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本節共分成兩部分,第一部分為提出本研究對於科學教育的啟示與反思;第二部分則進一 步對本研究提出檢討與改進,提供之後在未來研究上的建議。

一、 對於科學教育的啟示與反思

(一)對於科學教育的啟示

本研究從學生學習的根本與教師教學活動的來源設計外顯式建模文本,採用邱美虹(2014)

提出的建模歷程指標(Modeling Process Indicators, MPI)為主要架構,外顯化其建模歷程,並以 系統性的方式整合原子模型發展的概念及各模型之間的轉換等,讓學生能夠在建模歷程的架構下 學習完整的科學內容,並能夠掌握模型成分的選擇、建立正確之成分的關係、進行模型之間的效 化與比較、發覺模型失效、修正與轉換的過程,進而幫助學生對於科學模型有更好的理解。而在 本研究的結果中,顯示出明確的外顯化建模歷程可以幫助學生在模型成分與關係上的掌握,以及 知道模型的失效,使其學生可以修正及轉換至新的模型,更在概念成效與建模能力上有顯著的進 步,並能夠有較接近於科學模式之心智模式的發展,透過這些結果,也呈現出外顯式建模文本的

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有效性與重要性。又基於目前科學建模文本的缺乏(Schwarz et al., 2009)以及建模文本的需要

(Jong, Chiu & Chung, 2015),本研究之結果亦可以提供教科書編寫的參考,也能提供更有系統 性之原子模型發展單元的內容。

(二)對於科學教育的反思

根據本研究的對於科學教育的啟示,顯示外顯式建模文本的有效性,然而,本研究為首次探 討原子模型建模文本的成效,因此,在單元概念的選擇與建模文本設計的執行上均有小小的反思,

也希望透過本研究的反思能在科學教育建模文本的研究領域中能夠提供小小的幫助。

首先,於科學教育中,要如何選擇單元的概念內容進行外顯式建模文本的設計呢?也就是建 模文本有怎樣的屬性去符合哪種類型的單元概念呢?其中,Jong、Chiu 與 Chung(2015)提到建 模歷程之建模能力屬於思考的技巧,讓學生能夠進行模型的生成、驗證及重建其心智模式,然而,

在科學概念上也有許多的思考過程,因此,本研究將科學概念簡單分為「動態概念」與「靜態概 念」,其中動態概念為能夠透過思考、動手做或具體、實際的方式等來協助概念的學習,而靜態 的概念則是較無法透過具體或實際操作來完整獲得其科學概念的知識,因此,也顯示出靜態概念 是比較需要更多的學習橋樑來幫助其概念的學習,如同本研究之原子模型的單元屬於靜態的概 念,其中所涉及之實驗與實驗結果也僅能夠過影片或思考實驗來學習,又原子模型的概念內容也 較為抽象,因此,本研究透過外顯式建模文本的設計,以外顯化建模的方式幫助學習思考原子模 型之間的發展等相關概念,結果顯示出除了能提升概念上的學習成效之外,也能夠提升學生的建 模能力,也就是說,外顯化的建模歷程提供了系統化且較完整的思考架構,有助於像原子模型單 元這樣靜態概念上的學習,因此,根據以上的反思與討論,建模文本的使用是較符合需要更多思 考或是較為抽象的靜態概念上。

再者,若要進行相關建模文本的研究,其建模文本的設計極為重要,然而,建模文本的設計

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應如何執行與該注意哪些事項呢?透過本研究之外顯式建模文本的設計,除了明確外顯化各建模 歷程的描述與說明之外,也改寫內容成為想一想的思考題目,並融入閱讀重點的提示與建模練習 試題,最後,則凸顯所要建立模型之成分與關係之建模統整試題,均根據建模歷程以系統性的連 接外顯式建模文的設計內容,然而,縱使本研究結果顯示外顯式建模文本能夠完整連結各原子模 型之間的修正與轉換,也提供了原子模型成分與關係的建立,但是,同時也顯示了在外顯式建模 文本中,各建模歷程內容的考量不夠仔細,太過於強調模型之間的連結,而忽略了其他建模歷程 應有的完整內容,例如在高階建模歷程(如:模型分析與應用)中,學生無法僅透過閱讀來理解內 容,因而影響學生在建模能力試題上的表現,因此,本研究認為在建模文本的設計上,除了要以 系統性的建模歷程來連結單元概念之外,亦要更仔細考量各建模歷程在單元內容中的完整性,應 配合補足建模歷程下所缺少的內容,例如:增加該建模歷程的內容、提示、練習試題或想一想試 題等。

二、 建議

(一) 研究執行之建議

由於本研究的執行是以借課以及利用自習課或早修時間,進行文本的閱讀、試題的施測,以 及晤談,因此,在研究過程中會受到學校教師與課程進度、月考…等活動之影響而無法順利借課 進行研究,導致在研究資料蒐集上會拖延較長的時間,因此,建議本文閱讀之相關研究,若本身 為學校之代課代理或正式教師,在研究安排上會較容易實施,可以以身本教授之課程內容為主要 設計單元,不僅能夠於課程進度上有所進度,亦能夠進行研究的施測。或是能夠在暑假或寒假之 較長時間而沒有學校進度壓力之下,進行文本閱讀的研究,較能夠有效率地進行資料的蒐集與研 究。

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(二) 文本使用之建議

根據本研究結果顯示,三種文本均能夠提升學生之建模能力,但是,學生於較高層次之模型 分析與模型應用上,由於無法僅透過閱讀的方式理解文本內容,而表示出需要有教師從旁的協助,

因此,本研究建議文本的使用亦能夠融入教學中進行檢測,去除學生對於文本內容無法理解的狀 況,更能夠進一步分析不同文本於較高建模歷程之建模能力的影響。

另一方面,學生對於文本內容沒有理解的情況,也顯示出本研究對於文本檢測的方式(學習 單、重點畫記與文本練習試題)不夠完善,是由於本研究強調模型選擇、建立、修正與轉換的內 容,而沒有考量到高層次之模型分析與應用的內容對於學生而言難以理解,因此,本研究建議能 夠在本文檢測的方式中強調高層次而較難理解之建模歷程內容的試題,找出學生不能夠理解的範 圍,在透過引導試題的方式或是晤談引導學生能夠理解較複雜的內容,以減少學生因為不理解而 表現不佳,進而無法真正檢測到學生建模能力的情況。

(三) 未來研究之建議

本研究在原子模型發展之外顯式建模文本的研究中,顯示出外顯式建模文本有助於學生概念 的學習與建模能力,更能夠提升學生的心智模式至較接近於科學的模式,但可惜的是,無法再進 一步分析學生的建模能力的層級,由於本研究在研究設計上,沒有仔細考量到建模能力層級的能 力指標,而造成缺乏分析建模能力層級的研究工具,因此,無法進行更深入的分析,也建議未來 欲在建模能力相關的研究上著墨,要適當分析單元內容與考量建模能力分級的需要,進而設計好 適合的研究工具。又加上目前於科學教育中,建模文本的研究少之又少,也建議能夠多在建模文 本研究中進行著墨、研究,發展更多建模文本的相關研究。

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參考文獻

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參考文獻

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二、 英文部分

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