建構理論與教學實踐

第二章 文獻探討

本研究以建構理論為基礎，欲探討的問題是：學生自我建構知識的情況之下，

遇到認知衝突時是否能察覺此一衝突並且進行調解，降低其認知負荷，以進行更 有效的學習。本研究以學生學習生物過程中最常產生迷思概念的單元‐細胞分裂 作為材料內容，檢測學生面臨認知衝突時其眼動模式的變化。因此，在文獻探討 這個章節，將回顧四個主題的相關文獻，一為建構理論的教學實踐，包含迷思概 念的討論，二為認知負荷理論與認知衝突，以及概念改變。此外，基於本研究運 用眼球追蹤方法探討認知衝突，第三部分的文獻探討為認知衝突與眼動相關研究，

並介紹本研究中所使用的指標瞳孔凝視面積變化率，第四部份為生物學細胞分裂 相關概念的學習之文獻回顧。

第一節 建構理論與教學實踐

一、知識建構歷程與教學

建構理論是關於知識建構歷程的論述，源自於哲學、心理學等理論。此理論 對於認知發展與學習以及教學研究、心理治療都有很深遠的影響，理論的主要原 則包含以下兩點：第一，知識是認知個體的主動建構所形成的；第二，認知的功 能是適應性的，並且能夠對於生活中的經驗進行組織

(von Glasersfeld,1989)。

建構理論針對學習的議題，強調學習者內在的自我認知，將經驗歸納並且建 構知識。學者就以下不同層面對建構過程提出解釋：針對知識層面，對於知識的 了解必須建構在學習者的經驗以及背景；針對學習層面，建構式的學習行為則是 主動的、自發的以及自我建構的認知過程，當學習者將學習內容進行處理以及建 構在過去的經驗之上，學習即發生了。在建構的觀點下，即使學生對於特定內容 沒有經驗，他們也可以根據先備知識和其他經驗形成特別的解釋以及假設，因此，

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教師應該根據學生的背景，設計以學生為中心的課程，使學生從舊有的知識形成 新的概念(Jia,2010)。建構主義最早由皮亞傑提出，其理論是綜合生物學、認識論、

哲學以及心理學等相關學科所衍伸出來的。皮亞傑關注的重點在於人類如何從世 界獲得知識，他將此知識成長的過程視為學習者更客觀地去了解世界的途徑 (O'loughlin,1992)。

建構理論區分為社會建構論與個人建構主義。社會建構論強調學習是基於學 習者與他人之間的討論交流和意見分享，因而學習是發生在學習者與他人進行討 論交流時，重新定義自己以及他人對於知識的理解。個人建構主義強調個人的認 知歷程，學習發生於個體的自身的體悟並引發認知結構改變，而極端的個人建構 主義則強調世界上並沒有任何的事實以及真相，「事實和真相」是根據個體所感 知和相信到的外在事物及知識而定義。因此學生應該要有機會可以依照自己的興 趣學習，主導自己的學習活動，並且追尋自己的學習意義(McComas, 2013)。

Lord (1997)針對非主修生物的學生進行兩個課程內容相同但不同教學方法 的課程設計之研究，其中一個組別的教學方法設計是以教師為中心的教學，另外 一組則是以學生為教學中心的課程設計。結果顯示以學生為中心教學的學生比起 傳統方式教學的學生有更好的學習成效。除此之外，學生對於半年的學習產生更 大的學習興趣。在澳洲的學校教育中，以建構理論為基礎，發展出學習者的建構 式學習過程，被認為對學習者是有利的。因為在建構的學習過程中，學習者會根 據他們的經驗建構知識而不只是單單的被動吸收知識 (Thomas & Watters, 2015)。

9 二、迷思概念產生

文獻指出，在建構學習過程中，學生可能會在尋找答案的時遭遇困難，並且 會因為缺少或是持有不正確的資訊而無法產生有意義的知識，最終導致迷思概念 的產生(Wandersee, Mintzes, &Novak, 1994) 。事實上，儘管學生可以從考試獲得 好成績，不少學生畢業後對於自然現象仍存有迷思概念 (Lord, 1997)。根據建構 論，學習者應該會以本身所持有的迷思概念與先備知識為基礎主動建構知識。科 學教育研究者發現當概念改變的行為發生時，學習者需要去面對並且抗衡他們的 迷思概，而皮亞傑提出概念衝突是知識建構的主要機制，根據這項說法，Ponser 等人（1982）指出經歷認知衝突的過程對於概念改變是很重要的一個步驟，當遭 遇認知衝突時，學生將會了解他們必須「重新學習」或者是「重新建構」他們對 於某些知識的了解。

本研究採用上述建構理論的觀點,強調知識的獲得是個人建構歷程，因此實 驗設計上將透過自我閱讀以及操弄改變迷思概念的認知衝突之歷程，期望使學習 者有更好的學習成效，並藉此了解學習者的學習歷程。

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