運用模擬實驗輔助實驗教學之策略

「教學策略」是指教師教學時有計畫地引導學生學習，從而達成教學目標所 採行的一切方法（張春興，1996）。Huba 與 Freed（2000）研究指出現今高等教 育的趨勢著重在以學習者為中心（learner centered）的教學，學生不該只是被動的 接受知識。一九九○年代之後教學已從教師中心（teacher centered）轉到學生中 心（student centered），教師不再是知識的灌輸者，而是學生學習的協助者（符碧 真，2009）。

然而，「學生為中心」是否能完全取代傳統「教師為中心」的教學呢？教育 學者認為它們各有其特性與教學上的優缺點，教師應了解其特性與差異，適當的 運用在教學中，才能達到良好教學成效（Han, 2008）。因此，教學策略的選擇是 相對性的，適當與否決定於教學目標、學科性質以及學生能力等因素（張春興，

1996）。

張春興（1996）在教育心理學中將教學策略分為教師主導取向的教學策略與 學生自學取向的教學策略：

1. 教師主導取向的教學策略（teacher centered）：別稱指導教學（direct instruction）。特別強調教師對教材的講解，所以也稱為明示教學（explicit teaching）。大致有五個步驟：從舊經驗引導新學習→明確地講解教材內 容→輔導學生做及時練習→從回饋中做錯誤校正→讓學生獨立完成作 業。

2. 學生自學取向的教學策略（student centered）：融合布魯納的發現學習論

表 2.3 教師為中心與學生為中心教學策略之比較（Huba & Freed, 2000；Allen, 2004）

概念 教師為中心 學生為中心 示範的方法清楚呈現實驗方法或科學理論。Nancheva 和 Stoyanov（2005）認為 教師運用教師為中心的教學策略，展示電腦模擬實驗結果來解說物理現象，可提 昇學生科學概念的學習。但是，Chiaverina 和 Vollmer（2005）卻認為以教師為 中心的教學策略，學生只能被動聽老師講解或示範科學理論。

三、 以學生為中心進行模擬實驗輔助教學

「學生為中心」的實驗教學策略是由學生親自觀察與探索，在實體實驗前讓 學生親自操作電腦模擬實驗工具進行學習的策略。學生為中心的教學策略會讓學 生變得更主動投入探索（Chiaverina & Vollmer, 2005），並建構出屬於自己的知識

（Escobar 等，1992）。若運用科技於以學生為中心的學習環境中，更能夠增加學 生的學習成效（Gravoso, Pasa, Labra, & Mori, 2008）。Odom 等（2007）研究發現 教師運用學生為中心的教學策略，讓學生親自操作電腦模擬實驗反覆進行測量練 習，可以幫助學生在實體實驗中掌控實驗流程，提高實驗效率。在對 611 位 7、8 年級的學生進行教學策略、學習成就與對科學的態度之研究結果顯示，接受以學 生為中心教學之學生，在參與討論、重複操作實驗、小組合作進行問題解決與科 學學習成就，均優於接受以教師為中心教學之學生。但是，Wilkinson 等（1988）

研究發現，此種教學策略必須在教師依據學習者的個別性給予學習素材，學生也 主動融入學習時，才能獲得好的學習成效。

綜合上述研究結果發現，教師為中心與學生為中心的實驗教學策略皆有其特 性與教學上的優缺點。因此，本研究採用兩種教學策略進行電腦模擬實驗輔助教 學，探討運用不同的教學策略對學生在實體實驗後的實驗技能與實驗態度之影 響。