學習重點 發現學習的核心是「學生找出關聯」:教師提供材料與問題,學生經由觀察、比較、操作、討論,主動歸納概念,理解知識結構。 教師是引導者與教學設計者:不直接交付完整結論,也不預先詳細講解教材內容;但仍須選擇教材、安排活動,並提供適當提示。 教材設計兼顧經驗、心智發展與動機:學生自行組織知識,不代表教師可以隨意堆放材料或完全不規劃。 三種認知表徵依資訊呈現方式判斷:動作表徵靠操作,影像表徵靠圖像,符號表徵靠語言、文字與數學符號。 分清「教學策略」與「表徵方式」:發現學習回答如何學到概念;認知表徵回答以何種方式理解、保存與呈現知識。 核心觀念 一、發現學習:由材料出發,主動建構關聯 布魯納(J. Bruner)主張,學習不只是接受教師整理好的答案,更應讓學生主動探索,發現事物之間的關係,進而掌握概念、原理與知識結構。判斷發現學習時,最重要的線索是:關鍵關聯與結論由學生在教師引導下找出。 教師不直接給學生一個已完全整理好的知識體系,而是提供充分但尚未組織好的材料,請學生比較異同、提出想法、檢驗關係,再自行歸納。這裡的「未經組織」,是指尚未直接呈現待發現的概念關係與完整結論,並非材料毫無選擇、沒有教學目的。 例如,讓學生從生活中的直線現象(窗框、書櫃、鐵軌、十字路口)觀察共同特徵,再操作吸管、膠帶排列線條,最後歸納平行與垂直的概念,就具有發現學習的歷程。概念仍須精確:在同一平面內,兩直線無論如何延長皆不相交,稱為平行;兩直線相交成直角,稱為互相垂直。不能只看眼前兩條短線沒有碰到,就認定它們平行。 二、典型歷程:觀察、比較、操作與歸納 提供材料或問題:選擇足以支持學生發現目標概念的實例、物件、文字或情境。 引導探索:運用提問,讓學生觀察、比較、分類、操作或討論,尋找共同特徵及相互關係。 形成與檢驗想法:讓學生提出可能的規則,再以材料或其他例子檢查是否合理。 歸納與整理:由學生說明發現,教師協助釐清用語、修正錯誤,形成較完整的概念。 上述是常見歷程,不是每堂課必須依序照做的固定程序。發現學習也不一定要動手操作:教師寫出「財、賄、費、販」等具有共同部件的字,讓學生找出都有「貝」,再引導歸納出貨幣與貝殼的關聯,也屬於從材料發現規律的發現教學。重點在歸納過程,不宜把少數例子的共同點直接推成毫無例外的通則。 三、教師角色與教材設計原則 發現學習中的教師仍須積極設計教學。教師可以交代任務、活動規則及必要背景,也可以在學生遇到困難時提供提示;應避免的是一開始便把學習情境、教材性質、關鍵關係與結論全部詳細講完,使學生失去探索機會。 配合學生經驗:從學生熟悉、可理解的材料切入,適當組織授課教材,讓新概念有可連結的基礎。 配合心智發展:教材難度、抽象程度與邏輯順序,須適合學生的心智發展。 維持學習動機:教材難易度要考量如何維持學生動機,具有適度挑戰,讓學生願意探索,也有機會獲得進展。 保留探索空間:教師規劃材料的選取與呈現順序,但讓學生自行尋找關聯。 因此,教師組織教材與學生發現知識結構可以同時成立:前者安排學習條件,後者是學生要完成的認知活動。 四、與相近教學概念的區別 概念判斷關鍵 發現學習(發現式教學)學生從材料中找出關聯,形成概念或解答。 講解式教學、接受學習教師將已整理的內容有系統地呈現給學生;接受學習也可能有意義,不等於死背。 討論式教學以意見交換為主要活動;若討論進一步促成學生發現規律,也可用於發現學習。 情境式教學著重學習內容與情境的連結;出現生活情境本身,不足以判定為發現學習。 翻轉學習著重課前與課堂學習活動的重新安排,不能僅因學生主動操作就判定。 協同教學、適性教學前者著重教師間合作,後者著重配合學生差異;皆非「自行歸納關聯」的直接名稱。 奧蘇貝爾的前導組體是在正式學習前,提供較概括、具包攝性的引導架構,協助連結新舊知識;不等於讓學生從多個例子自行歸納共同點。史金納的操作制約著重行為與其後果的關係;迦納的多元智能著重不同智能面向。題目描述學生辨認共同特徵並歸納概念時,應選布魯納發現教學。 就十二年國教課綱總綱「學生是自發主動的學習者」而言,教師引導學生從提供的教材中發現問題關聯,進而找出解答,最能直接呈現其主動性。教師示範實作、以組織好的教材系統講述、施測後立即檢討,各有功能,但都是以教師主導為主,不能判定學生正在自行發現知識。 五、三種認知表徵 認知表徵是個體理解與呈現知識的方式。布魯納提出動作、影像、符號三種表徵。判斷時要看學生主要依靠什麼處理知識,不能只看教材名稱或學生年齡。 表徵主要依據典型行為 動作表徵實際動作、操作與行動經驗搬動積木、拼排物件、把等大積木放進長方形與正方形框架來計算邊長與面積。 影像表徵圖像、圖形或心像觀察方格圖、示意圖,藉圖像理解物件關係。 符號表徵語言、文字、數字與抽象符號以文字說明概念,或運用算式、公式表示數量關係。 三種方式可在同一學習活動中搭配使用,也不是到了較高年級便不再使用動作或影像表徵。例如,先以積木鋪排,再畫出方格,最後寫成面積算式,就運用了不同表徵。 常考陷阱 「教師應詳細說明學習情境及教材性質」:不符合發現學習。關鍵在「詳細說明」——教師預先全面講解,學生就不必自行探索。相對地,「配合學生經驗組織教材」「難度與邏輯順序配合心智發展」「難易度考量維持動機」都是符合的原則。 「教材尚未組織好,所以教師不必備課」:錯。材料須充分且經過選擇,難度與順序仍須配合學生經驗、心智發展及動機。 「教師藉由組織好的教材,有系統地講述」:這是講解式教學,與「提供未組織教材、讓學生找關聯」相反。 「只要分組討論,就是發現學習」:錯。須確認學生是否從材料中自行發現關聯、歸納概念;題目有「分組」不代表是協同教學或討論式教學。 「教師直接公布答案,再讓學生練習或測驗」:練習與回饋可促進熟練,但關鍵結論已先給出,缺少自行發現的核心歷程。 「看到實物就是影像表徵」:不能只憑看見物件判斷。實際搬動、拼排積木以理解邊長或面積,重點是操作,屬動作表徵。 「只要涉及計算,就是符號表徵」:錯。以實際鋪排積木來計算,主要依靠動作;使用算式或公式才是符號表徵的明確線索。 「具體表徵」是正式三分類之一:錯。布魯納的三種表徵是動作、影像、符號;遇到實際操作具體物,應選動作表徵。 記憶口訣 發現學習:「師供材、生找聯、再歸納。」教師準備與引導,學生探索並形成概念。 教材設計:「經驗、心智、動機;不詳講。」材料要能理解、符合發展、引起探索意願,教師不預先詳細講完。 認知表徵:「做、圖、符。」實際操作是動作,看圖理解是影像,語文算式是符號。