研究動機

第一章 緒論

本章主要闡述研究動機、研究問題與目的、相關名詞解釋、並說明本研究範 圍與限制。本章分為四個小節，第一節：研究動機；第二節：研究目的與研究問 題；第三節：名詞解釋；第四節：研究範圍與限制。

第一節 研究動機

西元 1860 年奧地利的孟德爾神父根據豌豆自花授粉的實驗結果揭開生物遺 傳的奧妙並啟開後續研究的大門。隨著科技的蓬勃發展，科學知識更新的速度日 益增快，近年來分子生物研究更是在人類醫療上有非凡的貢獻。如今遺傳學的相 關應用如基因作物、生物科技…等在日常生活中相當普遍，更彰顯遺傳概念在科 學課程中的重要性。

根據研究者教學感想與同儕教師任教多年的經驗，在國中七年級生物課程中 學生認為最困難的單元莫過於遺傳學的部分。國中階段的遺傳學概念是分子生物 學的基礎，對遺傳學有基礎的認識，能幫助學生釐清生物科技所引發的相關議題，

因此遺傳概念的學習相當重要。許多研究指出遺傳學的重要性普遍受到重視，但 遺傳概念的微觀性與抽象性使得遺傳成為教師難教、學生難學的單元（楊坤原、

張賴妙理，2004；Bahar, Johnstone, & Sutcliffe, 1999）。

綜合朱幼倩 （2009）、楊坤原、張賴妙理 （2004）、王貞惠、黃台珠 （2001）

與 Chu （2008）等人對國中七年級遺傳單元教學有以下幾點建議：

1. 使用貼近生活的教材引起學生的動機。

2. 掌握學生的先前知識，診斷學生的另有概念。

3. 教師必需注意學生的心理狀態的特質。

4. 專有名詞使用得當，避免學生工作記憶區超載。

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5. 評估學生的認知發展層次，使用教具或模擬情境來幫助學習。

6. 善用分組教學與合作學習，促進同儕對話。

現今資訊和網路的普及對人類的生活影響甚巨，使用電腦進行文書處理已是 現今人類不可獲缺的重要能力。在科學教學的現場也因資訊科技的進步產生許多 的轉變。根據 Jonassen（2000）認為資訊融入教學可達成以下目標：支援學生知 識建構與探索；利用操作輸入再檢視輸出結果能促進學生學習；採用小組學習方 式可促進同儕對話支援合作學習；電腦即時回饋的特性能幫助學生進行反思學習。

「電子白板」、「互動式模擬軟體」、「系上即時回饋系統」的出現，給予學生更多 機會進行探究過程與同儕對話，學生不再只是單方面接受教師的訊息，而是藉由

「做中學」方式建構知識概念。

根據九年一貫課程綱要為了實現因材施教與多元化教學的理想，資訊教育融 入教學日趨重要。單文經（1997）認為若要協助學生了解生物學的抽象概念，選 擇將抽象概念具體化的教學媒體則是關鍵。賴正山（1992）使用資訊軟體融入國 小六年級人類特徵遺傳單元，相對於傳統講述教學，學生對於使用資訊融入的教 學方式表現較佳的學習效果。許多研究利用各種資訊模擬軟體融入遺傳教學，藉 由軟體呈現的動畫或影像協助學生理解抽象、複雜的遺傳概念，有效地提升認知 成就（何秋萱，2004；陳怡仁，2007；黃美娟，2004）。

許多研究指出使用資訊融入教學能提高學生的學習動機與注意力，並獲得較 佳的認知成就（Barak, Ashkar, & Dori, 2011; Yen, Tuan, & Liao, 2010）。引起學生 動機是達到有效教學的一種方式，根據建構主義指出學生為建構知識的主體。若 學生感知有價值或有意義的學習任務時，學生在學習上扮演主動的角色並運用學 習策略去整合新概念；當學生認為學習任務沒有價值時，學生將採用低層次的學 習策略，例如用死背方式去記憶繁瑣的概念（Pintrich & Schunk, 2002）。探討學 生知識建構的不應只強調學生的認知過程還須考量學生情感的成分，影響學生情 感的因素相當多，其中動機對學生的概念改變、批判思考與學習策略等面向上扮

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演重要的角色（Napier & Riley, 1985）。Lee 與 Brophy（1996）認為學生在科學學 習動機上保有正向的態度時，能主動參與學習活動並嘗試應用科學知識解決問題，

此積極態度有助於學生建構科學知識。

Csikzentmihalyi（1975）發現藝術家、運動員、舞蹈家從事工作時，當自身 能力可應付工作挑戰，個體會進入完全投入的狀態中，此時外界事物變得不重要，

甚至有失去自我知覺的現象，在此過程能感受到快樂與享受。這種感覺不需要任 何外界增強物即可引發，個體為了再次獲得相同的感受會更加投入下次的工作，

Csikzentmihalyi 將這種現象稱之為心流經驗（flow experience）。心流經驗的產生 讓人似乎忘了自身的存在，甚至忽略了時間的經過，大概可以用廢寢忘食來形容 這種美妙的經驗。心流經驗本質上就是一種獎賞，促進個人再次投入活動並非是 外在賞酬的影響而是內在動機驅駛（Privette, 1983）。心流經驗理論已廣泛運用 在遠距離數位化學習、資訊融入教學、課外活動設計等（Liao, 2006; Frase, 1998）。

Chan 與 Ahern（1999）認為心流經驗運用於教學設計需注意 5 項要點：具體的 目標、適切的難度、幫助學生專心、結構化的控制、清楚的回饋。如何讓學生在 學習過程中產生心流經驗，使其自動自發投入學習活動是值得思考的議題。綜合 相關研究，針對遺傳的抽象概念研究者嘗試使用電腦模擬軟體進行教學，學生在 實際地操作過程中學習動機的表現或心流經驗的感受，則是本研究探討的核心。

本研究使用適合國中七年級程度的 Pedagogica 模擬軟體融入遺傳單元教學，

探討不同成就學生遺傳認知成就、學習動機與心流經驗的關係。

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