任務來重組思維的過程(Pea,1985)。由於科技工具可以在一個學習者的最近發展區(Z
4、PD) 中，提供模型、高級思維的機會和對後設認知的引導(Salomon, Globerson Schnotz Craig, 2000; Posner Lanza, 1991)。網站或網頁的網絡狀組織呈現出上述這種結構，它們之間的節點同樣是以關聯的、非線性和層級性加以聯結。這種以語義網絡的組織方式，如同一種認知基模(schema)的模式，包括了代表一個更大知識體系的關聯性聯結(associative connections) ，也就是人對特定事物的認識總和。而不同的模式相互聯結，共同組成了記憶與學習結構，記憶與學習結構還包括了這些認知結構的重組(Jonassen, 1991)。儘管對記憶認知模式
5、與網站、網頁結構之間的對應關係並不存在分歧，但把這兩個相似性運用在教學設計上時仍須考慮其差異性。例如學習者對整合關聯性、非線性內容的能力是有差別的(Hannafin, et al., 1999)，因此學習內容鏈結的位置(placement)、頻率(frequency) 、內在一致性(consistency) 都是影響學習者有意義學習經歷的一個重要決定因素(Locatis, et al., 1989)。網際網路雖然是虛擬的，但卻是存在的事實。網路從開始在有限的專業領域擴展到每個人的工作和社會生活，而後形成了附加空間，人們可以在其上溝9通、工作、交易、休閒，當然也日益成為一個學習場所(Berenf
6、eld, 1996; Khan, 1997)。在這樣的環境下教育工作者(教師、開發者、研究者、學習者)清楚的意識到網路科技的潛力，也開始運用它來創設新型的網路學習環境。根據Mioduser 等人(2000) 的研究，他們認為網路做為教學和學習具有幾點特徵。第一個特徵是：網路支持複雜訊息的處理。訊息處理的功能如生成、傳遞、儲存、處理和呈現訊息等是教育過程的核心。使用者經由接觸網路圖書館、資料庫、期刊雜誌、博物館或其他公共訊息庫的過程，可能可以有效的影響教育。第二個特徵是：網路日益成為通訊工具。以電腦為媒介的通訊(CMC) 是一個強大的交互媒體，例如：E-mail 、小組會議、網路聊天等，使學習者
7、能與同伴、老師、專家進行溝通與合作。第三個特徵是：網路將成為一個創造環境。目前有許多工具可製作網路傳輸的材料，這些工具可以支持學習者創新，他們不需要中介只要在少量的科技協助下，即可生成和發佈他們自己的教育網站。網路的最後一個特徵是：可以做為教學傳遞媒介。很多網站提供數位化教育活動和網路多媒體、多年級、多學科的課程(Khan, 1997) 。這些內容包含從傳統電腦輔助學習網路版，到新型具有個別學習、小組虛擬學習等模式。例如虛擬學校、世界演講堂等，網路做為學習環境的概念已有多種不同的含義。網際網路提供了很多的學習機會，但有關研究也顯示，學習者在資訊網路的環境下的學習心理，明顯的有別於傳統學習環境下
8、的心理。例如 Reeves 和Nass (2002)在 媒體等同 (the media equation )一書中有關人機交互的社會心理學研究顯示，在人與科技媒體互動時，其心理過程實際上和人與人真實溝通過程十分相似，換言之，媒體即人。除此外，使用者在學習資訊科技時所產生的焦慮、緊張、不安等心理反應，這些情感因素也直接影響了學習的效果。因此有關網頁設計的認知與非認知因素也需慎重的考慮。同樣的，建構主義的學習環境需要依賴學習者更多的獨立學習，因此，新科技所提供的學習機會有一項很重要因素，就是學習者在學習活動中的全心投入。而吸引學習者的全心投入中，認知和情意(conation)的因素以及兩者結合的問
9、題，就需慎重的考慮。Salomon 和 Almog (1998)在一項有關傳統課堂和建構課堂上的比較研究發現：在傳統課堂中，學生的能力水準是學習效果最主要的決定因素，而建構課堂中，學習者對學習的全心投入水準則是最主要的預測指標。因此學習環境中的學習設計如何提高學習者的自我監控意識、意志力、動機水準、後設認知等也就顯得非常重要。認知支持工具和鷹架的設計10在認知支持的學習環境下，學習方式和過程可以有很多改善空間，也可以有重大的改變，例如 Fisher(2000)建議基於網路學習環境下，教師要在科技的協助下以學生參與完成任務的方式進行教學。在這樣的學習情境中，學生完成任務的步驟在時間上並不一定要與
10、概念的層級相匹配。對學生來說總體觀察是非常重要的，因此概念層級中最高級的應先行到來。又學生需要對結果的理解來建構一個在他大腦中能夠參照使用的認知地圖(cognitive map)，當認知地圖構造完成，學生將尋求哪一種類型的學習活動最為有效，並應用這方法激發一種個體化的創新。若學生對認知地圖沒有瞭解，他們可能會被弄得糊里糊塗並迷失在學習的過程中。這種先給學生最終產品的呈現方式，稱之為反向成型法(reverse shaping) (Fisher, 2000)。Oliver 和 MacLoughlin(2001)提出有關建構性學習支持的原則：提供知識建構過程的經驗、提供多重認知的經驗和評量、提出相關
11、且有效的學習任務、鼓勵學習過程的自主學習和討論、重視社會經驗的學習、鼓勵對多種解題策略的思考和探索、鼓勵自覺的知識建構過程。而根據Means 和 Knapp(1998)的研究，學習不利的學生可以在意義化及關聯性的脈絡中學會基本技能，並且能從同時強調解答與如何獲得解答的教學指導中得到學習進展。換言之，複雜的技能不必然以熟練基本技能開始依序前進的方式進行。上述這些研究和觀點，為一般線性、程序性學習擴展出新的教學視野，也提供出開創新學習的機會，它反映出學習存在著複雜、多元、非線性、非序列的特性，而這些特性不僅與大腦處理訊息頗相近，也與學習者進行學習活動時的真實情境相近。然而，複雜、多元、非線性、非序
12、列的學習情境，雖符合大腦的自然學習的方式，但比直接餵養大腦訊息，需要更多的認知支持和鷹架，這樣大腦才能獲得組織良好的知識和概念架構，以及更有效率的學習方式；而與學習活動的真實情境相近時，同樣的亦需更多的認知支持和鷹架，學習的真實性才得以發生。又有效和適當的認知支持，它是擴展最適發展區必要的鷹架。因此，構築出良好的認知支持工具和認知支持環境，是滿足複雜、多元、非線11性、非序列學習的必要基礎（如圖 2 所示）。圖 2 工具與鷹架的認知支持結語學習環境是提供一個給學習者可以在其中進行探索、思考、理解、建構和發展的場所，建立這種學習環境需滿足學習者可以自主和自由學習的機會，及建構出良好的知識結構和整
13、體的概念體系外，亦要有足夠可支持其進行建構性學習的各種資源和工具。因此，理想的學習環境設計就必須對學習情境、學習資源、學習工具和意義建構等各種要素和交互作用的關係規劃出適切和適性的認知支持安排，這些安排除了認知因素外亦需考慮到非認知因素(情感)的影響。Bastiaens 和 Martens (2000)曾指出學習活動的支持設計可以分成兩類：一種是用來建構和組織學習過程；一種是用來激發學習者的學習興趣。前者所指的就是屬認知因素的部分，後者則是屬非認知因素的部分。又從學習者的學習行為來看，非認知因素所產生的引發效應常常是更優先於認知因素的效應，此從基於腦的學習理論也得到證實。因此進行學習環境設計時
14、，認知與非認知因素以及其交互關係都需妥切的處理。概念認知支持學習環境設計的目的在協助學習者進行有利的概念學習，因此，從積極面來說就是在提昇學習者的概念基礎及擴展概念的層面，而從消極面來說則是排除概念學習的干擾因素。但不管是從積極面或消極面著眼，首先必須做的就是學習問題的分析，而後依據問題的相關因素進行診斷，最後依據問題原因與診斷結果提出解決策略（處方） 。解決策略方面可分成兩大部分：一是整體設計部分，包括概念結構、整體課程、課堂與網路共構的認知學習情境、課程和教學實施和評量迴饋等設計。再則是認知支持功能設計部分，包括引發動機的認知情景、真實性的模擬學習情境、學習者可自行創設例子的情境、多重表徵
15、情境、多重聯結情境等設計，以及學習生成歷程的組織和安排等。結語概念是人們做為思考和溝通重要的要素，而概念體系也可說是人們對於世界的一種心理描述。從這個觀點出發，概念的意義既存在著共有意義，也存在著私有意義。基於概念意義的共有性和私有性，也造成了溝通的方便和歧異產12生的源由。除此之外，人們基於不同經驗背景、文化脈絡、情感的偏好和價值的選擇，也各自建立了一套概念體系以解決各自日常生活所面的種種問題。然而這些經驗進入團體學習的環境中，或與專有領域概念體系相接觸時，既對學習產生有利的一面也對學習造成不少的干擾。人們對於解決這些問題存在著不同的思考面向，故也形成不同的理論、方法和策略，而不同理論、方法
16、和策略為維持其解釋架構體系的內在一致性，不得不產生固執一擇的傾向，這種傾向成全了學理自我探究邏輯的完滿性，但對學習者而言，由此衍生的學習環境只對其部分學習有效或對部分的學習者有效。基於此，對於概念定義、概念類型、概念學習理論、概念學習課程與教學取向的探討，旨在讓研究有一份更明晰的地圖和可用的指南針，以及確知自己的位置，以便完善出更有利於學習者進行概念學習之學習環境的構設思維參考。概念既建立於大腦之內也建立於大腦之間，學習者需主動進行認知和建構，也需依托於周圍情境的支持。在有效環境的支持之下，個體將可縮短建構和認知的歷程，也可更快速的建立出概念體系架構。這些支持除成人、同儕和媒體等構成的交互作用
17、外，新興資訊科技和網路多媒體的出現以及其普遍性，也對學習者的概念學習支持產生了不同效應和不同層面的影響。然而什麼時候該用什麼工具，什麼工具適用於什麼場所，什麼場所該出現什麼型式、多少種類的工具？以及這些工具出現後產生的正面效果和負面影響，此亦隨著網際網路環境的出現，使得教學工作者有著更多選擇和需要更加思考的問題。誠如古諺；藥不會殺死人，用藥者卻會殺死人。 工具亦可如是一觀，不當的使用或錯誤的使用可能對學習者的概念學習更為傷害。基於此，如何深切瞭解工具的特色以及其可能性與侷限性，是使用工具做為支持環境選擇的一個重要之處，然而工具的適切選擇不能獨立於學習者概念學習的認知特性，也不能獨立於學習之概念內涵及其體系，必須三者綜合、整體一貫思維之。
