• 沒有找到結果。

概念改變的教學策略

在文檔中 第二節 概念改變 (頁 24-30)

概念改變的教學主要牽涉到兩個步驟,第一:了解學生有哪些迷思概念;第 二:使用各種教學方法幫助學生的迷思概念發生改變(Davis, 2001)。第一步驟通 常可以查閱相關主題的文獻,或是依照前述迷思概念的研究方法步驟,這是很重 要的步驟,是下一歩的基石。第二步驟最主要的教學策略有兩個,一個是概念衝 突策略,另一個是類比推理策略;這兩種策略下有許多的教學模式發展出來。

本節主要是回顧有關第二步驟的相關文獻,並贊同概念改變的多重面向觀 點,認為需把學生以全人來看待,應同時考慮認知、情意、社會等影響概念改變 的因素。

一、概念衝突策略

概念衝突策略源自皮亞傑建構主義的學習觀點,是一個有效的概念改變教學 工具(Duit, 1999)。這個教學策略首先要學生把相關的概念清楚地呈現,然後挑 戰它,創造出認知衝突或不平衡的狀態。認知衝突策略和 Posner 等人的概念改 變理論也是相一致的,因為概念改變之前先要對概念產生不滿,才能接受另一個 更加可理解的、合理的、豐富的新概念(Davis, 2001)。

以概念衝突策略為架構所發展的教學模式或方法有許多種,例如「生產性學 習模式(Generative Learning Model)」 (Cosgrove & Osborne, 1985)、「面對觀 念形成模式(Ideational Confrontation Model )」(Champagne, Gunstone, &

Klopfer, 1985)、「使用異例的資料(anomalous data)」(Chinn & Brewer, 1993) 以及「反駁陳述(refutational text)」(Palmer & Flanagan, 1997)等。

這些教學模式雖然用的方法和技術不同,但有一個共通的結構與 Nussbaum and Novick (1982;引自 Davis, 2001)提出的概念改變教學類似:

第一:使學生呈現出先前的概念。

第二:討論與評估這些概念。

第三:創造出與這些先前概念有衝突的情境,以導引產生概念衝突。

第四:鼓勵並引導學生重新結構化他們的概念。

呈現先前的概念:

我們現有的知識不管是正確或不正確的,都相當符合我們經驗的世界,也讓 日常生活進行得很流暢自然,平時根本不會察覺到它們的存在,所以要改變知識 或概念,首先便需要讓學生察覺到它們的存在。

要引出學生具有的概念,教學時可以先提出一個「事件」,要求學生以現有 的知識和概念解釋這「事件」,「事件」可以有兩種形式,一種是學生已經知道 結果的「事件」,另一種是學生不知道結果的「事件」(Chinn & Brewer, 1993)。

例如在四季成因的單元,如果四季的變化是「結果」,那已知結果的「事件」可 以簡單地提問如「是什麼原因造成地球上的四季變化?」;不知道結果的「事件」, 則像展示地球繞太陽的模型,將地球停在某一點,請學生預測此時南北半球各是 什麼季節,並說出理由。

討論評估先前概念:

這一步驟目的是使學生原來的概念更清晰,以及透過小組或全班的討論修正 原來的概念。教師引導討論時,有一點很重要,那就是要忍住不評論學生提出的 概念。討論的方式和流程需教師事先設計,依情況和目的而定,有時為提高學生 的學習動機,也可以用票選方式選出把「事件」解釋得最好的想法。

創造概念衝突:

為創造出概念衝突的情境,教師需提出一個「不一致事件」(discrepant event),這事件可以是一自然現象,或是一種情況,重要的是它不能用學生現有 的概念解釋,但可用教學主題的概念解釋。進行此一步驟,教師必須知道學生迷 思概念大致的範圍,不然是無法事先創造出認知衝突情境的。

學生提出各種解釋「不一致事件」的看法後,教師可以請學生提出測試的方 法,以決定哪一個是「不一致的事件」最好的解釋。

呈現與學生現有概念矛盾的異例資料(anomalous data),也是提出「不一 致事件」的一種方式。

重新結構化概念:

學生要從原先概念改變至科學概念,需要時間,所以教師可以設計一些活 動,以促進調適和概念重新結構化。

使用概念衝突策略促進概念改變,可以發展出許多的教學模式以及方法,不 限於以上所提。但教學時要注意的是,概念改變的多種面向都應考慮,像前述的 架構,不僅考慮認知因素,還考慮了社會和情意因素等(小組討論和票選活動等 便是)。

在進行教學時,有許多的教學方法可以運用,例如進行學生表達概念的步驟 時,可以使用模型、畫圖、畫概念圖等方法;進行評估概念的步驟時可以使用討 論、設計實驗等方法。教學工具除了模型之外,使用電腦和網路,進行線上討論、

畫概念圖、電腦模擬等,將電腦等資訊工具整合至教課與學習環境,是很有益處 的做法,而不僅是把用電腦當成一種教學方法。

二、類比推理策略

類比是闡述概念時人們很自然就會使用的方法,Duit (1991)視類比為科學學 習上一個很有效的概念改變工具,所以類比在科學教育上是很重要的教學方法,

這有兩個主要理由,一是概念的獲得,另一是科學推理技能的發展(Lawson, 1993)。對於建構抽象概念的表徵,類比似乎是特別具有益處,但類比教學也有 其限制,尤其是可能造成其他的迷思概念。

使用類比的教學模式有很多,主要有「類比教學的一般模式(The General Model of Analogy Teaching:GWAT)」(Zeitoun, 1984)、「以類比教學的模式 (Teaching with Analogies Model:TWA)」(Glynn et al., 1997)、「類比橋模式 (Bridging Analogies Model)」(Brown & Clement, 1989)、「多重類比(Multiple Analogies)」(Spiro et al., 1989),都是以類比推理策略進行概念改變的可用教學 模式。

類比教學的一般模式(The General Model of Analogy Teaching):這模式有 九個步驟,第一步驟是可選擇跳過的,這個準備類比教學的一般步驟,缺少理論 基礎,也沒處理類比可能產生迷思概念的問題。這九個步驟如下(Zeitoun, 1984;

引自 Duit,1991)。

第一:測量學生的類比推理相關能力。

第二:評量學生的先備知識。

第三:分析學習的內容材料,尋求適當的類比物,或自行發展。

第四:評估類比的適宜性,例如類比是否為學生所熟悉等。

第五:根據學的特質決定如何使用類比,並決定類比的各項特徵。

第六:挑選教學策略與呈現類比的方式。

第七:呈現類比進行教學。這又分為數個子步驟:介紹目標物概念、介紹類 比、將類比物與目標物連結、呈現對應特徵與與結構關係、敘述不相 關的屬性。

第八:評估類比教學的成效。

第九:根據教學的成效修正各步驟。

以類比教學的模式 (Teaching with Analogies Model):一群學者研究高中物 理、化學和生物課本中使用的類比後,發展出一個很有價值的類比教學模式,共 有六個步驟(Glynn et al., 1997)。

第一:目標物概念介紹。

第二:回顧類比物概念。

第三:辨認出目標物與類比物間相似的特徵。

第四:對應兩領域間相似的特徵。

第五:指出類比在何處失效。

第六:引出目標物概念的結論。

有些學者主張將第五和第六步驟對調,認為如此可以減少學生產生迷思概念 的機會。

類比橋模式(Bridging Analogies Model):此模式的基本想法是類比物與目標 物間的差距,可能大到學生無法看出類比物與目標物間的對應,所以兩者之間需 要中介物連結縮小差距,讓學生看出兩者間的對應。當類比物與目標物間的差距 太大時,需要的中介物就不只一個,所以需發展出一連串的中介類比物,通常這 是很困難的。類比橋的教學模式有四個步驟(Clement, 1993;引自劉俊庚, 2000)。

第一:呈現錨類比(anchoring analogy)。

第二:呈現目標物,並與錨類比物進行比較。

第三:提供類比橋(中介的類比物),藉以連結錨類比物和目標物。

第四:提供解釋現象的模式,讓目標物對學生更具有意義。

多重類比(Multiple Analogies):類比物通常只對目標領域的特定部份學習有 幫助,所以只用單一類比對學習目標領域會產生偏差,這時可用多重類比彌補彼 此的不足。Spiro 等人(1989)認為多重類比可以做為矯正單一類比可能引發迷思 概念的藥方。

三、概念衝突和類比推理的可能限制

概念衝突策略的基本想法,是學生遇到與自己概念衝突的情況或異例,便會 開始進行概念改變。但其實這是跳了一大步,因為學生和科學家在心態上是相似 的,都希望自己喜歡的概念保持完整(Chinn & Brewer, 1993),所以有概念衝突 通常也不會直接就導致概念改變。

學生面對概念衝突可能會有的反應,就如 Chinn 和 Brewer(1993)對異例提 出的說明一般,有七個可能的情形:忽略(ignoring)異例的存在、否認(rejecting) 異例存在、排除(excluding)異例、將異例擱置一旁(hold the data in abeyance)、

再解釋(reinterpreting)異例、周圍理論的改變(peripheral theory change)、理論 的改變(theory change)。上述的七種情形主要是個體接受資料、個體解釋資料、

個體是否改變理論的程度差別。

在類比推理方面,Spiro 等人(1989)觀察到有三種經由類比產生迷思概念的 途徑,第一:教師使用類比時,學生對目標物的了解只侷限於類比物本身的範圍,

且把類比不完整的表徵知識當成是目標物所有的知識表徵,這種情形稱為類比的 化簡力量(reductive power);第二:教師或教科書作者具有相關的迷思概念;第 三:學生以一種具吸引人注意(seductive)的方式處理類比對應,而不考慮這種方 式是否正確或符合常例。

所以採用上述策略發展教學模式時,要注意可能導致概念改變失敗的情況,

所以設計良好的教學模式,必須考慮概念改變的多面向因素外,還必須設計適當 的教學步驟,消除可能的負面影響。

另外,在計畫概念改變教學時,概念衝突和類比推理的策略可以交互運用,

或是一個為主一個為輔,綜合運用兩種策略。發展教學模式時,也應綜合概念改 變的多面向因素,運用多種教學方法,例如電腦模擬、小組討論、進行實驗、小 組合作問題解決等。

在文檔中 第二節 概念改變 (頁 24-30)

相關文件