教學取向

建構論者認為知識是經由學生自我觀察外在事物後，透過探索、體會、省思 等思考活動而建立的，強調以學生為中心的學習環境。在建構論的主張下，教師 所扮演的角色由「知識的傳授者」蜕變到「知識建立的協助者」。這種學習觀點 的改變，和現今電腦資訊使用於教學的發展有著一定的關連，早期的電腦科技發 展著重於利用科技提供學習情境和學科知識，讓學生從電腦學，仍是著重於使用 電腦科技當作知識傳授者，在概念建構的方式仍以教師為中心，電腦資訊科技只 是當作一種不同的傳播媒體；現今的電腦科技發展著重如何把科技當成學習工 具，學生利用這些工具發展知識，也就是學生將這些科技工具當成學習夥伴，以 學生為中心，利用電腦科技媒介能夠主動建構知識。學生與科技間的關係如同學 生與老師間的關係，由「從科技學」轉變成「用科技學」（張國恩，2002）。

一、分析教師中心和學生中心的差異

張春興（1996）指出教學策略是指教師教學時有計畫地引導學生學習，而達 成教學目標所採行的一切方法。王文科（1995）則認為教學策略是泛指教師運用 提供教材的方法、程序與技術，以達成有效成果而言。李隆盛（1995）同時從「教 師教學」與「學生學習」兩個角度來思考，認為「教學策略是一循序性安排的教 學活動，而這教學活動是經過一段時間，且欲達成預期的學生學習成果」。教學 策略的運用，主要目的是要讓教師教學能夠有效率又有效能，使學生的學習能夠 積極參與，以達到教學的重要目標。根據以上文獻可以發現，所謂教學策略皆以 達成教學目標為最終目的，而為了達成此教學目標所作的一系列有意義的安排，

如：一開始的目標陳述、動機引起等；以及教學過程中安排學習順序、選擇學習 方法、內容的陳述、教學媒體的運用等；乃至最後階段的檢驗學習成果、教師自 我檢測以改善教學等，都可視為教學策略的運用。

近年來隨著認知理論的興起，對於教學取向的運用逐漸發生轉變，從以教師

為教學主體的直接講述教學法到以學生為教學主體的建構式概念教學法。綜合張 春興( 1996）的看法，近年來教育心理學流行有關教學策略的兩種取向：其一為 教師主導的教學取向；其二為學生自學的教學取向；以及 Chang（2003）針對兩 種教學取向的主要對象不同時所擁有的看法，將兩種教學取向的實行特色和對學 生的幫助加以分析如下：

由教師主導的教學取向，別稱指導教學，特別強調教師對教材的講解，所以 又稱為明示教學，運用於教室內教學。大致遵循五個步驟：「從舊經驗引導新學 習」、「明確地講解教材內容」、「輔導學生做即時練習」、「從回饋中做錯誤校正」

以及「讓學生獨立完成作業」。一般而言，傳統以教師為中心的教學能幫助學生 在較短時間內獲得較大量的知識及了解主要概念，因此能協助學生獲取科學知識 並且能應用知識去面對新的問題或情境。換句話說，傳統以教師為中心的教學重 視大量的知識與技能，對於學生學會基本技能與基本觀念應該是較有幫助的。

而由學生自學的教學取向，融合布魯納的發現學習論與人本主義的學習理 論，在實際教學的特點上，大致包含：1、在教師引導下發現學習：強調教材結 構性，加重教師為學習輔導者促進者的角色。2、在合作學習中追求新知：教師 參與引導而不主導。3、寓求知於生活的教學活動。在學生為中心的情境中，比 較重視特殊形式知識的了解以及應用，對於學生學習較高階層次的概念應該較有 幫助。

沈中偉（2004）也指出直接講述教學法的缺點在於不易長久維持學生的注意 力，僅適合低層次的教學目標，不適用於學生創作、解決複雜問題之類的教學目 標，偏重知識的傳輸，難以培養學生自主學習的習慣等。

統整林建志（2008）和蕭建華（2004）對教師中心和學生中心兩種不同的教 學取向進行比較，進行說明如下表 2-4-1

表 2-4-1 兩種教學取向的比較

高學生去探索的動力。

（二）名詞（概念）引入階段，開始於一個或多個新條件的引入，可能由 老師、課本、影片或其它媒體將條件引入，此階段是延續探索階段，

兩者是直接關連的。

（三）概念應用，讓學生將學習到的新條件或是建立的新概念應用於其他 例子上。是學生建立新概念時一個必要且重要的階段，多次的應用 可幫助理解力較慢或缺乏經驗的學生，以增強他們新概念的建立。

學習環是彈性可變通的，對年輕幼童及對特定現象缺乏直接科學經驗者，探 索階段需包含直接的科學經驗，但並非所有的探索階段都需這麼做。可以運用多 種多樣化的學習型式進行探索，例如：講課、實驗、閱讀及討論等，學習環的教 學型式可以改變，但三個階段的順序絕不能變換或刪除，若順序更換或有某個階 段被刪除忽略掉，就不能稱之為學習環。

因為探索的階段可以變動的，可運用多種不同的情境讓學生進行觀察體驗，

本研究中將教師展示教學組的探索階段，設定為電腦模擬軟體只能由教師展示給 學生觀察，學生觀察紀錄後進行討論；另一組為學生自控操作學習組，操作組的 探索階段可以自行操縱電腦模擬軟體，並在過程中進行觀察、紀錄與討論。兩組 在完成探索階段後，才在教師的引導下進行概念引入和概念應用的階段，利用學 習環的教學模式，來探討學生在不同教學取向中使用電腦模擬軟體，概念學習的 狀況。

三、不同學習取向與電腦模擬

在政府的政策下，資訊融入教學與電腦相關硬體設施的配置逐漸符合學校需 求，近年來在國內的研究中，針對電腦模擬軟體應用在教學中的文獻日益增加，

但是大多數的文獻著墨於設計電腦模擬軟體，或者比較資訊融入教學和傳統講述 教學的差異，較少文獻討論電腦模擬軟體的使用過程中，教學取向差異對學生學 習的影響，在此針對學習取向與電腦模擬兩個面向，收集以下幾篇較相近的研究

進行分析。

范光仁（2003）針對九年級學生「酸鹼」單元的教學，透過不同的教學策略，

包括傳統講授學習法、虛擬實驗室電腦輔助學習法及傳統講授搭配虛擬實驗室電 腦輔助學習法，結果發現在教學後各組都有顯著的學習成效，學習動機也有顯著 的提高，但是不同教學策略的學生之間學習成效沒有顯著差異。這可以說明虛擬 實驗教學軟體雖然在學習成就及學習態度上有提升的作用，但不能完全取代傳統 的實驗。

黃雅鈴（2004）以兩種不同方式將電腦模擬軟體融入「力與運動」教學，將 九年級學生分為教師利用單槍引導教學和學生自控模擬學習，結果顯示兩組學生 的學習成就在教學後有明顯的進步，但是組間沒有顯著的差異；以成就分組來看 高成就的學生不論在哪一組，進步幅度和記憶保留情況都較佳，中成就組以學生 自控操作學習情境表現較佳，低成就組則以教師引導教學的情境下進步幅度較 大。以質性資料分析，教師引導班級較多問答形式，大多為教師的提問，且多為 非學習單的概念問題，學生自控班級以陳述性互動方式較多，但是對低成就者較 不利，會有較高比例的非投入性對話。

洪妤如（2005）探討兩種不同功能的模擬軟體，一個模擬軟體具有操作功能，

另一個只有視覺化模擬，用在科技系大二學生的課後複習工具，結果顯示：視覺 化模擬加上操作功能的學習活動，其成效大於僅用視覺化功能之學習活動，而且 探索式的學習模式，可以自行調整操作軟體的速度，經過操作後也可以重複進行 模擬，釐清概念，增加學生的學習成效，學生本身也相當肯定此視覺化模擬加上 操作的學習方式。

陳怡仁（2007）透過不同的多媒體呈現形式進行教學設計，來探究七年級學 生進行遺傳單元的學習，其中包含兩種的多媒體形式：動畫與模擬，結果發現使 用動畫比使用模擬有較好的學習效果，可能原因是學生在操作模擬軟體時會因為 緊張、膽怯而亂按，忽略了要傳達的概念，所以在選擇使用動畫或模擬的互動方 式前應先確定概念的屬性，模擬動畫是合適用在較複雜、抽象、具連續性且難以

理解的科學概念教學，一般簡單或記憶性的概念，使用模擬教學反而沒有效果。

綜合上述研究發現，教師中心和學生中心的資訊融入教學取向皆有其特色和 教學上的優缺點，因此本研究採用兩種不同的教學取向來使用電腦模擬軟體，進 行學習環的教學過程，探討學生在學習遺傳單元時，對概念學習產生的影響。

第參章 研究方法

本章的目的主要在說明本研究的設計與研究流程，共分為四節，分別是研究 流程、研究對象、研究課程設計、資料收集與分析，在以下各節將會詳細說明。

第一節 研究流程

本研究的主要目的是想了解在生物科的遺傳概念教學過程中，使用電腦模擬 軟體的教學取向不同，對於學生學習成就以及概念改變，是否會有影響。

初期先針對學生學習遺傳概念時，容易產生的另有概念為方向，閱讀相關論

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