概念構圖融入七年級資優班生物科教學之研究

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(1)國立臺灣師範大學教育學系碩士論文指導教授：. 王秀玲. 博士. 概念構圖融入七年級資優班生物科教學之研究. 研究生：徐俊龍. 中華民國. 一Ｏ一. 年. 撰. 六. 月.

(2) 誌謝歷經學校教書五年，重回母校進入教育學系就讀，實在令人感動與激動；在職研究生的兩年進修過程真的辛苦也充實，感謝教育系的教授們，修課期間給我的許多啟發與想法，其中最要感謝的王秀玲老師，除了知識傳授外還願意撥冗協助我完成論文研究，歷程中不僅包容我不時的謬誤，提供許多關於研究的方法與建議，時時關懷又不給壓力，給予我空間嘗試與發展，讓我得到許多可貴難忘的經驗，由衷感謝秀玲老師的指導。也感謝國北教大的李乙明主任，親切又實際給予我研究方面的指點，而同樣是教育系的湯仁燕老師，授課期間仔細與我們分享教學理論與實務，論文口試時更精闢地提出許多要點建議，兩位口試委員給我的意見，讓我能將研究臻於完善；科教所的張文華老師在研究初期，無私地提供我關於生物課程與教學研究可用的書籍；特教系的郭靜姿主任同時在我這兩年修習資優學程的過程中，給我許多資優教育的素養、資優生特質…… 如果沒有老師們的照護，我可能無法完成這本論文，我真的很幸運，也感恩惜福。在這段碩士進修的期間，感謝家人的支持，媽媽與姐姐都要我專心攻讀學位，讓我沒有後顧之憂；同學們共同修課時候的提攜與鼓勵，也令我感恩萬分，特別是佳靜、乃貞、依珊撥空幫忙擔任口試紀錄，感謝你們，也希望大家都能順利完成論文；學校的校長、主任們、教師同仁的分享更是讓我點滴在心頭，尤其感謝蕙蘭學姐，除了在身為新進教師時與我分享學校經驗外，也給我研究方面不少的建議，此外，也很感謝嘉純、怡吟、靖岳……在修課、進行研究與撰寫論文的期間，當我遇見不懂的、疑惑的困難時，給予我許多叮嚀提醒，非常高興能跟你們共事。以前三芝的同事，慧雯、郁庭、家榮、婉瑜……從一起準備考取碩士班，即便不同學校或不同研究所，共同努力各自的工作、課業或論文，這種互相扶持的感覺是我持續進修研究的動力之一，很高興曾與你們相識與共事；你們真是一群優秀的教師！而新北市自然輔導團的團員們、資優工作坊而認識的夥伴們以及這兩年共同進修資優學程的同學們，因為有你們一同學習與分享，累積彼此的能量，如今的我才能夠順利完成論文，很珍惜與大家一同增能研習的日子，希望日後大家在教學或研究都能收穫滿滿。在職進修的日子非常緊湊紮實，必須兼顧教學活動與進修課程，雖然兩年不算長，卻是令我感到收穫最多的時候，很感謝我的家人、老師、同學、同事、知心好友們的鼓勵，你們是我精神上重要的支持。身為一位教師，我期待能將所學的知識與技能轉化在學校的教學活動裡，提升課程與學生學習的品質，也促進自己的教師專業發展與成長。這是一段難走但能滿載而歸的旅程，真慶幸我有這個機運，遇見這麼多願意彼此關懷又上進的夥伴們，以及願意傾囊相授、不時提點指導我的王秀玲老師；最後，要感謝國立臺灣師範大學教育學系，讓我有機會重溫學生生活，增長我的見識，開展我的視野。徐俊龍. 謹誌. 中華民國一Ｏ一年七月 i.

(3) 概念構圖融入七年級資優班生物科教學之研究摘要本研究以 Novak 於 1984 年提出的概念構圖作為教學策略，將其融入七年級資優班生物科「生殖」單元的教學活動，探討教學活動的實施歷程、實施成效、學生對於概念構圖融入生殖課程教學活動的態度評價以及教師在歷程中的覺察與省思。本研究採個案研究取徑進行教學實施，對象為七年級 10 位資優生，研究者透過概念構圖融入教學方案的設計與實施，經由教學省思札記、教學觀察評鑑、學生對於教學活動的意見調查表與訪談紀錄、學生的概念圖作業等多樣的工具來蒐集資料，從中分析與歸納研究結果。根據研究發現，獲得以下結論：一、概念構圖融入教學活動需先進行概念構圖教學；依據教材的特性，採以適當的融入方式與其他輔助資源，能助於學生的學習。二、概念構圖融入教學有助於學生學習生殖概念，促進學生瞭解教材內容、達成有意義的學習。三、學生對線上概念構圖軟體、概念構圖及其融入教學多持正向評價，肯定概念構圖的功能，但應用於教學時仍依學生學習與教材的特性而有差異。四、概念構圖融入教學需考量多方因素，雖可能遭遇部分困難與限制，但仍能運用相關策略克服。根據研究結果，研究者提出對於教學與研究方面的建議，提供相關人員進行教學與後續研究之參考。關鍵字：概念構圖、七年級、資優生、生殖. ii.

(4) A study of concept-mapping integrated into implementing teaching biology in 7th-grade gifted class Abstract This study focus on concept-mapping, a strategy brought up by Novak in 1984, which was integrated into the teaching process and effects implementing reproduction conception of in a 7th-grade gifted class. Then discuss students’ feedback and evaluation, teacher’s perception and reflection afterward. This study is a case study and the teaching subjects are 10 gifted students. A teaching program designed and implemented. Research tools include reflection journals, students' concept-map hoomework, observation assessment form, questionnaire of students' feedback to the teaching activities and interview records, a vaiety of ways to gather information to analyze and make an induction of the results found in this study. Conclusions are as followed: 1. Concept-mapping should be taught before it was integrated into teaching activities. According to the characteristics of the teaching materials, adopting an appropriate way to integrate concept-mapping with other supporting resources is beneficial to students’ learning. 2. The integration of concept-mapping into teaching activities will help students to learn reproduction conception, promote students' understanding the content in the textbook and learn reach meaningful learning. 3. Most students affirm the functions and reserve positive comments toward online software, concept-mapping and its integration into teaching, but the application of it should depend on students' learning styles and teaching materials. 4. Various factors should be considered while integrating concept-mapping into teaching. Although some difficulties and restrictions will emerge, they could still be overcome byrelevant strategies. According to the results of this study, some suggestions for teaching and further study were put forward. Key word: concept-mapping, gifted students, 7th-grade, reproduction conception iii.

(5) 目次誌謝 …………………………………………………………………………………………i 中文摘要…………………………………………………………………………………ii 英文摘要 …………………………………………………………………………………iii 表次 ………………………………………………………………………………………...vi 圖次 ……………………………………………………………………………………….viii 第一章. 緒論. 第一節第二節. 研究背景與動機……………………………………………………………..1 研究目的與問題……………………………………………………………..5. 第三節第四節. 名詞釋義……………………………………………………………………..6 研究範圍與限制……………………………………………………………..8. 第二章. 文獻探討. 第一節. 概念構圖的理論基礎………………………………………………………..9. 第二節第三節第四節. 概念學習與概念構圖的主要類型…………………………………………39 概念構圖教學與生殖概念內涵……………………………………………52 概念構圖融入教學的相關研究……………………………………………61. 第三章. 研究設計與實施. 第一節第二節第三節第四節第五節. 研究架構與研究流程………………………………………………………69 研究場域與研究參與者……………………………………………………78 研究工具……………………………………………………………………81 概念構圖融入教學活動設計與實施………………………………………82 資料處理與分析……………………………………………………………90. 第六節. 研究倫理……………………………………………………………………93. 第四章. 結果與討論. 第一節第二節. 概念構圖融入教學實施的歷程……………………………………………95 概念構圖融入教學實施的成效…………………………………………..141. 第三節第四節. 學生在教學實施後的態度評價結果……………………………………151 教師在教學實施後的反饋………………………………………………..171. 第五章. 結論與建議. 第一節. 研究發現與結論…………………………………………………………..183. 第二節. 建議………………………………………………………………………..188 iv.

(6) 參考文獻 ……………………………………………………………………………….193 附錄附錄一. 概念構圖相關研究整理表………………………………………………..205. 附錄二. 概念構圖融入生物教學省思札記………………………………………...218. 附錄三. 概念構圖融入生物教學班級教學觀察評鑑表…………………………...219. 附錄四. 概念圖融入教學意見調查問卷……………………………………………221. 附錄五. 學生晤談大綱……………………………………………………………...225. 附錄六. 概念構圖融入教學活動設計方案…………………………………………226. 附錄七. 神經系統概念圖測驗………………………………………………………258. 附錄八. 泌尿系統概念圖繪製………………………………………………………259. 附錄九. 概念前測 A 卷……………………………………………………………….260. 附錄十. 概念前測 B 卷………………………………..……………………………264. 附錄十一. 概念診斷卷……………………………………………………………...268. 附錄十二. 學生在概念診斷卷的表現與分析結果…………………………………275. v.

(7) 表次表 2-1-1. 行為的和認知的心理派別研究典範之差異…………………………………….9. 表 2-2-1. 以功能來區分之圖形組織體的例子……………………………………………43. 表 2-2-2. 常用概念構圖整理表……………………………………………………………50. 表 2-3-1. 概念構圖步驟之比較……………………………………………………………54. 表 2-3-2. 概念構圖的流程與要領…………………………………………………………56. 表 2-3-3. 生殖之教材內容要項……………………………………………………………58. 表 2-3-4. 國民中小學九年一貫課程綱要自然與生活科技學習領域分段能力指標── 以「生殖」為例…………………………………………………………………..59. 表 2-3-5. 學生對於生殖的另有概念………………………………………………………61. 表 3-2-1. 研究個案中 10 位資優生學習特質…………………………………………….80. 表 3-4-1. 與生殖概念相關之章節內容……………………………………………..……..86. 表 3-4-2. 九年一貫課程自然學習領域各版本教科書之生殖篇章內容比較……………86. 表 3-4-3. 生殖章節中不同單元的教學目標………………………………………………88. 表 3-4-4. 概念構圖融入教學活動時間規劃表……………………………………………89. 表 3-5-1. 研究問題、研究工具與資料蒐集方法對應表…………………………………90. 表 3-5-2. 資料編碼表………………………………………………………………………91. 表 4-1-1. 國中生物翰林版（2012）下冊第一章：生殖教材概念分析一覽表………101. 表 4-1-2. 生殖概念命題敘述一覽表…………………………………………………….102. 表 4-1-3. 生殖概念前測 A 卷題目與生殖命題敘述之雙向對應表……………………107. 表 4-1-4. 10 位學生在學前概念 A 卷答題表現………………………………………108. 表 4-1-5. 生殖概念前測 B 卷題目與生殖命題敘述之雙向對應表……………………109. 表 4-1-6. 10 位學生在學前概念 B 卷答題表現………………………………………110. 表 4-1-7. 學生於概念前測 A、B 卷呈現的不適當另有概念整理…………………...111. 表 4-1-8. 教學方案各節次課程大綱內容……………………………………………….112. 表 4-2-1. 命題敘述與概念診斷卷的相關題號對應表…………………………………141. 表 4-2-2. 學生在概念診斷卷中之答題表現...…………………………………………..142. 表 4-2-3. 學生錯誤題號與相關命題敘述對應一覽表…………………………………143. 表 4-2-4. 平時測驗成績與概念診斷卷正答率對照表………………………………….144. 表 4-2-5. 定期性評量成績與概念診斷卷正答率對照表………………………………145 vi.

(8) 表 4-2-6. 學生的概念圖作業分數………………………………………………….……146. 表 4-3-1. 學生對生殖概念課程評價之次數比例對照表……………………………..…151. 表 4-3-2. 學生對生殖概念課程評價理由陳述歸納表………………………..…………152. 表 4-3-3. 學生對概念構圖評價之次數比例對照表…………………………………….153. 表 4-3-4. 學生對概念構圖評價理由陳述歸納表……………………………………….153. 表 4-3-5. 學生對概念構圖融入生殖教學評價之次數比例對照表…………………….156. 表 4-3-6. 學生對概念構圖融入生殖教學評價理由陳述歸納表……………………….157. 表 4-3-7. 學生對概念構圖融入生殖課程中不同主題內容評價之次數比例對照表….162. 表 4-3-8. 學生對概念構圖融入生殖課程中不同主題內容評價理由陳述歸納表…….163. 表 4-3-9. 學生對概念構圖作為評量意願結果之次數比例對照表…………………….164. 表 4-3-10. 學生對概念構圖作為評量意願之理由陳述歸納表………………...………164. 表 4-3-11. 學生對概念構圖作為學習工具意願結果之次數比例對照表……………...166. 表 4-3-12. 學生對概念構圖作為學習工具意願之理由陳述歸納表………………..….166. 表 4-3-13. 學生對概念構圖融入生殖單元教學整體評價之次數比例對照表……..….169. 表 4-3-14. 學生對概念構圖融入生殖單元教學整體評價理由陳述歸納表……………169. 表 4-3-15. 學生對概念構圖融入生殖教學之其他意見統整表…………………………170. vii.

(9) 圖次圖 2-1-1. 個體有關「生物生殖」的認知結構……………………………………………..11. 圖 2-1-2. 有意義的學習──機械式學習的連續向度圖……………………………………13. 圖 2-1-3 「接受──發現」的學習與「機械──有意義」的學習之間相互垂直的關係…15 圖 2-1-4. 潛在發展區（zone of proximal development;ZPD）………………………….…18. 圖 2-1-5. 生物界概念階層圖……………………………………………………………….21. 圖 2-1-6. 訊息處理模式……………………………………………………..……………...22. 圖 2-1-7. 預測地圖上城市位置的學習階層……………………………………………….26. 圖 2-1-8. 概念之間的命題關係舉例………..……………………………………………...28. 圖 2-1-9. 水的概念圖……………………………………………………………………….29. 圖 2-1-10. 概念圖的概念圖………………………………………………………………...30. 圖 2-1-11. 概念構圖中的重要概念和命題的概念圖示………………………...…………31. 圖 2-1-12. 知識階層結構圖……………………………………………………………...…33. 圖 2-1-13. 人本建構主義的概念圖………...………………………………………………38. 圖 2-2-1. 概念構圖之實施體系……………………………………………………………43. 圖 2-2-2. 生物體的生命現象………………………………….…………………………44. 圖 2-2-3. 細胞分裂……………………………………………………………...…………45. 圖 2-2-4. 概念圈圖的例子…………………………………………………………………46. 圖 2-2-5. 種的形成相關研究………...……………………………………………………47. 圖 2-2-6. 水比重實驗的 V 圖……………………………………………………………48. 圖 2-2-7. 熱能烹飪的概念圖………………………….…………………………………49. 圖 2-2-8. 「分子」的階層概念圖……………………………………...…………………49. 圖 2-3-1. 概念構圖融入教學的流程圖……………………………………………………57. 圖 3-1-1. 研究架構圖………………………………………………………………………70. 圖 3-1-2. 研究流程圖……………..………………………………………………………71. 圖 3-1-3. 概念構圖教學活動流程圖……………………...………………………………75. 圖 3-1-4. 概念構圖融入生殖單元教學流程圖……………………………………………76. 圖 3-1-5. 研究期程甘梯圖……………………………………….………………………77. 圖 3-4-1. 動物生殖的課程完整概念圖……………………………………………………83. 圖 3-4-2. 開花植物生殖的課程完整概念圖………………………………………………84 viii.

(10) 圖 3-4-3. 細胞分裂的課程完整概念圖…………..………………………………………85. 圖 3-5-1. 三角檢核理論圖………………………………..………………………………92. 圖 4-1-1. 概念構圖前置教學活動影像………………………………..…………………96. 圖 4-1-2. S4 的光合作用概念排列情形…………….……………………………………97. 圖 4-1-3. S4 繪製的光合作用概念圖……………………………………….……………97. 圖 4-1-4. S7 與 S8「神經系統」概念圖測驗………….….……….…..………………98. 圖 4-1-5. S1 與 S3 的「泌尿系統」概念圖繪製…………….………………...………98. 圖 4-1-6. bubbl 線上軟體教學影像……………………………...…………...…………100. 圖 4-1-7. 動物生殖概念圖……………………………………………...….....…………103. 圖 4-1-8. 開花植物生殖概念圖……………………………..………………....…….…104. 圖 4-1-9. 細胞分裂概念圖…………….………...……….…..…....................……….…105. 圖 4-1-10. 教學方案第 3 節課教學影像………….……...……………..………………115. 圖 4-1-11. 教學方案第 3 節課概念圖………………………...……….......……………115. 圖 4-1-12. 教學方案第 4 節課教學影像……………...…………………..……….……118. 圖 4-1-13. 教學方案第 4 節課概念圖………………………...……...…………………119. 圖 4-1-14. 實作課程內容──蛋的觀察………………………... ………...….…………120. 圖 4-1-15. 教學方案第 5 節課教學影像………………...……………..………………122. 圖 4-1-16. 教學方案第 6 節課教學影像……………...…………………………..……125. 圖 4-1-17. 教學方案第 6 節課概念圖……………………..………...…………………125. 圖 4-1-18. 花的構造…………………..…………….……………...…………...………126. 圖 4-1-19. 實作課程簡要流程──花的觀察…………............……….………….….…....126. 圖 4-1-20. 教學方案第 7 節課教學影像…………………...………………….………..128. 圖 4-1-21. 教學方案第 8 節課教學影像……………...…..…………………….………130. 圖 4-1-22. S9 的雞蛋概念圖…………………….……………….………………………132. 圖 4-1-23. S7 的人類生殖概念圖…………………………………..………..…………132. 圖 4-1-24. S1 的無性生殖學前概念圖…………………………………………..………133. 圖 4-1-25. 教學方案第 9 節課概念圖……….…...……………………...………………134. 圖 4-1-26. 教學方案第 9 節課教學影像………………...…………………...………….135. 圖 4-1-27. 無性生殖的課程概念圖……………………………………...……...………137. 圖 4-1-28. 教學方案第 10 節課教學影像………………….……………………...……137. 圖 4-1-29. 教學方案第 10 節課概念圖……………………...…………………..………138. 圖 4-1-30. 教學方案第 11 節課教學影像………...………………………..……………140 ix.

(11) 圖 4-1-31. 教學方案第 11 節課概念圖………………………...………….…………….140. 圖 4-2-1. S1 的泌尿系統概念圖………………………...………………...……………146. 圖 4-2-2. S7 的人類生殖概念圖………………………...………………...……………147. 圖 4-2-3. S8 的人類生殖概念圖………………………...………………...……………148. 圖 4-2-4. S6 的雞蛋概念圖……………………………...………………...……………149. 圖 4-2-5. S3 的無性生殖學前概念圖………………………..…………...…………….150. 圖 4-4-1. 概念圖融入植物的有性生殖課程………..……………………...……………180. `. x.

(12) 第一章. 緒論. 本研究旨在探討概念構圖融入七年級資優班生物科教學之實施情形。本章共分為四節，依一至四節次分別為研究背景與動機、研究目的與問題、名詞釋義、研究範圍與限制，茲分別說明如后。. 第一節. 研究背景與動機. 哈佛大學在 2008 年 10 月初調查學生學習成效，結果發現只有不到三成的學生能抓到教授在課堂中想傳達的核心概念。而親子天下（2008）訪問了柏克教學中心主任 James Wilkinson，他表示：在一個知識持續變動的時代，哈佛意識到，『如何教』比『教什麼』更重要。……學習這條路的角色必須調整，我們（教師）不再是單向傳遞知識的『聖人』，而是與學生一同探索學習的夥伴。」. 從事學校教育的現場教師，總是會關心自身的教學效能，孩子們能經由有效的方法，學習到更多的事物。研究者本身為國中生物科教師，時常思考如何讓學生輕鬆、有效率地習得許多知識；Novak 與 Gowin（1984）的著作「learning how to learn」中，提及並列舉一些有用的學習工具，藉以讓學習者能夠有效地學習。研究者也希望透過教學活動，能夠教導或傳達學生有用的學習策略，在面臨不同環境與需求的時候，可以選擇適當的學習策略與，進行有效的學習。以下敘述本研究的背景與動機。. 壹、研究背景一、自然領域課綱與生物教學現況因應時空環境變遷與各界期待，符應時代脈絡與基層教學需求，教育部研修微調原已實行的 92 課綱，在民國 97 年公佈「國民中小學九年一貫課程綱要」，於民國 100 年全面實施；強調老師課程設計的專業能力，關注教師教學效能的提升，以維護學生的學習品質（教育部，2008）。目前國民中學教學現場中，自然與生活科技學習領域（後簡稱自然領域）師資培育多來自生物、物理、化學、地球科學、資訊與科技等各相關學術系所；然而，自然領域的教師來自這些不同的專門科系養成，要求所有教師進行領域課程統整教學，確實有其困難性。因此，國民中學自然領域教師大多依其本身專門科目背景，即以生物、頁 1 / 279.

(13) 理化（含地球科學）、生活科技等三種自然領域中主要科目實施教學，而資訊課程多為配合彈性節數進行授課。此外，另有少部分教師則依學校規模或教師專長分佈情形配課教學；研究者本身專長為自然領域──生物科，在國中任教生物課程。二、生物概念相關研究情形近年在生物學科教學相關研究中，概念研究與概念學習的方法廣泛受到重視；除了學生在學習生物科迷思概念或概念改變情形的研究（沈鴻明，1995；吳麗娟，2001 ；林家平，2001；林祖強、涂志銘、張賴妙理、鄭湧涇，2003；凃志銘，2005；涂志銘、張賴妙理、林秀玉、鄭湧涇，2004；陳淑筠，2002；張賴妙理、凃志銘、鄭湧涇； 2003；郭惠芳，2002）之外，也有不少運用圖像組織對於學生在生物學習成效影響之研究（江淑卿，2001；葉季昀、楊文金，2005）。而在學校進行生物教學的教師，常常也利用紙筆測驗、晤談或紙本分析等方式瞭解學生學習概念的形成或遷移情形，以利進行課程教學之修正、概念強化或連結之補救，因此，運用良好的教學策略與學習工具，可以作為提供現場教師進行評量與學生學習參考的依據。關注當今國中生物概念的學習狀況，由於生物學科本身具備豐富的概念與複雜的原理機制，學生常不易組織或連結所學習的概念；而自國小階段學生所具備的另有概念、文化刺激或生活背景，可能增強了學習的效果，也可能造成學習干擾。近年來生物學相關的教育研究亦著重教材文本的描述與編排（林伶芳，2004；林芯聿，2005；陳建立，2009；黃雅彬，2003；劉建言，2009）、教師的教學策略運用（王韶霙，2002；林達森，2004a；張庭翊，2001；龔僑立，2007），所為是對教材編排的建言避免教材艱澀而影響學生學習，或是提供教師有效的教學策略以協助學生學習。三、以學習者為中心的教學──學習如何學習我們瞭解「學習的主人是學生」，教學「以學生為主」已被設定為教學技能運用的基本準則，填鴨式的教學已經不能再實行，教育應以學生為主來考量，有部分學者便將「學習者為中心」的建構主義哲學引入教育，因此出現如認知圖形組織融入教學、交互教學、發現式或探究式等教學方法。認知取向的心理學與建構主義的學習觀，在近幾年蓬勃發展；知識不單僅是利用行為技術直接注入於學生的思維；反之，重視學生學習本位的教學，已然為現代教育的潮流。認知心理學以探認、思考、記憶、動機、心像、推理、語文運用及解決問題能力等複雜結構與運作歷程為主（李咏吟，1998a）。而建構主義的內涵，不同學者有詮釋觀點，但對學習都有共同主張：「學習」本身就是學習者心智建構的歷程。教學不再基於教師本位或學科本位，讓學生懂得學習如何學習，可謂是當今教育研究者的重心，傳遞知識對於教師來說常常是最簡單的教學實務，而教導學生如何學. 頁 2 / 279.

(14) 習的方法，卻是教師必須面臨的重要課題；因此有生物教學或相關教育研究者表示：「學習」本身比單純吸收知識來得困難多了（Fisher, 2000）。. 貳、研究動機一、教師活化教學，學生有效學習在大力提倡開放教育、教育鬆綁等口號的社會環境之下，我們希望教育能讓孩子擁有帶得走的能力，教育部（2008）頒布的九年一貫課程綱要在自然與生活科技學習領域的「教學方法」中，表示教學應以學生活動為主體，引導學生做科學探究。對於教師來說，能讓學生產生有意義的學習，是在知識傳遞上重要的目標，然而，知識傳遞的過程應是一種手段，能夠讓學生懂得如何學習，才是教學真正的目的。教師進行生物教學時，可能會發現學生因為背景知識較少、概念名詞較多，或是不知如何整合不同概念知識而導致學習成效不彰。就研究者教學經驗而言，放慢教學速度，大多學生能達到精熟程度；然而，國中教學現況常並不允許在課堂上重複著一樣的內容；有的教師會借助影片動畫、或是簡單藉由畫重點提示的方式，希望提升學生學習成效；研究者也用過以上教學方法。但研究者於本研究中嘗試將概念構圖融入教學，希望學生在學習過程中腦力激盪，彼此分享彼此所建構的概念圖，加深對學習事物的印象，增進學習內容與學習認知的完整性。二、學生另有概念的研究啟示研究者閱讀有關生物概念教學的文獻資料後，在「生殖」的章節內容學習概念中，部分學者指出學生具有不少另有概念，因此，林伶芳（2004）的研究結果表示在講解教科書的概念時，教師能適時地舉出貼近學童生活的例子，能縮短學童與科學知識間的鴻溝，對此研究結果的發現，陳業勇（2001）也有相同論點。多數學生在國中學習生物知識時，常會因為許多概念名詞或是抽象的科學事實產生迷思，楊宜聆（2002）針對七年級生在學習「動物的生殖」進行探究，其結果呈現：國中生具有「生殖即是有性生殖」、「不瞭解受精作用與有性生殖在演化上的意義」、「不清楚卵胎生的意義」等不適當另有概念，而類似研究結果也發生在國小高年級的學習情形（林樹聲，2007；周佳燕，2010）。然而，生殖章節內容概念的學習結果，常會影響到隨後而來的「遺傳」與「演化」概念學習，因此，國小學生在進入國中後，生殖章節內容的學習成效，實為研究者進行生物教學時關注焦點之一。許多文獻中所提到學生的學習迷思，有不少是研究者教學經驗中常見到學生的概念習得情形，有的概念可能會經過教師解釋而能釐清，有的概念可能會解釋了多次學生仍無法長久記得，研究者也嘗試改善學生在生物概念學習過程中可能出現的迷思。. 頁 3 / 279.

(15) 三、考量學生學習特性，尋求突破策略教師為提升學生學習成效，時常蒐尋運用不同知識表徵與教學策略實施課程，然而不同學生的學習風格不一，場地依賴型與場地獨立型適合的教學方式便十分不同，學者 Smith 與 Kolb（1986）曾針對學生偏好的學習風格（learning style），區分出主要利用直覺（intuition）、知覺（perception）、思考（thinking）與實做（doing）等四種進行學習的情境；換言之，教師除了運用有效教學策略外，尚須注意學生的學習風格，以達其學習成效。研究者本身擔任新北市某公立國中七年級數理資優班的導師，兼行資優班之生物科教學，一般而言，資優生的超前或過度學習，常見於數學、理化等課程內容，然而，這樣的情形在生物學科的學習並不常見，坊間的補教業者，亦鮮少針對生物科進行補救教學；研究者觀察資優生在生物學科成就表現，可能是由於生物概念知識結合記憶與理解應用的特性，也可能是因為對於生物學科概念的學習興趣欠佳，因此即便是資優生在平時或定期測驗中，表現優異的比例並不明顯。此外，資優生的學習風格多為場地獨立型，具有學習速度快，記憶量多、富有批判精神、較高的好奇心、優異的集中力、語言與思考的早熟、自主性的學習、有彈性的思考歷程、廣泛的綜合能力等等（吳昆壽，2009；花敬凱，2009；鍾聖校，1982），如果教師考量不同學生的學習特性，應該可以讓教學成效事半功倍。研究者教學現場中的資優生多半具有獨立思考學習特質，因此研究者在運用概念構圖融入教學的方式，除了課程講述融入、課後閱讀統整之外，兼採個人概念構圖的作業方式，試圖更了解資優生運用概念構圖融入學習的情形。四、積極在職進修，嘗試研究契機研究者曾於國立臺灣師範大學進修在職教師職前特教資優學程學分班時，學習有關於資優生的學習風格類型，時而聽見教授或學校行政人員們討論資優生的加速與充實課程；但就研究者本身實際教學現場中，察覺到資優生有時面對龐大的生物知識，偶而在部分抽象概念學習也會出現疑惑，研究者多作解釋或是透過反覆練習多能改善此類情形；但若僅為了學業測驗成就分數，讓生物知識流於片段、現象的機械式記憶，也非研究者所樂見，因此，研究者閱讀有關教學策略的文獻後，發現「概念構圖」運用在自然科的課程教學、學習策略與評量測驗等層面都有良好的成效（于富雲、陳玉欣，2007；方朝郁，2005；江淑卿，2001；吳裕聖、曾玉村，2003；李博宏、王薰巧，2004；李秀娟、張永達、黃達三，1998；林達森，2004；耿筱曾，1997；許松樑、邱上貞、蔡長添，1990；陳嘉成，1998；陳嘉成、余民寧，1998；黃鴻博，1998； Okebukola, 1992a），可知運用概念構圖融入教學的策略，應有其正面教學價值。. 頁 4 / 279.

(16) 概念圖有許多種圖示，常用於自然科學的學習便是來自 Novak(1984)由上而下、階層式的概念圖，它能反應出學習者的學習心像，以及讓人瞭解學習者的學習模式。此外，研究者發現概念構圖運用在國中生物學科的實徵研究並不多，張庭翊（2001）運用合作式概念構圖方式研究七年級學生學習生物的情形，劉秀華（2006）是改變文本結合概念構圖策略探討七年級在光合作用概念的學習成效；針對七年級「生殖」章節內容的研究，多在探討學生的迷思概念或是概念改變（楊宜聆，2002）；而研究概念構圖融入「資優生」生物學習的文獻，卻是付之闕如。近年來建構主義的哲學觀蔚為潮流，「有意義的學習」理論一直受到學校教育的重視；資優生是一群學習慾望較高的學生，具備良好的學習策略必能成為其利器，在追求知識的過程中也可降低不少負擔，進而加速有效學習或是換以更多時間進行充實課程；有鑒於此，研究者以概念構圖融入生物教學的方式，探討教學歷程與分析教學成效，讓資優生體認到概念構圖策略對於學習的意義，透過知識理解、應用分析能力的深化，提升學習成效，建構自己的意義學習模式，並且願意運用概念構圖作為學習工具。. 第二節. 研究目的與問題. 壹、研究目的依據前述研究背景與動機，為瞭解概念構圖融入七年級資優班生物科教學實施歷程與成效，研究者期能將實施概念構圖融入教學的過程與結果，經由紀錄、反思、批判、歸納與分享，以作為研究者改善教學或未來研究之參考。茲將本研究目的分述如下：一、探究教師運用概念構圖融入七年級資優班生物科教學的實施歷程。二、分析教師運用概念構圖融入七年級資優班生物科教學的實施成效。三、瞭解學生在教學實施後對於概念構圖與其融入生殖課程之態度評價。四、探討教師在概念構圖與其融入生殖課程之教學反饋情形。. 貳、研究問題研究者為達成以上研究目的，進而提出以下問題，作為研究者研究過程中彙集與整理資料並進行分析探討之依據。茲將本研究之問題臚列如下：. 頁 5 / 279.

(17) 一、教師運用概念構圖融入七年級資優班生物科教學的實施歷程為何？（一）教師實施概念構圖活動融入教學的準備情形為何？（二）教師實施概念構圖融入生物科教學的教學方案規劃與程序為何？（三）教師運用概念構圖融入生物科教學的方式與實施情形為何？二、教師運用概念構圖融入七年級資優班生物科教學的實施成效為何？（一）教師運用概念構圖融入生物科教學後，資優生的概念改變情形如何？（二）教師運用概念構圖融入生物科教學後，資優生在形成性評量與定期性評量表現如何？（三）學生在教學歷程中運用概念構圖策略學習生殖課程概念的情形如何？三、學生在教學實施後對於概念構圖與其融入生殖課程之態度評價情形如何？（一）學生對於概念構圖及其融入生殖課程教學的接受度與評價情形如何？（二）學生對於概念構圖融入生殖課程中不同主題內容的接受度與評價情形如何？（三）學生對於概念構圖作為評量方式與學習工具的意願如何？四、教師在概念構圖與其融入生殖課程之教學反饋情形為何？（一）教師在概念構圖融入教學活動準備與實施所獲得的省思發現為何？（二）教師運用概念構圖融入教學活動歷程所遭遇的困難與相關解決策略為何？. 第三節. 名詞釋義. 為清楚瞭解本研究中相關名詞與定義，研究者茲就本研究中出現之部分專有名詞進行釋義，以利本研究探討之資料收集依據與參考。. 壹、概念構圖（concept -mapping）本研究所運用的概念構圖係指 Novak(1984)根據 Ausubel 意義學習理論所發展出來的學習策略，強調階層性的認知結構，較一般化的概念位於上層，較特殊化的概念位於下層，概念之間以連接語詞連結後完成一道命題；是種在兩個向度上表徵概念及概念間階層關聯性的圖示技術。概念構圖的程序包括形成概念（concept）、分類階層（hierarchy）、連結關係（relationship）、交叉連結（cross-link）與舉例（example）等五個步驟。. 頁 6 / 279.

(18) 貳、資優生一般而言，國民中學資優生是由一群特殊性向表現在常模中高於平均 2 個標準差、或是在群體前 3%的學生（教育部，2008），經過入學前或入學時的鑑定、安置與輔導等相關機制成班。但自 2007 年起，我國國民中學資優班的編制統一訂定為分散式，意即除了特殊性向課程（如數學科與自然科）需求，學生將被抽出上課之外，其餘課程於原普通班進行。本研究所指之資優生，係指 100 年自新北市國小六年級畢業，通過鑑定及就學輔導會評估後，進入長樂國中（化名），安置於分散式之七年級數理資優班學生。. 參、教學歷程本研究所指教學歷程為教師實施「概念構圖教學活動」及「概念構圖融入教學活動」中的一切，前者為「概念構圖活動」的歷程，後者為「概念構圖融入教學」的歷程；包括學生在課堂中學習的反應、繳交作業的狀況、與同學或教師的互動（包括提問、回應、上課投入情形……等等）以及學生學習概念構圖與概念構圖融入教學活動中的表現。. 肆、教學成效本研究中所指教學成效係指學生在「生殖」單元的學習表現，主要包括三部分；一為學生在概念學習的改變情形，二為學生在學校形成性評量與定期性評量的成就表現（測驗分數），第三則為學生在概念圖作業中，運用概念構圖策略的歷程與改變情形。. 伍、態度評價態度評價常指一個人對於一件事情的觀感、接受度、評估利害等行為展現，本研究中所指態度評價是指學生在概念構圖及其融入教學活動後，對於概念構圖策略融入生殖課程的學習感受，包含對於概念構圖作為學習策略的接受度與評價、對於概念構圖作為評量方式的看法，以及概念構圖作為學習工具的意願情形等等。. 陸、教學反饋本研究中所指教學反饋係指教師在教學活動準備與實施，乃至評量結束之間的歷程省思與發現到的重要教學事件（可能包括瞭解學生的學前背景能力、對於概念構圖策略功能的認知、學生的學習反應……等等），以及面對遭遇困難時因應的解決策略。. 柒、生物科教學生物科課程為現行國民中學自然學習領域中，在七年級教學實施的一部分正式課程，國中生物科一週實施三節課時間（資優班彈性增加一堂，故為四堂課）；本研究所指生物科教學為研究者在七年級下學期生物科課程──「生殖」章節內容中所實施的教學活動，課程實施為期四週。. 頁 7 / 279.

(19) 第四節. 研究範圍與限制. 影響教學成效的因素有許多，本研究運用概念構圖融入生物科教學，探究七年級數理資優生在此教學方式後對其學習的影響，並瞭解資優生對於概念構圖策略的態度評價。因此，本研究在各方面均力求客觀、理性，即便在教學過程有諍友教師從旁觀察紀錄並給予研究者回饋，但實際教學環境中對於研究結果難免有所限制。本研究範圍與研究限制如下：. 壹、就研究內容而言本研究是以九年一貫課程自然學習領域七年級生物科下冊「生殖」的章節內容，作為教師教學活動與學生的學習概念，因此研究結果不宜過度推論至其他領域科目或領域內之其他章節內容. 貳、就研究對象而言研究者考量人力、物力、資源與時間上的因素，並且為不影響課程正常進行，本研究中概念構圖融入教學的實施，以研究者所任教之新北市長樂國中數理資優班中 10 位學生作為個案；因受取樣學生特性與人數，而資優生個別的認知發展概念與建構有其獨特性與生活經驗，諸如其他科目的教學影響、家庭生活、社會事件等不同層面因素，亦有無法突破之限制；因此學生呈現出來的概念圖不但具有個別差異，其詮釋與說明也不盡相同，因此研究分析結果不宜類推至其他不同年級及不同地區之資優生或普通生。. 參、就研究工具而言本研究係以概念構圖融入生物科教學實施的方式進行，對於教學過程資料如研究者的教學省思札記、諍友教師填寫的教學觀察評鑑表、學生的學後晤談紀錄、以及對於概念圖融入教學的意見調查問卷；另包含研究者所參考研究工具與其他教師編製之形成性評量與定期性評量測驗卷等，探究學生於概念構圖融入教學的學習情形，客觀分析事實。. 肆、就教學成效而言一般課程教學目標常可分為認知、技能、情意等三部分，研究者閱讀有關概念構圖之國內外研究文獻後，認為概念構圖融入教學應能涵蓋認知、情意與技能的學習目標。認知層面包括知識概念的建構、獲得與改變的結果，技能層面學習策略運用為觀察指標，而情意層面主要以概念構圖融入學習歷程態度評價與課程參與情形作參考依據。. 頁 8 / 279.

(20) 第二章. 文獻探討. 本研究旨在瞭解教師將概念構圖融入七年級資優班生物科教學實施的影響。本章共分四節，首先針對概念構圖的理論基礎進行探討，接著分析概念意涵與概念構圖的主要類型，對於概念構圖教學活動與本研究教學主題──生殖課程概念內涵進行相關探討，最後則敘述概念構圖融入教學的相關研究。. 第一節. 概念構圖的理論基礎. 概念構圖的理論源自於意義學習理論，意義學習理論亦屬認知取向的理論，因此本節內容中亦探討與概念構圖相關的認知學習理論。人類如何學習知識、技能及經驗，一直是心理學者感興趣的課題。論及無數有關「教學」的理論與實務，往往最終目的關注在學生「學習」的成效；故教師在決定「教些什麼」和「如何教」之前，首先要考量學生該「如何學習」、需要「學些什麼」。學習與教學的理論發展長期來受心理學影響，心理學發展多基於哲學思想；一派是經驗主義（empiricism），另一派是理性主義（rationalism）。大多數學習理論不是淵源於前者，便是受到後者的啟示（張新仁，2003）；Hamilton 和 Ghatala（1994）指出經驗主義對於行為學派的學習理論是重要的理念，而理性主義的觀點主要影響著認知取向的學習理論，兩種心理派別研究典範之差異介紹如下表 2-1-1（引自李咏吟，1998a，頁 6）。表 2-1-1 行為的和認知的心理派別研究典範之差異行為學派. 認知學派. ‧將行為的分析建立在分子或元素的微觀單位 ‧不分析行為目的或意圖：僅含對刺激──反應關係的解釋 ‧焦點置於行為法則的歸納. ‧處理行為、整體的或統合的單位 ‧分析目標和目的性對人類行為的影響 ‧焦點置於描述影響行為的內在心理歷程. 資料來源：李咏吟（1998a）。認知與教學（頁 6）。臺北市：心理。. 頁 9 / 279.

(21) 行為主義在二十世紀初期興起後，很快地就成為心理學界的典範，領導教學心理學超過半個世紀。1957 年蘇聯發射人造衛星後震驚美國教育界；美國認為科學與技術是西方的光榮，對於蘇聯不僅成功射發一顆人造衛星，連第二顆都準備妥當之事相當在意，也因此檢討國內的科學教育，引起批評行為學派的聲浪，認知學派的教學理論逐漸風行。本研究中融入教學所運用的「概念構圖」，乃源於美國康乃爾大學教授 Novak(1984) 衍自 Ausubel(1968)的意義學習理論下所創，強調學生主動針對所要學習內容的概念，有意義的連結起來，進而統整所要學習的知識。建構主義近年來風行教育界，其意欲跳脫行為與認知學派的哲學思想，強調以學習者為主體，以學習者主動建構知識的學習觀。以下先提出概念構圖的理論依據，其次說明概念構圖的起源。. 壹、概念構圖的理論依據自 Neisser（1967）發表第一本以「認知心理學」（cognitive psychology）為名的專書以來，認知心理學已逐漸躍升為心理學的發展主流（引自余民寧，1997）。我國近年來教育趨勢深受歐美教育思想的影響，認知取向的教學理論，也漸受重視，舉凡意義學習理論、認知發展理論、發現學習理論與訊息處理理論等，皆為概念構圖主要或相關的理論依據，研究者依序分述於后。一、意義學習理論 Ausubel 為認知學派的心理學家與教育學者，屬於結構學習理論者（李咏吟， 1998a；張春興；1999），Ausubel 提出「接受式學習」，也就是教師的「講解式教學」。回顧目前學校教師的教學，默默「等待」學生的學習成果，要學生學習龐大的知識並不容易，因此，Ausubel 強調新的學習與學習者舊有的認知結構取得關聯，才是有意義的學習；此外，他主張教師透過「前導組織」（advanced organizer）的方式，協助學生達到有意義的學習。茲就 Ausubel 意義學習理論的內涵進行以下探討。（一）認知結構 Ausubel 把人類的心靈（即大腦神經系統）視為一個「訊息處理與儲存」的系統（an information-processing and information storing system），具有主動認知，能獲得與保留訊息等功能，而「認知結構」（cognitive structure），是指個人在大腦神經系統中已經學習與保留的學科知識（李咏吟，1998a；張春興，1999；張新仁，1993 與 2003），包括事實、概念與原則，而認知結構也與學習者將要進行新學習時的學習準備度有關（張新仁，1993）。. 頁 10 / 279.

(22) Ausube l 認為人類腦中形成一個有組織的層級結構或架構，較高抽象性（abstraction）、一般性（generality）和涵蓋性（inclusiveness）的概念或原則居於較上層，而較特殊、具體的事例則居於下層，此外，Ausubel 並指出，學科知識也具有如此的層級結構。 Ausubel 認為學習是將新訊息納入個體原有認知結構的過程，意即個體在經過學習時，其認知結構會不斷運作，將新的訊息相連於或納入認知結構中的高層概念；Ausubel 因此主張學習的方向應該由上而下，也就是學生必須先知道最高層的概念，然後學習較低層的概念、定義或性質等，最後才學習到零碎的特殊事物。根據 Ausubel 的觀點，較上層、涵蓋性較大的概念，可以提供一個「概念碇泊所」（ideational anchorage）或掛鉤（hook），使涵蓋性較小的訊息，得以在此納入與附著（張新仁，2003）；從圖 2-1-1 可得知階層 1、2 便是 Ausubel 所指的高層概念，學生必須先學習，階層 3、4、5 則為較低層的概念，學生後來才學習到。. 階層 1. 生物生殖. 階層 2. 動物的生殖. 植物的繁殖. 階層 3. 有性生殖. 階層 4. 卵生. 胎生. 卵胎生. 階層 5. 鳥、魚. 人、狗. 大肚魚會開花的. 種子. 無性生殖. 孢子. 用根. 用莖. 用葉. 蕨類. 甘藷. 黃金葛. 虎尾蘭. 圖 2-1-1 個體有關「生物生殖」的認知結構資料來源：修改自張新仁（2003）。學習與發展新趨勢（頁 221）。臺北市：心理。（二）認知同化理論由圖 2-1-1，可知概念圖具有階層性的關係，並且在上位概念具有較一般性、抽象性的特質；此外，Ausubel 也認為人們在學習之後，其認知結構將會隨著知識的獲得，不斷地持續重組與改變。在 Ausubel 的認知同化論中，主張學習者在學習新的訊息時，會主動將其納入或連結於自身舊有的認知結構，產生有意義的連結，形成一個新的認知結構，他在 1968 與 1978 著作的跋文中言簡意賅地指出：. 頁 11 / 279.

(23) 如果我必須將所有教育心理學理論化約為一個原則的話，我應會如此表示：影響學習最重要的一個因素，便是學習者已經知道的訊息（已學過的事物）；確信這一點，並以此為教學的依據即可。. 以上所言是 Ausubel 認知同化論內涵的重要起點，也是 Ausubel 學習理論最讓人聯想到的論點；因此以「認知結構」為基礎，強調新的學習必須與個體原有認知結構中的舊經驗取得關聯，才是「有意義的學習」（余民寧，2002；張新仁，1993， 2003；黃台珠等，2002；Ausubel , 1968, 1978; Mintzes, Wandersee & Novak, 1984）。在 Ausubel 的意義學習理論中，針對有意義學習與機械化學習提出了一個連續向度的概念，表示「學習」的方法在這兩種極端的學習類型中有程度上的學習向度，研究者分述如后。. 1.有意義學習（meaningful learning）與機械式學習（rote learning） Ausubel 的有意義學習是指能夠在學生學習新知識的時候，讓學生能主動把儲存於腦中的舊知識和欲學習的新知識相連結，便可稱為有意義的學習。而機械式的學習便是讓學生以反覆背誦、缺乏系統性的理解，尤其是只單一利用文字表徵進行雜亂的記憶，而在學習的概念之間無法進行有意義的連結。有意義的學習要件（余民寧，1997；張新仁，2003）包含了有意義的學習材料、學習者的先備知識（prior knowledge）與學習者具有主動意義學習的心向。學習材料本身要提供學習者以有意義的方式與原有認知結構連結，讓學習者在原有的認知結構上進行擴充，此外，學習者須為自己的學習負責，主動嘗試建構起有意義的理解。 Ausubel 並非完全反對機械式的學習，而是認為學生在龐大的知識概念時，應該利用系統性地學習方式，才能盡量保持學習材料或認知結構的完整性；對於單字意義的記憶，學生有時利用複誦的記憶策略，也是能夠促進後來的意義學習。下圖 2-1-2 便為一有意義的學習──機械式學習的連續向度圖。. 頁 12 / 279.

(24) 有意義的學習（meaningful learning）: 將新知識與認知結構中既存的相關概念和命題做連結，並且統整進這些概念裡。. 有意含攝學習（subsumption）：將新知識包含進入既存的相關概念或命題之下。義 │. 機械式學習的連續向度. 統整調和（integration recilliation）：整合不同但相關聯的概念，成為一新聯連結的學習。層級學習（superordinate learning）：與兩個以上有關聯但不同階層的概念連結之學習。漸進分化（progressive differentiation）：當新的含攝學習、統整調和與階層學習產生時，概念與命題的意義會逐漸精緻化與類別化。前導組織（advanced organizer）：設計出一種簡單、有意義的學習綱要，以幫助學習者將新且特殊的知識與其已知的概念或命題作連結。機械式的學習（rote learning）:以隨機、逐字複誦的方式將新訊息灌輸進認知結構中。. 圖 2-1-2 有意義的學習──機械式學習的連續向度圖資料來源：修改自余民寧（1997）。有意義的學習──概念構圖之研究，p.30。臺北市：商鼎文化。 2.前導組織 Ausubel 認為學生在學習新知識時，會用自己認知概念中較一般性的概念去核對所要學習的新概念，試圖將它納入自己的認知結構內，進而同化成為自己的知識。因此在學習新教材之前，先將教材中的上位概念先呈現出來，讓它與學生既有的上位概念（先備知識或認知結構）相結合，必定有助於學生的學習。 Ausubel 特別將這種新舊概念結合而有助於學習的教學導引性材料稱之為前導組織（余民寧，1997；李咏吟，1998a；張春興，1996；張新仁，1997，2003 ；張世忠，2010；鄭麗玉，2000），而前導組織包括說明式與比較式兩種（張新仁，2003；張世忠，2010），兩種前導組織的方式皆有學者進行相關的研究，證實其對於意義學習的助益性。 3.漸進分化 Ausubel 認為學科知識結構與人類的認知結構具有相同的組織特性，他認為教材呈現的順序，一方面要配合「前導組織」呈現的架構，另一方面採「漸進分化」的方式，由上而下，從教導一般性概念循序漸進到具體事例。此外，Ausubel 認為這樣的好處是讓新訊息比較容易為學習者同化與保留（引自張新仁，2003）。. 頁 13 / 279.

(25) 4.層級學習在 Ausubel 的學習理論中，他認為人類學習所得的知識，其認知結構中是以層級組織的方式貯存知識；因此當學習的知識若在原概念結構中產生新的分類時，會在原概念結構產生新的分類，這樣的學習稱作層級學習；比如當學習者知道動物包括有狗、人、貓、豬等動物時，發現到這些動物都具有「哺乳動物」的特性，因此就出現了多一個階層的認知結構，這樣的學習也發生在漸進分化過程，使得較次屬的概念有新的意義。 5.統整調和學習者在整合不同的相關概念時，可能將形成新的連結，換言之，學習者在新知識原有概念間出現新的關聯，將擴增本身的知識架構。例如人類的卵巢屬於生殖器官抑或內分泌器官？學生最後能分辨這是由不同的觀念出發；卵巢能排出卵子以完成受精作用，是與生殖有關，而卵巢又能分泌雌性激素，便與促進個體的生長發育有關。此外，學生也同時瞭解不同的符號表徵可以表示出相同的概念，而相同的符號表徵也可能代表不同的概念，此即為概念的統整調和。層級學習發生時，概念有時會發生意義衝突的現象，而學習者便要有意識地辨別、調整或修正，如果有兩個或兩個以上概念在新的命題中是相關的，可以連結成一個新的原則時，即產生了統整調和。透過水平及垂直交叉的連結，概念代表的意義會變得更多更複雜，表示促進了量或質的學習成長，這些交叉連結也是統整調和（陳永春，2002）。 6.含攝學習 Ausubel 認為新知識常被包容在較一般性的概念之下，但也可能較學習者原有認知結構的概念更為一般化，或是平行的概念連結關係；而在新學習的概念與舊概念同化的過程當中，學習者的認知結構將產生改變，重新形成有層次、有系統的認知結構。 Ausubel 表示在上述學習歷程中便稱為「含攝」，並且包括兩種：一種為「衍生含攝」（derivative subsumption）；是指新概念與既存概念的連結，比如黑人、白人是「人類」，當加入「印地安人」的特徵概念時，它便直接被含攝在「人類」的概念之下；此類學習稱之為「從屬學習」（魏世台，1981）。另一則為「相關含攝」（correlative subsumption）；是指改變、擴充與加強既存概念的意義並賦予新的特徵，如確認酵母菌類與黴菌都是「真菌」後，「真菌」本身這個概念已有了改變，因為它被賦予了新的意義（洪麗卿，2002；陳永春，2002；張世忠，2010）。. 頁 14 / 279.

(26) （三）接受式學習（reception learning）或發現式學習（discovery learning）從另一個層面來看學習的話，Ausubel 認為學校現場中「接受式」的學習方式遠多過「發現式」的學習方式；然而，Ausubel 也同意發現式學習對於兒童產生內在動機、學習遷移，以及其在經驗世界時主動發現而建構基模的過程非常重要，因此他並不是反對發現式學習，而是對於學校教師面臨如此龐大學科知識的傳遞，不可能要等到每一位學生都發現到某個原理原則，再進行下一個教學活動，因此他對於學校教育現場中常見到的接受式學習，提出了有意義的學習理論。 Ausubel 認為「有意義的──機械的」與「接受式──發現的」學習式可兼容於同一個學習歷程，表示兩種學習向度皆並非極端，並依據教師介入程度的多寡，將發現式學習區分為「指導式」與「自主式」，如圖 2-1-3。有意義的學習. 釐清概念間的關係. 良好設計的聽講教學. 講述或大量的. 科學的研究（音樂與建築等創意研究）多數的例行研究或智力的產出. 教科書學習一般的校內實驗活動. 機械學習. 九九乘法表學習. 接受式學習. 嘗試錯誤；「迷津」解決. 指導式發現學習. 自主式發現學習. 圖 2-1-3 「接受──發現」的學習與「機械──有意義」的學習之間相互垂直的關係資料來源：Ausubel, D. P. (1978). Educational psychology: A cognitive view (2nd ed., p.25). New York: Holt, Rinehart and Winston. 從圖 2-1-3 可以發現「接受──發現」的學習與「機械──有意義」的學習之間垂直關係，自主式學習較偏向所謂的「發現學習」，然而，學校現場實際的教學時間資源常常無法有效支援，因此，在指導式與接受式的學習類型中，如果能多以有意義的學習方式進行，便如同圖中「釐清概念間的關係」以及「良好設計的聽講教學」的方式，應能解決許多學生在面對龐大知識概念學習時候的困難。 Ausubel 的意義教學理論與傳統的行為主義派別的教學不同，他不但要求教材內容能夠適合學生的認知能力，要有良好的層級組織，並且教學活動中要讓學生能夠主動地分析、比較、辨別異同以及釐清概念與原則之間的關係，進行有意義的學. 頁 15 / 279.