概念構圖應用於高職電子學教學成效與評量之探討－以雙極性接面電晶體單元課程為例之教學研究

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投稿日期：2011 年 10 月 25 日；接受刊登日期：2012 年 3 月 12 日技術及職業教育學報第四卷第三期 2012 年 4 月頁 57～ 79

概念構圖應用於高職電子學教學成效與評量之探討－

以雙極性接面電晶體單元課程為例之教學研究

鄭博文國立嘉義高工教師

摘要

高職教育之教學目標向來以技能為主，而目前高職課程所使用的教學方法，多半著重在機械式操作的培養與動作技能熟練學習的教學概述，在認知發展教學模式的導引卻是甚少應用。本研究目的係應用概念構圖融入於高職電子科專業科目教學，主要研究項目如下：（一）探討概念構圖融入高職電子學雙極性接面電晶體課程之學習成效（二）探討概念構圖做為高職電子學雙極性接面電晶體課程之教學評量。研究者以 60 位高職高二學生分成兩組，利用概念構圖教學與傳統式教學實徵研究，分別以 t 檢定、單因子共變數分析、皮爾森（Pearson）相關統計檢定，研究結果發現：（一）學生接受概念構圖教學後，在學習成效有顯著的提昇效果（二）應用概念構圖亦可做為教學評量可行之方法。 關鍵字：高職課程、教學評量、概念構圖

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Journal of Technological and Vocational Education April, 2012, Vol.4 No.3, pp. 57~79

The Research on Concept Mapping Used in Vocational

Electronics Teaching Effectiveness and Assessment -

An Example of Bipolar Junction Transistor Modules

Po-Wen Jeng

Teacher of National Chia-Yi Industrial Vocational High School

Abstract

One of the main teaching goals of vocational education has always been a skill-based orientation. Over half of the teaching methods of vocational focus on the overview concepts and the skill teaching of the mechanical operation and training. However it is even less applied on the guidance of the teaching model of cognitive development. The purpose of this study application is about the concept mapping into specialized subject teaching in Electronic Division for the vocation high schools. The main research project contents are as follows: (a) to explore the learning effects of composition concepts into the vocational electronics bipolar junction transistors (b) To explore the teaching assessment of the concept mapping as a higher vocational e-learning vocational teaching of the bipolar junction transistor. The research participants, 60 Vocational High School students, are divided into two groups respectively by the concept mapping teaching group and traditional teaching of empirical research group. The statistical methods are t-test, ANOVA test and Pearson testing. The research results showed that: (a) There are significantly enhancing effects by the students accepting the concept mapping teaching. (b) The application of concept mapping can be feasible as a teaching evaluation.

Keywords: Vocational curriculum, Teaching assessment, Concept mapping

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壹、前言

建構學習專業技術是職業教育的重要目標，高職學生普遍認同專業科目課程抽象難懂學習困難，而教師亦為提升教學成效與改善教學評量，增進學生學習成效所困擾與擔憂。職業學校的教學方式，教師通常按照教材內容將知識傳授給學生，學生程度的差異將會造成學習效率的高低，造成教學上的問題，因此，選擇適合的教學方式攸關學生的學習成效。而培育學生具備創新思考、解決問題與終身學習的能力是做為今後的教育目標。近年來在教育思潮揚棄傳統反覆背誦記憶的學習模式，改以強調學習者如何主動操弄訊息以獲取知識的歷程（陳玉欣、于富雲，2006）。因此，本研究擬應用概念構圖的理念，將以片段知識當成概念學習的觀念，如此一來，有助於學生藉由圖形化的記憶來加強理解提高學習成效。概念是組成科技課程的重要元素，良好的概念學習，有助於學生應付快速增加與多樣性的科技知識。因此，發展與改善更有效率的教學策略是今日教學重要的一環，如何脫離過去教學與學習的僵化方式，朝向協助學生建構知識將是未來重要的課題（林達森，2004）。概念構圖是由學生個人的主觀認知與經驗，繪製出來形成一張概念與概念間彼此影響關係存在的結構圖，此圖代表著學生對於課程知識的了解程度，同時也可做為教師進行教學評量了解學生的學習情況（余民寧、潘雅芳、林偉和，1996）。因此，基於以上的動機與背景，本研究擬以高職學校電子科高二學生為實驗對象，進行概念構圖實徵教學研究，本研究之目的有：一、探討概念構圖融入高職電子學雙極性接面電晶體課程之學習成效。二、探討概念構圖做為高職電子學雙極性接面電晶體課程之教學評量。

貳、文獻探討

一、高職電子學專業課程 高職專業課程包含專業科目以及實作技術為主的實習課程，強調基礎專業實用的技術學習。高職電子學課程，為高職電機電子群部訂必修專業科目，課程安排於二年級授課，並且搭配電子學實習課程。本課程須先修過基本電學課程，具備基本電學觀念，提高學習興趣與效果。以教育部審定核可之坊間教科書為教材，

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符合教育部規定之部訂科目教材的使用。 二、概念構圖 概念構圖是用來組織和表徵知識的一種工具，概念構圖以學生為主體並且主動繪製概念圖像去建構所學習知識的過程，同時也是以圖像表示知識結構的教學方式。概念構圖教學方式是在教學前後給予學生一組概念，讓學生運用適當的聯結詞連結起來，以概念圖（Concept maps）的方式呈現，教師可從概念圖表的內容去診斷學生的知識結構和錯誤的概念。讓學生把學習內容的概念用階層形態分類和分群，然後將概念與概念之間的關係用聯結線（Connecting line）加以連結，並且註記聯結語用以表示概念之間的聯結關係（余民寧，1997；洪巽盈，2006；Novak & Gowin, 1984）。圖像內容主要以節點（Node）、連結線段和連結語共同組成一個具有教學目標意義的命題。其中節點代表一種概念，連結線段則具有每個概念之間的關連作用，連結語則是明確指出概念與概念之間的關係。概念構圖有許多不同的呈現方式，可分成幾種類型（ACES, 2002; 引自洪巽盈，2006：14-16），如圖 1 所示：（一）蜘蛛網概念圖（Spider concept maps）：從中心主題向外發展的概念圖，先

訂出一個概念或主題為中心，然後加以歸納，融合次要概念或相關範疇。（二）階層概念圖（Hierarchy concept maps）：按照概念的重要性以遞降的順序由

上而下順序排列，最重要的概念置於階層的頂端。階層圖注重在概念與概念之間的階層性。概念包含的屬性由上往下遞減，越上層的概念概括性越廣、越抽象，反之，最下階層的概念則代表最具體與特殊性。

（三）流程概念圖（Flowchart concept maps）：以線性排列圖形方式呈現的概念圖。（四）系統圖（Systems concept maps）：系統概念圖與流程概念圖相似，增加「輸

入」端點與「輸出」端點概念的呈現，重視「起始」和「結果」的呈現。概念圖是由節點、連結線段及連結語共同連接形成圖像，其目標在於學生學習的概念能以圖像結構方式傳達學習結果。概念構圖內涵具備了有意義學習理論、後設認知理論及建構主義之核心精神。曾俊遠（2010）指出，在意義學習理論中，概念構圖將繪圖者的知識以圖像結構表達出來，並且可以在概念圖中加入新的學習內容，因此達成意義學習理論中，將舊有經驗與新知識結合成為有意義的學習條件，而且繪圖者在不斷修正概念圖的過程當中，也達成自我知識結構重建並且更有結構化。在這樣的構圖過程中，就知識表徵理論而言正是現今廣泛被接受的語意網路於人體儲存知識模式，

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在概念圖當中，他人也可以發現繪圖者的學習狀況。就後設認知理論和建構主義之核心精神而言，概念構圖在繪圖的過程中會有許多反思現象。同時，在建構主義內涵中，繪圖者將引起主動發現事物的關連性與建構知識的形成，其建構的情形是由學習者主動建構而非被動式的接受。

Spider concept maps Hierarchy concept maps Flowchart concept maps Systems concept maps 圖 1 概念構圖的類型參考資料：引自洪巽盈（2006：14-16） 三、概念構圖理論基礎 概念構圖由 Novak（1981）在一項瞭解兒童學習自然科學認知結構改變情形的研究計畫中，運用 Ausubel（1968）所主張的認知同化論（Assimilation theory for cognitive learning）發展得到的學習方法。學者（張春興，1994；Hanna, 1992; Novak & Gowin, 1984）等人指出，將認知同化論的概念視同一種層次性架構。要領概念具有持久性記憶，不易忘記，而附屬概念屬於短暫性記憶。最具有一般性或是概括性的概念稱為要領概念，擺放於上層位置；越往下層位置，代表越特殊性，稱為附屬概念（Subordinate concept）。 Ausubel 指出，影響學習最重要的因素就是學習者所知道的事，這就是 Ausubel 有意義的學習理論。根據 Ausubel 的觀點，學習是將新的訊息歸納進入到原有的認知結構內。而 Ausubel 所說的已經知道的事，所指的就是先備知識也就是要領概念，當學習者在學習新概念的同時，首先運用要領概念核對新概念並納入認知結構中，吸收與同化新概念，此種結合新與舊概念將有利於學習的教學步驟稱為前導組織（Advance organizer）。例如：在學習記憶體的概念時，學習者須先具備有

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電腦的概念，再把記憶體的概念納入到電腦的概念。教師在教學的過程中，應以概括性概念開始教起，然後再逐漸地引進特殊性的概念，學生可以瞭解到新概念和先備知識的異同，此為漸進分化（Progressive differentiation）。最後，再把分化後的知識聯結起來，變成了有組織的知識架構即為統整調和（ Integrative reconciliation），這種學習的方式有別於機械式學習法（蔡麗萍、吳麗婷、陳明聰， 2004）。概念構圖應用兩個重要的理念分別為建構主義與訊息處理理論，以下簡介之。（一）建構主義：建構主義為認知心理學習理論發展的觀點，認為知識應該具有主觀性、個人特殊與非確定性特性，強調以個人自行建構而成。范毓娟（1994）認為，建構主義學習理論主張： 1. 以學生為中心。 2. 沒有絕對不變的知識。 3. 學的知識能建立在原有知識基礎上並且能夠和日常生活經驗相結合。 4. 學生能對自己的學習關心，並且分擔學習責任以及有自主性。 5. 知識不只是單向性只有課本或老師來傳輸，整個學習應該包括同學之間互動學習：例如，討論和磋商之過程。（二）訊息處理理論：人類記憶模式將訊息的處理過程先後分為三個階段，分別為：感官記憶（Sensory memory）、短期記憶（Short-term memory）與長期記憶（Long-term memory）。人類透過視覺、聽覺等感官登錄（Sensory register）以接收外部刺激之後，將會引發記憶登錄於記憶之中，經過人類辨識注意而登錄下來的訊息可在短期記憶中進行轉換、編碼、選擇，並且透過複誦、精緻化、組織等方式將接收的訊息送入長期記憶中保存，亦可從長期記憶中提取訊息（引自陳學志，2004）。于富雲與陳玉欣（2008）指出，當學習者主動監控、反省自身認知的歷程，以對認知歷程的計劃、執行、評估與協調，對認知結果的修正與評鑑。因此，運用概念構圖在具體、圖像化的建構過程中，經過不斷地思考各概念之間連結的情形時，將引發出修正、調整與監控認知思維，有利於知識架構完整性。因此透過概念圖的建構，學習者應有較有機會去檢視學習內容的理解程度，對於學習具有正面的影響。

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概念構圖應用於前導組織、漸進分化、統整調和。認知同化的理論上是一個非常優良的工具，運用此種學習方式可使概念及命題漸進分化，但最終又會統整併入既有知識結構中，使認知體系更加茁壯（余民寧，1997）。 四、概念構圖的特色 （一）以階層性結構圖表呈現學習結果：概念構圖所組成內涵為概念、階層、聯結線、聯結語與交叉聯結線及聯結成為一種有意義的學習。概念代表單一知識的片段並且存在於階層的特性中，概念之間必須要以名稱（連結語）表示的聯結線來連結，最後形成一張類似網狀的結構圖，學生經由自身過去所學習的記憶來區分與辨識出概念之間的關係然後慢慢地建構出一張概念圖形，因此思考模式和認知程度的不同就會產生不同的圖形（陳榮昌、陳伸豐，2005）。（二）以視覺化圖像表徵學習者的認知結構：概念構圖是以建構主義為基礎理念，Novak 和 Gowin（1984）指出，以概念構圖的教學策略和一般傳統教學比較，學生在學習效果具有差異。並且經過多年研究實驗證實，使用概念構圖的教學法經由概念轉化的圖形，對於學生產生聯想方法來幫助學習與記憶，有利於教師瞭解學生的認知結構，方便於日後修改測驗題目與調整教材和教學方式，因此概念構圖可以發展為課程設計、教學策略以及教學評量，應用於教育學習用途（余民寧等，1996；陳榮昌、陳伸豐，2005）。 五、概念構圖相關教學研究 國內外文獻指出，藉由師生概念圖的表徵圖形相似的程度可以做為評量學習成效指標與提高學習成效（余民寧，1997；余民寧、陳嘉成，1996；邱垂昌，2008；張漢宜、陳玉祥，2002；葉連祺，2002；蕭若蘭，2005；Chularut & DeBacker, 2004; Ahlberg, Aanismaa & Dillon, 2005; Jacobs-Lawson & Hershey, 2002; Jonassen, 2000; Ruiz-Primo & Shavelson, 2000; Rye & Rubba, 2002），而利用概念圖也可用來評定學習者概念認知的改變、診斷知識結構的評量工具（歐慧敏，2005；Heather, Joel, & Richard, 2003; Markham, Mintzes, & Jones, 1994; Novak & Gowin, 1984）。

國外最近應用概念構圖教學於科學（Buehl & Fives, 2011; Gerstner & Bogner, 2009; Afamasaga, 2008）的研究指出，概念構圖對學生學習概念的理解、思維判斷具有正向幫助有利於學習效果。至於國內近年對於概念構圖教學研究方面，如語

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文、自然科學、數理或是體育學科領域（方朝郁，2005；吳裕聖、曾玉村，2003；林達森，2004；郭靜芳，2005；曾俊遠，2010；劉沛琳，2008；羅希哲、溫漢儒、曾國鴻；2007）等，都有相當多的概念構圖實驗教學研究，且研究結果大多獲得支持概念構圖教學具有良好的學習成效。目前，概念構圖除了以手工製作教學外，現在已經可以利用電腦軟體編製。以電腦軟體製作概念構圖有許多優點，例如：增加修改的方便性、圖型介面美觀、直接列印圖表等等。概念構圖的軟體多達十幾種，如：GetSmart、Picomap、Decision Explorer、Inspiration、Cmap 等，方便教師教學與學習評量使用。

參、研究方法

一、研究對象 本研究以某國立高職學校電子科高二學生共 60 名為實驗對象，依據高一入學即常態分班，在實驗教學之前經過調查均未接觸過概念構圖相關知識與活動。 二、實驗設計 本研究實驗設計採用等組前後測驗實驗設計，實驗對象共有 60 名學生，將實驗對象分成兩班，且在實驗前經過前測並無明顯差異，將學生分成傳統教學組與概念構圖組。為求研究的一致性，兩（組）班教學活動均由同一教師擔任授課。表 1 實驗教學各組人數分配表合計概念構圖教學組傳統教學組 60 名 30 名 30 名如表 1 所示。在進行概念構圖教學前先進行前測，了解實驗教學前學生的起點行為，前測以高二所學過之電子學第 1-3 章範圍之試題進行測驗，先了解兩（組）班學生程度差異情形。待實驗教學 4 週之後進行後測，以了解學生接受概念構圖教學成效結果，研究實驗設計模式如圖 2 所示。

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前測實驗處理後測概念圖教學組 O1 X O3 傳統教學組 O2 C O4 實驗教學時間（4週） O1、O2：表示兩組皆進行前測。 O3、O4：表示兩組皆進行後測。 X、C：兩組分別採用不同的實驗教學方式 X ：表示以概念構圖教學方式，進行教學 C ：表示以傳統教學方式，進行教學圖 2 研究實驗設計模式圖（一）前測測驗：本測驗目的主要了解實驗教學實施之前，兩組學生對於電子學 1-3 章內容所具備的觀念程度。因此，測驗試卷以技專校院入學測驗中心所辦理的統一入學測驗（簡稱四技二專統一入學測驗）電子學歷屆試題做為測驗評量試題，測驗內容為電子學第 1-3 章範圍。（二）後測測驗：本測驗目的主要分析實施概念構圖教學方式學習成效，考量到實驗教學學習的知識已具備該範圍領域之專業性，且試題性質應與前測試題相近，便於做實驗教學成效比較。因此，仍以四技二專統一入學測驗電子學歷屆試題做為測驗評量試題，測驗內容為電子學第 4 章，此測驗試題內容為本研究實驗教學的範圍。（三）測驗試題信效度分析：前測試題挑選近十年四技二專統一入學測驗歷屆試題共 40 題（滿分 100 分），範圍為電子學第 1-3 章內容，採四選一單選題型進行信度分析，結果顯示 Cronbach α 係數為.83。由於後測試題範圍為電子學第四章僅 1 個章節，因此後測試題亦挑選近十年四技二專統一入學測驗歷屆試題共 25 題（滿分 100 分），採四選一單選

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題型並進行信度分析，結果顯示Cronbach α 係數為.78。同時請三位該校電子科教師共同檢核試題以確保具備前、後測驗試題之合理內容效度，在試題的困難度亦請三位教師共同檢視，分別以困難度低、中、高之 30%、50%、20%比率分配試題內容。本實驗教學共進行四週，於平時上課時間進行實驗教學，每週教學時間為 3 小時。本研究之概念構圖教學內容範圍，以教育部頒佈高職電機電子群校訂必修課程電子學（I）之審定核可教科書第 4 章雙極性接面電晶體課程做為教學教材範例，實驗組採用概念構圖教學法，控制組則以傳統教學方法教學，實驗教學程序如下：（四）教材準備：以研究者自行編製「電晶體之物理特性及架構概念構圖」為教學教材，如圖 4 所示。同時編撰將概念構圖融入課程教學的單元教案，包括該教學內容之作業單，作業單內容以概念構圖架構型式，將各概念間之聯結以概念構圖模式作答，作業單之設計宜以簡而繁為主。（五）教學實施：開始進行概念構圖教學時，教師首先解釋概念構圖內涵，並且將所要學習的課程內容親自繪製一次，讓學生清楚知道該課程內容的概念構圖模式，然後請學生提出問題並檢討發問是否了解概念構圖的方式。然後發放教學單元學習單，請學生繪製圖表並檢視教導，同時指出錯誤的部份。然後重覆教學步驟進行概念構圖課程教學，直到學生完全了解學習單元的全部內容。 三、研究工具（教學教材與教學方法） （一）教學教材本研究之教學教材為教育部審定核可之教科書，符合教育部規定之校訂科目教材的使用，本實驗之教學課程為高二電子學第 4 章雙極性接面電晶體單元為教學內容。（二）概念構圖組教學 Wandersee（1990）指出，概念構圖是一種呈現知識心理結構圖表，在繪製概念構圖的時候，繪圖者必須清楚定義主要概念，並將不同概念分析出普遍與特殊

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性，再將這些概念做有意義的聯結。因此在實施概念構圖教學時，對於不同的學習者，在教學實施上略有差異，參考相關資料（方朝郁，2005；曾俊遠，2010；葉連祺，2002；蔡麗萍等，2004；Novak & Gowin, 1984）整理得知，實施概念構圖教學步驟，分為教學準備與教學實施，其教學流程如下。 1. 教學準備：（1）引出概念：提供兩張空白表格，其中一張有物件相關的熟悉字詞，例如電晶體、放大；一張有物件相關的字詞，例如 NPN、PNP、主動區、飽和區、截止區。然後跟學生描述兩張表格內容，教導學生有電晶體熟悉字詞時，對應的有 NPN、PNP 相關字詞；有放大熟悉的字詞時，對應有主動區相關字詞。（2）解說概念：讓學生來描述看到電晶體、放大、數位開關與物件有關的字詞時，會想到哪些圖像。例如想像電晶體的 NPN 與 PNP 的零件符號，因每個人所想像的圖像概念有所不同，因此必須重複步驟清楚說出事件相關且正確的字詞，使學生能夠對圖像有深刻清楚的印象。（3）講解連結語：讓學生分辨「種類」、「工作模式」、「條件」、「符號」、「功能」字詞，代表著連結，使概念與概念之間連結成具有關連意義的句子。例如，電晶體的「種類」有 NPN 與 PNP（將熟悉字詞電晶體與相關字詞 NPN 與 PNP 用連結語「種類」連結）；電晶體「工作模式」有主動區、飽和區與截止區（將熟悉字詞電晶體與相關字詞主動區、飽和區與截止區用連結語「工作模式」連結）。（4）熟練命題：讓學生練習組織出具有關連意義的句子，指出哪些是概念與連結語。（5）練習辨識概念和連結語：選擇教學教材，讓學生練習找出概念與次要概念和連結語。 2. 教學實施：（1）找出概念：在教學教材內容中，學生能夠找出主要概念，然後講解主要概念內涵，讓學生理解。例如以主要概念為放大，然後講解放大的內涵為何，使學生能理解放大的概念意涵。（2）分級概念：把概念分級，以包含的關係，從範圍最大的概念逐漸說明到範圍最小的概念，並且指出哪些不是普遍性的概念，提供學生思考與聯想。

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例如以放大為主要概念時，則次要概念包含 CE 放大、CB、放大、CC 放大，讓學生了解概念的分級與包含的範圍內容。（3）概念圖的建構：建構圖表概念的關係，以連結詞幫助概念圖表的排列。（4）連結：找出概念的橫向聯結，並填上所選的連結詞。（5）分享概念圖：學生以組別為單位，由組別推舉代表解說概念圖內容。（6）概念圖的修正：將所完成的概念圖表做重覆性的修正，直到完整正確。（三）傳統教學組教學在實驗組進行概念構圖教學之時，傳統教學組以一般傳統教學方式上課，教師於上課時間依據教材教學。教師以講述課本內容、範例解說與發問學生方式進行教學。 四、教學評量 本研究之教學評量，全由研究者一人負責擔任學生概念構圖作品之成績評分以達到評分一致性。概念構圖評量方式很多，本研究係根據 Novak 和 Gowin（1984）在「學習如何學習」（Learning How to Learn）一書中提出的 Novak 計分方式為藍本和 Morine-Dershimer 修正的計分方式（Morine-Dershimer, 1993），其兩者計分方式分別簡介說明如下：（一）Novak 計分方式： 1. 概念與概念之間關係，連結語能表達出概念之間有意義的關係給予 1 分。 2. 概念圖所呈現之階層性，上層概念通常具備一般化與抽象化，而附屬概念則具備特殊性，因此階層的正確性非常的重要，一個階層給予 5 分。 3. 每一個有效而且是重要的交叉聯結關係給予 10 分；有效但不能指出概念組成的交叉聯結關係給予 2 分。能說明指出交叉聯結的意義內涵關係，可以代表學生達到有意義學習與創造力的指標。因此，可給予特別的額外加分鼓勵（註：此部份沒有一致性給分）。 4.舉例說明概念之間關係的例子給予 1 分。若是具有特殊性例子，表示已學習到正確概念，可給予較高的分數。例如學生畫電晶體種類有 NPN、PNP（關係 1 分＝分數 1 分×數量 1 個）；工作模式有主動區、飽和區、截止區（關係 3 分＝分數 1 分×數量 3 個），可參考圖 3 與圖 4 計分方式。

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（二）Morine-Dershimer 計分方式： Morine-Dershimer（1993）指出，概念構圖在概念圖的資料處理較為耗時，同時需要標準的專業概念圖做為參考對照比較。因此，Morine-Dershimer 把計分方式根據計算主題的「核心」分數做為評分標準。在核心主題的第一層給予 1 分，第二層給予 2 分，第三層給予 3 分，以此類推。例如學生從電晶體種類（第 1 階層）分層畫至 B 基極、C 集極、E 射極（第 4 階層）則總共給（1 分＋2 分＋3 分＋4 分＝10 分）10 分；另一名學生從電晶體種類（第 1 階層）分層畫至 CE 放大、CB 放大、CE 放大（第 5 階層）則總共給（1 分＋2 分＋3 分＋4 分＋5 分＝15 分）15 分，可參考圖 4 計分方式。學生分數越高，表示離核心主題越遠，代表理解程度越好，反之越近，代表理解程度越差。此乃簡化 Novak 的評分方式，可供平常學生練習作業參考計分使用，了解學生對主題知識的理解程度（林靜萍，2002）。概念構圖教學評量在許多研究的發現，都可以獲致信度與效度（余民寧， 1997）。概念構圖評量計分方式並無一定的標準，可根據教師個人的需求變化與調整評分方式（余民寧，1997），若採用 Novak 的評分方式，則需注意其學生所繪之概念圖與參考概念圖一致性標準的認定，以免造成教師評分的主觀性影響成績。而採用 Morine-Dershimer 計分方式，在標準概念圖上需要注意主題核心各階層的觀念與關聯性，如此才能夠正確得知學生對於該主題的了解程度。上述之評量分數說明學生所繪製的概念圖分數愈高，代表學習愈佳。至於概念構圖之及格標準分數與及格程度由教師自定標準，一般由教師比對學生概念構圖內容去了解學生學習成效，但是因為每張概念構圖會因教師專業繪製結果與專業認知而有所差異。因此，學生真正的學習成效仍可透過實際的測驗試題給予評量，意即將概念構圖的學習成效經由一般試題的評量可做為轉換得知的學習成效成績標準（概念構圖積分高經由一般試題評量成績相對分數高）。因此，本研究最後將以技專校院入學測驗試題做為學生學習概念構圖教學與傳統教學方式之學後成效評量的標準，並且將後測成績與概念構圖評量之分數做相關性的比較。

肆、研究結果與討論

一、研究結果 （一）實驗教學前測成績本前測試題範圍以電子學第 1-3 章內容為主，經由實驗教學前所實施的前測成

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績顯示，概念構圖組前測平均分數 71.066 分，傳統教學組前測平均分數 76.133 分，平均分數相差 5.067 分，以 t 檢定檢測結果得之兩（組）班接受實驗之前成績並未顯著差異水準（t= -1.232，p >.05），顯示兩（組）班學生學習程度大致相等，表 2 所示為概念構圖組與傳統教學組之前測成績分數結果。表 2 概念構圖組與傳統教學組之前測成績結果摘要表（組）班個數平均數標準差 t值前測成績概念構圖組 30 71.066 14.352 -1.232n.s. 傳統教學組 30 76.133 17.371 （二）實驗教學後測成績後測試題範圍以本研究實驗教學之電子學第 4 章內容為主，經由實驗教學之後，所實施的後測成績顯示，概念構圖組後測平均分數 75.600 分，傳統教學組前測平均分數 62.000 分，平均分數相差 13.400 分，顯示概念構圖組優於傳統教學組。以 t 檢定檢測結果得知兩（組）班接受實驗教學之後，成績達到顯著差異水準（t= 2.999，p<.01），表 3 所示為概念構圖組與傳統教學組之後測成績分數結果。表 3 概念構圖組與傳統教學組之後測成績結果摘要表（組）班個數平均數標準差 t值後測成績概念構圖組 30 75.600 16.653 2.999** 傳統教學組 30 62.200 17.937 **p<.01 （三）迴歸同質性考驗與共變數分析在教學實驗之前所實施測驗結果，傳統教學組前測成績（76.133分）高於概念構圖組（71.066分），為避免前測成績干擾實驗處理之效果，本研究再把後測成績為依變項，組別為自變項，前測成績為共變項，進行單因子共變數分析迴歸同質性考驗，了解排除了前測成績干擾之後，兩組在後測成績之真正的差異。由表4得知，自變項與共變項的交互作用項（班級*測驗前成績）並未達顯著水準（F=.036，

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p>.05），表示共變項與依變項之間的關係不會因自變項各處理水準不同而有所差異。據此，其共變數分析模式並未違反組間內迴歸係數同質性的假設。再從表 5 共變數分析之內容得知，共變數分析之主要效果達統計顯著水準（F=15.280，p<.001）。此結果顯示在控制前測成績干擾之後，概念構圖教學組後測成績（75.600 分）仍顯著高於傳統教學組（62.200 分）。由此可見，實施概念構圖教學後，學生對於電子學專業課程知識的學習成效確實有明顯提升效果。表4 組間內迴歸係數同質性檢定結果摘要表變數來源 SS df MS F 值班級 2663.784 2 1331.892 5.413 測驗前成績 3525.595 1 3525.595 14.330 班級 * 測驗前成績 8.752 1 8.752 .036n.s 誤差 13777.973 56 246.035 表 5 共變數分析結果摘要表變數來源 SS df MS F 值測驗前成績 3587.275 1 3587.275 14.831*** 班級 3695.866 1 3695.866 15.280*** 誤差 13786.725 57 241.872 ***p<.001 （四）概念構圖成績與後測成績分析為進一步了解實驗教學之成效情形，因此分析概念構圖成績與後測成績的相關性。本研究以 Novak 嚴謹的計分方式計算概念構圖成績，由於本研究之概念構圖滿分為 63 分，因此所得之概念構圖分數必須轉換為標準分數（以 63 分轉換為滿分 100 分）以便和後測測驗成績（滿分 100 分）分析比較，其關係結果如圖 5 所示，圖中顯示出每位受測學生的概念構圖分數成績與概念構圖後測成績呈現相似對應的情形。同時經由皮爾森（Pearson）相關檢定下，得到積差相關係數為.791 （p<.01），顯示兩者存在高度正相關，即學生概念構圖得分高，其後測成績亦有良好的成績表現，如表 6 所示。

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圖 5 概念構圖分數與概念構圖組後測成績分析圖表 6 概念構圖後測成績與概念構圖圖分數積差相關摘要表 1 2 1.概念構圖組後測成績－ 2.概念構圖分數 .791** －平均數 75.600 48.000 標準差 16.653 7.741 N=30 **p<.01 二、討論 經由上述的研究結果，概念構圖應用於高職電子學雙極性接面電晶體單元課程教學成效與評量之研究，值得進一步討論與省思，說明如下：在實驗教學前測成績方面，兩班的平均分數相差 5.067 分，經檢定結果兩班成績學習程度大致相等。在實驗教學後測成績顯示，兩班的平均分數相差 13.400 分，經檢定結果兩班成績學習程度達到顯著差異水準。整體而言，概念構圖組成績高於傳統教學組。再者，以概念構圖評量分數成績與概念構圖後測成績經由皮爾森（Pearson）

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相關檢定結果，其相關係數為.791，具有高度正相關的程度。此結果證實概念構圖除了可做為評量工具之外，同時在概念構圖分數成績與概念構圖後測成績不僅有其影響性，此結果更具有統計顯著之意義，並且代表著將概念構圖教學策略應用於高職電子學雙極性接面電晶體單元課程具有相當價值之實用性，為本研究相當有用之發現。

伍、結論與建議

概念構圖早期應用在科學教育，經由許多研究者的延伸運用，概念構圖已成為許多教育課程的教學與評量的工具。以概念構圖教學方式實施於高職課程的學習，雖然是罕見的教學方式，但是在提倡「以學生為主體」的學生本位教學，考量學生學習模式的差異性，將概念構圖的理論基礎融入課程教學，提高學生的學習意願與學習效率，並且能激發學生自我省思發揮自我學習的態度。本文根據上述研究結果與討論，歸納出結論與建議分述如下： 一、結論 本研究將概念構圖融入高職電子學雙極性接面電晶體課程教學，整體而言，接受概念構圖教學的學生其後測成績表現具有顯著的學習成效，此結果與之前多位學者的研究結論相同（吳裕聖、曾玉村，2003；林達森，2004；郭靜芳，2005；劉沛琳，2008；羅希哲、溫漢儒、曾國鴻，2007；Chularut ＆ DeBacker, 2004; Ahlberg, Aanisma & Dillon, 2005; Jacobs-Lawson & Hershey, 2002; Gerstner & Bogner, 2009; Afamasaga, 2008）。學生藉由自身所繪製概念構圖的認知概念去幫助導正與釐清自己的學習歷程，同時也了解對於自我學習的成果增加信心。概念構圖幫助學生將片段知識理解並且加以組織，矯正或補足欠缺之概念。在實施概念構圖教學過程，教師可以了解學生的學習狀況，而學生對於知識結構與理解能力皆有明顯的學習成效。同時，本實驗研究統計實證於透過評量概念構圖分數與後測傳統的紙筆測驗分數成績亦具有顯著的相關性，此實證結果亦可將概念構圖做為學習成效的輔助評量方式，此結果跟學者（余民寧，1997；邱垂昌，2008；張漢宜、陳玉祥，2002；葉連祺，2002；歐慧敏，2005；Rye ＆ Rubba, 2002）的研究結論相同，因此，概念構圖用來做為學習成效的教學評量亦為可行之方法。

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二、建議 根據本研究結論，提出實務與未來研究之建議：（一）實務上的建議本研究發現概念構圖教學方式，能達到有效提升高職學生專業科目的學習成效與學習評量的工具。因此，建議教師可將概念構圖教學方式，視教學情境之需求適宜結合與融入概念構圖教學策略，以循序漸進有系統地整合並訓練概念構圖繪製，達到學生增進學習效率，同時也可以做為教師用於學生學習評量的輔助工具。（二）對未來研究的建議本研究僅就高職電子科之電子學專業科目進行實徵教學研究，未來可考慮概念構圖教學應用在不同職業學校類型科別之專業科目或實習課程，或是比較不同年級、男女學生、以及不同領域的課程教材做實徵性的研究。因此，對於實驗課程教學的教材方面，還有許多的研究發展空間。

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血液血漿血球白蛋白纖維蛋白血小板紅血球白血球製造抗體止血帶氧氣殺細菌球蛋白包含包含分為功能膠體滲透功能 IgE 功能（舉例）分為功能功能功能功能（交叉聯結）計分方式：分數數量關係 1 × 13 ＝13 分階層 5 × 4 ＝20 分交叉聯結 10 × 1 ＝10 分舉例 1 × 1 ＝ 1 分 總分： 44 分 階層第 1 階層第 2 階層第 3 階層第 4 階層圖 3 概念構圖評量計分方式參考資料：參考自蔡麗萍等人（2004：49）

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Morine-Dershimer計分方式：分數 第 1 階層 1 分 第 2 階層 2 分 第 3 階層 3 分 第 4 階層 4 分 第 5 階層 5 分 第 6 階層 6 分 總分： 21 分 圖 4 電晶體之物理特性及架構概念構圖舉例接腳位置 Novak 計分方式： 分數數量 關係 1 × 20 ＝20 分階層 5 × 6 ＝30 分交叉聯結 10 × 1 ＝10 分舉例 1 × 3 ＝ 3 分 總分： 63 分 電晶體 B 基極、C 集極、E 射極截止區飽和區主動區放大數位開關（ON）數位開關（OFF）種類 符號 特性 BE 順偏 BC 逆偏 B 極：體積最小、位於中間 C 極：體積最大、濃度最低 E 極：濃度最高條件功能功能功能 階層 第 1 階層 第 2 階層 第 3 階層 第 4 階層 NPN、PNP 條件條件 BE 順偏 BC 順偏 BE 逆偏 BC 逆偏 CE 放大 CB 放大 CC 放大組態工作模式用途用途用途功率放大器高頻放大器阻抗匹配器 B C E C B 接腳名稱交叉聯結 第 5 階層 第 6 階層 E

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