本節分析後設認知、論證和 NOS 觀之間的關係,主要以質性分析為主進行 探討。
一、學生論證分析結果
由上述性別與學習成就的訪談質性資料可知,學生在若干活動後可能會轉 變他們對 NOS 的觀點。那到底是哪些活動可能對學生產生 NOS 觀轉變的影 響?
由於論證班與論證省思班都是有參與六個活動論證學習的班級,學生學習 論證的情形已於表 3-30、表 3-31、表 3-32 分別呈現主張編碼、理由編碼與證據 編碼,皆分為 0-3 四個等級的編碼。而分析的資料來源是教室錄影音與活動學 習單。其中學習單資料量最大,都是以全班學生學習單為分析對象,來瞭解學 生學習論證的成長過程,人次以百分比結果呈現於表 4-23。
若將表 4-23 活動一、二是為前期,二、三為中期,四、五為後期,並分別 將編碼比例合計來瞭解學生在活動階段的論證差異。論證班在主張範圍,若又 將編碼 0-1 視為較不佳的表現,2-3 是較佳的表現,則論證班前期到後期似乎沒 有進步。論證省思班則在中期有退步,但在後期是超越論證班的。
理由範圍裡,論證班的理由從前期到後期雖有進步,但大多數學生是表現 不佳的。論證省思班學生則是進步更明顯,到後期表現較佳的比例超過不佳的 比例。證據範圍裡,是論證班進步較多,前期到中期與後期,較佳的比裡增加 較多。論證省思班到中期有退步,雖然到後期也有進步,但表現較佳的比例較 論證班低。
表 4-23
S:理由,實驗時,冷空氣和暖空氣在一起會形成小水珠。
S:證據,從剛才的實驗中,知道暖空氣和冷空氣相遇形成小水滴。
S:主張,如果暖空氣勢力比冷空氣強,會形成暖鋒,會使通過暖鋒的地方溫度 增高。
(主張像推理,且與主題鋒面降雨成因略有脫鉤)
主張編碼:1 理由編碼:2 證據編碼:2 (3.2.14)
活動二為何鋒面下方易降雨 論證省思班第四組 S:理由:我認為下雨是受滯留鋒的影響。
S:證據,冷鋒暖鋒實力相當時,形成滯留鋒。也可以解釋成今天作的實驗,熱 水代表地表上的水,冰塊是冷氣團,灰塵是使用煙。
S:主張,我發現滯留鋒下方會下雨。
(主張與理由之間像繞口令,沒有實質內容)
主張編碼:1 理由編碼:1 證據編碼:2 (3.2.24)
活動四地磁會移動嗎 論證班第四組
S:證據,加拿大在這邊,地磁在加拿大這邊,離北極點一千多公里(指著 圖),每年現在往北極靠近幾十公里。
T:理由呢?
…
S:理由,我認為地磁不會轉變,因為地球不會上下移動。
S:主張,地磁會轉變。
(理由與主張、證據不一致,主張敘述過於簡略)
主張編碼:1 理由編碼:0 證據編碼:2 (3.4.14)
活動四地磁會移動嗎 論證省思班第四組
S:理由,我認為地磁反轉的時候南北極磁力減弱,而發生反轉,需要幾千年或 更久的時間。
S:證據,查維基百科,知道需要幾千年甚至更久會地磁反轉。但地磁的變動是 每分每秒在發生。
S:主張,所以我們主張地磁是會移動,甚至轉變。
(每項都有達到論證基本要求)
主張編碼:2 理由編碼:2 證據編碼:2 (3.4.54)
活動六環形導線如何有磁力 論證班第三組
S:理由,我認為受到電流影響會使指針偏轉。正極往西方偏轉,負極往東方偏 轉。
S:證據,從百度百科知道,用右手握住通電螺旋管,四指彎曲與電流方向一 致,大拇指那端是 N 極。第二就是從剛剛實驗知道,正極往西方偏轉,負 極往東方偏轉…(學生示範螺旋導線的安培右手定則)
…
S:主張,我主張電流會影響指北針偏轉(產生吸力和斥力),它的方向(N 極)可以靠安培右手定則找出。
(理由雖與主張有關,但卻與主題無關。證據內容較豐富且與主題有關)
主張編碼:1 理由編碼:0 證據編碼:3 (3.6.13)
活動六環形導線如何有磁力 論證省思班第二組
S:理由,用右手握住螺線管,四指彎曲與電流方向一致,拇指所指的那一端就 是磁場 N 極方向。
S:證據,經我們查資料發現電流和電流激發磁場的磁力。
S:主張,磁感線方向,磁體外部磁感線由 N 極向 S 極,磁體內部是 S 極向 N 極。
(證據與主張、理由雖有關,但有點脫鉤)
主張編碼:2 理由編碼:2 證據編碼:1 (3.6.22)
從以上資料交集的結果,可知論證班只有在證據的進步超過論證省思班,
在主張與理由範圍是論證省思班表現相對較佳的。也可知,論證省思班不只在 NOS 觀點較論證班接近大慧法諮詢結果觀點,論證的成長也較論證班好。
此外,檢視小組錄影音,發現論證與論證省思班同樣第三組學生,小組合 作與否有差異,舉例如下:
活動六環形導線如何有磁力 小組合作:
S1:我們先上去講好不好?
S2:誰要上去講?
S2:他
S1:下面怎麼寫呢?
S2:要討論
…
S3:剛剛我們就已經把資料查好了。
……
(3.6.23)
活動六環形導線如何有磁力 小組不合作:
S1:東邊…東邊 S2:哪是東邊…
S1:先做這,你看,往西北。
S2:你們不要這樣,走開…壞掉了(組內男生破壞女生的工作)
T:現在改成相反方向,會怎樣?
S1:往西
S2:不要敲,很吵(組內有男生反對某男生的吵鬧)
S1:它通電了
S2:會壞掉啦(一直有組員干擾做實驗的同學)
(3.6.33)
將各活動學生合作與不合作次數呈現於表 4-24。發現論證班問題主要不在 合作次數,而在不合作情形一直未改善,反觀論證省思班從活動二後就未有錄 音顯示不合作情形。
表 4-24
論證班與論證省思班活動合作與否次數表
合作與否 活動一 活動二 活動三 活動四 活動五 活動六
論證 合作 0 3 1 4 4 2
不合作 0 3 1 1 2 4
論證 省思
合作 3 0 0 5 5 4
不合作 3 0 0 0 0 0
二、學生後設認知分析結果
學生的五種後設認知策略,如:預測、計畫、監控、調整、評估等策略也 都可能影響論證省思班學生論證與 NOS 觀點的表現。其中以上五項當初在活動 過程中,透過學習單或教師的提示,希望能激發出學生這些後設認知策略,學 生再將對論證或 NOS 的省思寫在學習單。由於在論證過程與此五項後設認知策 略有關聯,但活動過程中,請學生省思 NOS,不太可能涉及到預測、計畫與評 估,只有監控與調整策略。即學生是否有填寫或未填寫,為監控策略。調整策 略則是看學生填寫的 NOS 是否有轉變。
以上編碼原則與範例已於表 3-33、表 3-34、表 3-35、表 3-36、表 3-37 陳 述,在此不再贅述。而學生的後設認知策略次數比例是以有小組錄音的第三組 為研究對象,學習單填寫的次數比例是以第三組組員填寫與否來區分編碼,詳 如表 4-25。
從表 4-25 兩方資料交集來看,除了預測之外,其他項目的後設認知在後期 活動五、六都比活動一、二前期或中期的活動三、四使用了更多的後設認知於
小組的論證學習。其中計畫策略是進步最多的,顯示學生越來越熟悉論證之
進步。但本研究重點是論證省思班學生在何活動時開始轉變了他們對 NOS 的觀 點。故需要對監控與調整策略與 NOS 觀之間進一步探討。
活動二 為何鋒面下方易降雨
T:請大家寫學習單的時候,記得寫省思。證據和主張要有一致性。例如寫鋒面 的東西,不要寫到糖溶解的事…
S:為什麼鋒面這裡雲量會增多?(第三組學生問老師)
T:你要去查證據啊!證據越多,別人就無法挑戰!
S:下課繼續寫!
(第一節課結束,下課時,好幾個學生在查電腦)
…
第二節課開始
S1:你要想為什麼鋒面下方會下雨 S2:因為冷空氣和暖空氣交界
S1:所以主張可以寫滯留鋒下面會下雨 S1:我的字很小
S1:我剛剛都一直提供意見。如果我上去講,一定會被挑戰!
(學生已經在分工) (3.2.53)
(學生對論證工作有計畫與監控策略)
活動四 地磁會移動嗎
(老師獎勵有帶資料的同學)
(第三組在討論)
S1:我們兩個一起 S2:你會背嗎?
S1:地球磁場…
S1:地磁不是固定的,每年會移動數英里。然後磁北極…
(第一節課結束,很多學生在教室後面查資料)
…
第二節課開始
T:剛剛小瑄說想把他預測寫在主張裡,但是你要有證據,查電腦的,或是其他 地方的證據。還有這些省思問題,也要記得寫喔!
(第三組)
S1:我已經想過了,這樣寫…
S2:還害我查資料 S1:我畫一下圖 S2:我看一下 S2:證據和主張...
S2:證據等一下我講
S2:地磁逆轉會伴隨磁場強弱轉變…
S1:他說他會上去講
… (3.4.53)
(學生有計畫、監控與調整他們的論證相關工作)
活動六 環形導線如何有磁力 T:請寫下證據、理由和主張
T:還有推理和觀察和實驗的關係密切嗎?
T:經小組討論後,你們看法會跟大家一樣嗎?
T:如果有不一樣,你都把它寫下來。
T:下課了,資料放教室的可以回去拿喔!
(第一節課結束,班上有 8-9 人留下來寫學習單,有 2-3 人查電腦資料)
…
第二節課開始
(老師到各組巡)
T:你們班很棒。剛剛有人說可不可以把前面的推測寫到理由,因為之前的預測 和結果不一樣,做完實驗想調整。你們就把調整結果直接寫在論證裡就好 了。
S1:你看他這邊寫厄司特。
…
S1:你要寫什麼?
S1:我覺得他寫得蠻好的!
…
S2:我有看過(理解)
S2:想法不同的可以再提出意見啊!
S2:抄是沒用過頭腦。跟有經過想過不一樣。
S2:我記得厄司特沒有研究,是安培 S2:都有研究,安培比較詳細
S1:這個可以,比較清楚 S1:少寫了一個字,磁力
… (3.6.53)
(在這建構論證的過程中,學生有計畫、監控與調整自己的論證)
表 4-26 呈現的是第三組學生在六個活動學習單上對 NOS 觀點的監控與調 整比例。其中活動一才剛開始接觸活動,是後續是否調整的基礎,要到活動二 之後才會依據之前的觀點調整,也才有 NOS 觀的調整策略可言。
其中監控在活動中期(活動三預測颱風路徑、活動四地磁會移動嗎)較 低,顯示較多學生在該時期並未填寫學習單上的 NOS 觀,直到後期活動五長直 導線如何有磁力、活動六環形導線如何有磁力才又恢復。調整策略則是在活動
其中監控在活動中期(活動三預測颱風路徑、活動四地磁會移動嗎)較 低,顯示較多學生在該時期並未填寫學習單上的 NOS 觀,直到後期活動五長直 導線如何有磁力、活動六環形導線如何有磁力才又恢復。調整策略則是在活動