概念構圖教學策略對小五學生科學文章理解及概念構圖能力之影響

135

教育研究集刊 第四十九輯第一期 2003 年 3 月 頁 135-169

概念構國教學策略對 fj\ 五學生

科學文章理解及概念構圖能力之影響

吳裕聖*曾玉村料

摘要

本研究透過準實驗教學來探討三種教學策略對小五學生的閱讀理解及概念構 圖能力的影響，並計算教學策略效果的關連強度(的 2) 。研究採 3 (教學策略)x 2 (高低學業性向)獨立樣本二園子不等組前後測設計，樣本有三個班級共 109 名 學生，隨機分為﹒繪製概念構嚴組、閱讀概念構圖組、傳統教學組(控制組)。 三組皆先施以科學文章理解及概念構圖之前測，經過七週的教學後，均再實施後 瀾。二茵子共變數分析結果發現 1 教學策略與學業性向無交互作用。 2 兩組實 驗組的閱讀理解分數均高於控制組，但實驗組之間無差異，教學策略與閱讀理解 具有中等之關連強度。 3. 繪製概念構圖組的概念構圖能力優於閱讀概念構園粗， 而後者文高於控制組;教學策略與概念構圖能力具有強勁之關連強度。 4 高學業 性向的學生在前述孺個依變項的表現均優於低學業性向者，性向與依變項僅有微 弱的關連強度。 關鍵字:概念構園、教學策略、閱讀理解 *臺南市崇學函小教師 料囡立中正大學教育學程中心助理教授 南市崇學國小及中正大學教育學研究所之協助，特此申謝。同時威謝 兩位審奎人所提供之寶貴意見。有關本研究之任何搞教，請與本文第二作者聯絡。 電子郵件為:社:cytt@ccu.edu.tw 投稿日期 2002 年 10 月 17 自;採周日期: 2003 年 2 月 14 日

Ke叭Nards:

concept mapping

,

instructional strategy

,

reading

com司

prehension

Posttests were administered after 7 weeks of instruction for 80 minutes per week

Two-way ANCOVA revealed several parallel

pa吐ems

in the results. As for the results

in reading

comprehe在sian，

there were main effects for instructional strategies and

s阻den妞，

academic aptitudes but no interactions between them. Both experimental

groups had higher scores on a reading comprehension test than did the control group

There were no differences between the two experimental groups

,

however. Students

with higher academic aptitudes had higher scores on a reading comprehension

test 也an

did those with lower aptitudes. The strength of association between instructional

strategies and reading comprehension

w阻 at

a

medi阻1

leve

l.

Similarly

,

the results on

concept mapping abilities indicated that there were main effects for

ins甘uctional

strategies and students' academic aptitudes but no interactions between them. The

concept-mapping-construction group had higher scores on the concept mapping test

than the concept-mapping- reading group and the latter group scored higher

th祖 the

control group. The strength of association between instructional strategies and concept

mapping abilities was high.

A吐出tional紗，

both the strength of association between

student aptitudes and

re祕ing

comprehension and concept mapping abilities were low

Concept mapping instructional

st阻tegies

appear to be effective and bear enough

strengths for classroom

ins仕uctlOn

136

Bulletin of Educational Research

March

,

2003

,

Vol.

49

No.1

pp.135-169

The Effects of Concept Mapping

Strategies on Science Text Comprehension

Concept Mapping Ability for Fifth Grade

Students

Yu-Sheng WU*

Yuhtsuen Tzeng**

Abstract

The purpose of this study was to examine the effects of concept

ms仕uctionals虹ategws

on

rea吐ing

comprehension and concept mapping

abil血es

fifth grade students. Importantly

,

the strength of association (

(j/)

between

and dependent variables were computed to

examine 也e

significance of

applications. This study was a quasi-experiment with a 3 (Instructional

S廿ategles

(Apti個de)

factorial design. Participants

we自 109

fifth grade

s恥吐ents

in 3

classes and each class was

randomly 品signed

to

a 世扭扭lent

group. All three grou

received

pretes臼 in

reading comprehension and concept mapping

ab泣的es

as covnati

持Teacher， Chung旬 Shae

Elementary School

,

Tain間，

Taiwan

**

Assis個nt

Professor in the Center for Teacher Education

,

National Chung

University

E-mail: 吐cytt@ccu.edu.tw

M叩uscript

received: Oc

t.

17

,

2002; Accepted: Feb. 14

,

2003

138 教育研究集刊第 49 輯第 1 期

壹、前言

學校中主要的學習活動之一，就是要求學生去閱讀印刷的文章或傾聽講課， 並且其後要接受所呈現的教材之測驗，並依測驗的成績來推論學生在校的成功程 度。對於閱讀技巧較差的學生，也許會把一篇文章視為一些互不相闋的事實學字， 他們閱讀的目的窄化成在於仔細的「讀完每個字」。對照之下，有技巧的閱讀者， 可能把整篇文章視為有組織有意義的知識 o 這類閱讀者知道如何決定文章的主 題、如何決定那些是重要的事實、主昕可記憶重要事實，而這些技巧對學生在學校 的學習成功是極具重要性的。雖然有些學生沒有明確的訓練就獲得這些技巧， 1!旦 有些學生卻連基本的學習策略也未曾熟練。儘管學生的學習能力有如此大的差 異，目前學校仍然不夠重視學生「如何學習」。 有鑑於此，已有愈來愈多心理學家和教育學家提倡「教導學生如何學習 J 的 重要性，亦即強調把學習策略納入成為課程的一部分，旦呼籲要推廣「認知歷程

教學 J

(

cognitive process

instruction) 一一教學生如何處理訊息、 (Mayer， 1987/1990:

190

)。至於教學生如何處理訊息的策略相當多，例如做筆記、劃重點、回答問題、

概念構圖等策略。在諸多策略中，概念構圖 (concept mappi海)是一種可看見

認知結構表示法，以命題或概念為基礎，將文章中概念、字彙、背景知識、結 等分類，然後找出各部分之間的聯結關係，加上適當的聯結語及聯結線，以小!口 1 型式和符號呈現二維圖解(如園 1 )。由於概念構圖以圖解空間呈現概念闊的聯 關係，有助於學習者建構和重組知識結構 o工淑卿，

1997 :

Hei阻e-F呵，

Crovell

&

Novak

,

1984) 。究其精神~8襲 Ausubel

( 1968

)的「有意義的學習理論 J

(meal

ingful1eaming theory)

，旨在幫助學習者組織、統整、記憶和聯結新的訊息於先

知識的任何組織架構，不僅可以作為教學策略，也可以作為評量工具，更重要皆 是當學生在構園時有意識地將新知識，與其已經知道的概念相聯結時，有意義

學習即產生了(余民寧，

1997 : Novak

&

Gowin

,

1984)

，所以概念構圖是學生2 意義學習的一種後設認知工具(Briscoe

&

LaMaster，的叭;

Jegede

,

Alaiyemola

&

Okebuko誨，

1990;

Ki

nchin

&

Hay

,

2000; Novak

,

1998; Novak

&

Gow也 1984) ，是j

吳裕聖、曾玉村

概念構區教學策略對學生科學文章理解及概念構圖能力之影響 的9

來幫助學生學習如何去學的工具 (Novak， 1990) 。其儲存資訊的方式如同大腦以

樹枝狀、以節點及聯結的方式來儲存，所以學生易於快速學習及輕易喚回長期記

憶的內容 (Vos

&

Dry益間， 1994/1997) 。因此概念構圖足可視為另一種幫助學生學

習的良好策略，尤其是對那些苦無學習方法的學生，更需要給予大力介紹和教導。

GC

(S

C)

(S

C)

R)

SCI

SC

,

SC

_,

SCI

SC

,

SC

3

SC

,

R.

說明: GC 表一般的概念， SC 表次級概念，此，起，丸，几表概念、悶不同的關係' 其中R.為交叉聯結。

區 1 概念構置( Heinze-F 巾，

Crovello

&

Novak

,

1984)

一、不同系蔽的概念構圖策略

目前有關概念構圓的研究，有幾個主要系統:(1)以 D組sereau 為核心的 TCU

(Texas Christian

Univers句)概念構聞系統一一主要是訓練生手閱讀專家的概念

構圈，此系統大多運用在科學的理解能力(江淑卿，

1997 ; Holley

&

D扭扭扭賦

1984 ; Lambiotte

,

Danserea

u,

Cross

&

Reynolds

,

1989 ; McCagg

&

Dansereau

,

1991)

0

(2)以 Novak 為核心的概念構圖系統一一主要是訓練生手自行繪製概念

構圈，大多運用在科學教育和學習成就的評量方面(江淑卿，

1997 : Novak

&

Gowin

,

1984; Novak

,

1991; Wilkes

,

Cooper

,

Le、/lin

&

Ba悅 1999)

0

(3)以伊利諾大

學閱讀研究中心為核心約圖解組織體 (graphic org叩izer) 系統一一主要是訓練生

140 教育研究集刊第 49 輯第 1 期

son

,

1990; Armbruster

&

An位erson，

1984)

0 (4)以 Tony Buzan 為核{i晶甘心靈藍圖系

統一一主要訓練生手自行繪製概念構圈，此系統大多運用在有效學習、思考技巧 及方案言|畫 (Brenn血， 1996;

Margulies

,

1991; Vas

&

Dryden ， 1994/l 997) 。以上四大 系統，除了心靈藍圖系統外，其餘系統皆屬於「楷層式概念構圖 J' 大致以階層的

圖解方式呈現概念之間的關係。

二、概念構富叢略之相聽研究

有關概念構屆策略的研究文獻相當多 (AI-Kunifed

&

Wandersee

,

1990)

，以下 每回顧其教學成效的研究，並探討這些教學成效受學生之性向或能力之影響。 (一)概念構圖策略的教學成效 在國內，相當多的研究擺在訓練學生自行繪製概念構圈，然、後探求其影響效 果。在這些研究中，有的探討繪製概念構圖教學與傳統教學對學科成就的影響(陳 嘉成，

1996

;黃萬居，

1993

;謝真華， 1999)' 研究結果大致支持概念構圓的教學 效果;有的探討概念構圖作為評量工具(余貝寧、陳嘉成， 1996; 許松樑，

1989)

,

結果發現，可以運用概念構圖作為傳統紙筆成就測驗外另一種評量管道，更可以 當作評定概念結構與知識結構的評量工具。至於探討學生閱讀專家給製概念構蠻 的影響相當少見，或者比較繪製概念構圖與閱讀概念構間教學成效也寥寥無幾。 在國外，己有相當多的學者研究閱讀概念構圖策略的教學效果( Guri-Ro自nblit，

1989;Hall， 19日8;

Rewey

,

Danrsereau

,

Hall

&

Pitre

,

1989;

Skag軒，

1988)

集中在大學生閱讀概念構園是否有助於理解能力和類化能力、 圖是否有助於回憶概念和概念闊的關係、

面。至於研究繪製概念構圖與閱讀概念構圖策略之教學效果比較方面(

1986; Boyle

&

Weisharr

,

1997; Dardis

,

1998; Smith

&

Dwyer

,

1995

不同的概念構圖策略對成就測驗、理解測驗、構圖測驗的得分表環是否有差異， 不詞的概念構圖教學策略是到關令傳統教學策略。這些研究結果， 種概念構圖教學策略的效果，但何者較優並無定論。所以，在這樣的基礎上， 該可以進一步檢!說，並比較這兩種不同策略的教學成效。此外，在研究對象上 國外這方面的研究大多偏向大學生為主，大學生學習的效果是否與小學生相同 吳裕聖、曾玉村 概;倒霉圖教學策略對學生科學文章理解及概念構商能力之影響

141

亦有待深入探討。 (二)概念構區教學策略與學習者特性之交互作月 概念構圖教學策略的效果是否受學習者的特質或能力所影響，研究結果仍眾 說紛耘。有的研究發現，繪製概念構關對低能力者的學習成效優於高能力者(陳 嘉成， 1996)' 但有的研究卻發現高成就者學習繪製概念構圖表現較好，低成就者 學繪製概念構圓其表現較差 (Seaman ， 1990) 。對於研究結果之分歧，有的學者認 為繪製概念構圈可能是一種適合低成就學生的學習方法，高能力學生本身已具有

白己的學習策略，其它策略的介入，反而干擾其學習效果 (Holley

&

Dansereau

,

1984)

;但 Jonass間，

Beissner

,

and Yacci

(1993) 則持不同的看法，認為在學習繪

製概念構圖本身相當複雜，容易造成學生認真日的過度負荷，認知能力較低者學習 效果可能會受到影響。由於這種不一致的看法與發現，本研究擬包含不同學業性 向的學習者已在教學後其科學文章理解及概念構圖能力的表現，以了解學習者的性 肉或能力之中介效用。此探討基於如下的理念每一位學習者都是一個能主動處 理外界訊，息的個體，因此應該重視學習者的特性，注意分析學生帶著什麼先前知 識、迷失概念、學習風格等來到教室，並隨時了解這些學習者特性如何影響著每 一位學生的學習和教師的教學效果 (Mayer， 1987/1990) 。事實上，在教育情境中 由於個別差異事實的存在，在探討概念構圖教學成效的同時，也應考慮是否因為 受試者的特質之不同所致。亦即，受試者的性向和實驗處理之情可能產生交互作 用。 不同的研究探討多麗的學生特性對教學效果的中介作用，有的研究繪製概念 構圖對學習者的學習潛能、科學統整能力、智力之教學成效(王蘇茹，

1994

;黃 萬居，

1992 ; Holley

&

Dansereau

,

1984)

，有的探討閱讀概念構圖對學習者的語文

能力、空間能力、認知型態(Hall，

1988; Skaggs

,

1988) 之影響。研究結果大致發

現概念構圖策略的效果，會受學習者特性的影響。但極少研究綜合探討繪製概念 構閩、閱讀概念構圖策略與受試者的性向之間，是否產生交互作用。站在性向與

處理交互作用(

aptitude x

tre油田nt

interaction

'簡稱 ATI) 的立場而言，先前的研

究仍有不足，因 ATI 不像過去的研究只想要找出一種適當的教學方法，相反的， 而是要找出好多種教學方法，每一種只適用於某一類型的學生，使教學法與學生

142 教育研究集刊第 49 輯第 1 期 相配，以提供教師適應個別差異，達成因材施教的基本精神(張春興、林清山，

1981 )

，因此探討不同概念構圖教學策略與學生性向之可能交互作用是有其必要 性。

三、本研究之特色

基於因材施教理念，本研究綜合繪製概念構園、閱讀概念構區教學策略探討 其對國小五年級不同學業性向的學生在科學文章理解及概念構圖能力之影響。相 對於國內外先前的研究，本研究有如下幾項特點: (一)管克兮的試教期，以累積概念樣圖書文學經驗 不少研究指出概念構圖是一種非常好用的技街，它不僅強調概念組織統整， 更凶視覺式組織訊息，比傳統直線式表徵訊息的綱要組織法多了一個相關聯的向 度，更適合用來表徵概念悶的命題關係(余民寧，

1997; Ault

,

1985; Cliburn

,

1987 ;

Novak

,

1980)

，但構圓的技巧對初學者而言不是一件簡單容易的事，而是一件棺 當費時的工作(全中平，

1992

;邱上真、謝兆樞、蔡長添、許松樑，

1989

;黃萬

居，

1993

;謝真孽，

1999 ; Jegede

,

Alaiyemo1a

&

Okebuko1a

,

1990)

，甚至學生有排

斥的心態(李秀娟，

199

7)

，其可能的原因是教師對概念構圖教學不夠了解、教學 時引不起學生的興趣、也可能是學生的練習時間太短不足以熟j書長構圈。針對此， 本研究在正式教學之前，出資深教師進行試驗性教學半年，來累積概念構圖教學 經驗。正式教學階段則安排七週的時間來作實驗教學，並在教學時預留學生精鍊 學習成果的時憫，可以排除囡準備不足而影響教學效果之可能性。 (二)結合多種概念槍宙家統的優點來設計概念棋圓教學課程

本研究結合了Novak 及 TCU 系統於課程中。Novak概念構圖系統重視概念教

學，課程由概念、教起，而TCU 概念構圖系統重視結構哥II練技巧，課程則由結構名 稱(聯絡語)教起，前者教學步驟有系統，後者結構名稱(聯絡語)有系統，前 者重活動情趣來習得構區技巧，後者直接切入文勾結構的訓練，易畫出概念構園， 可見爾系統各有特色。因此，本研究的課程結合這兩種系統的優點來設計。首先， 介紹整個概念構園，兼顧概念與結構(聯結語)的教學，其後，先教概念接著教 文句結構(聯結語)，最後，同時兼顧概念與結構的教學，讓學生既會找出文句中 吳裕聖、曾玉村 概念構圖教學策略對學生科學文章理解及概念構圖能力之影響

143

的概念也會應用文句的結構型式，俾能熟練概念構圖技巧的應用。 (三)整合繪製概念構區、路言實概念撓區策略於單一研究 整合的目的在於捕捉較完整的概念構圖樣貌，一方面，採用繪製概念構圖教 學策略來訓練生手，可獲得空闊的隱喻(

spatial metaphor)

，有助於引導出重要的 概念;另一方面，透過閱讀專家(教師)的概念構圈，可獲得概念鷹架(

concept

scaffolding)

，有助於同化概念(Jonassen，

Beissner

&

Yacci

,

1993

)。這樣的整合亦 符合 Kintsch

and Van Dijk ( 1978)

,

Van Dijk and Kintsch

(1983) 的理解模式，此

模式包括「由下而上」及「由上而下」的知識建構過程(江淑卿，

199

7)

，因此本 研究依此模式整合這兩種不同概念構圖策略。繪製概念構圖策略訓練生手「自下 泥土」的建構知識結構過程，主要考慮、學生能自己主動建構概念間的頭f系，透過 先前的知識結構與目前要學習的材料結合起來，然後產生意義。閱讀概念構圖策 略訓練生手「由上市下J 的建構知識結構過程，教學時郎在依據教師所建構出來 概念構園，來幫助學生獲得知識的結構，亦即指導學生依據教師概念構圖來找尋 文章中的概念關係，從而獲得知識(江淑卿，

1997 ; Jonassen

目前， 1993) 。 (四)能月且串連強度估計，客觀主化本研究的費用價僅 本研究針對共變數分析中 F 值達到顯著水準的部分，進一步進行白變頃與依

變項之闊的「飄連強度 J (時ength

of association; o

J"

)估計，以了解本研究的教

學策略之不同與閱讀理解及概念構圖測驗成績高低的關連性。由關連強度可以了 解實驗處理得以解釋依變項總變異的多少百分比，才是研究者在解釋實驗的結果

時最有用的訊息，而不是只去知道 F 值是否達到顯著水準而己，否則的 2 值很小，

那即使 F 值在統計上有顯著，實際應用上可能仍然沒有意義，亦即自變項解釋依 變項總變異的百分比太小，無實用價值(林清山， 1992) 。因此，本研究除重視統 計顯著性，亦重視實用的顯著性。如此一來，有助於概念構圖教學策略在推廣應 用時的佐設。 綜合上述的特色，我們有如下的白的.透過準實驗教學來探討繪製概念構圖、 獨讀概念構園、傳統教學三種不同教學策略對國小五年級高、低不同學業性向的 學生在理解及概念構圖能力之影響，並且計算教學效果的強度。一方面驗證不同 概念構置教學策略的成效，另一方面提供教師了解學生學業性向的個別差異與教

144 教育研究集刊第 49 輯第 l 期

學策略的相配性，作為因材施教之參考。本研究預期概念構圖教學策略有助於學

生的科學文章理解及概念構圖能力的提升。更具體而言:進行教學後的「繪製概

念構圖組」、「閱讀概念構圖組 JJ 傳統教學組」三組學生在「科學文章理解測驗」、

「概念構圖測驗」分數表現上，不同組llU 、不同學業性向闊均有顯著差異。不同

的教學策略與學業性向可能對科學文章理解及概念構圖測驗產生交互作用的現

象。

貳、方語

一、研究設計

本研究採 3 (教學策略)

X2

(學業性向) r 不等組前後測設計」

教學，設計模式如表l 所示，其白變項、依變項、控制變項說明如下。

表 1 本研究的實驗設計

自變項(組別)1控制變項(前那ii

實驗處理 高學業性向

繪製概念構圖組| 低學業性向

0

,

X

,

0

4

閱讀概念構組

_i

高學業性向

O

2

X

2

05

圖

低業業性向

傳統教學組

(

高學的

。3

C

0

6 (控制組) 低學業性向

0

_，、

O

₂

_、

0

₃

;表示三組均做前測，測量項目包括科學文章理解(I

構圖能力前測。

X，、 X

2

、 C

表示三組接受不同的實驗處理。

X

,

;表示繪製概念構圖教學策略組，訓練學生自己繪製概念構園。

X

2

;表示閱讀概念構圖教學策略組，訓練學生閱讀教師所繪製的概念圓

C

表示傳統教學組，閱讀科學文章，訓練學生找重要概念畫線、提問

吳裕笠、曾玉村 概念構窗教學策略對學生科學文章理解及概念構國能力之影響

145

論，但不教概念構圖策略。 0

₄

、 0

₅

、 0

₆

;表示三組均做後測，測量項目均包括:科學文章理解(

II

)及 概念構園能力後測。 由表 l 可知本研究的自變項有教學處理組別及學生的學業性向。教學紐別分 為三級﹒繪製概念:構富組、閱讀概念構圖組、傳統教學組。學業性向分為自、it\; 三種。依變項有科學文章理解(II)後測分數和概念構圖後測分數。控制變項有科 學文章理解(I)之前測分數及概念構圖茹苦引j分數，作為共變數分析中之共變量c 此外，為了控制教師的特質，三組教學皆由本文第一作者親自擔任。

二、研究對象

本研究對象選自臺南市崇學國小五年級的十五值班級學生，取其中三個班級 為研究對象，以班級為單位，隨機分成三組，一組為「繪製概念構嚴組」學生38

人，一組為「閱讀概念構圖組」學生34 人，一組為「傳統教學組」學生37 人。

三組共有 109 入。這 109 名受試者均接受「儘小系列學業性向」之施詩詞。本研究 選擇在此性向測驗百分等級在的以F的受試者為低學業性向學生，相當於原來常 模的中等以下學生，共54 人。百分等級在69 以上的受試為高學業性向學生，相 當於原來常模中等以上的學生，共55 ~、，高、低學業性向二組人數大約相等。各 組人數分配，如表2 所示。 表 2 實驗各組人數分配表 繪製概念構區組 吾吾讀概念構圖組 控制組 合計 高學業性向 低學業性向

23

12

20

55-HH54-mm

15

38

22

34

17

37

合 言十

14屆教育研究集于I) 第 49 輯第 1 期

三、研究工異

(一)科學文章程解到戰(

I )

本測驗{系出鄭字樑(1 997)所編，適用於國小五年級學生，施測於實驗教學 前。本測驗內容包括兩篇科學文章(1)水、 (2)光。內容分別屬於化學、物理。每 篇文章約 700 字，各有十一題理解測驗題目，滿分 22 分。以團體方式實施，施3暫 時潤約 30 分鐘。本測驗之且信度係數為.79

(n

=

204) 。在效度考驗方面，除了檢 核試題的內容以確立內容效度之外。與自然科學期成績及自然科三次月考平均成 績求相關，得到效標關聯效度 56

(p

< 別)、 .58

(p <

.01) 。顯示內部一致性、 內容效度和同時效度相當合理。 (二)科學文章理解測驗(立) 由研究者自編，本測驗的目的，在評量實驗教學後各級理解能力。本測驗包 括i一篇「讓我們來認識生物體的構造」文章和十七題四選一的選擇題。以下說明 本測驗有關改寫閱讀文章和編製本測驗的重點﹒ 本測驗改寫文章的過程為。1.決定文章的領域﹒以自然科學為特定領域 o

2

決定文章選取的原則-選取與自然課本相闋的教材及考慮文章內較有概念結構的 文章。 3 改寫文章配合閱讀概念構園和繪製概念構區之需要加以改寫，然後請 自然科教師、認知心理學家及小五學生等提供意見加以修改完成。本文內容共 975 字，包括八種結構的型式:部分、特徵、解釋、功能、舉例、接著、類型、導致 o青參考的錄)。 1 擬題 本測驗的編製是先找出文章中的重要概念及概念階層分類，編擬 23 題選擇題，請圓小二位自然科教師提供意見及凹位五年級學生試測，並針對其寶 貴意見加以修改。 2 預試與項目分析以台南市崇學關小五年級四班共 152 人為預試對象，根 據預言式結果選擇難度在.43 至 84 ，鑑別力 31 以上試題共 17 題。

3.信度與效度分析:針對 17 題試題進行信度分析，結果顯示 Cronbach ex.係數

為 77: 聞自高 30 天重測信度為的 (n=42) ， 顯示具有良好的內部一致性及重演j 信度。出於透過二位自然科教師共同檢核試題，因此，可以確保具有合理內容效 吳裕聖、曾玉村 概念構圖教學策略對學生科學文章理解及概念構圖能力之影響

147

度。與關小五年級上學期自然科學學期成績相關為

.482 (p

<

.01 )

，顯示具有良好

同持效度。

4 施讀U與計分，本測驗採固體施測，施測時問 30 分鐘。言十分方式為每答對一

題得一分，最後計算總分。 (三)概念構區能力測驗 由研究者自編，本測驗的目的，在評量實驗教學前及教學後各組的概念構圖

能力，其編製過程可分為四個步驟，改寫文章與擬題、預試與試題分析、信效度

分析、實施與計分。

1.改寫文章與擬題文章選自南一版自然課本第十冊第一單元「生物的繁殖」

相關的科學文章改寫成「生物的生殖 J 全文長 1250 字，適合五年級下學期學生閱

讀約材料。測驗題型的設計主要是依據 Novak

&

Gowin

(1984) 所提的概念構圓

的教學步驟及構園過程並參考謝真華(1 999 )出題架構編製而成。試題類型共分

為: (1)辨別概念(五題) 0 (2)概念約分類及範圓的大小(十一題)0 (3)概念的位置 (八題〕 其目的那在接序前二項的考題，把概念、填入概念階層圓的適當位置。 (4)概念的聯結語(四題) 選適當聯結語填入兩概念悶。 (5)繪製概念構聞( 大題)-~付於學生段短文，然後依題意的理解完成階層式概念構圖，學生須 用至目前 4 項的所有技能。

2 預試與項目分析，以台i¥J市崇學蠻小五年級四個班級的學生 147 名為預試

對象。根據預試結果選擇難度在.44 至 89 之間，鑑別度在 23 至 75 之間的試

星星共有 22 題。

3 信度和效度分析﹒本測驗 Cronbach 且係數為 71

(n=

137)' 認隔 14 天章

法U{i言度為 72 (n~38 ， p<.0I) 。可見其具有內部一致性及穩定性。在效度研究方

面，請測驗專家檢核諾題內容，確立內容效度。與五上自然科學期成績求相頸， 得到效標關聯效度為 472

(p

<

.01 )

，顯示具有良好同時效度。

4 實施與計分，本測驗為測驗學生的概念構圖能力，此種題型與一般的傳統

測驗稍異，因此，在作答前，花了 20 分鐘作答說明和指導小朋友作練習，正式施

告中U 40 分鐘。計分方式前 22 題滿分 22 分。最後一大題概念構圓的計分參考邱上真

(1

989

)、謝真華 (1999 )計分方式，其評分指標為，正確的概念得 0.5 分，每條

148 教育研究集刊第 49 輯第 1 期 有相關的聯結線得 0.5 分，以適切的聯絡語表達出兩概念闊的關係得 1 分，滿分 10.5 分。研究者評分之後，請另一位評分者複評，結果一致性 100% 。宣言l!l~驗滿分 32.5 分。 (四)圈，卜京到學業隨后1 剎車盎 本測驗係簡茂發、蘇建文、陳淑美共同修訂，於民國七十五年由中國行為科 學社發行。供鷗小測量學童的學習潛能之用，適用於國小函、五、六年級學生。 整個測驗分兩部分，第一部分是「語文推理 J '第二部分是「數量比較 f 各有的 題，測驗時間約五十分鐘。本測驗信度方頭重測信度係數，介於 77-.92

(n

=

134

,

p<.Ol)' 全測驗總分之折半信度為 85

(p

<

.0 1)。本測驗效度方面:與國民 智慧測驗之效度f系數介於 42-

.82

(p

< .01)

，全測驗總分與五年級學業成績之效 度係數為 70

(p

<

.0 1)。 (五)到驕文章 ~H'拍口於測驗文章的概念構置 後測時所周之理解測驗(ll)- r 讓我們來認識生物體的構造 y 係參考臺灣 省政府教育廳(1 984 )中華兒童百科全書第八冊等改編。改編完並請四位五年級 學生試讀及講兩位教育博士生、自然科教師提共修正意見。而細加於測驗文章的 概念構圖之設計係由四位教師(兩位教育博士生、研究者、自然科教師)根據 TeD 及 Novak 系統經討論後再繪製概念構園。此概念構圖只提供給「閱讀概念構團 組 f 因此組學生主要在訓練其閱讀教師建構的概念構園，所以實施理解能力測驗 時， I比組學生閱讀文章須附加概念構置;而對於「繪製概念構爾在:Ii J '則不提供概 念構蜀，因此組學生主要在訓練其自行繪製概念構園，所以在實施理解能力測驗 詩，閱讀文章不附加概念構竄。

四、實驗課程

在實驗教學上分別設計「繪製概念構圖教學策略」、「閱讀概念構圖教學策 略」和「傳統教學策略」三組課程，各編製四個單元，各組上課教材人手一冊， 每組教學時間七週，每週二節課( 80 分鐘) ，以探討不同策略之教學效果。在設 計本實驗課程時，把握下列幾個要點:

(一)課程設計採用 Novak 系統及 TeD 系統階層概念構圖: Novak 系統概念構

吳裕笠、曾玉村 概念構圓教學策略對學生科學文章理解及概念構圖能力之影響

149

圖重視上下概念階層性，有助方嘻經驗聯結到新教材，交叉聯結可聯結不同概念 叢集，具有創意，且其適用於科學等領域，對於教學前的準備活動到實際構圓的 教學活動，有詳細的介紹符合本研究需要，因此本實驗依 Novak 系統並參考 Novak

and Gowin

(1

984)

,

Novak

(1 998) 等構圖活動來設計課程。另外， TeD 系統概

念構圓的聯結型態相當有系統且聯結線有箭頭，有助於搜索概念間的特定關係， 而且空間結構可以反映知識的原型(

Kn

owledge prototypes)

，不同文章結構有不同 原型的圖解(江淑卿，

199

7)

，亦適用於科學等領域，符合本研究需要，因此本賞

驗也採用 TeD 系統概念構蜜的聯結型態，並參考証。Iley

and Dansereau

(1

984)

等課程。本研究結合這兩種系統的優點來設計概念構圖課程。 (二)教材內容生活化，教材編製循序漸進化﹒本實驗的閱讀材料，三組皆相 同，重重量選自兒童生活環境中所常見者及課程相關之資料，因此選擇教材時以兒 童教育百科全書及自然科學教科書等相關資料，幫助學生銜接先備知識促成有意 義的學習，同時讓學生覺得學習此策略有助於提升真課內蹦潰，更願意學習。教 材編製方面，採循序漸進原則，由第一單元的一種結構塑式概念構圖逐漸增加到 第四單元的四種結構型式概念構圈，讓學生在各單元中熟練概念構圖八種常用的 結構型式(請詳見附錄)。 (三)教學活動多樣化、精鍊化: r 繪製概念構圖教學策略 J 教學目的在哥 II絲學 生能給製階層概念構圖八種結構型式的能力及理解文章。教學活動之設計主要透 過教研示範、講解、討論、引導、搶答遊戲、合作學習、獨立練習、分享、回饋 來訓練學生分辨概念與聯結語並有足夠時問讓學生習得概念構圖技巧。「閱讀概念 構圖教學策略」教學目的在訓練學生閱讀教師的概念構圈，以了解文意。其閱讀 的文章l司繪製概念構閻組，所不河的是文章中附加教師繪製的概念構園。教學活 動之設計主要透過檢閱概念圓、閱讀本文、停止閱讀、尋找概念構圈中主要概念 及紹節概念、開始下一段文章 (Boyle

&

Welsh甜， 1997) 的步驟，在教師講解、 提悶、討論、發表、自鎖中來熟練教師所繪裂的概念構閱。「傳統教學策略」教學

目的在理解文意。教學活動之進行以找重點劃線、提問題、發表、討論、講解來

五、實施程序

(一)試驗性教學，研究開始前， 學，研究者依據試探性教學期間所獲得的回饋意見，修訂教材內容， 實驗課程。 (二)實施前測在研究進行前對各組學生實施科學文章理解測驗(I 圖前測，作為後測成績比較的共變量。 (三)進行國小系列學業性向測驗﹒本研究以此測驗區分高、低學業性向， 了解不同學業性向者在實驗教學後的學習表現。

(四)進行教學實驗教學連續進行七週，各組的教學時閱分別為.

r

構圖章且」週一早上 8:00-9:20

;

r 閱讀概念構圖組 J 週三早上 8:00-9:20

;

教學組」週五早上 8:00-9:20 。

(五)實施後測實驗教學後對三經學生進行科學文章理解測驗(II

後測，以了解實驗教學效果。

六、資料處理

以 SPSSIPC+進行 3 (組別)

x2

(學業性向)

分析。並針對F 值達到顯著水準部分，進一步進行自變項與依變項間的「

度 J

(

strength of

association;的2) 估計1 。

參、研究結果

茲將研究結果分成科學文章理解及有如EE構圖能力之效果兩方面呈現如下:

一、對科學文章理解的效果

不同組別與學業性向的學生在「科學文章理解測驗」 1 威謝圓立臺南師範學院初等教育學*T振豐博士之建議。 吳裕堂、曾玉村 概念構圖教學策略對學生科學文章理解及概念構圖能力之影響

151

標準差如表 3 所示。

表 3 科學文章理解(1)前測、(立)後淇 u分數之平均數與標準差

紐別 繪製概念構團組 閱讀概念繕圖組 控制組 學業性向 I島 低 全部 t罰 低 全部 品 低 全部

人數

23

15

38

12

22

34

20

17

37

目日誼1 平均數

15.74

1

1.

93

14.24

13.50

9.95

1

1.

21

15.位5

12.71

14.30

標準差

3

.4

9

3.69

4.00

4.25

3.32

4.00

2.72

3.58

3

.4

4

後測 平均數

13.09

9.87

1

1.

82

1

1.

83

10.00

10.65

1

1.

80

7.94

10.03

標準差

2.15

2

.4

2

2

.7

4

2.72

3.55

3.36

2.93

3.90

3.88

由於組內迴篩同質性考驗的結果，符合共變數退歸係數同質性的假定， (F(5.971~

1.1

5

,

MSE=7

.l

6

'p>.05)' 按著進行共變數分析，而以科學文章理解 (II)後測分數為依變項，以科學文章理解(I)前測分數為控制變項，進行 3 (教學 策略)

x

2

(學業性向)二因子單變項共變數分析，結果發現﹒組別與學業性向憫 之交互作用不顯著 (F(~l位)三 1. 808 ，

MSE= 1

1.3

15

,

p

>

.05)' 顯示不同教學策略 的效果，不因學生性向高低而有所差異。組別間有顯著差異 (Fez.l 的)= 7 .472 ， λd百E ~

46.764 '

p

<

.01)

，繪製概念構圖組高於控制組(p

<

.01)

，閱讀概念構圖組高 於控制組 (p<.OOI)' 繪製概念構圖組與閱讀概念構圖組無顯著差異(p> .0幻。 (各組的科學文章理解(II)後測分數調整平均數兒園2) 。學業性向間有顯著差異 (F汀 .102) ~

5

.5

05 '

MSE

=

34

.4

52 '

p

<

.05)' 高學業性向高於低學業性向 (p

<

.05)·

(高、{If，學業性向之科學文章理解(立)後測分數調整平均數見屬3) 。

針對前面 F{i直達到顯著水準部分，進行「關連強度J (甜'ength

of association;

的2) 的估計(林清山， 1992: 327)'以求更進一步了解自變項與依變項的關連性。

教學策略與科學文章理解之關連強度 A 斗­ fhv Aυ Aυ nwJ 一

鈞一刊

u

rb 一勻，缸 l? 。 二+ 八 V-nHJ 一一呵，如 d

n-M

5 才 4

3-I

AUJ-

CJ-M-w

、

..

)一 σ3 一-i-M -K-141

二

mm

nδ 一 cδ 一 的

的2 教育研究集刊第 49 輯第 l 期 圓 2 各級在科學文章瑋解測驗所得之調整平均數 組別 繪製概念構區級 閱讀概念構圖組 控制組 學業性向 高 _低 全部 高 _低 全部 高 _{低 全部}

人數

23

15

38

12

22

34

20

17

37

前草草j 平均數

24.13

16.80

2

1.3

5

23

.5

4

19.98

2

1.

24

2

1.2

2

17.12

19.38

標準差

2.68

5.19

5

.3

2

3

.3

4

6.28

5.64

2.89

5.13

4.52

後測 平均數

28.85

23

.4

0

26.70

25.92

20.57

22.16

19.28

12.14

16.12

標準差

2.19

2.84

3.63

4.62

7.12

6.92

5.85

6.59

7.03

圓 3 萬低學業性向能力在科學文章理解測驗所得之調整平均數 吳裕聖、曾玉村 概念構圖教學策略對學生科學文章理解及概念構圖能力之影響

153

由於組內退歸同質性考驗的結果，符合共變數過歸係數同質性的假定，

二、對概念構富能力之效果

本研究的另一個教學效果指標為學生的概念構圖能力，表 4 表示不同組別與 學業性向的學生在「概念構圖測驗」上所得分數的平均數與標準差。

表 4 概念構圖前測與後淇 u分數之平均數與標準差

2 在關連強度指數高低判斷方面，依 Cohen

(1

982

,

1988) 所提標準'解釋變異 6% 以下者，顯示變項閉關像微弱;解釋變異量在 6% 以上且在 16% 以下者， 項問屬於中度關條;解釋變異量在 16% 以上者，顯示變項問兵強度關你(引自 隆，

1999: 7-

22) 。 學業性向與科學文章理解之~連強度. 的2_SSb 一 (k -1)MSw=34.452 一 (2

-1)6.259=0.022

SSt

+

MSw

1254.349

+

6.259

由此可知，教學策略與科學文章理解之間有關連性存在，而且教學策略可以

解釋科學文章理解成績總變異量之 6.4% '顯示此二變項問屬於中等強度的關逮

住2 。學業性向與科學文章理解之間亦有關連性存在，但學業性向可以解釋科學文 章理解成績總變異量僅2 .2

%

'顯示此二變項筒關係微弱。

154 教育研究集刊第 49 輯第 1 期 (F(5，97)~ ， 76' MSE~

1551

,

p> ，05)' 接著進行共變數分析，而以概念構圖後測 分數為依變項，以概念構圖前測分數為控制變項，進行 3 (教學策略)

x

2

(學 業性向)單變項共變數分析，結果發現.組別與學業f性生向筒之交互作用不顯著 (Fe屯2，υ，1叩叩O血2)戶~

1,

411

,

MS跎'E ~2怨8，54衍3

'

p

>

，05幻) ，顯示不同教學策略之效果不因學生↑性生 向高低而有差異。紐別間有顯著差異 (Fe臼2，υ，102 繪製概念構圖組高於控制組(切p< ， O∞01刊) ，閱言讀賣概念構圓組高於控制組 (p<.OOI)

,

繪製概念構圖紐高於閱讀概念構園組(切p< ， O∞01)0 (以土各教學策略組之概念構圖 後測分數調整平均數見圖 4) 。學業性向間有顯著差異 (F(1

,

1021~

7

.2

61 '

MSE

~

146.825 ' P

<

.01)

，高學業性向組高於低學業性向組(p

<

.01)

0 (高、低學業性向 組之概念構區後泊j分數調整平均數兒園 5) 。 進一步進行教學策略與概念構關能力的「關連強度」估計，得到由2=

0

.2

649 '

可見，教學策略與概念構圖能力之間有儲運性存在，而且教學策略可以解釋概念 構富測驗成績總變異量之 26 .49% '顯示此二變項問具有高等強度的關連性。而學 業性向與概念構圖能力之關連強度自2= 0.0泣，學業性向可以解釋概念構圖測驗成 績總變異量之 2 ， 1% '顯示此二變項闊的關係微弱。 圓 4 各組在概念構圖測驗所得之說整平均數 吳裕奎、曾玉村 概念構窗教學策略對學生科學文章理解及概念構圖能力之影響

155

圖 5 不同學業性向學生在概念情區測驗所得之調整平均數

肆、討論

上述的結果，清楚的支持概念構圖教學策略的有效性，但其效果強度則因所 採泊的依變項而不同，這些結果與先前某些研究不一致，值得進一步討論。

一、概念構置教學策略對科學文章理解之影響

本實驗教學發現不同的教學策略對不同學業性向的學習者，其「科學文章理 解測驗」分數，無交互作用。此顯示不同的概念構圖教學策略，對科學文章理解 能力的效果，不因學業性向的高低而有所差異，此與原先的預期不符，也與不少

文獻不一致，例如: Wiegmann

,

Dansere妞， McCagg

,

Rewey and

Pi版(1992 )發現

不同結構特性約概念構園策略，對不同語文能力和空間能力的學習者，皆有交互 作用的效果。江淑卿(1997)發現不同學習過程的概念構圖策略對不同自然科學

能力的學生，具有交互作用的效果。王務茹(1994 )以不同概念構圖教學法和不

同學習潛能者研究，發現具有交互作用效果。其不一致的可能原因:(一)能力分

組界定不同﹒本研究界定學生的學習潛能為高、{j];能力三組，此種界定方式與

Holley and Danserean

(1984) 的界定相近。但與Wiegmann 等人(1992) 、 1工淑媳]

156 教育研究集刊第 49 輯第 l 期 在本研究中若分成高、中、低能力三絕，有的組眉目僅 2 人，其研究代表性將較不 足，因此在各組人數 30 餘人的情況下，分成高、低能力二組較適合，如此一來， 所有高、低能力組總人數接近，分別為 55 人、 54 人。但這樣考慮所形成的問題 點是各細格人數並不均勻，以致於各細格人數所得的平均分數可能影響交互作用 之效果。(二)分類工具及其分類決塵封值不同 本研究採用簡茂發等人(1 986 )所 修訂的國小學業系列性向測驗，此測驗包括「語文推理」及「數量比較 J 。但 Wieg~ mann 等人( 1992) 的性向測驗為語文及空問能力，江淑鄉( 1997) 的測驗工具則 為自然科學能力，而王都茹(1 994 )所採泊的測驗工具為羅桑語文智力，由於這 些測驗工具的性質不意相同，而且其分類的決斷值也不一，致使同一能力群的學 生在不同性向測驗工具上可能歸在不同能力類別，例如中等能力者，當此測驗要 分成高低能力時，可能在甲測驗工具歸在高能力，而在乙測驗工具歸在低能力， 這樣的分類方式因而沖淡了能力分類闊的變異性，致使性向能力與實驗處理闊的 交互作用變得模糊，因而影響其交互作用的可能性。 我們的結果也發現繪製概念構團組與閱讀概念構富組在「 驗」分數上均高於控制粗，但繪製概念構圖絕與閱讀概念構圖組分數無顯著差異。

這樣的結果與 Chmielewski

and Dansereau ( 1998)

,

McCagg and Dansereau (

的研究一致，他們發現繪製概念構屬策略之教學效果，能有效增進理解能力。

研究也與 Guri-Rozenblit

(

1989) 及 Rew句，

Dansereau

,

Hall and

刊出(1989

)

究一致，他們發現閱讀概念構圖策略之教學效果，能有效提升概念的回憶。 能原因是: (一)概念構圖可促進有意義的學習 (Novak

&

Gow凹，

1984;

1998)

，而且是一種強而有力的教學策略，提高學生的學習成效，

的學習，成為有意義的學習(Novalι1991)'(二)概念構圖本身是一學習利器: 念構圖是三維空崗的國示，有利於表徵知識和建構知識(McCagg

&

1991; Novak

,

1991 )

,

Lambiotte

,

Dansereau

,

Cross and

Rey且olds

( 1989)

區的理解模式，此模式假設概念構圖具有空間及語文表徵， 統(知覺和心像)及活化語文處理系統(語句和命題)，因此， 理解、編碼/儲存、提取/運用三個階段，有其特殊功能。

至於繪製概念構圖教學策略在增進學生科學文章理解能力上，

吳裕奎、曾玉村 概念構國教學策略對學生科學文章理解及概念構圈能力之影響的7

圓教學策略無顯著差異。此與Berkowitz

( 1986)

,

Boyle and Weisharr

(1997) 及

Dardis

(1998) 研究結果不一致，他們發現繪製概念構重重組的學習結果比閱讀別

人的概念構圖好;也與Smith and Dwyer ( 1995 )的研究不致，他們發現閱讀概

念構圖教學策略優於繪製概念構圖教學策略。究其不一致的可能原因:繪製概念

構置策略及隨讀概念構區策略，各有其功能和限制。基本上，繪製概念構區教學

策略具有協助學生產生「由下而上」的學習之功能，教學待主要是考慮、學生能白

己主動建構概念的關f系，透過先前的知識結構與目前要學習的材料結合起來，然

後產生意義(Jonassen et a

I.,

1993)

，但這種策略坊、毛d其限制，容易造成認知的過

度負荷，立費時不口困難(Jonassen

et

泣， 1993;

McCagg

&

Dansereau

,

1991) 。閱讀

概念構圖教學策略是一種「由上而下」的教學方式，教學時則是指導學生依據專

家概念構圖來找尋文章中的概念關係'從而獲得知識，有助於理解文章'J!:七策略

對教師在教學時較節省時間，對學生而言所要學的東西亦較明確 (Holley

&

Danse自帥，

1984; McCagg

&

Dansere剖， 1991)' 但這種策略亦有其限制，學生比較

會注意到各個節點，反而忽略了聯結後的意義 (McCagg

&

Dansereau

,

1991

)。由

於這兩種策略各有其功能和限制，因此在實際教學情境下，所呈現的成效也就有

多種情況(余民箏， 1997) 。本研究在此點上，並末去日原先所預期的繪製概念構圖

教學策略優於閱讀概念構置教學策略，可能原因來自「測驗的時間」因受測試時

間盟定，繪製概念構圖組的學生尚須多花費時間來構圈，把文章透過所繪的概念

構嵐來理解，再回答問題，如此一來，回答試題的時偈減少，難免面臨考試痔約

詩間壓力。因此，學生是否顯意將所學到的概念構圖策略用於考試中，就不得而

知，如果無法或不願發揮所學到的概念構圖技能，其考試成績勢必受影響，此或

許可以說明繪製與閱讀概念構屬這兩紐約成績無顯著差異'f.§.後者有較 f圭趨向的

原因。

在關連強度的分析結果發現，教學策略與科學文章理解成績之潤的關連強度

指數屬於中度關係，代表概念構圖教學策略對科學文章理解不僅有影響，而且其

影響程度不可忽略，此種結果不僅有統計顯著意義存在，且表示此教學策略具有

相當實用價值，這種實用價值的估計十分重要，提供了一個客觀可參考數據，此

為本研究相當有用的發現。

158 教育研究集刊第 49 輯第 1 期

本研究發現高學業性向的學習者，其「科學文章理解測驗」分數，顯著高於

低學業性向學習者。此研究結果與 Seaman (1 990) 的發現一致，但 Holley and

Dansereau ( 1984

)的研究卻發現低能力者採繪製概念構圖策略來學習概念其效果

優於高能力者，其不一致的原因可能是: (一)高能力的學生本身可能己具有學習

策略，此策略的介入反而干擾了學習效果，因此學習效果不及低能力者 (Holley

&

Dansereau

,

1984) 。但問題是其研究對象是大學生，大學生的學習策略若早就具有

了，當然易採用已習慣化的學習策略，尤其在新學的策略不很熟練的情況下，更

是如此。至於本研究的研究對象是小學生，小學生的可塑性較高，叉是新學的階

段，較易受新的學習策略影響，而較不易像大學生使用已習慣化的學習策略來學

習。(二)高能力的小學生較低能力者具有較佳的認知能力，只要透過適度的引導

即可以促進其學習效果。在教育情境中往往發現高能力者，在學習新的事物時速

度快，而且善用學習策略有效理解文章中的概念，至於低能力者，當學習歷程較

複雜時，其認知能力易產生過度負荷，因此，雖教以學習策略，較難幫助其學握

所有重要訊息 (Jonassen

et a!.

,

1993) 。何況有些低能力者連基本的學習策略都沒

有學到。雖然低能力者其學習未如高能力者快速和顯著效果，但並不意味著不會

進步，在 Ausube1 (1 968) 所倡導的有意義的學習理論，其精神之一，

習者已知的知識上來教學。區此，針對低能力學習者在其既有的認知結構上來施

教，仍然能協助其有意義的學習，進而改變其認知結構。

屬於微弱關係，表示學業性向與科學文章主要解成績雖有關連性存在，也具有統計

顯著性，但並沒有實用的顯著性，也就欠缺實質應用的價值。換句話說，學業特

向雖會影響學生的科學文章理解成績，但其影響力並不足以大到在實際幸

不同學業性向的學生有不同的處遇。在此更顯示出使用關連強度的重要性，

沒關連強度的考驗，我們無法看出性向對科學文章理解的影響力，唱主鬧市台1

單憑 F 值達顯著性而下了不符實際的結論。

二、概念構置教學黨略對概念構圖能力之影響

本實驗教學發現不同的概念構圖教學策略對不同學業性向的學生，在「

吳裕聖、曾玉村 概念構圖教學策略對學生料學文章理解及概念構圖能力之影響

159

構圖測驗」分數上，無交互作用。此結果與科學文章理解測驗所測得結果一致， 其可能原因是本研究注重教學策略應用於實際班級教學之成效，無形中也使各貪 驗變異量變小，這種注重提升班級實際教學成效之結果，卻未能使各教學策略之

間的實驗變異量變為最大，此或許是使本研究結果無交互作用之原因。此乃由於

各組在教學時安排足夠的練習時間，教材編排循序漸進，教師教學有重點和足夠 的構區示範等，低能力的學生也可以學會構圖，提升學習成效，如此一來不僅高 能力學生適合學習繪製概念構圖教學策略(或閱讀概念構圖教學策略、傳統教學 策略) ，低能力者也可以學習繪製概念構關教學策略(或閱讀概念構蜀教學策略、 傳統教學策略) ，這樣的教學結果終形成教學策略與學業性向間的交互作用不顯 著。 本研究發現在「概念構圖測驗」分數上，繪製概念構區組高於閱讀概念構圖 組和控制組，且閱讀概念構聞組高於控制組。此與 Mason (1992) 及國內的黃萬 居(1 993 )、謝真華(1 999) 發現繪製概念構圖教學能有效增進學習者的概念構圖

能力，研究一致。也與 Berkowitz

(1

986)

,

Boyle and Weisharr

(1 997)及 Dardis

(1998) 研究結果一致，他們發現給製概念構圖組的學習結果比閱讀別人的概念 構屬組好，但與 Smith

and

D叮叮(1 995 )發現閱讀概念構區教學策略優於繪製概 念構圖教學策略的結果不一致。何立繪製概念構圖組在「概念構閻測驗」的成績 高於閱讀概念構圖絕，而在「科學文章理解測驗」峙，再司組就無顯著差異(但爾 組成績皆高於控制組) ，其可能原因如下. (一)概念構圖能力測驗可直接測得概念構圖教學成效，但J!:七種能力學生尚未 全部類化到科學文章理解測驗上。最可能的原因在於這兩種測驗的題型不同，科 學文章理解測驗題型是選擇題，概念構圖能力測驗的題型，雖也有部分選擇題， 但還有 部分是給製階層式的掉胎:構圈，因此學生要有能力統整新舊概念，藉著 概念區的建構過程，具體化的表徵出來，因此所滅的能力與科學文章理解測驗所 要測的能力稍異，其受試成績端看學生在這兩種測驗題型的類化能力 o (二)測驗情境與平時訓練的情境愈一致者，其受試成績愈有利。「概念構圖測 驗 J 題目類型有選擇式的辨別概念、概念分類及概念層次、概念位置、概念的聯 結語尚有學生自行建構的概念圈，以此題目來看，似與繪製概念構圖組平時的自I[

160 教育研究集刊第 49 輯第 1 期 級敵一致，對於繪製概念構圖似較有利。雖然閱讀概念構圖組在平時也教這些題 目類型，但此組學生缺乏自行構區的訓練，不{象繪製概念構圖組學生能主動建構 屬於自己概念圈，來區辨並思考概念與概念闊的關係，進而將這些概念組織，統整 起來 (Novak， 1991)' 這或許可以說明繪製概念構圖組在「概念構圖測驗」峙， 其成績高於閱讀概念構圖組。至今於「科學文章理解測驗」時，閱讀概念構圖組， 西附有專家的概念構嵐於文章中，易有明確的概念，便於找尋文章的概念而獲得 理解。加上受試時，時間壓力不像繪製概念構圖組那般吃緊，而且與平時的訓練 情境較一致，此或許可以說明閱讀概念構圖紐的「科學文章理解測驗」分數，與 繪製概念構圖組無顯著差異，但有較佳趨向的原因。 同時教學策略與概念構圖成績闊的關連強度指數具有高等強度關係，表示教 學策略與概念構圍成績不僅有關連性存在，而且真有極高的關連性，此種結果不 僅說明概念構圖教學策略具有統計顯著性的意義存在，更具有極高的實用價值， 值得教師採用。亦即若是要培養學生繪製概念構圈，讓學生直接去繪製概念構屬 可能是最佳的方式。而這樣的結果顯示教學策略與概念構圖能力的關逮性相較與 科學文章理解更具有直接關連，其影響程度更大於科學文章理解。 實驗教學後發現高學業性向的學習者，在「概念構圖測驗」分數上，顯著高 於低學業性向的學習者。 Novak，

Gowin and Johansen (1983)

準學生都可能在使用概念構圖t成功，但要非常熟練不易，

化成就測驗更需要不同能力。Holley

and Dansereau

(1984) 研究指出構圖是一項 很難熟練的技巧和可能很費時才能使用，特別是對低程度的學生更是如此。 若干研究(林純年，

1997

;黃萬盾， 1993) 指出推理能力較高的學習者， 的構圖能力，而推理能力較差的學習者，其構國能力也相對較差。 似乎清楚的顯示概念構圖技巧要熟練，需要更高的能力。在關連強度的分析上， 發現學業性向與概念構圍成績之潤的關連強度屬於微弱關係，

關連性存在 ， F 值也具有統計顯著性，但(il 2 {i直很小，

有意義，亦即性向對學生概念構圖能力有影響，但影響程度太小， ~&教師對不同性洶的學生採不同的教學策略。 度的重要性，否則單憑 F 值統計顯著性叉會再次的下了不符合實際的結論。

吳裕聖、曾玉村

概念構圖教學策略對學生科學文章理解及概念構霞能力之影響

161

我們若回頭來看，上述有關 F值與的 2值之考驗關 f系，可以發現 F 值有顯著的

情況下，關連強度(的 2) 呈現微弱、中度、強度三種關係'可見 F值與的2 值沒有

必然的關係'這也是為什麼 F 值顯著要進步作關連強度考驗，才能了解實驗處

理能解釋依變項總變異大小的理由。本研究中 i蒲連強度指數的高低判斷是依

Cohen (1982

,

1988)

(引自吳明隆，

1999 :

7-22) 的標準'囡此在的2 考驗的結果，

教學策略能解釋文章理解、掉!l:;告:構圖能力的總變異量分別是 6.4%(中度)、 26.49%

(強度)，而學業性向能解釋文章理解、概念構圖能力的總變異量分別是 2.2%( 微

弱)、 2.1% (微弱) ，這種依的2值考驗的結果雖有強度、中度、微弱關係，但這樣

的判斷是相當任意性，其結果與 F{I重考驗結果就不必然有矛盾性。

恆、結論興建議

本文為了解概念構圖教學策略是否能有還義的幫助學生學習，透過統計顯著

性考驗及實用性的顯著性考驗，使研究結果能獲得更多佐證'有WJ於研究與實用

于的結合。本研究明白的發現概念構區教學策略確實較傳統教學策略能有效影響

學生在科學文章理解和概念構圖能力，而且其影響的程度可能相當高，因此具有

足夠的實用價值。高學業性尚的學生，不論在科學文章理解或概念構圖能力均優

於低學業性向的學生，但學業性向與科學文章理解及概念構圖能力的領連強度屬

於微弱暸係'能解釋科學文章程解及概念構圖能力的總變異量有限，可以說對科

學文章理解及概念構圖能力的影響程度不高，因此，儘管在統計上有差異顯著性，

其實用價值仍欠缺意義性。不同的教學策略對科學文章理解和概念構闊能力的改

變效果，不因學業性向之不同而有所影響。

以實用價值來看，教學策略與概念構圖能力的關逮強度屬於高等強度，因此

教學策略應用在概念構區的教學上，其實用價值性最高，教學策略與科學文章理

解的關連強度屬於中等強度，因此教學策略應用在科學文章理解教學，其實用價

值性次之;學業性向與科學文章理解及概念構圖能力的鞠連強度皆屬於微弱，因

此學業性向應用在這兩方面的教學上，其實用價值性最低。

基於本研究的發現，我們可以提出對教學及未來研究上之建議。

162 教育研究集刊第 49 輯第 1 期

一、教學上的建議

本研究發現繪製概念構圖教學策略，能有效影響學生在科學文章理解和概念

構圖能力。因此，建議在自然課、閱讀課、課後作業等，也許可以類推訓練，視

教學情境需要適時結合概念構圖策略，採有系統、循序漸進方式來訓練學生繪製

概念構竄，以增進科學文章程解及概念構圖能力，期望學生也熟練構圖技能到最

後樂於使用概念構蜀，成為學習的利器。此外，我們也發現閱讀概念構圖教學策

略，無論在科學文章理解或在概念構圖能力方面，其成效均優於傳統教學策略。

因此，建議在自然科學教科書、習作或課外教材等，配合文章性質融入一些概念

園，幫助學生有效理解文意。

二、對未來研究的建議

由本研究得知有統計顯著性不一定有實用顯著性，因此要了解教學成效是否

有實際應用價值，宣進一步作關連強度考驗。如此一來，不僅有助於實用性的了

解，也可以避免因有統計顯著性而誤下結論。

此外，本研究以實驗教學七;還後，作立即效果評估，顯示概念構圖教學策略

有效，但是學習者是否繼續使用此習得的策略就不得而知，因此，後續研究可針

對持續效果作進一步評估，期能形成一縱貫面的了解。另外，從文]獻研究可知，

概念構當教學研究對象從小學到大學皆有入研究，但少有同時比較不同年齡層的

教學效果，未來的研究，可從事這方面的探討，除有助於了解不同年齡層的學習

成效，更可從橫斷面了解不同成熟程度的學習者，對概念構圖教學效果之差異情

形。

對於實驗教學材料的研究，並不限於自然科學領域，未來研究可以考慮不同

領域的教材作研究，例如社會科、數學科等教材。圈外在各特定領域的研究較豎

碩(余民寧， 1997)'反觀園內在這方面研究較缺乏，因此，國內還有訐多研究空

間待開發研究。 吳裕聖、曾玉村 概念構圖教學策略對學生科學文章理解及概念構圖能力之影響

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