第二章 文獻探討
第二節 精熟學習
13.原子的電子組態是以 nsnp(n 為常數)的符號表示，軌域則以 s、p、d、f…等符號形式，
混成軌域的型式卻是以spn、spndn等符號(Taber,2001)， 在符號的運用上已十分複雜；
更何況加入原先就困擾學生的化學式，甚至是用來表示 VSEPR 分子形狀常用的 AXmEn(A 為中心原子，m 為外接原子個數，E 為孤對電子數)。
13.Nakiboglu & Benlikaya(2001)針對土耳其十一年級的學生，研究軌域概念和近代原子 理論會對學生有什麼樣的迷思概念和學習困難。結果指出 51％的學生在解釋原子模 型時，使用行星模型和簡單的原子核/電子殼層模型。大部分學生以為軌域同等於軌 道和殼層。Tsaparlis and Papaphotis(2002)對 12 年級的希臘學生，使其持續思考舊的 量子理論和電子繞原子核旋轉的行星模型，也得到同樣的發現。
14.Zoller(1990)指出許多大學新鮮人，其學習困難和迷思概念的根源，是來自對複雜的 抽象的，非直覺的原子量模型有不完整的瞭解。
15.Taber(2001)指出學生似乎過度普遍化八隅體規則，使它從一個判斷可能穩定物種的 方法，變成了一般用來解釋為什麼反應發生的規則。例如：氫和氟反應被認為是因 為氫和氟原子需要一個額外的電子分別去滿足八隅體規則以達穩定，因此他們共
用。Taber & Coll(2002)更建議不要用「八隅體架構」，因為可能形成對建結概念(如 氫鍵、凡得瓦力、分子間和分子內等建結)的學習障礙。
第二節 精熟學習
一､精熟學習的理論
林寶山(1986)認為精熟學習的理念首見於 1922 年芝加哥近郊文納特卡鎮教育局長 Washburne 推動的「文納特卡計畫」(Winnetko plan)，以及 1926 年 Morrison 在芝加哥 大學實驗學校提倡的單元教學計畫(Morrison cycle plan of teaching)。
文納特卡計畫的特色是重視學生對教材的精熟(mastery)與否，而不限制其所花費的 時間(Bloom,1974)。學生依照自己的能力，根據手冊去學習，直到自認為精熟，即可申
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請參加測驗，測驗通過才能學習新教材，否則需要校正再學習、再測驗直到精熟為止。
Morrison 的單元教學計畫主張將每個學科單元分成若干單元，教師再依據這些學 習單元指導學生直到精熟為止。「精熟」不僅是事實的記憶而已，仍須全盤瞭解單元的 通則，而能應用到適當的情境。他提出的「精熟公式」(mastery formula)為：
『教學前的預測驗→教學→測驗教學的結果→修正教學方式→再教學→再測驗教學的 結果→達到完全精熟水準』
即以頻仍的診斷進步測驗做為回饋的工具，以協助學生達到他所強調的「精熟」程度。
根據Block 的歸納這兩種教學制度具有六項共同特徵(黃光維，1986)：
1.以學生要達成的教育目標界定精熟的標準。
2.教學內容分成較小的學習單元，每單元的教材依序編排，以期達到單元目標。
3.學生的學習須完全精熟前一單元，才能進行次一單元的學習。
4.每一學期單元結束時，實施診斷進步測驗，以提供學生學習的回饋。
5.依照學生學習診斷的結果，安排學生適當的學習校正活動，以完成其學習單元。
6.將時間當成一項變項，實施個別化教學，以助長學生的學習精熟。
這六項共同特徵已初具 Bloom 精熟學習雛形，但因為缺乏有效的教學策略所需的 技術而逐漸沒落。
精熟學習的理論是源自於心理學精熟學習的概念。倡導精熟教學的學者可以美國 的心理學者Carroll 及 Bloom 兩人為主要代表(林寶山，1986)。Carroll 在 1963 年提出「學 校學習模式」(a model for school learning)的理論，對於「精熟學習」的理論發展有重要 的影響。Carroll 根據這種性向的觀點，提出學校學習模式。他相信如果給學習者他所 需要的學習時間，而學習者也真正花時間去學，則學習者應可以達到某種學習成就的 標準。如果提供學生的時間不足或學生所花的時間不夠，則學生變學得少。因此學習 者的學習程度等於學習者真正用在學習的時間除以他應該要使用在學習的時間。Carroll 用公式來表示(Guskey,1985)：
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( )
( )
學習者實際所用時間 Time Spent 學習程度 =
f
⎛⎜⎜ 學習所需時間 Time Needed ⎞⎟⎟⎝ ⎠
根據上述公式，如果學習者真正用在學習的時間等於他應該要用在學習的時間，
學習即達到精熟程度，如果所花時間少於所需時間，則學習程度就不相同。
Carroll 進一步提出影響上述兩個變項的因素。他認為學生所花的時間有兩項因素 所決定，一是毅力，即學生願意主動投入學習的時間數量；二是學習機會，亦即提供 學生學習的時間數量，通常指上課的時數。而學生所需的時間有三項決定因素，學生 對該科的學習速率(性向)、教學品質和學生了解教學的能力。Carroll 的公式可再化為：
學習毅力、動機+學習機會
學習程度 = f ⎛ ⎜ ⎝ 學習速率(性向)+教學品質+了解教學的能力 ⎞ ⎟ ⎠
從 Carroll 的學習公式中可以瞭解其對教學的理念。他認為以下五個變項或因素是 教師從事教學活動所必須考慮的：
1. 學生對於某一類學習所具有的「性向」。
2. 教師的教學品質。
3. 學生對於教學的瞭解能力。
4. 學生的學習毅力。
5. 學習的機會或時間量。
Carroll 的理論對 Bloom 的精熟學習和 Keller 的個人化教學系統有深遠的影響，但 其個人並沒有進一步對教學提出確切的處方，如何改進教學以增進學習的問題仍留待 解決。
Bloom(1968)的精熟教學理論主要根據 Carroll 的學校學習模式。Bloom 同意 Caroll 對於影響學習成效的五類因素，並進一步提出實施精熟教學的架構而對於中小學教學 方法有實際的影響。Bloom(1968)在「精熟學習」文中即提到精熟學習的理念乃針對傳 統教學制度的種種弊端而發的。精熟學習模式與傳統教學之比較列於錯誤! 找不到參照 來源。(黃光雄，1986)有助於我們更清晰地勾勒出其特點。
Bloom 將 Carroll 的模式轉換成為可以實際運作的模式(working model)，使其容易
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在教室中運作，解決了 Carroll 所留下的問題。Bloom 認為影響學生的學習成敗有兩類 因素，一類是「穩定的變項」，例如智力、社經地位；另一類是「可改變變項」，例如 認知及情意的起點行為與教學品質等變項。Bloom 認為假如性向的確可預測出學生學 習所需的時間，即有可能設定出每個學生被預期到的精熟水準，只要教師對教學變項、
學習的機會及教學品質加以控制，應可確定幾乎每個學生都可以達到該精熟水準，見 圖2-2。
圖2-2 Bloom 精熟學習理論的因果模式圖 (毛連塭、陳麗華，1987)
Bloom 有感於班級教學在一般教室中並未能使學生得到充分發展的機會，在傳統 班級教學下進行學習，學生的學業成就至少比個別教學低達 2 個標準差(standard deviation)(Bloom,1984)。而 Bloom 的學生 Anania 與 Burke 在其做為博士論文的實驗研 究中，於等組隨機分派的實驗設計中，將學生分成傳統教學(conventional Instruction)、
精熟教學(masyery learning)與個別指導(tutoring)三種實驗處理，證實在個別指導中，學 生平均成就約在傳統教學中的百分等級 98 的程度(相當於增進教學效果二個標準差)，
而在精熟教學下的學生，其平均成就雖然沒有個別教學之超出 2 個標準差大，但也達 到百分等級84 的程度(約為一個標準差)，顯示出精熟學習的效果(引自林生傳，1994)。
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圖2-3 傳統教育的教學順序(a)和成就分配曲線(b)
圖 2-4 精熟學習的教學順序(a)和成就分配曲線(b)
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(一)精熟學習對能力傾向的看法
精熟學習核心的理論觀念，乃以 Carroll 關於能力傾向的意義的有趣觀點為根據。
傳統的看法總把能力傾向當作是與學生的學業成就相關聯的個性特徵(一個人的能力傾 向越強他就越能學習)。而 Carroll 卻把能力傾向看做是一個人學習任何給定材料所花的 時間量，而不把它看成一個人掌握這種材料的能力。因此貫徹他的這一觀點，能力很 差的學生在進行特定的學習時，只要比能力較高的學生多花一些時間就能夠掌握要學 得東西了(趙中建，1992)。
這個觀點提出這樣的建議：如果提出足夠的時間(學習的機會)，再具備合適的材料 與教學，那麼幾乎所有的學生都能夠達到任何指定的目標。從上述意義上說，這個觀 點是樂觀的。這樣看來，能力傾向基本上成為學習者將需要多少的時間才能掌握所學 東西的一個指南。能力傾向還顯示應該怎樣進行教學，因為如果教學風格適合學習者 的能力結構，那麼不同能力的學習者的學習效率將會更高。根據 Carroll 的理論，對於 任何給定的目標，任何一個特定的學生所達到的學習程度都將是所允許的學習時間、
學生的毅力、教學質量，學生理解教學的能力和他的能力傾向的函數。
在安排教學上所出現的問題，是關於如何組織課程和課堂以便給學生最適當的時 間和良好的教學，以及引導學生持之以恆和在理解學習任務方面接受幫助問題。
Bloom 把 Carroll 的立場轉換成具有以下的特徵的體系：
1.任何一門學科的掌握，可以用幾套主要目標來下定義，這些目標代表一門學科 的教程或單元的目的。
2.然後把材料劃分成由較小的學習單元組成的一套更大的系列，每一小單元都有它 自己的目標，這些目標是較大目標的組成部分或者認為是要掌握的至關重要的內 容。
3.然後再鑑定學習材料和選擇教學策略。
4.每一單元都有簡單的診斷性測驗，目的是測量學生在學習進程中的進步(形成性 評估)，並鑑定每個學生現有的具體問題。
5.運用測驗所獲得的資料向學生提供補充性教學，以幫助學生解決他的問題。
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Bloom 相信，如果這樣安排教學，那麼教師就可以調整學習時間的長短，以適合 學生的能力傾向。儘管輔助測驗監測著所有學生的進步，但還是可以給能力傾向較差 的學生更多的時間和更多的回饋。
(二)個別規定的教學(Individually Prescribed Instruction，簡稱 IPI)
精熟學習的倡導者們相信，只要通過修正傳統的小組教學程序並根據形成性評量 的結果來確保一些學生有更多的時間、確保他們獲得恰如其分的額外教學，就能實現 掌握學習。但我們不能肯定掌握學習是否能輕而易舉地在通常的課堂中實現。
然而現代教學技術，尤其是自我支配的多媒體單元的發展和程序學習的運用，激
然而現代教學技術，尤其是自我支配的多媒體單元的發展和程序學習的運用，激