分組教學對國中學生生活科技學域學習成效之研究

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(1)國立臺灣師範大學工業科技教育學系碩士論文. 分組教學對國中學生生活科技學域學習成效之研究. 研究生：劉冠賢指導教授：侯世光. 中華民國九十八年六月.

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(3) 謝. 誌. 論文研究期間承蒙指導老師侯世光教授的悉心指導，多次不惜辛苦於寫作時逐字校正，乃得以順利完成。求學期間，侯教授理論的傳授，做人處事的諄諄教誨，實惠我良多，特誌於卷首，以代表我最誠摯的敬意與謝忱。論文研究期間侯世光教授的細心指導，除了在進行論文研究時不斷提供我回饋與建議，讓我可以順利摸索出研究的方向，從中學習到研究的精神與技巧，更藉此訓練自己的邏輯思考能力。雖然過程中時常遭遇挫折與困難的考驗，但有了老師如同燈塔般的指引，始終不致於在人生中迷失，真心且由衷的感謝！另外，也要感謝王光復教授與王鼎銘教授在口試時給予的精闢建議與鼓勵，使得這本論文能更加的完善。最後，要謝謝在這二年內曾經協助、鼓勵我的人：教授們的教誨、系辦助教的幫助、每一位朋友的鼓勵督促與關心，這些全是促使我更上一層樓的動力，在此致上誠心的十分感謝。劉冠賢謹誌民國九十八年八月. i.

(4) ii.

(5) 分組教學對國中學生生活科技學域學習成效之研究研究生：劉冠賢指導教授：侯世光. 中文摘要本研究旨在探討分組教學對國中生活科技學習成效影響的研究，依此設計教學活動並實施教學實驗，以探討不同分組型式的教學對學生概念完整性的影響，以及探討不同分組型式下學習態度和班級學習氣氛的狀況，與可能遭遇的困難，作為日後生活科技教學與未來研究之參考。本研究以台北縣某國中的學生為取樣對象，有效樣本學生共計 74 人。所使用之研究工具為概念圖，採用文獻分析、教師訪談與準實驗研究法（相等控制組設計），先探討相關文獻以發展教學活動，經教學實驗後，利用平均數、標準差、t 檢定等方法進行資料分析，再對實驗教學的教師進行訪談，以更加深入了解真實學習情況。本研究主要結果如下：一、異質分組型式下的教學對學生概念完整性有顯著的影響。二、異質分組型式下對學生的學習態度有明顯的影響。三、異質分組型式下對班級的學習氣氛有明顯的影響。最後依據研究發現提出相關建議，提供教師與未來研究作為教學實施及深入研究之參考。. 關鍵詞：生活科技、分組教學、概念圖、異質分組. iii.

(6) iv.

(7) A Study of the efficacy of learning through grouping teaching of English to the junior high school students Author : Kuang-Hsien Liu Adviser : Shih-Kuang Hou. Abstract The main purpose of this study is to explore the effects of junior high school students’ efficacy of learning by designing experiment of grouping teaching in living technology. This study will provide suggestions to living technology’s teaching and further studies. This study regards the second grade students of the junior high school in Taipei County as sample, effective sample students add up to 74 people. We adopt documents to analyze and allow the experimental teaching, probe into relevant documents in order to develop the teaching activity first; after teaching experiment, to analyze the data by average, standard deviation, T-test. This main result of the study is as follows: 1.The heterogeneous group-learning of living technology to the junior high school has positive effective in the promotion of student's conceptual integration. 2. The heterogeneous group-learning of living technology to the junior high school has positive effective in the promotion of student's attitude. 3. The heterogeneous group-learning of living technology to the junior high school has positive effective in the promotion of classroom climate. Finally, according to the findings offer propose relevant suggestions tothe teachers and study in the future for the further investigating as teaching. v.

(8) Key Word: Living Technology, Grouping Teaching, Concept Map Form , Heterogeneous Group-Learning.. vi.

(9) 目謝. 錄. 誌 .......................................................................................................... i. 中文摘要 ........................................................................................................ iii Abstract ............................................................................................................ v 目. 錄 ....................................................................................................... vii. 表. 次 ........................................................................................................ ix. 圖. 次 ........................................................................................................ xi. 第一章緒論 ................................................................................................. 1 第一節研究背景與動機 ...................................................................... 1 第二節研究目的與待答問題 .............................................................. 4 第三節研究範圍與限制 ...................................................................... 6 第四節重要名詞解釋 .......................................................................... 7 第二章文獻探討 ......................................................................................... 9 第一節國中生活科技課程的實施 ...................................................... 9 第二節合作學習與教學 .................................................................... 16 第三節概念構圖的涵義及應用 ........................................................ 23 第三章研究設計與實施 ........................................................................... 33 第一節研究架構 ................................................................................ 33 第二節研究方法與流程 .................................................................... 34 第三節研究對象 ................................................................................ 40 第四節研究工具 ................................................................................ 41 第五節資料分析 ................................................................................ 46 第四章研究結果與分析 ........................................................................... 49 第一節探討不同分組型式的教學對學生概念完整性的影響 ........ 49 第二節探討不同分組型式下學習態度以及班級學習氣氛的狀況 55 vii.

(10) 第三節探究實施課程分組教學可能遭遇的問題 ............................ 57 第五章結論與建議 ................................................................................... 59 第一節結論 ........................................................................................ 59 第二節建議 ........................................................................................ 61 參考文獻 ....................................................................................................... 63 一、中文部份 ........................................................................................ 63 二、英文部份 ........................................................................................ 68 附. 錄 ....................................................................................................... 73 附錄一生活科技科單元教學活動設計 ............................................ 75 生活科技附錄二學習單 .................................................................................... 81 附錄三小組成員互評表 .................................................................... 82 附錄四學習自我評量表 .................................................................... 83 附錄五概念圖 .................................................................................... 84 附錄六小組合作解題記錄單 ............................................................ 85 附錄七活動照片 ................................................................................ 86. viii.

(11) 表. 次. 表 2-1 概念圖評分表 ................................................................................. 30 表 3-1 「概念圖」評分者信度 ................................................................. 43 表 4-1 學生繪製概念圖「關係」的平均數與標準差............................. 50 表 4-2 「關係」獨立樣本檢定 ................................................................. 51 表 4-3 學生繪製概念圖「階層」的平均數與標準差............................. 51 表 4-4 「階層」獨立樣本檢定 ................................................................. 52 表 4-5 學生繪製概念圖「交叉連結」的平均數與標準差..................... 52 表 4-6 「交叉連結」獨立樣本檢定 ......................................................... 53 表 4-7 學生繪製概念圖「舉例」的平均數與標準差............................. 53 表 4-8 「舉例」獨立樣本檢定 ................................................................. 54 表 4-9 學生繪製概念圖「總分」的平均數與標準差............................. 49 表 4-10 「總分」獨立樣本檢定 ............................................................... 50. ix.

(12) x.

(13) 圖. 次. 圖 2-1 一個典型概念圖計分例子 ............................................................. 31 圖 3-1 研究架構圖 ..................................................................................... 33 圖 3-2 研究流程圖 ..................................................................................... 36 圖 3-3 實驗教學流程 ................................................................................. 38. xi.

(14) xii.

(15) 第一章. 緒論. 本章共分為四節，第一節為研究背景與動機，第二節為研究目的與待答問題，第三節為研究範圍與限制，第四節為重要名詞解釋。. 第一節. 研究背景與動機. 我國以往自然科學教育只造就了考試機器，無法培養學生解決問題的能力，因此，於背多分的教育年代中，除了許多學生無法親自從事科學實驗之外，教師基於趕課程進度以及升學等因素考量，被迫犧牲以學生為中心、做中學(learning by doing)等，較偏向於理想的有意義學習，許多科學實驗與活動亦被迫成為畫在黑板上敘說式的實驗。現代美國教育家杜威（Deway）提出「從做中學」以及「教育即生活，生活即教育」的教育理論，闡述了他對知與行關係的看法，希望從做中嘗試與錯誤，進而從錯誤中嘗試學習，對於學校教育而言十分重要。（Dewey,1938）就學生方面而言，學生到校學習，在學校教育的基本目的，一在提昇學生個人學習潛能，一在達成社會化目的，以應社會之需；教師在設計教學活動之際，若能兼顧這兩項目的，那麼學生一方面能夠獲得充分的知識學習，另一方面又能在潛移默化中了解及應用人際關係的技巧，和同學於和諧的氣氛下相處與學習。在各種教學法中，「分組教學」可達成這樣的理念，合作學習是一種有系統的、有結構的教學策略，依學生能力、性別等因素將學生分配到異質小組中，鼓勵同學間彼此協助，互相支持，以提高個人學習效果，並達成團體目標；而達成團體(小組)目標的歷程，可將視其為問題解決的歷程（陳佩正譯，1992）。問題解決(解題)能力的培養是科學教學主要的目標之一（楊坤原，1999）。學校教育若能培養學生解決問題的能力，則學生將能夠適應多變的科技社會。而在合作學習的過程中，可以培養 1.

(16) 學生有用的能力。例如在合作當中，培養學生「欣賞表現與創新的能力」 -能欣賞別人的優點也能表現自己的特色甚至經由互相激勵的過程中得到創新。在活動的過程也將練習到「表達溝通與分享能力」，而在小組的競爭當中，組員如何截長補短使小組獲得良好的成績與效果，就必須在「尊重關懷與團隊合作」的情境中，才能達到（盧秀琴，2001）。有鑑於國內課程改革與發展強調培養學生具有帶著走的能力，成為具備人文情懷、統整能力、民主素養、鄉土與國際意識，以及終生學習之健全國民；然而，余民寧（1997）指出傳統教學與紙筆測驗卻較難培養學生帶著走的能力，以及無法保證學生是否能掌握各個概念的整體關係，或是學生只是片面地記下零碎的事實知識而已。因此，國內外許多學者致力於研究能夠彌補在教學、學習與評量中，傳統紙筆測驗缺失的評量工具。而概念圖是一種將教學、學習與評量結合在一起的工具，概念圖已成為國外許多教師所使用的一種教學策略，在網路上，也可以看到許多新的教育工作者熱情地傳播這個方法（張漢宜、陳玉祥，2002）。就課程教學與評量的觀點而論，布魯姆(Bloom)提出了每一課程學習應該包含認知、技能和情意三部分。教師對自然領域新單元，於教學活動前，首先必須去分析本單元的自然科學概念，越細越好，最好能畫出概念圖來，因為如此才能考慮學童的先備知識，以及如何設計學習鷹架，讓學童在指引情境中，主動思考、探索，進而解決問題，連結新的科學概念﹔如此學得的科學概念非常清晰而牢固，絕不是填鴨、背誦所能相比的（盧秀琴，2001）。事實上，我們可以了解到傳統教學評量內容多以教科書中認知層面之記憶、理解能力為主，卻較少顧及技能與情意、認知層面之高層次思考能力、或者較生活化的題材。李坤崇（1998）則認為推動教育改革除考慮認知、技能、情意外，尚需兼顧學生的學習歷程。. 2.

(17) 值此二十一世紀教育研究蓬勃開展，不同的教學理論各闡揚其論述，但是發展兒童認知與問題解決能力，卻是當前各國具有的共同目標，教育研究者應抽離情緒性與口水爭論，系統性地分析理論，以及洞察兒童學習歷程與社會性互動的實務現象與問題，研討有效地導向認知成長的課程與教學，方昰教育的根本之務（黃幸美，2004）。目前多項教育改革正如火如荼推展之際，創新教學與評量的精神與實施，是教師、學生與家長們所關切的重點之一，小組合作解題與概念構圖法的結合，可以是科學教師在進行教學與評量的另類選擇，更可以讓學生在社會互動過程，建構出有意義的知識，進而產生正向的概念改變。而學生透過科學探究過程，這樣的情境與有意義的學習，可以使學生的知識內蘊化，並且產生學習遷移，成為有用的知識，適時地將所學應用於日常生活中，期能達到學以致用的目的。. 3.

(18) 第二節. 研究目的與待答問題. 根據上述，本研究主要的目的是希望能在現行學校教育體制中，配合教室內暨有的教學設備，在真實的國中生活科技課程教學情境中落實課程分組教學，除探討研究者在生活科技課程如何實施課程分組教學，及探討在課程分組教學的模式下可能遇到的教學問題及如何改善，以達到真正改進教師教學與學生的學習成效的目的。最後，希望藉由研究所得之結果，提出一些建議，給以後想採行課程分組教學的教師或研究者之參考。本研究為探討課程分組教學應用於高中生活科技課程中，如何能在有限的教學設備下，對教師、學生做最佳的教學安排。一、研究目的（一）探討異質分組與隨機分組型式的教學對學生概念完整性的影響。（二）探討異質分組與隨機分組型式的教學對學生的學習態度的影響。（三）探討異質分組與隨機分組型式的教學對班級學習氣氛的影響。（四）探究實施教學可能遭遇的問題。二、待答問題（一）探討異質分組與隨機分組型式的教學對學生概念完整性的影響。 1.1學生在不同分組方式教學之下的「關係」概念表現。 1.2學生在不同分組方式教學之下的「階層」概念表現。 1.3學生在不同分組方式教學之下的「交叉連結」概念表現。 1.4學生在不同分組方式教學之下的「舉例」概念表現。 1.5學生在不同分組方式教學之下的「總分」概念表現。（二）探討異質分組與隨機分組型式的教學對學生的學習態度的影響。 2.1學生在隨機分組方式之下，學生的學習態度。 4.

(19) 2.2學生在異質分組方式之下，學生的學習態度。（三）探討異質分組與隨機分組型式的教學對班級學習氣氛的影響。 3.1在隨機分組方式之下，班級的學習氣氛。 3.2在異質分組方式之下，班級的學習氣氛。（四）探究實施課程分組教學可能遭遇的問題。 3.1 在隨機分組方式之下，實施教學可能遭遇的問題。 3.2 在異質分組方式之下，實施教學可能遭遇的問題。. 5.

(20) 第三節. 研究範圍與限制. 一、研究範圍 (一) 研究領域本研究為教師上課實驗研究，研究領域限定為國中生活科技課程，實施課程分組教學下，教師之教學與學生之學習成效及學習態度影響之研究。二、研究限制本研究的主題為「課程分組教學施行於國中生活科技之上課實驗研究」，是面對教學實務所尋求的問題解決方法。在時間及經驗的限制下，僅數個班級做為主要的研究對象，將研究過程盡可能真實呈現，再予以分析討論。故本研究之研究限制如下： (一) 本研究因受時間及人力之限制，研究對象被限定在台北縣國中二個班級，並無涵蓋台灣地區其他各縣市的國中學生。在樣本的推論上，不宜作過度的延伸，是為本研究的另一限制。故研究結果不一定能一體適用於其他的情境或對象。 (二) 本研究僅對研究者設計之生活科技教材之學習過程進行初步探討，研究不宜過度推論至其他科目的課程分組教學模式或其他學科的學習上。 (三) 過程中所採取的方法與策略亦有因時因地因人制宜的獨特性，所以也無法全盤移植應用到一般教師的平日教學情境當中。. 6.

(21) 第四節. 重要名詞解釋. 一、教學策略教師選擇能幫助學生達成學習目標的促成活動皆稱為教學策略。教學策略（teaching 或 instrucational strategies）是指教師為使學生獲得預期的學習經驗，而進行的各種安排和計畫（李隆盛，1996b）。教學是「教」的活動加上「學」的活動、教學是師生之間的互動、教學是為達成有價值的學習目標之活動、教學是指師生之間為達成有價值學習目標的多樣態互動、教學是需要妥善計畫相關要素和策略的活動。就是在學習過程中運用的技巧與工具，運用良好的技巧與工具來教學，讓學生學習效果事半功倍。二、課程分組合作教學分組合作學習是一種教學策略，指透過教師將學生妥善異質分組，每組人數 5~6 人，於學習歷程當中，教師的角色為協助者，經由教師的協助，學生同儕相互扶持，進行學習活動，而小組為了共同目標一起合作努力，以完成個人與團體學習目標，進而從中習得知識技能。而在一個班級內，同一節課內有兩個或兩個以上的教學活動同時進行，學生以輪流學習之方式進行學習，當完成一個活動後，再進行另一活動的交換；不同的教學活動只是學習的先後順序不同，但學習內容是一致的。三、分組之教學活動在這裡是指於每一個學習單元中，由教師設計問題解決的題目，由解題者(學生)發現問題，經過小組討論後，提出解題策略，進行小組合作解題。. 7.

(22) 四、教室氣氛（classroom climate）教室氣氛通常是由老師或學生對學校或教室的感受來測量，是老師和學生共享的感受，是經由實際參與者（教師與學生）的眼光來獲得，因為會比外來觀察者的眼光較為真實及可靠（黃台珠，1998）。其中包含有人與人間的溝通、合作、個人發展等等因素，常被認為是由教師、學生、課程、以及許多內在與外在的因素所交互影響。. 8.

(23) 第二章. 文獻探討. 本章共分為三節，根據研究主題、研究動機與研究目的的進行本研究之文獻探討，探討國中生活科技課程的實施、合作學習與教學、實驗研究以及學生對教室環境的知覺與課程評鑑等。茲分別探討如下：. 第一節. 國中生活科技課程的實施. 生活科技課程乃是反映社會變遷，由工藝教育蛻變而來，本節主要在敘述國中生活科技課程目標、內涵、及教學策略。一、國中生活科技課程標準的目標教育部 84 年公布的國民中學「生活科技」課程標準，指出我國生活科技教育旨在培養日常生活所需之科技素養（教育部，1995）。其目標為: (一) 了解科技的意義、演進、範疇、重要性及其對人類生活和社會文化的影響。 (二) 能運用基本工具、設備、材料、產品以及相關的程序和方法。 (三) 認識各種和科技有關的職業和教育訓練領域，並發現本身在科技方面的興趣、性向與才能。 (四) 增進在科技社會中調適、價值判斷、問題解決和創造思考的基本能力，以及勤勞、合作、愛群和服務的積極態度。從課程目標來看，基本上包含了認知、技能、情意與生涯試探四方面的目標（鍾一先，1997）。二、國中生活科技的課程內涵 (一) 課程架構生活科技的課程架構乃根基於「科技與生活」發展出「資訊與傳播」、「營建與製造」、「能源與運輸」三大科技領域。 9.

(24) (二) 課程綱要與時間分配 1. 科技與生活: 主要探討科技的意義、科技的演進、科技與生活的關係，教學時數為四小時。 2. 資訊與傳播: 內容包含:資訊與傳播概說、電腦應用、識圖與設計、圖文傳播與電子傳播等，教學時數為四十四小時。 3. 營建與製造: 內容包含:營建概說、住家設備使用與維護、製造概說與常用器具之設計與製作等，教學時數為三十六小時。 4. 能源與運輸: 內容包含:能源與運輸概說、能源與動力與運輸等，教學時數為二十四小時。三、實施方法依據國民中學生活科技課程標準（教育部，1995），對於生活科技之教學實施方法，強調以下幾項要點: (一) 教材之編選，應依據教學目標與教學綱要，並適合學生身心發展與未來需要。從教材綱要可見，教材內容強調在生活環境中探討科技及其衍生的問題，著重有關科技系統的資源、程序、方法、應用與衝擊等之探討（鍾一先，1997）。 (二) 教材內容應兼顧認知、情意與技能，並整合其他學科所學，應力求配合學生生活背景，以達到學以致用之目的。 (三) 教學應廣泛採用各種教學策略，並靈活運用適當之教學方法。教學活動的設計應以問題解決策略為中心，循下列步驟：(1) 確認問題，(2)擬訂解決方案，(3)執行解決方案，(4)進行評鑑. 10.

(25) 等程序來安排活動。 (四) 教材綱要中的教學項目，應儘可能以教學類別為群集系統，透過單元活動或作業教學加以整合。 (五) 教學單元的時間安排，應使大部分的時間運用在實作的學習活動上，即透過教學活動的作業學習，傳授完整的科技系統中之各項概念。 (六) 應重視特殊需要學生的輔導: 1. 對學習能力較佳的學生，應鼓勵其自行計劃作業以發揮其潛能並培養創造力。 2. 對於學習能力較弱的學生，除加強個別輔導外並應調整其學習進度、廣度與深度。 3. 對於身心障礙之學生，應依其特殊困難及需求，實施個別化教學及輔導；必要時得與特殊教育專業人員協同輔導之。四、生活科技的教學策略在國民中學生活科技課程標準（教育部，1995）中指出，生活科技的教學應廣泛採用各種教學策略，並靈活運用適當之教學方法，常用的生活科技教學策略，包括八種教學策略與四種教學方法，教織成一個教學策略矩陣，形成 32 種教學策略網路（黃能堂，1995），茲分述如下： (一) 八種教學策略 1. 概念式學習教學策略概念式學習途徑是把科技系統或現象中的主要概念辨認出來，然後透過結構化的教學活動讓學生了解這些概念，進而產生學習遷移，認識其他相似的現象或事物（黃能堂，1995；鍾一先，1997）。. 11.

(26) 2. 學科整合教學策略學科整合教學策略是把其他學科中與科技相關的知識內容關聯起來，進而增強兩者的學習。教師在教學中可以選擇其他科目與生活科技相關的概念，將之與生活科技結合，融進生活科技教育中來教學（鍾一先，1997）。所以，在進行生活科技課程時，可以將數學、理化、藝術、環境科學等相關知識融入教學活動中，使學生更能完整地了解科技。 3. 社會／文化教學策略社會／文化教學策略是將科技學習從技術層次，擴展到強調科技對個人日常生活及生涯的影響，與對社會文化的衝擊，以增加學生面對相似的科技問題與抉擇時的決策能力，並提昇其科技素養（陳威志，1999；鍾一先，1997）。 4. 問題解決教學策略問題解決教學策略乃是透過問題解決的途徑，使學生得以熟悉運用問題解決的程序與方法，以培養更高層次的問題解決能力（鍾一先，1997）。其主要是運用學生的思考能力，從確認問題、問題呈現、擬定解決方案、執行解決方案、評估問題解決方案等步驟，以達成問題解決的目標。 5. 科技系統整合教學策略生活科技中涵蓋傳播、營建、製造及運輸等主要系統，而系統整合教學策略就是將這些系統視為一個整合體，強調這些系統的整體性，將各個科技系統間的關係提示給學生，在教學活動中，融入各種不同的科技體系知能的認識，以彰顯各個科技體系之間的關係，讓學生了解科技系統間的統整性，使學生對科技有整體觀（鍾一先，1997）。. 12.

(27) 6. 工業詮釋教學策略工業詮釋教學策略乃是將工業視為科技中一個很重要的組成份子，因此生活科技教學應透過各種教學活動去體驗或模擬工業技術的與工業活動，讓學生研究這些系統，並學習其相關的行業，將有助於學生科技素養的提昇（陳威志，1999；鍾一先，1997）。 7. 系統模式教學策略 DeVore（1985）認為科技應以系統模式進行研究，包含輸入、過程、輸出與回饋。輸入部份代表任何科技系統的命令或目標；過程代表用來完成命令或目標的的概念、技術或原則；輸出部分則包含結果及對社會、文化與環境等正向或負向的影響；回饋部分則為監視系統或稱為控制系統（黃能堂，1995；陳威志，1999）。 8.科技未來教學策略科技未來教學策略即以預測的方式來定義並解決科技問題。在科技未來教學策略中，經常運用趨勢分析、假想情境，以及演繹與歸納的邏輯思考，來預測科技的未來發展情況（黃能堂，1995；陳威志，1999）。 (二) 四種教學方法 1. 講解與示範講解與示範是最基本且廣為被運用的教學方法，講解法適用於引發學習動機，說明技能學習的相關知識；示範教學則通常用於講解之後，主要用來介紹技能操作的方法級說明操作與安全上的注意事項（鍾一先，1997；陳威志，1999）。. 13.

(28) 2. 團體互動團體互動式在合作式的學習環境中，學生以兩人或小組的方式，共同尋求所有參與人員都能獲益的學習結果（鍾一先， 1997）。團體互動可以增加學習成就、創意思考、學習態度、同儕互動與自尊（陳威志，1999）。 3. 發現、探究與實驗發現、探究與實驗是實施問題探索中一種相當有用的教學技巧，將學習的焦點放在探索的過程，並對不尋常的現象提出解釋。學習的過程包括陳述問題、形成假設、發展工作計劃、進行實驗工作、蒐集資料與提出結論（黃能堂，1995；陳威志， 1999）。 4.遊戲與模擬遊戲是讓學生對某些真實世界的模擬狀況加以選擇，以增加其思考、判斷的能力（Johnson,1988）。遊戲與模擬經正確適當的格式化後，能影響學生認知、情意與技能的發展，而引導初個人價值系統的組織，亦即學生在遊戲與模擬的相互作用下，可以更明確地定義價值系統（鍾一先，1997）。由上述八個教學策略與四種教學方法可知，生活科技教育強調多元化的教學策略，教材與生活結合，培養學生自我學習的能力，同時側重創造、思考與角色扮演等教學方法，並彈性運用比較分析、決策與應用等心理認知活動，以有效地達成課程與教學目標。整理如下： 1. 本科目教學宜廣泛採用各種教學策略，靈活運用適當之教學方法，採學生活動為中心之教學設計。「生活科技」之教學應以活動方式為主，理論教學佔百分之二十五，操作部分佔百分之七十五。. 14.

(29) 2. 教學單元目標之設計與教學活動之安排，應重視學生的個別差異，輔導學生循手腦並用的程序、兼顧認知、情意和技能三方面能力的均衡發展。 3. 教學活動之設計宜以解決問題方式為原則。 4. 教師除採用教科書實施教學外，應善用其他資源以增強教科書之功能。 5. 特殊學生之輔導 (1) 對於學習能力較佳的學生，應鼓勵其目行計劃作業以發揮其潛能並培養創造力。 (2) 對於學習能力較弱的學生，除加強個別輔導外並應調整其學習進度、廣度與深度。 (3) 對於身心障礙之學生，應依其特殊困難與需求，實施個別化教學及輔導；必要時宜與特殊教育專業人員協同輔導之。. 15.

(30) 第二節. 合作學習與教學. 合作學習是一種班級組織的改良型態，此法採小組學習方式，藉由各種策略積極促進同儕互動，營造組內命運共同體的狀態，擴大自己與他人學習的機會，構成積極互賴的學習情境，所以合作學習是針貶傳統教育流弊的一帖良方（林達森，2002）。換言之，我們可以善用合作學習之教學策略以促進學生學習成就。一、合作學習的理論根據與教學原理黃政傑和林佩璇（2000）指出：現代的合作學習主張，主要基於社會學及心理學基礎上，其一為社會互賴論（social interdependence perspective）及接觸理論（contacttheory perspective），其二為發展論（cognitive developmental perspective），其三為行為學習論（behavioral learning theory perspective）。分述如下（引自黃政傑、林佩璇，2000）： (一) 社會互賴論強調合作目標，作為達成學習的誘因；1920 年代和 1930 年代，勒溫（Lewin）主張團體的本質是其成員基於共同目標而形成的互賴，此一互賴促使團體成為一個整體，若團體中任何成員或次團體的狀態產生改變，將會影響其他成員或其他次團體產生改變；而且團體呈員內在的緊張狀態，會引發完成共同目標的動機。 (二) 接觸理論接觸理論著眼於社會互動關係，為了增進社會次級團體的和諧，在教育上，必須提供不同的種族、民族、性別的學生在學習上互動的情境。所以，就接觸理論而言，它不但適用於不同種族，也適用於不同年齡、性別或能力的學生在一起學習。. 16.

(31) (三) 認知理論此論點認為不管團體是否設法去獲得一團體目標，轉而強調工作本身產生的效果。認知理論可進一步分成發展理論（development theories）及認知精緻化理（cognitiveelaboration theories）兩大領域來探討。（Slavin, 1990）。 (四) 發展理論維高斯基（Vygotsky）指出「基本發展區限」（the zone of proximal development），將之定義為「實際發展水準」和「潛在發展水準」，透過同儕或師長的鷹架作用，將潛在發展水準表現、發揮出來。合作學習的理論主張︰思想是根植在社會經驗中，而知識的獲得，為社會認知的過程（Vygotsky, 1978）。支持此派的學者認為：知識具有社會性，經由合作的學習，理解和解決問題而建構起來。 (五) 認知精緻化理論認知心理學研究發現，如果要保留與記憶中相關的資料，則學習者必須就材料作某種認知建構或精熟，如作摘要和綱要便不同於作筆錄，必須重新組織教材，分門別類加以整理。而最有效的方法，乃是解釋教材給別人聽，在表達與傾聽過程中，不僅利於被指導者，更有利於指導者。（Slavin, 1990；Webb, 1991）。 (六) 行為學習理論著眼於團體增強物和報酬對學習的影響，假定學習行動若受到外在報酬和增強便會反覆出現。合作學習教學策略經常利用下列原理，建立成為有效機制，來發揮效能（林生傳，2002）。. 17.

(32) 二、分組學習的教學原理著眼於團體增強物和報酬對學習的影響，假定學習行動若受到外在報酬和增強便會反覆出現。分組學習教學策略經常利用下列原理，建立成為有效機制，來發揮效能（林生傳，2002）： (一) 特長互補原理將大班級重新分配組合為人數適中的小組，小組成員具有不同的特長，在學習時可達到長短互補作用，以促進學生學習成果提高學習興趣，在這樣的社會體系裡面最能「領悟社會形成的意義及人我統整的必要」。 (二) 任務結構原理將所要學習的材料及所欲達成之教學目標，經設計後成為小組學習的目標，甚至在小組內將小組任務進一步分成數個次目標由各組員負責進行，再將成果整合。 (三) 群體目標原理相對於傳統教學的個人本位，合作學習大多採用某種形式的團體目標，當小組達到預設的目標時給予肯定或認可。 (四) 資源共享原理由於學生來自不同社會文化與階層，所擁有的資源相當分歧。教育應避免上一代的不平等直接影響下一代的教育學習機會，基於此種公平正義之教育理念，合作學習使不同背景學生形成小組進行合作，使各種資源能共同利用。 (五) 個別績效計量原理團體表現的成敗乃取決於團體內各組員的成就。要符合此種做法，在合作學習法中大致採用兩種方式：(1)將小組中每個人的考試成績或其他評量的方式的表現加以平均或取其總和，作為小組的成. 18.

(33) 績。(2)或是運用任務特定化的原理，給予每個組員不同次任務，最後團體成果是由每一個組員所共同整合而成的。 (六) 機會均等原理合作學習務使每個組員對團體均有所貢獻，故計算方式便相當重要，以確保每個組員對小組均有平等之貢獻機會，故如何公平的計算學習成就，使不同程度的學生均能對所屬團體有所貢獻是合作學習法相當重要的環節。例如：在「學生小組成就區分法」中以成績進步點數來做。 (七) 團隊競爭原理合作學習並非只求合作，不事競爭。對內是合作，對外就是競爭，為求對外競爭成功，故激勵內部合作。 (八) 權威結構的運用原理傳統教學的社會體系，常由教師個人以獎懲方及評分表現權威的社會控制，以維持社會秩序，其一社會行動，發揮班級功能，以達成個人與社會目標。在合作學習之下，可以把權威結構加以改變，將部份權威分配給學生同儕團體或領袖幹部來運用。Hooper （1992）認為合作學習是指「群體成員們一起工作並完成共同的任務」，若只是將學習者分配到小組不等同於合作學習，因為其中最大的差異是合作學習強調學生互動，而有效的互動必須包括任務架構等技能，任務架構是指在合作學習的過程中，任務要由同組各成員共同參與，意即每位成員要為自己的學習負責任。三、合作學習在教學上的應用 Linda 和 Bruce 在《多元智慧的教與學》一書中提出了有利於多元智慧發展的環境，例如其中人際智慧則可應用合作學習、尊重個別差異的環境來發展與學習，內省智慧可善用透過他人認識自己、思考技巧、. 19.

(34) 情緒智慧教育及寫日記等環境來發展與學習（郭俊賢、陳淑惠譯， 1998）。有關於小組合作學習的研究，能幫助我們了解教室和學校的社會情境中，如何進行小組合作學習。基於上述，我們從多元智慧論觀點來看合作學習。Thomas 在《經營多元智慧》一書中指出美國哈佛零方案（Harvard Zero Program）的共同主持人，哈佛大學的教育教授迦納 (Gardner)亦是主張人類具有多元智慧的重要人物，在 1983 年出版了《智力架構》（Frames of mind）一書，提出多元智慧論（Theory of MultipleIntelligence），認為有八種智慧是人類用來學習、解決問題，以及創造的工具，是每個人都會使用的工具，茲敘述如下（李平譯，1997）︰ (一) 語文智慧，如文字思考，語言表達的作家、記者、新聞播報員等。 (二) 邏輯－數學智慧，如計算、量化、考慮命題和假設、和複雜的數學運算的科學家、數學家、工程師、電腦設計師等。 (三) 空間智慧，係以三度空間方式來思考的能力，如航海員、飛行員、雕塑家、畫家、建築師等。 (四) 肢體－動覺智慧，巧妙處理物體和調整身體的技能，如運動員、舞蹈家、外科醫生、手工藝家等。 (五) 音樂智慧，係對音準，旋律，節奏和音質等的敏銳度，如作曲家、指揮、樂師、樂評、樂器製造者、喜歡音樂的聽眾等。 (六) 人際智慧，係能夠善解人意，與人有效交往的才能，如成功的教師、社工人員、政治家等。 (七) 內省智慧，能建構正確自我知覺，並善用這些知識來計畫和引導自己的人生的智慧，如神學家、心理學家、哲學家等。 (八) 自然觀察者智慧,能觀察自然界中的各種型態，辨認並分類物體，且能洞悉自然的或人造的系統，如農夫、植物學家、生態. 20.

(35) 學家、景觀或庭園設計師等。每一種智慧底下都還有次智慧，而這八種智慧本質上都是價值中立的，都可以用來行善，也可能用來作惡，如何運用智慧的發展，是一個很重要的教育問題和道德問題，而藉由多元智慧的教學，可以豐富每一個人的人生。張稚美（2000）指出共同參與的重要性可由迦納提出的多元智慧論來印證。他對智力的定義提醒了我們，「自己族群的文化」在為學生的智力定位。因此，在多元的智力中若我們現有的文化背景和心智習性持續在影響著大家，去強調智育（如語言和數學）為重，將會直接影響目前學校的課程設計，也更難破除一些教師習以為常的，教書和考試為主的學校教育。因此，在此教改的過程中，有不同團隊的參與，集思廣益，或許能打開教師間，以及學校和社區和家長之間溝通的管道，共同去分析、了解、進而策劃出真正能注重多元智力觀的新文化和心智習性，以便落實有意義的學校課程改革，進而帶好每一位學生。未來研究趨於盡力解決上述之類的複雜性質，將可能在教育上的應用提供有意義的建議。由上述觀點，我們了解從多元智慧觀點來看合作學習理論，可透過學習歷程、學習環境的建立、與各種教學策略等，讓具有不同智慧的學習者各展長才，以釋放出他們學習的潛能與創意的表現。師生可以一起達成一個教育的主要目標─學會如何學習與如何改善自己的學習。綜合上述研究，可讓我們了解合作學習共同的理念和做法：欲落實合作學習之教學策略者，需力求把握合作學習的中心精神：首先，界定明確的教學目標、發展適切的教學方案、熟練教學流程、評量多樣化、良好的班級管理；合作學習是一種高度化的教學法，對其教學流程銜接與安排，教師必須能熟練而流暢，如此才不至於僵硬且公式化，使教學受制於過程的無法順利串聯，對教師產生壓力，致無法發揮合作學習的. 21.

(36) 特色和精神。對本研究而言，由於研究者即教學者，在執行本研究之教學策略前，已修習相關課程，對此策略有所瞭解，且在尚未進行正式研究之前一，期間擔任自然領域教師，對於其他班級，已有小組合作學習教學經驗，研究期許自己在本研究中能將此策略在執行上更為熟練。. 22.

(37) 第三節. 概念構圖的涵義及應用. 第三節將要就概念構圖的理論根據、概念構圖與概念圖的區別、概念圖的意義與功能、概念構圖在教學評量上的應用做簡要探討與敘述。一、有意義的學習（meaningful learning）與圖形組織體（graphic organizers） (一) 有意義的學習在探討概念構圖前，我們必須對於其產生背景與理論根據有所了解；就學習心理學而言，從早期的行為主義、精熟學習到訊息處理理論與認知同化論等理論，皆有其精闢的論點﹔我們從認知同化論探討了解到 Ausubel 對於學習所持的理論依據即由此出發。余民寧（1997）指出有意義的學習是學習者主動去挖掘新材料與舊經驗間的聯結關係，進而發現其意義的一種學習行為；由於這種學習行為具有新穎性、創新性與活潑性，它比較容易引發學生去發現學習的意義和真諦，因此，它可能達成教育目標、維繫學習成果與貫徹終身教育理想的有效途徑之一。進一步說明，在 Ausubel 的理論中，其核心理念即是所謂「有意義的學習」，只要學習者有意識地將新知識與其已經知道的舊概念或舊命題(即原有的認知結構)相聯結時，有意義的學習便告產生﹔對認知結構的解釋，認為是指個體對某種特殊訊息所持有的一種有組織、穩定、清晰的認知，它不斷地在運作，以便整合各種雜亂的次級概念和訊息，使之成為有系統的組織結構（引自余民寧，1997）。亦即有意義的學習是指學習者將新概念或新訊息，與原有認知結構中的舊概念或舊命題相聯結，不斷地整合新舊概念和訊息，使之成為更紥實的認知結構之（Ausubel, 1963,1968）。為了達成上述有意義的學習，必須具備下列三項條件（余民 23.

(38) 寧，1997）︰ 1. 針對所要學習的材料，在本質上必須是有意義的；這種學習材料本身，即具有提供學習者以有意義的方式聯結其知識結構的潛力。我們不可能針對無意義音節或隨機擷取一段文章材料，即要求學習者能夠產生有意義的學習。 2. 學習者必須具備相關的知識概念，此即所謂的「先備知識」（prior knowledge）﹔亦即，學習者必須事先具備足供聯結新學習概念的既有概念架構（conceptualframework）。 3. 學習者必須顯示出有意義學習的心向﹔亦即學習者必須為自己的學習負起責任，願意主動嘗試將新知識與既有概念架構作聯結，以建構起有意義的理解。先備知識為足以影響學習良窳的重要因素之一﹔沒有先備知識，學習恐怕窒礙難行，而有了錯誤的先備知識，又會妨礙學習者正確的學習進展。換句話說，正確的先備知識，能使學習者更進一步的探索與學習而獲得知識與技能，根據 Ausube 的理論可知，建立在「人類是用概念來思考」的假設，所需習的階層排列的概念結構，對學生的學習是一個重要的變項（余民寧，1997）。因此我們可以了解到教學活動的重點，即是教師必須先確認學生在學習新單元之前，學生已經具備哪些相關知識，作為教師教學、學生學習的起點，才讓學生主動參與學習過程，方可謂真正的有意義的學習（Ausubel, 1963/1968）。 (二) 圖形組織體教學者為了促進學生有意義的學習，除了於新單元教學活動前，必須了解學生的起點行為（或先備知識）之外，就是將圖形組織體，置入教學活動或教學評量之中﹔而圖形組織體，之所以進入. 24.

(39) 科學教育界，是因為要藉它來讀研究，而其它的功能，像是藉它來溝通教學的邏輯結構（黃台珠譯，2002）。江淑卿和郭生玉（1997）則指出以命題或概念為基礎，將文章的概念、字彙、先備知識及架構等，進行分類，並探究其間的關聯，加入適當的連結線與連結語，以不同的方式與符號，呈現二維的圖解，而概念之間所呈現的關係，能夠有助於學習者建構、重組或改變知識結構。因此，圖形組織體的功能除了研究上、教學上的使用，更有使用於教學評量之中。對於圖形組織體的使用，須注意兩件事情︰(1)開始時不是由學習者所做的，而是由專家所做，用以幫助學習者；以及(2)它是由一群有階層排列的方格概念所組成，之間用線相連結，由於線上未加文字說明，因此學習者並不了解線條代表的意思（黃台珠譯， 2002）。Novak 和 Gowin（1984）研究出比傳統圖形組織體更清楚的概念圖，而概念圖本身亦是一種圖形組織體，是 Novak 和他的研究群在 1977 年總結他們晤談資料而首先建立的。漸漸地，這種後設認知的設計開始由科學學生自己建立，而做出的成果(所畫的科學概念)比傳統的測驗，更能顯示學習者的了解（黃台珠譯， 2002）。二、概念圖的意義與功能我們需要區分概念構圖與概念圖這兩個名詞；概念構圖是由 concept mapping 翻譯過來，它可以指建構概念圖的行為與歷程，有時它也用來指涉一種教學與學習的策略或方法（Heinze-Fry & Novak, 1990），或是一種評量技術（Nonak & Gowin, 1984）；概念圖的英文是 concept map，意指使用概念圖的方法所建構出來的圖（張漢宜、陳玉祥，2002）。從教學與評量的觀點而言，概念構圖可以是一種在兩個向度上，使用命題形式的概念圖，用來表徵，所欲教學，和學習的概念與概念間的. 25.

(40) 階層連結關係（hierachical interrelationship），並以此概念圖作為評量與研究學生概念結構的圖示技術（余民寧，1997﹔Beyerbach, 1988）。概念構圖要求學生針對所要學習內容的概念，先做階層性的分類和分群，並且將兩個概念間的關係以連結線做連結，並於連結線上標上名稱，以輔助說明概念與概念間的連結關係，最後形成一幅網狀結構圖，即稱為概念圖（Novak &Gowin, 1984）。 Novak 和 Gowin（1984）指出概念圖是以命題形式來表徵概念之間的有意義關係。他們將概念定義為事件（event）或物件（object）中的規則；命題是指使用文字將兩個或兩個以上的概念連結在一起，使概念之間形成一個句子或片語。表徵則是指，我們將訊息以某種形式儲存於工作記憶與長期記憶中（張漢宜、陳玉祥，2002）。換句話說，概念圖是一種結構表徵的方式，其由節點與連結線構成，節點表示重要概念，連結線表示概念間的關係，如此兩節點與概念間的連結線稱之為命題，此為依基本單位（呂季霏，1992；Novak & Gowin, 1984）。概念圖具有以下三個特徵︰（Novak & Gowin, 1984） 1. 具有階層性，上層的概念在頂端； 2. 以適當的文字來標出概念和連結線； 3. 階層當中的次分支與次分支，可以交叉連結（crosslink），其中交叉連結線，是用來確定，或者是說明彼此之間關係。概念圖之所以可作為評量與研究學習者的依據（Novak & Gowin, 1984; Novak &Musonda, 1991），主要基於下列幾項原因（Stuart, 1985）： 1. 概念圖能夠呈現學習者全部或局部思考過程。 2. 概念圖能夠透過計分來評量學習者間的學習成就，或者透過前後測來評量學習前後的學習成就。 3. 概念圖能夠幫助學習者回憶與理解。. 26.

(41) 4. 概念圖能夠診斷學習者於某ㄧ主題的學習表現。承上，簡言之，概念圖是將概念之間的關係表徵成圖形，其中的幾何圖形表示概念，而連結線則代表概念之間的關係（Plotnick, 1997）。概念圖的功能相當廣泛，首要為可以促進學生有意義的學習，以教學模式論之，既可做為教學前後之評量工具，更可做為教學活動中的學習工具。Reigeluth（1979）即指出︰「概念圖」可視為一種學習策略，在概念圖的許多用途中，概念圖能提供先備知識的評鑑和診斷另有概念架構；同時概念圖也提供知識本質之階層性、概念性和命題性；同時也作為一種後設認知工具，以幫助學習者辨識他們認知的架構，使其成為更有威力的整合形成。提倡概念圖之學者 Novak（1990a, 1990b）亦指出概念圖可以當成一種教學與學習工具。此外，概念圖在某些領域中被當作表徵結構知識的工具以及用來增進對書面教材的回憶和做為有效的學習評量工具（Novak & Gowin, 1984），以下將說明概念構圖的步驟以及在教學評量上的應用。三、建構概念圖的步驟 Novak 所主張的「概念圖」是建立於學習的理論和研究上；認知科學指出知識是以階層方式儲存，若能在開始前作出階層性比較好，同時利用作圖也可以使我們對製圖者在不同時期作比較（黃台珠譯，2002）。概念構圖的步驟如下︰作概念圖的步驟 1. 由所要學的科學內容(如筆記、錄影帶、文章、教科書)選一至十二個概念。 2. 將每個概念寫在不同的卡片上，將卡片置於大張紙上。 3. 選出上位概念置於圖的頂端，這即是組織你的概念圖。 4. 將其他概念置於上位概念的不同階層上，這些概念將是由最. 27.

(42) 一般的排至最專一的，由圖的頂端向底端。 5. 當概念位置排好，畫出概念間相關的線條，並標示線條上的文字以表示此兩種概念間的關係。 6. 如果你想將你圖上不同分支的概念作橫向連結，可用點線，並將其關係寫在點線上。 7. 若想將例子提供在某些概念下，將它以括號圈住。 8. 將例子和概念間以現相連，並加上「例如」。 9. 綜觀和反省，當你修改位置和線條直至你滿意概念圖的最後形式。 Mintzes 等人(1998)建議使用小型圖來對學生引介概念圖，而小型圖是指概念圖上只限於有限的概念以及例子（引自 Trowbridge & Wandersee, 1994）。概念圖不是難學的策略，但是學生卻常在第一次概念構圖時有受挫的感受；通常在至少作了十張圖之後，才能漸漸掌握其中訣竅；因為這是新的經歷，許多學生被其他正式的或非正式的學習策略困住，所以常對改變其策略表現出質疑，特別是他們曾在測驗題上有好的表現之學生，具有低或中等能力的學生通常對概念構圖這樣的新學習策略較期待，而高成就學生剛開始時很排斥，但逐漸因感受到概念圖歷程能幫助他們學習而變得熱心；事實上，過去大多數的策略並不能幫助學生知識的統整，或提供建構知識和生成新的例子的機會，這些均是有意義學習的指標（Trowbridge & Wandersee, 1994）。四、概念構圖在教學評量上的應用從文獻中我們了解到除了概念圖之外，測量學生知識架構的方法尚有量尺法、圖解法、晤談法等方法（Koubek & Mountjoy, 1991）。不過也有學者指出其中以概念圖、晤談、自然觀察法、紙筆測驗等最常被使用（高慧蓮、許茂聰、蘇明洲，1993）。本研究中，對學生概念的評量. 28.

(43) 方式，主要是採用概念圖來了解學生概念的發展與改變，輔以其他方式諸如晤談、自然觀察法。要編寫題目以評量學生是否達到 Bloom 的知識、理解、應用、分析、綜合與評鑑與之中的「知識」目標，並不難，但是要設計一個測驗來評量學生是否將所學新知識，加以分析、綜合與評鑑，是很困難的；然而，概念構圖卻可以依此評量到 Bloom 六個教學目標；概念圖對改進教育的最佳貢獻即在於它能改進教學評量技術（Novak & Gowin,1984）。一種理想的評量方式，至少應該能夠表徵出︰(1)某個主題結構的各種組成概念，(2)聯結各個概念間的關係，以及(3)聯結關係的適當性與正確性；傳統上，學校常使用的紙筆式成就測驗，很顯然已不能滿足理想評量方法的要求，它只能測量到學生學習成果的百分比指標，而不能評量到學生針對某個主題結構的整體結果(包括︰各組成概念、概念與概念間的聯結關係、聯結關係的適當性與正確性)，因而不能追蹤學生的每個學習過程步驟和暫時成果，更不能解釋為何會有學習失敗、學習困難與學習障礙等因素產生（余民寧，1997）。因此，未來的評量方式，應該兼顧學生長期記憶中結構概念的整體知識表徵；而為了促進學生有意義的學習，亦必須改進教學評量的方式。雖然概念圖有不同的評分方式，但是主要是依據 Novak 和 Gowin （1984）所著《學習如何學習》（Learning How to Learn）一書中，所提出的計分方式為主，在此書中，作者將學習者的概念圖分成四個結構成分，分別是︰關係（relationships）、階層（hierarchies）、交叉連結（cross-links）和舉例（examples）。 Markham、 Mintzes 和 Jones（1994）按 Novak 和 Gowin（1984）的準則作出改變，包含三個額外的觀察評分標準：第一，引證知識範疇的概念數目；第二，引證知識範疇的額外資料；第三，顯示概念衍生的. 29.

(44) 支線。學者蘇詠梅（1996）總結了 Novak 和 Gowin（1984）及 Markham, Mintzes 和 Jones（1994）的評分準則，如表 2-1 所示︰. 表2-1. 概念圖評分表. Novak and Gowin（1984）評核概念. Markham, Mintzes & Jones（1994）. 評分. 評核概念. 圖的準則. 評分. 圖的準則. 概念關係. 關係準確. 概念關係為主. 每個準確. 的準確性. 得1分. 要知識範疇提. 關係得1分. 供額外資料層次. 分層得4 分. 引證知識的層. 每一分層得5分. 次主題及交叉連. 每個交叉連結. 引證綜合知識. 每個交叉連結得10. 結的準確性. 得10 分. 的交叉連結. 分每個例子得1分. 引用例子. 每個例子得1分. 引證知識範疇. 每個概念得1分. 的概念數目顯示概念衍生. 每一支線得1分. 的支線. 每一連續支線得3 分. 資料來源：引自蘇詠梅（1996）. 除上述之評分準則外，學者余民寧（1997）所著《有意義的學習— 概念構圖之研究》一書中，對概念圖評分舉出評分的例子，如圖 2-1 所示︰. 30.

(45) 重要概念聯結. 第一階. 概念. 聯結. 一般化概念. 一般化概念. 聯結第二階. 聯結. 聯結. 聯結. 概念. 概念. 一般化概念. 聯結. 聯結. 概念. 聯結. 較不. 較不. 一般化. 一般化. 概念. 概念. 聯結聯結. 第三階. 第四階. 例子. 物件. 例子. 例子. 物件. 事件. 聯結. 特殊化. 特殊化. 特殊化. 概念. 概念. 概念. 事件. 交叉聯結計分:(僅計算有效且重要的) (分數)(個數) 關係: 1×14=14(分) 階層: 5×4=20(分) 交叉聯結:10×2=20(分) 舉例: 1×4= 4(分) 總計: 58(分) 一個典型概念圖計分例子. 資料來源：余民寧（1997）. 31. 聯結. 例子. 交叉聯結. 圖2-1. 聯結.

(46) 國內學者相關研究，以在職進修的教師為對象，進行概念構圖的教學與評量研究，研究初步發現，概念圖評分可以有效預測受試者間的期末成績，並且在期末成績的高分組與低分組受試者間亦存在有顯著差異的概念圖成績，高分組比低分組的概念圖成績較佳，並且具有正向的學習態度；同時，概念圖評分亦可以當成學業成就的另一種指標，以取代傳統紙筆測驗評量總分（余民寧、陳嘉成，1996；余民寧、陳嘉成、潘雅芳，1996）。余民寧等人（1996）指出教學與評量，往往是相輔相成的，具有缺一不可的互動關係，而概念圖對於教學與評量具有下列涵義︰學習乃是一種個體不斷做有意義的知識建構與重組的過程，並且受到個人既有知識、經驗、記憶和機模的影響甚遠。因此在教學上，教師應認清教學策略應先放在幫助每個學生都能站在自己的基礎上，即所謂的先備知識，進行學習；在評量上，教師也應該認清評量的用意是在幫助學生找出兩次學習間，學生已知和未知的知識與概念有哪些？其間關係連結有哪些不清楚或者有錯誤之處，必須加強熟練或更正。而概念圖的誕生，可以彌補傳統教學與評量方式之不足，成為新興的後設認知策略。相信它對扭轉機械式學習而成為有意義學習而言，是一種極具潛力的教學方法。. 32.

(47) 第三章. 研究設計與實施. 經由第二章的文獻探討，本研究旨在探討分組教學運用在生活科技課程中，對國中學生學習成效之影響。以國中學生為對象，實施準實驗研究，經由第二章的文獻探討，對於等相關理論，已有相當程度的瞭解。本章將針對研究架構的設計，研究方法與實施的步驟，研究工具的發展及資料分析的方法等，茲分節說明如下：. 第一節. 研究架構. 本研究之研究架構如圖 3-1，自變項為不同教學策略，包括分組教學法及傳統教學法，依變項為學習成就與學習氣氛及態度。本研究利用量的分析，探討不同教學策略（異質分組教學及隨機分組教學）對學生學習的影響。自變項. 依變項. 概念完整性異質分組教學. 學習態度. 隨機分組教學. 班級學習氣氛圖3-1. 研究架構圖. 33.

(48) 第二節. 研究方法與流程. 一、研究方法 (一) 文獻探討本研究在研究之初，先採用「文獻分析法」，蒐集國內外分組教學之相關文獻資料，包括書籍、期刊、論文、網頁文獻等，根據文獻探討內容，加以分析討論，作為本研究建構教學實驗活動設計之理論基礎。 (二) 實驗設計與教學實驗教學流程說明如下： 1. 異質分組以及隨機分組教學前，教師需要先進行分組(每組5~6人)，分組方式為生活科技科學業成績高、中、低能力學生之異質分組，即分組方式採S 型分組，將第一名分配到第一組，第二名分配到第二組， ⋯⋯，第六名分配到第六組，第七名分配到第五組，依此類推，共分成六組；所指的生活科技學科高成就學生，以該班上學年成績為依據，其成績為甲等(85~100 分)；自然學業中等學生，其成績為乙等(75~84 分)；生活科技學科低成就學生其成績為丙等(74 分以下)。另外隨機分組班級則將學生作亂數分配，藉此比較分組模式學習的差異。 2. 決定主題及工作分配各組決定由教師提供之與教學單元相關的主題，或者各組根據該單元內容，該組自定主題，並且進行工作分配(分配工作項目如組員如何進行資料收集、如何資料整理、對書面報告美編、上台報告、發表等工作項目)，進行小組討論活動，並且將各項討論之內容，以「小組合作解題記錄單」加以記錄(附錄四)， 34.

(49) 此記錄單做為工作分配上的依據，以及各組成員權責上的證明。 3. 收集資料在收集資料方面，小組成員根據共同決定的主題，以及評估該主題的重點，應用網際網路搜尋、圖書館、學校圖書室、請教師長或專家等搜尋方式，共同進行資料收集的工作。 4. 小組資料整理小組對各種來源所搜集到的資料（應用網際網路搜尋、圖書館、學校圖書室、請教師長或專家等方式所收集到的資料），進行資料彙整、歸納與整理、內容取捨與書面報告的製作、版面編排、美編。 5. 發表學生以多元方式來呈現此階段之發表活動，如各組學生上台利用各種方式(如戲劇、角色扮演、有獎徵答等活動)發表解題方式與結果，同時接受台下同學和教師對該組解題方式與內容的提問。 6. 教師解答及歸納教師針對該學習單元的解答及歸納和統整各組解題方式和重點整理，並且對該次教學活動作總結。. (三) 訪談與觀察記錄記錄研究者將與教學老師進行訪談。訪談主要利用下課時間，針對學生對這堂課的反應進行非正式的、隨機晤談，隨即記錄結果。並以錄影及錄音的方式來記錄教學現場，設定觀察的目標與行為，以區分「觀察到的表現」與「所期望的表現」二者的差異，以錄音與錄影的方式記錄實施課程分組教學法的教學過程，錄影的焦點著重在研究者的教學歷程與學生課堂表現。錄音部分則是將隨身 35.

(50) 錄音筆掛在研究者身上，記錄上課期間研究者所說過的話及與同學交談之內容，以彌補錄影時聲音的不足。二、研究流程本研究流程圖如圖 3-1 所示，分成確定研究主題、文獻探討、小組合作解題教學活動、資料蒐集、研究結果分析、結論與建議的教學階段實施，而本研究可再細分成三個階段，本節先敘述準備階段與教學階段，而資料蒐集、結果分析，有必要分小節加以說明，因此如以下各節所示。. 確定研究主題. 資料蒐集、文獻探討. 概念構圖（前測）. 小組合作教學活動. 概念構圖（後測）. 資料蒐集與結果分析圖3-2. 研究流程圖. 36.

(51) (一) 準備階段準備階段的工作包括發現問題、文獻蒐集與探討、研究設計、選定研究對象與進行預試、資料分析與修改研究設計等步驟，其內容如下所述。 1. 發現問題如本研究第一章所述之研究背景與動機，本研究之構想源自於研究者在日常教學經驗中觀察學習者行為與結果後，深感國中教育就生活科技教學而言，教材教法缺乏生活化，大致上的教學仍停留於教師慣用之傳統講述法，考試引導教學，因此教學策略較難使學習者與日常生活做連結，學習者更難以將所學內蘊化，以致無法將課堂所學應用到生活中。因此研究者希望能設計一教學模式以改善此學習問題，使學習者能夠將所學真正應用於日常生活之中。 2. 文獻蒐集與撰寫研究計畫本研究根據所蒐集文獻之小組合作學習的特徵與精神，撰寫研究計畫，並進一步，設計於應用於科學上之教學流程，以進行各單元教學活動。本研究的設計除了研究流程圖(圖 3-1)外，研究架構圖(圖 3-2)，然後根據圖 3-2，設計小組合作解題實驗教學流程(圖 3-3)，再依據教學流程而設計教學單元之教材，茲說明如下。. 37.

(52) 前測（學生概念構圖）. 小組合作解題教學活動. 後測（學生概念構圖）. 資料分析圖3-3. 實驗教學流程. 3. 概念構圖之前測本研究之設計於新單元開始之際，該班學生接受概念構圖前測。本研究概念構圖前測，於研究及教學上的功能為診斷學生的先備知識，作為教學前的參考，以及學生學習後概念改變和概念增加與否的比較。教師於進行小組合作解題教學活動之前，需要先行向學生說明如何進行概念構圖，並且加以練習，以作為前、後測之評量工具。基本上，學生概念構圖的時間以四十分鐘為主，依據單元難易度以及學生程度上的差異，而斟酌學生構圖的時間。 4. 概念構圖之後測根據本研究之設計，於單元結束之際，學生接受概念構圖的後測階段。本研究概念構圖之後測，於研究及教學上的功能為︰評量學生概念改變與否的依據，以及學生學習成效。基本 38.

(53) 上，學生概念構圖的時間與前測相同，以一堂課(四十分鐘)為主，依據單元難易度以及學生程度上的差異，以斟酌增減學生構圖的時間。 (二) 教學階段主要的工作內容主要依小組合作教學策略，配合課程單元所設計之教學流程，單元結束後施以小組成員互評表以及學習自評表，蒐集該班學生對學習該單元的想法，做為教師評量學生學習表現之參考。本研究之成績評量方式，採多元評量方式，以評測學生的學習表現。本研究之教學評量成績的評量方式包括：(一)學生學後概念圖︰教學前的概念構圖(前測)是做為教師診斷學生先備知識的參考依據；而教學後，學生的概念構圖(後測)為了解學生是否產生概念改變與學生學習成效。. 39.

(54) 第三節. 研究對象. 本研究屬於「準實驗研究」。本研究之研究對象為台北縣福和國中二年級兩個班的學生，全班學生同時進行小組合作解題之教學策略。其中分組的方式有異質分組以及隨機分組，異質分組是根據 Swing 和 Peterson（1982）所指出，當小組是高、低能力安排時，高能力者傾向於扮演「小老師」的角色，藉由解釋與說明，指導低能力的小組同儕策略，完成解題，此種異質分組對於中學階段低能力學生，透過高能力者的討論，助益解題表現的提昇效果是顯著的。所謂異質分組即指小組成員能力各為不同層次者混合，例如：低中-高能力混合、低-中混合、高-中混合（黃幸美，2004）。因此，於本班級進行小組合作解題教學策略前，教師先進行異質分組（每組人數控制在 5~6 人，每組學生以高、中、低能力混合之異質小組）。選擇班及屬於常態編班之班級。該班不曾接受過異質分組教學活動的經驗，平日上課學習上的情況為學生屬於被動的學習，即教師以傳統講述式教學，學生於座位上安靜聆聽，之後再隨機分組進行活動。於本研究中，由研究者僅擔任觀察者的角色，本教學策略實施時，將會配合使用錄影、錄音方式記錄，在真正實施上研究者與生活科技科任教師已經過良好的協調，將合力促使實驗順利進行。為確認實驗組與控制組學生在概念圖的實驗上，是否相同，本研究以前瞻性研究，進行獨立樣本 t 檢定分析，經統計結果，得出變異數同質性假設檢驗的 Levene 檢定值未達顯著（F=0.07，P=0.80＞0.05），因此接受兩母群體之變異數相等之假設，而由假設變異數相等之 t 檢定結果來判斷，發現考驗結果未達顯著（t=0.40，P=0.69＞0.05）。表示實驗組與控制組在創意實作能力沒有明顯差異，即實驗組與控制組兩組學生，在本研究正試實驗前的創意設計與實作能力是一樣的。 40.

(55) 第四節. 研究工具. 一、製造科技的教學活動設計本研究的教學活動設計是從現行的生活科技課程教材綱要中的「製造科技」類別內，選擇主題---「機械獸-抖抖獸」以進行活動。分成確定研究主題、文獻探討、小組合作教學活動、資料蒐集、研究結果分析、結論與建議的教學階段實施。二、使用工具包括概念圖、小組成員互評表、學習自評表、學習單，茲分項敘述如下︰ (一) 概念圖概念圖使用時機為單元教學前之前測（由學生畫出概念圖，作為學生先備知識的檢測），以及實施小組合作教學策略後，再請學生對該單元第二次畫出概念圖，第一次與第二次概念構圖時間皆為一節課（40 分鐘）；評分方式，參考 Novak 和 Gowin（1984）的概念圖評分。本研究使用概念圖的功能為︰藉由每學習單元之學生第一次概念構圖，從中了解與分析學生的先備知識，待教學者獲知學生起點行為後，對教學活動流程加以調整與確認。從學生第二次概念構圖，去分析透過分組教學後，學生是否產生概念改變、如何產生概念改變，以及學生之科學學習成就。並以量化研究方式分析學生概念圖，而概念圖的評分方式採取學者余民寧（1997）所著《有意義的學習—概念構圖之研究》一書中，對概念圖評分舉出的評分例子︰ 1. 關係︰每個準確關係得 1 分 2. 階層︰每個分層得 5 分 41.

(56) 3. 交叉連結︰每個交叉連結得 10 分 4. 例子︰每個正確的例子得 1 分. 42.

(57) 此測驗之信度與效度如下： 1. 評分者信度本研究利用前導性實驗研究，針對概念圖測驗進行一次試用，並進行評分者信度考驗。分別由台北縣福和國民中學生活科技教師與研究者進行測驗評分，經統計結果，評分者信度如表 3-3所示。表3-1. 「概念圖」評分者信度. 項目. Cronbach’s α. 關係. .994. 階層. .869. 交叉連結. 1.000. 舉例. .992. 總分. .995. 2. 效度效度方面，本測驗取得專家效度，參與本研究的學者專家包括台灣師範大學教授，以及台北縣福和國民中學生活科技教師，台灣師範大學教授對科技教育及分組合作教學均有豐富教學經驗，台北縣福和國民中學生活科技教師亦有專業的生活科技教學經驗。 (二)學生填寫表單 1. 小組成員互評表本研究之「小組成員互評表」（附錄一）改編自《成為更好的老師》（陳佩正譯，2002）一書中之合作小組歷程評量。「小組成員互評表」的功能主要在學習過程中，小組學生對同 43.

(58) 組組員表現的評測。教師藉由小組成員互評表，鼓勵學生針對同一組的其他組員之學習表現，給予評分，以做為評估小組學習過程中成員的學習表現；本表的內容涵蓋的主要依據項目有︰該組員對組內的貢獻、合作態度等。使用的時機為每一學習單元結束後，由教師提供「小組成員互評表」給予小組成員進行互評活動，填答時間為15分鐘。 2. 學習自評表本研究之「學習自評表」（附錄二）主要採用學生所使用之探索手冊中每單元所附的「學習自我評量表」。「學習自評表」的功能主要是讓教師(研究者)鼓勵學生針對自己的學習表現做批判反省的思考，作為教師評量學生課堂學習表現之參考。學生自評表的內容涵蓋的主要項目為對該單元的認識、上課表現、學習的興趣、與同學的合作等項目；學生於每一學習單元結束後，進行學習自我評量一次，填答時間為15 分鐘。 3. 學習單屬於學生個人作業的項目之一，由教師根據單元內容自行設計單元學習單。. 44.

(59) (三) 教學活動的錄影與錄音以錄影及錄音的方式來記錄教學現場，並設定觀察的目標與行為，以區分「觀察到的表現」與「所期望的表現」二者的差異，以錄音與錄影的方式記錄實施課程分組教學法的教學過程，錄影的焦點著重在研究者的教學歷程與學生課堂表現。錄音部分則是將隨身錄音筆掛在研究者身上，記錄上課期間研究者所說過的話及與同學交談之內容，以彌補錄影時聲音的不足。. 45.

(60) 第五節. 資料分析. 在此階段主要的工作為實施概念圖評分、整理各項資料、資料分析與撰寫研究論文，接著對概念圖評分結果做統計分析；將訪談的資料轉錄成逐字稿，經歸納與分析整理後，動手撰寫研究結果，並完成論文。研究者本身，探討研究者在國中生活科技之教學中，實施小組合作解題教學策略，以及應用概念圖，作為評量學生概念改變與學習成效的情形；所以根據研究目的與待答問題，進行資料分析。一、量的分析本研究中概念圖，除了以上述質的分析外，尚包括量的分析。在量的分析方面，評量工具為學生概念構圖（包含前測與後測成績）。根據本研究所提出之待答問題，概念圖評分後所取得之數據，使用 SPSS 12.0 for windows 統計套裝軟體進行統計處理，且本實驗假設之顯著水準定為.05；而爲了解本研究之小組合作解題教學策略對國小自然學習領域之學習成效影響，本研究採 T 檢定，分析的項目為︰研究對象在教學前後概念圖得分之差異。二、資料收集 (一) 概念圖本研究將搜集而來之學生學前概念圖(前測)與學後概念圖（後測），給予評分，並且就構圖內容，進行比較與分析，探討學生如何產生概念改變，依據關係、階層、交叉連結與例子來分析。 (二) 其他文件資料其他文本資料包括教師教學札記、課程進度表、學校行事曆、班級日課表、學校活動資訊等，以及學生研究成果海報、道具、自然習作、活動照片、成績單。除了上述和學生訪談之外，更加聆聽學生家長對教師的支持或肯定與否、建議或指教加以記錄；加上教 46.

(61) 師教學札記可作為教師自我反思、檢討與改進的依據或策略。. 47.

(62) 48.