結合行動科技的博物館教育應用研究趨勢:2010-2019學術期刊文獻回顧

黃國禎/臺灣科技大學數位學習與教育研究所

1. 研究動機及目的

近年來,行動設備在非正式學習環境的應用上受到許多關注,博物館學習是非正式學習領域的重要研究課題,運用科技協助學習者進行相關領域知識(例如:科學、歷史、藝術、語言等)的探索和學習(Hou et al, 2014; Smørdal et al, 2014; Tu & Hwang, 2018)。以博物館結合行動科技為基礎的學習環境,不僅能支持傳統的課程,更能支援教師發展運用行動科技的學習活動,藉以促進學習者的學習動機和態度(Tsai et al., 2012)。學者們指出,藉由位置感知(location-aware)的功能融入進博物館的學習環境中,學習者可以真實地從數位世界的環境獲得學習資源,為各種戶外(例如公園、林地)與室內環境(例如博物館、學習中心、實驗室)提供學習者不同的學習體驗空間 (Chu et al., 2010; Wang et al., 2017)。

在博物館學習的環境中,行動科技扮演著學習指引的角色,提供數位資源給予學習者(Sung et al., 2010; Vavoula et al, 2009);導入行動學習策略於博物館學習的活動,例如:採用探究學習模式(Chu et al., 2019; Li et al., 2019)、結合情境感知的學習情境(Chen & Chen, 2018; Tu, 2019),則可為學習者提供主動式與適應式服務,進而培養學習者的問題解決能力,獲取更深層的知識內容與增加學習的有效性(Wang et al., 2017)。

然而,科技並不會主動帶來行動學習,需要了解學習者的關注,搭配合適的行動學習模式或策略,才能達到無所不在學習的效益 (Lai & Hwang, 2015; Wang et al., 2009)。而目前並未有研究針對博物館支持行動學習的策略與研究議題進行近十年的文獻回顧,故本研究以2010~2019年在Elsevier的Scopus文獻資料庫進行文獻審查與分析,以第一個時期(2010 ~2014年)與第二個時期(2015 ~2019年)進行探討,提出一些博物館支持行動學習的研究課題,作為博物館支持行動學習的相關研究參考。

本研究的研究問題如下:

(1)2010 ~2019年,博物館採用哪些行動學習的策略?

(2)2010 ~2019年,博物館支持行動學習的研究議題有哪些?

2. 研究方法

本研究透過Scopus文獻資料庫進行搜尋2010~2019年間期刊發表的博物館支持行動學習之文獻。首先搜尋在文獻主題、摘要和關鍵詞中出現”博物館(museum)”與”行動學習(mobile learning)”或”無所不在學習(ubiquitous learning)”的相關文獻,共獲得105篇文獻。將文獻類型限縮為“文章(article)”後,保留42篇文章。再根據人工審視剔除重覆、與探討主題無關的研究,最後以34篇文章進行分析與探討。圖1為2010~2019年間以博物館為研究場域的行動學習研究分佈,第一個時期(2010~2014年)為15篇文章,第二個時期(2015 ~2019年)為19篇文章。

圖1、2010年~2019年在博物館支援行動學習的發表文獻

本研究以Hsu等人(2012)提出的科技學習模型(Technology-based Learning model)為文獻回顧基礎,從行動學習策略、應用領域、研究議題進行博物館支持行動學習的文獻回顧。並依據Chang、Lai與Hwang(2018)、Hwang與Tsai(2011)和Tu與Hwang(2018)提出的編碼內容作為參考,包含行動學習策略、應用領域、研究議題。在編碼的過程中,由兩位經驗豐富的研究人員,根據編碼針對文獻進行閱讀和分類,若遇到編碼值不一致,研究人員會討論直到達成協議。針對編碼的說明如下:

(1) 行動學習策略

本研究依據Lai與Hwang(2015)提出之十種常見支持行動學習的策略進行編碼,參見表1;其中未涉及學習活動設計策略即為沒有結構化的學習活動設計或該研究主要為文獻回顧、趨勢分析等。

表1、十種常見行動學習策略(Lai & Hwang, 2015)

(2) 應用領域

本研究將研究應用的學習內容分為(a)科學(包含物理、化學、生物等)、(b)數學、(c)藝術、(d)語言、(e)歷史文化、(f)工程及電腦、(g)醫學護理、(h)商業、(i)二種以上、(j)無。二種以上學習領域即為該研究有二種以上學習科目。未涉及學習科目表示該研究為文獻回顧、趨勢分析。

(3) 研究議題

本研究將研究議題分為認知、情意、技能、學習行為、相關性、設計行動學習系統、文獻回顧或趨勢分析和其它等面向。設計行動學習系統指的是提出行動學習相關系統的架構或概念;文獻回顧或趨勢分析,其主要為回顧博物館支持行動學習的文獻或趨勢分析。

3. 結果與討論

(1) 行動學習策略

2010~2019年博物館支持行動學習策略之研究,從表2可得知,採用的行動學習策略依序為探究學習模式(17篇文章)、情境式行動學習(7篇文章)、遊戲式學習(5篇文章)、心智工具(1篇文章),以及未涉及行動學習活動策略(4篇文章)。由此得知,在博物館支援行動學習的研究中,行動學習策略一直備受關注,能讓學習者訪問數位學習內容外,較常採用的行動學習策略則以探究學習模式、情境式行動學習為主。隨著行動科技的技術日趨成熟,博物館支援行動學習的研究,採用的行動學習策略也愈來愈多元,例如:學習者可以在真實世界的學習環境,連結數位學習資源,透過將情境感知的知識地圖融入學習活動,不僅能提高學習動機與採用意願,也能提高學習效果(Wang et al., 2015)。此外,本研究發現2010~2019年博物館支持行動學習研究,並未採用同儕互評法、錄影分享法、共享協作平臺、主題式討論區與專題導向學習法等行動學習策略。

表2、2010~2019年博物館支持行動學習策略之文獻發表分佈

由圖2可得知,各期博物館支持行動學習在應用領域的分佈。從應用領域的角度來看,前三名依序為科學(包含物理、化學、生物等)(32.4%)、歷史文化(26.5%)、藝術(16.6%)。比較兩個時期博物館支持行動學習的應用領域分佈,最早被應用在科學與歷史文化領域,然而文章成長量最多的應用領域則為科學。此外,本研究發現應用在數學、工程及電腦、商業的相關領域較缺乏。

圖2、各期博物館支持行動學習在應用領域之文獻發表分佈

表3為2010~2019年博物館支持行動學習策略之應用領域分佈;探究學習模式被歷史文化(6篇文章)領域採用較多,第二為科學(5篇文章),第三為藝術(3篇文章)。情境式行動學習被科學領域(4篇文章)採用最多,其次為藝術(1篇文章)、語言(1篇文章)、歷史文化(1篇文章)。遊戲式學習被藝術(2篇文章)和歷史文化(2篇文章)領域採用較多,其次為科學(1篇文章)。而有4篇論文為文獻回顧、趨勢分析,故未涉及應用領域與學習策略。

表3、不同應用領域在博物館支持行動學習策略之文獻發表分佈

(2) 研究議題

圖3顯示兩個時期博物館支持行動學習研究之討論議題數量,以情意面和認知面構成大部份的研究議題,例如:調查學習者對博物館支持行動學習的感受、使用動機與態度、科技接受度、問題解決能力傾向等(Chen & Huang, 2012; Tu, 2018),以及評估學習者的學習成就、高層次思考能力與合作及溝通等(Sung et al., 2010; Vavoula et al, 2009)。以兩個時期相較,研究討論議題數量成長最多的為認知面向。在第一個時期的博物館支持行動學習研究之討論議題數量,依序為情意(10篇文章)、認知(5篇文章)、學習行為(4篇文章)、相關性(2篇文章)、設計行動學習系統與文章回顧或趨勢分析(各1篇文章)。在第二個時期的博物館支持行動學習研究的討論議題則越發多元,依序為情意(15篇文章)、認知(13篇文章)、學習行為(6篇文章)、相關性(3篇文章)、其它(例如:學習風格、問題解決能力等,共3篇文章),以及技能、設計行動學習系統與文章回顧或趨勢分析(各1篇文章)。

圖3、各期博物館支持行動學習的研究議題之文章發表分佈

4. 結論與建議

本研究以Hsu等人(2012)提出科技學習模型(Technology-based Learning model)為文獻回顧基礎,回顧十年來(2010~2019年)在Scopus文獻資料庫中有關博物館支持行動學習發表文章的研究。由數據分析的結果,本研究針對研究問題提出幾個發現:

(1) 博物館支持行動學習的學習策略,最常採用探究學習模式,其次為情境式行動學習

博物館採用的活動設計策略較多元,例如:探究學習模式、情境式行動學習、遊戲式學習、主題式討論區、心智工具等。學習者透過行動科技與智慧型手機掃描QR code,即可閱讀博物館或畫廊的展品介紹與學習內容,或透過行動載具與虛擬專家進行討論,以增進學習者更深層次的學習(Martin & Ertzberger, 2016)。博物館支持行動學習於應用領域的部份,以科學(包含物理、化學、生物等)領域應用最多,其次為歷史文化,並發現博物館支持行動學習的研究,在數學、工程及電腦、商業與語言等領域具發展的潛力。學者指出,在博物館情境感知的學習環境中,可以透過有趣、豐富的內容,以及無所不在、主動與適應式服務,促進學習者的學習體驗,除了能增進知識,亦能促進學習者的語言與溝通能力(Wang et al., 2017)。

(2) 博物館支持行動學習的研究以探討情意面和認知面構成了大部份的研究議題

博物館支持行動學習研究之研究議題,以討論情意、認知面最多。在情意面的部份,多數討論學習者的學習態度及動機,以及了解學習者的意見、感受,與探討學習者對博物館支持行動學習的有用性、易用性與採用意圖等(Chen & Huang, 2012; Wang et al.,2015)。在認知面的部份,以討論行動學習對學習者的學習成就影響為最多,以及測量學習者的高層次思考能力(Reynolds et al., 2010; Vavoula et al, 2009; Wishart & Triggs, 2010)。而近年來開始其他議題亦逐漸增加,如探討不同學習風格在學習成就的差異(Chen & Chen, 2018; Li et al., 2019),或探討學習者的問題解決能力、自我學習能力對學習偏好的關係(Tu, 2018)。顯少研究討論到技能、學習行為、相關性的議題,其則較具有發展空間,例如:分析行動科技輔助學習者在操作數位圖書館的學習歷程之行為模式(Chen & Lin, 2014)。

本研究存在某些局限性。首先,本研究回顧博物館支持行動學習的研究僅限於2010~2019年在Scopus文獻資料庫的文章;其次,本研究僅針對行動學習策略、應用領域和研究議題之面向探討。在行動科技時代博物館研究的應用與建議如下:(1)探究博物館支持行動學習策略的應用,尤其同儕互評法、錄影分享法、共享協作平臺、主題式討論區與專題導向學習法等。(2)探討學術博物館結合不同行動學習策略對不同學習領域的影響(例如:STEM、語文、數學或工程等)。(3)調查學習者或教師對博物館支持行動學習之其他情意面(例如:學習焦慮)和學習行為(例如:不同類型學習者的學習行為差異)。而除了以教師、學生、館員為研究對象外,更可思考從博物館志工與參觀者之角度探討。

參考文獻

Chang, C. Y., Lai, C. L., & Hwang, G. J. (2018). Trends and research issues of mobile learning studies in nursing education: A review of academic publications from 1971 to 2016. Computers & Education, 116, 28-48.

Chen, C. C., & Chen, C. Y. (2018). Exploring the effect of learning styles on learning achievement in a u-Museum. Interactive Learning Environments, 26(5), 664-681.

Chen, C. C., & Huang, T. C. (2012). Learning in a u-Museum: Developing a context-aware ubiquitous learning environment. Computers & Education, 59(3), 873-883.

Chen, C. M., & Lin, S. T. (2014). Assessing effects of information architecture of digital libraries on supporting e-learning: A case study on the Digital Library of Nature & Culture. Computers & Education, 75, 92-102.

Chu, H. C., Chen, J. M., Hwang, G. J., & Chen, T. W. (2019). Effects of formative assessment in an augmented reality approach to conducting ubiquitous learning activities for architecture courses. Universal Access in the Information Society, 1-10.

Chu, H. C., Hwang, G. J., & Tsai, C. C. (2010). A knowledge engineering approach to developing mindtools for context-aware ubiquitous learning. Computers & Education, 54(1),289–297.

Hou, H. T., Wu, S. Y., Lin, P. C., Sung, Y. T., Lin, J. W. & Chang, K. E. (2014). A blended mobile learning environment for museum learning. Educational Technology & Society, 17, 207–218.

Hsu, Y.C., Ho, S.N., Tsai, C.C., Hwang, G.J., Chu, H.C. & Wang, C.Y. (2012). Research trends in technology-based learning from 2000 to 2009: A content analysis of publications in selected journals. Journal of Educational Technology & Society, 15(2), 354-370.

Hwang, G. J., & Tsai, C. C.. (2011). Research trends in mobile and ubiquitous learning: a review of publications in selected journals from 2001 to 2010. British Journal of Educational Technology, 42(4), E65-E70.

Lai, C. L., & Hwang, G. J. (2015). High school teachers' perspectives on applying different mobile learning strategies to science courses: the national mobile learning program in Taiwan. International Journal of Mobile Learning and Organisation, 9(2), 124-145.

Li, W., Chiu, C. K., & Tseng, J. C. (2019). Effects of a Personalized Navigation Support Approach on Students’ Context-Aware Ubiquitous Learning Performances. Journal of Educational Technology & Society, 22(2), 56-70.

Reynolds, R., Walker, K., & Speight, C. (2010). Web-based museum trails on PDAs for university-level design students: Design and evaluation. Computers & Education, 55(3), 994-1003.

Smørdal, O., Stuedahl, D. & Sem, I. (2014). Experimental zones: two cases of exploring frames of participation in a dialogic museum. Digital Creativity, 25, 224–232.

Sung, Y. T., Hou, H. T., Liu, C. K., & Chang, K. E. (2010). Mobile guide system using problem‐solving strategy for museum learning: a sequential learning behavioural pattern analysis. Journal of computer assisted learning, 26(2), 106-115.

Tsai, P. S., Hwang, G. J., Tsai, C. C., Hung, C. M., & Huang, I. (2012). An Electronic Library-based Learning Environment for Supporting Web-based Problem-Solving Activities. Educational Technology & Society, 15(4), 252-264.

Tu, Y. F. (2018). Factors affecting students' behavioural intention in museum-based context-aware ubiquitous learning activities. International Journal of Mobile Learning and Organisation, 12(4), 311-335.

Tu, Y. F., & Hwang, G. J. (2018). Trends of library-associated mobile learning based on a review of academic studies published from 2007 to 2016. The Electronic Library, 36(5), 875-891.

Vavoula, G., Sharples, M., Rudman, P., Meek, J., & Lonsdale, P. (2009). Myartspace: Design and evaluation of support for learning with multimedia phones between classrooms and museums. Computers & Education, 53(2), 286-299.

Wang, S. L., Chen, C. C., & Zhang, Z. G. (2015). A context-aware knowledge map to support ubiquitous learning activities for a u-Botanical museum. Australasian Journal of Educational Technology, 31(4), 480-485.

Wang, Y. S., Wu, M. C., & Wang, H. Y. (2009). Investigating the determinants and age and gender differences in the acceptance of mobile learning. British Journal of Educational Technology, 40(1), 92-118.

Wishart, J., & Triggs, P. (2010). MuseumScouts: Exploring how schools, museums and interactive technologies can work together to support learning. Computers & Education, 54(3), 669-678.