国中学生为什麽改变了心智模式以电学教-学序列为例.PDF

臺北市立教育大學學報 59 101 43 59 92 民 ，第 卷第一期　 - 頁 - * 林靜雯 本研究探討學生於電學教- 學序列（teaching-learning sequence, TLS ）活動中可能 30 的反應類型，及影響其修正其認知特徵之因素與來源。研究者將 位電學學習成 就及診斷式測驗成績相當的七年級生，根據其心智模式分成六小組（三種心智模式 ×TLS 設計組與傳統組）。並以設計過的電學教- 學序列及教科書中的教- 學序列， 8 分別對六小組進行 堂教學實驗，過程中並以學習歷程紀錄表，讓學生自陳認知特 徵修正情形，及影響修正的因素與來源。研究發現學生於一連串教- 學序列中，可 能的反應類型有八種。修正因素中，學生最重視新想法解決問題的能力。此外，影 響TLS 設計組修正的來源較多元，且有較多科學知識或學習經驗支持其修正。研究 者希冀這些結果能提供教師設計概念改變教- 學序列時之參考 。 關鍵詞：心智模式、教 - 學序列、電學 *東華大學課程設計與潛能開發系暨科學教育研究所副教授 60 臺北市立教育大學學報－教育類 1982 Posner 、Strike 、Hewson 與Gertzog （ ）基於Piaget 對兒童的研究及Kuhn 和 Lakatos 的認識論，建立科學教育領域第一個概念改變模式。此模式主張學習是一 種探究、理性的活動，學生必須基於可利用的證據進行判斷，而認知衝突則是導 1993 1998 致概念改變的重要因素。然而Chinn 與Brewer （ , ）以異例探究學生的概念 改變，提出學生面對異例可能的反應，並指出影響概念改變的因素不僅包括學生先 前知識的特徵外，所提供異例的特質和新理論的品質亦扮演重要的角色（Chinn Brewer, 1993; Chinn Malhotra, 2002 ）。許多研究亦顯示認知衝突僅在部分實徵上 成功，且成功的原因在其所提供的動機，若後續沒有小心地設計教學策略，學生仍 無法真正跨越學習障礙的藩籬（Clement Steinberg, 2002; Tiberghien, 1980; Treagust 2008 2001 2001 Duit, ; Vosniadou Ioannides, ）。Vosniadou 與Ioannides （ ）進一步指 出，有關認知衝突的策略通常僅注重單一另有概念，但概念改變是困難的過程，不 只牽涉到單一另有概念或信念的重組，更是心智模式、信念和預設系統長時間的交 互作用，因此需要多種教學方式和介入，而非單一的認知衝突便可以解決。綜上所 述，這些認知衝突的研究顯示單一認知衝突的設計並未能對概念改變提供保證，其 主因乃由於學生先前的知識並非獨立存在，而是處於交織的概念網絡中，而這正揭 示了針對概念網絡設計相應教學活動的重要性。是故，本研究以學生的心智模式， 而非以各個單一的另有概念為單位，參考支序分類（cladistics ）之概念演化取向所獲 得的學生電學心智模式演化路徑（Lin Chiu, 2006 ），與教育重建（educational recon- struction ）的架構（Komorek Duit, 2004 ），設計以學生心智模式為基礎之教- 學序列 （Teaching-Learning Sequence, TLS ），研究者希冀藉由此種以學生概念