第二章 文獻探討
第一節 科學概念的學習理論
關於科學概念的學習，可能受到多方面因素的控制，對於影響概念改 變與學習的因素，已經有許多中外的學者進行研究，本節將進行探討影響 科學概念改變與學習的因素。
一、由認知心理學看概念學習
認知心理學視學習為個體對事物經由認識、辨別、理解，從而獲得新 知識的歷程。在此歷程中，個體所學到的是思維方式，亦即是認知心理學 家所謂的認知結構(cognitive structure)，個體在學習情境中，運用其已有的 知識結構去認識、辨別以及理解各刺激之間的關係，增加自己的經驗，從 而改變自己的認知結構。
(一) 有意義的學習概念
「有意義的學習」是 Ausubel 所提出的學習理念。Ausubel 所強調「有 意義的學習」，他認為學生所學習的新知，應能與他原有的認知結構相同 化，而加強並充實其認知結構(楊榮祥，1983)。由此可知，學生在學習新知 識時，不只是將知識轉移到自己身上，並且可以做適當的運用。
此外，Ausubel 認為個人的先備知識，是個人吸收新知識的基礎 (張春 興，1997)。而在實際的教學情境下，宜妥善運用「前導組織」(advance
organizer)，何為前導組織？Ausubel 對其作解釋：(Ausubel,1978)
¾ 通常在學習活動開始之前作為引導學習之用。
¾ 比將要學的教材，更具抽象而涵蓋更廣的概念。
¾ 用以說明或統整將要學習的新知，使學生便已納入其原有的認知結構。
¾ 用以分辨新學習的教材與舊經驗中所得的知識。
根據上面的敘述，所謂的有意義的學習就是將舊有的知識經驗與新學習 的知識與概念互相連結。
為了達成有意義的學習，因此梅伊爾(Mayer)建議要產生有意義的學習 必須符合三種主要條件：(林清山，1991)
¾ 學習材料必被學生所接受；也就是學生必須接觸到或注意到目標訊息。
¾ 學生必須擁有與新訊息有關的現存知識，也就是先備知識。
¾ 學生必須主動組織新訊息，並且將新訊息統整在現存的知識中。
如果未能符合第一個條件，則學生將學不到任何知識。如果符合第一 個條件但不符合第二或第三的條件，則學生將以沒有意義的方式學習，也 就是學生無法將知識統整在一起。如下圖所示：
圖 2-1 有意義學習的歷程(林清山，1991) 由上可知，有意義的學習就是在學習新知識時，學生將舊有的經驗與 新學習到的新知識結合；學生也必須主動組織新的資訊，以及先備知識對 於學習的重要性。而教師在教學時善用前導組體可以充實與加強學生的認 知結構。
(二) 訊息處理論
學習即是當個體接收到資訊，並且把資訊融入個體原有的概念中，經 過運作後獲得概念。然而要如何使個體能夠確切的將訊息完整接收與運 作，因此我們使用訊息處理理論來說明個體如何從接收到訊息到個體認知 的過程。
是 是 是
否 否 是否接受到 否
新資訊
是否擁有現 存知識
是否主動統整 舊知識
非學習
理解
非理解
非理解
來自外界的訊息經過感覺接收器到達工作記憶，同時學習者也許有線 有知識儲存在長期記憶，並且會自長期記憶搜尋和拿出一些現有知識到工 作記憶。因此，學習涉及主動的使外在訊息與內在現有知識發生關連；此 項統整歷程在工作記憶中進行，而結果則儲存在長期記憶。(Mayer 著，林 清山，1991)
(A) 加以注意 (B) 擁有先備知識 (C) 建立內在聯結 (D) 建立外在聯結
(E) 貯存結果於長期記憶
圖 2-2：訊息處理過程模型(Mayer 著，林清山譯，1991)
圖中的認知歷程和狀態包括：
1. 擁有先備知識：步驟(B)，學習者在學習前，在長期記憶中就存有與訊息 相關的知識與策略。
2. 對外來訊息加以注意：步驟(A)，學習者經由改變注意量的大小來影響外 來訊息使所獲得的資訊進入工作記憶。
3. 建立內外聯結：在步驟(C)，學習者能將工作記憶中的訊息重新加以組 織，使訊息具有一致性。
短期記憶
工作記憶
訊息 行為
長期記憶 (B)
(A) (C)
(D) (E)
4. 建立外在聯結：在步驟(D)與(E)，學習者將存在長期記憶的有關先備知 識轉移至工作記憶，然後學習者將新舊知識加以統整在一起，用自己的 語言文字把訊息表示出來。
由以上所述，學習者能夠注意外來的訊息，而建立起內部聯結與外部 連杰，則所產生的學習結果就是經學習者重新組織、統整於現存知識的有 意義學習。而 Gange(1993)所提出的精緻化也與此類似，精緻化是指將新的 學習內容作進一部聯想或是推論，目的是讓新的學習內容和個人記憶中先 前的知識作有意義的聯結。此外 Anderson(1985、1990)也指出，精緻化的過 程是在原有的命題上加以闡述，因此他除了可提供較多幫助回意的途徑外 也可經由精緻化以後之較完整的知識結構中產生推論(邱美虹，1996)。另外 Owens、Bower 和 Black 的研究指出，利用精緻化過程所產生的詳細說明，
可以幫助記憶，同時亦可增加推論的產生。(林清山，1991)
綜合以上結果，在教學情境中，如果能提供學習者一個好的教學流程 與教學情境，使學習者產生注意且確實接收訊息，主動對訊息進行解釋與 推論，促進學生對於新訊息與舊有的先備知識相結合，產生精緻化的過程，
使學生進行有意義的學習。
(三) 概念的改變
何謂概念？概念(concept)就是用一個概括的名稱或符號以代表具有同 一類屬性的事物，就稱此名稱或符號所代表者為概念。(張春興，1997)。當 新的概念進入個體時，Appleton 提出當概念進入個體時，可能產生的結果：
(1) 藉由同化(assimlation)的過程，將新概念納入原有的概念架構中。(2) 重
新建構原有的概念架構，經過調適(accommodation)後納入新概念。(3) 接收 新概念，但是此種概念僅能用於課堂情境中，但不能用到日常生活中。(4) 放 棄新概念，學生原有的概念不變。然而要成功的改變概念，根據 Posoner、
Strike、Hewson 和 Gertzog(1982)所提出的概念改變模式(conceptual change model，CCM)，此模式中提出，改變概念改變的四要件為：
(1) 學習者必須感受到自己的概念不具功能性，否則是不會改變他所用以的 思考的概念。也就是說，當同化(assimlation)仍然合理時，學習者是不 會調適(accommodation)的。
(2) 新的概念必須是可以理解的(intelligible)：根據 Strike 和 Posner(1985)的 觀點，新的概念通常為反直覺(counter-intuition)，就是不可理解
(incomprehensive)，所以很難形成概念的改變。因此新的概念必須是可 理解的，個體才能進行概念的改變。
(3) 新的概念必須是合理的(plausible)：雖然新的概念未必一定為真，但它 至少具有成真的可能性。
(4) 新的概念必須是豐富的(fruitful)：它不僅有可能解決現有的問題，而且 也應該提供未來探索的途徑及作為產生思考的工具。
因此，當概念符合以上四個條件，在經過調適的過程，才能使概念重 組以達概念改變的目的。然而，Roth 也提出與 Posner 等人類似的觀點，他 指出學生必須明瞭他們個人的理論與實驗證據是不足夠的(inadequate)、是 不完整的(incomplete)或是不一致的(inconsistent)；反之，科學性的解釋可作 為一個更具說服力且更合理的取代物，如此概念改變才有可能發生。然而，
教師無法在教學中教導所有的概念，所以可以針對教材提出一些中心問題 要學生去思考與回答；或不斷提供一些足以讓學生用教科書中的知識去解
釋現象的機會；如此由教師提出問題情境，再由學生自我質疑以達概念改 變的活動值得教師使用。(邱美虹，1993)
(四) 教學成功的要件
促進「學習」行為的發生，就是教學法。我們在此只是依據「如何引 入新訊息，使新訊息的進入引發對認知結構體的衝擊，促成延拓、修改或 重建認知體的活動」此一觀點來解析一項成功的「教學」必須具備的條件：
(1)進入的訊息明確
即確認教師與學生說的是同一件事。確認「概念」符號化之後，表達的 內容沒有折損或增填。獲採用多重情況來界定一個概念，或運用一個概念 去詮釋許多現象，以便勾勒出概念的適用範圍，使傳送的訊息「明確」。
(2)確保訊息的有效進入
每位學生在進入教室之前，已經從日常生活或其他經驗中獲得許多先備 知識，而且這些先備知識與學生在課程中所學習的概念可能是互相衝突 的。教師應該避免先備知識可能產生的閉鎖作用：如果因為先備知識的影 響認為此一新訊息是無關緊要的，學生很容易因此而忽略它，也就是無法 引起學習動機，或是新訊息背離原有的知識體系太遠的情形，學生很容易 認定新訊息沒有價值或是無法接納而立即放棄。因此在教學時，「引起動機」
與「提供合適的資訊」是很重要的，唯有如此才能確保訊息進入時，能引 起對原有的知識體系的衝擊。關於「提供合適的訊息」方面，一般講述式 教學只利用文字或者是數學公式來傳達理化概念，但是理化概念裡面包含 了抽象及複雜的主題，單純只靠文字或是數學公式是很難讓學生瞭解其中
的函意，所以教師要傳達給學生的訊息自然無法引起學生的共鳴，學生也 就很難對理化概念有深入的瞭解。關於「引起動機」方面，一般講述式教 學法的教學活動大多在黑板上進行，教學過程以教師講述為主，學生則是 被動接受知識，教學終點大多偏重於知識的記憶，透過不斷的反覆練習，
達到教學的目的，這樣的教學方式，比較難引起學生的學習興趣；然而透 過問題的討論方式，讓學生對於自己身邊的問題來進行討論，增加學生對 於課程內容的興趣，學生就能夠更灌注精神在老師所傳達的訊息上。
(3)凸顯原先認知結構的不完整或矛盾，並促求修改
有時，人們只看得見他想見的事物，甚至於把看到的事物都想成他想看 到的那個樣子。要使新訊息進入時能觸動原有的知識體系，學生必然的、
不可避免的要去面對。由於先備知識的不完全或不適用，新訊息的進入引 發的「衝擊」也是啟發「學習」的動力。Tiberghien 曾討論認知衝突與概念 改變的關係，他認為增加衝突的效果與增加衝突的次數，才能影響學生的 深層概念。因此，教師若是事先洞察學習者可能會有的迷思概念，或是容 易蒙蔽的地方，適時安排概念的衝突，使學生發現原有的概念存在的矛盾，
以改變其深層概念。在課堂上，教師可以針對學生容易發生錯誤的地方提 出一些中心問題要學生去思考與回答，讓學生瞭解自己腦海裡已經存在的 概念無法解釋眼前的現象，驅使學生去改變自己舊有錯誤的知識，接收新 知識。
(4)導引「認知結構體」發生延拓或改組的變化
當學習者發現舊的知識體系無法詮釋新的經驗時，或者是體系的概念關 係發生不協調矛盾的情形，由學生(或教師)提出新的觀點(新的概念)，並發 現新概念(或想法)更能圓融的解釋現象，且更具說服力及發展性，於是發生
了概念的轉變。例如在教學時，要求學生提出自圓的說法、或對學生的論 點提出詰難、或由現有的資料要求學生詮釋，這些策略均可促成對原先認 知結構的修改。
(5)設法穩定而且強化新概念
學生在接受新概念之後，對於新的概念或許還不是了解得很透徹或是雖 然懂了但是還不是非常熟練，這時教師可以設計一些跟上課所學的物理概 念有關的題目，讓學生當成作業在課後練習，使學生可以練習運用所學的 新概念詮釋其他相似的現象，或是要求學生利用新概念作一系列的演講、
辯論、或寫報告，透過這些活動讓學生在接收新的概念之後馬上應用練習 可以幫助學生對於新概念更能有更深刻的印象和更深入的瞭解，達到穩定 且強化新概念。
(五) 由動機理論看學習
傳統上，心理學家使用動機概念去解釋行為的引發、方向、強度與持 續力。Brophy(1987)認為動機是意圖解釋為何人們正在作他們現在作的事 (張春興，1997)。而張春興(1997)提出對動機一詞所下的定義：「動機是指引 幾個體活動，維持已引起的活動，並導致該一活動朝向某一目標的內在歷 程。」一般學者認為動機是一種內在狀態，使個體產生行為以及導引行為 的方向與強度，所以動機在學習過程中是扮演一個相當重要的因素。一般 研究者通常把動機分為兩類：
(1) 內在動機：學生為了學習本身的價值來從事學習，能自發的學習及表 現。
(2) 外在動機：學生為了獲得學習沒有直接關係的物質或是獎勵而努力學習
在許多學者研究中都顯示我們可以將學習動機看成為一種天生的自然 能力，也是個人內心向學和力求發展的一種趨向。既然這種能力和趨向乃 是與生俱來，那麼如何地去加以激發、促進，乃是教師的一項重要任務。
學習動機既已存在於每一個學生身上，如何去加以建立的問題其實是並不 存在的，重要的則是如何去運用內在與外在的相關動機因素，以提昇學生 的學習動機和學業成就；為了更了解學習動機的本質我們可以從相關理論 中的行為主義、認知主義、及人本主義三個面向來探討。
(1) 行為主義的動機論：
行為主義學者認為環境外在因素是影響個人學習的主力，根據「刺激 反應-增強」、「需求-動力-行為」等法則解釋人類的動機，學習動機低落者 可能歸因為環境刺激的不足，因此增強理論強調當學生表現有利學習行為 時，應給予稱讚或注意，當表現不佳時，則避免獎賞(李咏吟、單文經，1997)。
因此在學校中經常使用獎勵的辦法與懲罰的辦法，督促學生學習，其用意 正是藉由外在誘因以維持學生的學習動機。
(2) 認知主義學習動機理論：
從認知的觀點來看，動機乃是以個人所習得之信仰體系為根基，這些 信仰體系包括個人對自己本人之價值、能力以及才幹的看法；也包括了個 人的生活目標和對個人成、敗的期盼；它還包括了經由自己評估所建立的 對自我的正面或負面的情緒感受。因此，認知取向者主張學習動機乃是介 於環境與個人行為之間的一個中介歷程(張春興，1997)。他們認為人類所想 的、所信的、所期望的會影響人類的行為，並非像行為主義者所認為純由 本能的驅動力或刺激的連結所控制(李咏吟、單文經，1997)。
(3) 人本主義的學習動機論：
人本主義的學者則認為人一出世，已具有不同程度的潛能，這些潛能 的發展以及自我實現(self-actualization)是一種自然的發展歷程，深受周遭重 要人物的影響，主張動機為需求的滿足或創造需求滿足的原動力。
Maslow(1970)的需求層次論將人類的需求由低而高分為生理的需求、安全 的需求、愛與隸屬的需求、自我尊重的需求、知識的需求、審美的需求以 及自我實現的需求。各種需求是相關的，當低層次的需求已經滿足後，高 層次的需求才開始作用。
此外，對於如何引起學習動機一直是目前現場教師十分關心的話題，
然而大家也相信學習動機與學習成效具有密切的關係，不過要如何使動機 理論落實到現實的教學之中卻是很多教師共同的問題。所以筆者就以 ARCS 動機模式來介紹並且探討如何將此理論落實到實際的教學情境之中。
ARCS 模式為 Keller(1983)所提出的動機理論，英文乃「注意」
(attention)、「相關」(relevance)、「信心」(confidence)及「滿足」(satisfaction) 四字的縮寫。其動機理論乃源自於期望-價值理論，強調個人與環境互動之 社會學習理論，提出的目的主要在強化系統化教學設計，希望教材的設計 更能符合激勵學習者的參與及互動，並提供理論的組織與實務的應用。
ARCS 模型對於如何激發學生動機的過程描述是：「先引起對一件事的注意 和興趣」，再發現「這件事跟學生有切身的關係」，接著讓學生覺得「有能 力和信心處理事情」，最後「得到了完成後成就感的滿足」。以下就 ARCS 模式的四個要項：注意、相關、信心、滿足四方面來加以介紹。
1. ARCS 動機模式四個要向：
(1) 引起注意(attention)：
引起學生注意是讓學生踏出學習的第一步，根據訊息處理理論，人們 可以接受許多訊息，但只有受到注意的訊息才會被大腦處理與記憶。但不 僅在開始的時候需引起學生對課程的注意。還要在教學活動的過程中持續 引起他們的興趣和注意，在教材中運用各種不同的設計策略，以維持學生 對該知識的新鮮感是必需注意的。
(2) 切身相關(relevance)：
所謂「相關」是指學生熟悉的事物與曾經習得的經驗，與學習目標、
學習任務有關的課題。雖然新鮮的事物能夠幫助注意力的集中，但人們對 於具有任務性的學習，卻往往傾向結合本身已熟悉與了解的知識。因此，
符合學生的特性、知識與文化背景的設計，對於學生學習興趣的提昇為不 可或缺的必備條件。依據研究指出有目標的學習能夠幫助學生對於新事物 的學習進行規劃，進而能主動聯結過去的學習經驗，來幫助所賦予的學習 任務符合個人的需求(Keller & Kopp，1987)。能使課程內容與日常生活及週 遭環境相互配合，讓學生感受學校知識與現實生活的一致性，也是建立「相 關」引發動機的方式。
(3) 建立信心(confident)：
所謂的「信心」是學生認為教學的目標和內容在他的努力後可以成功 的達到，學習內容如過於容易或太困難，皆無法提起學生們的興趣。太容 易會讓學生感到沒有挑戰性，而太困難會讓學生覺得產生挫折而失去了學 習的信心而影響了學習的效果。因此，教材設計難度上需能適中，安排要 能循序漸進，讓學生們由淺而深慢慢地建立信心與興趣。除此之外讓學生
了解學習的內容及評量表現標準的一致性也是建立學生學習信心的重要策 略。當學生知道學習的方向，則比較容易把握學習的重心；運用策略幫助 學習者信心的建立與自我激勵的途徑是一重要課題。
(4) 獲得滿足(satisfaction)
讓學生有持續的學習動機，必需讓學生在學習的過程中或結果上「獲 得滿足」，這種滿足可以是內在的或是外在的；外在的實質報酬如語言或獎 品的鼓勵，但內在的因素卻可能是較被忽視的…在學習中，學生若在討論 時表達的意見得到其他同學的尊重和重視，也可得到成就感所帶來的自尊 與滿足；提供學生滿足感，最直接的方式便是讓他們經由自我表現的機會，
將所學的概念或動作技能運用於環境之中，適當的將所學轉移至新事物的 學習或實際的表現環境中。學習過程中與教材互動乃為提昇學習者參與之 途徑，而經由互動之中，學生經由反應、回饋之機會，得以評量自己了解 程度及學習成果，更可進而得到滿足感。
2.教學上的應用：
在 ARCS 模型中所討論的四項要素均建立在與動機有關的一般理論 上，有許多與人類學習動機相關研究都支持他所提出的這四項要素，下表 是凱勒氏分析整理出來的十二種激發學習動機的次級概念和思考的問題：
表2-1：ARCS 動機類別與思考問題(Visser&Keller，1990) 學習動機 教師思考的問題
A.引起注意 1. 感官刺激 2. 問題探究 3. 變化維持
1. 什麼方法可以引起學生的注意和 興趣？
2. 如何刺激學生產生探索的態度？
3. 如何維持學生的注意和興趣？
R.切身相關 1. 目的導引動機 2. 過程導引動機 3. 似曾相識
1. 如何讓學生瞭解課程能滿足他們 的要求？
2. 用什麼方法在學習過程中提供學 生適當的表現機會？
3. 怎樣把教學內容和學生的經驗結 合？
C.建立信心 1. 學習要件 2. 成功機會 3. 操之在我
1. 如何幫助學生瞭解，要學好這門功 課，有哪些必要的條件？
2. 有何適當的活動或經驗可以協 助、提高學生的學習能力？
3. 如何讓學生知道學習的成功與否 決定在他們自己的手中？
S.感到滿足
1. 自然結果和收穫 2. 正面結果
3. 公平公正
1. 有何機會可讓學生運用所學的新 知識？
2. 有哪些內、外在報償和鼓勵可回饋 給學生？
3. 如何幫助學生對他們的成就感到 滿足並產生積極的意義？
由以上動機理論的討論中，我們可以發現教學活動設計首要是要引發 學生的興趣，此外要讓學生覺得自己有學習的需要，並且「相信自己能夠」， 並且學生在學習完成時可以獲得成就感，此成就感可以來自於評量、獎勵 等。因而加強學生的學習動機，而且當學生有了學習動機，學習才能持續 不斷的進行。
由以上的文獻資料可以得知，一個成功的教學模式應該具備以下幾個特點：
1. 教學的首要步驟要從學生的先備知識著手。
由「有意義學習」的理論可知道，要使學生更容易產生有意義的學習。
有意義的學習就是在學習新知識時，學生將舊有的經驗與新學習到的新知 識結合；學生也必須主動組織新的資訊，而且先備知識對於學習是相當重 要，先備知識的引入，讓新的認知概念與學生舊有的概念相互結合而達成 有意義的學習。因此教師在教學時善用前導組體更可以充實與加強學生的 認知結構。
2. 教學的議題使學生感受到切身相關。
由動機理論可知道，學生為了學習本身的價值來從事學習，能自發的 學習及表現。而且學生若具有內在動機，其學習所呈現的特質是持續性的 學習動機，會持續的追求知識及精熟學習，將學習的動機轉變成是具有內 在籌賞的，視學習為一種義務。因此，如果使用的議題與學生的生活息息 相關，可以激發學生的內在學習動機，使學生能夠主動且自動的學習。
3. 教學過程使用問題討論的方式。
由概念的改變一節中可發現，要促使概念的改變最重要的一個步驟就
是使學生產生認知衝突，為了使學生覺察自己的概念結構是不足夠的、是 不完整的或是不一致的，因此教師可以採用問題討論的方式來引導學生思 考，讓學生利用舊有的概念來解決問題，促使其發現舊有概念的缺陷，並 且進而促使學生產生概念的改變，並且藉此獲得新的概念。
4. 問題需包含各種程度的問題。
由於目前國中的編班是屬於常態編班，因此各種程度學生都有，為了 讓各種程度的學生都能夠有動機產生學習。因此從學習動機的理論，可以 看出當學生覺得自己有能力解決問題，就會使他們願意面對問題，甚至會 因為障礙的刺激更加努力。因此，使用各種程度的問題，使各個程度的學 生都能夠有解決的問題。
二、 由建構論看學習
建構主義的教學觀強調學習者的主動性，認為學習不是毫無理由的全 盤接受，而是學習者、基於先前經驗主動建構的歷程，因此學習者是主動 的產出或是意義的建構者。對於學習，多位學者所支持的建構論的學習觀 點如下：
Piaget 的建構主義觀點為(Piaget，1970)：個體認知發展過程是類似生 物適應(adaption)的過程，適應可以經由同化(assimilation)與調適
(accommodation)兩種形式來完成。且知識必須經由學習者的自我嘗試後進 行同化，再經認知衝突與自我調適後才能獲得。
Von Glaserfeld(1989)的建構主義觀點，其主張如下：
1. 學習是個人意義的建構，知識是不能傳達的，不論經由語言或文字，在
傳達過程中都可能發生個人意義的轉化。
2. 學生無法如教師所預期的學會整套知識，只能自行建構、解釋、形成有 意義的知識結構，並據此成為自己預測、解釋外界的世界。
Vygotsky 的社會建構主義觀點為：個體發展的可以分為兩個層次，一 個是實際發展層次(the level of actual development)，一個是潛在發展層次(the level of potential development)。介於這兩個層次之間的差距是近側發展區 (zone of proximal development，簡稱為 ZPD)(張春興，1997)。而 Bruner(1985) 對 ZPD 的概念分析指出，如果學習者在成人或較有能力的同儕指導下有所 進步，而學習者能透過自己的意識和控制以達成精熟的成果。則指導者在 此所扮演的是鷹架的功能，即內化外在的知識，轉換成心智的工具。
Solomon(1987)指出學生的想法若不經由與別人合作，是很難形成或維 持的，當他們與別人互動，或與教師互動時，他們很自然就能建立概念，
因為他們在交談時，共同創造出一個可論述的世界，和一個共同架構，在 其中可以產生溝通。
Rogoff 提出學習不會發生社會孤立狀態，個體間的社會互動在人類學 習活動中，扮演一個不可或缺的部份(Andrew,1995)。
因此，總結上面的論述，建構學習論大致上有幾個特點，咨分述如下 (Glatthorn，2000)：(引述自詹志禹，1996)
1. 學習不是一種被動接受的過程，相反的他是一種主動意義建構的過程。
在解決意義性問題的過程中，需要主動的使用和應用知識的能力來執行 此種具有複雜認知的工作。
2. 學習涉及概念的轉變，需要修正無人先前對此概念的理解，所以他較為 複雜也較具效用。一般而言，學習者的初始概念較為無知或是不正確，
但是透過建構學習的過程，能協助學習者對該概念建立較為深入或真 實性的理解。
3. 建構主義的學習具有主觀性和個別性。當學習者能將學習內容內化，則 其學習效果最佳。這可由學習者所運用的符號、隱喻、意象、圖示、以 及模式中看出來。
4. 學習具有情境化與脈絡化。學生履行學習任務和解決問題的教育活動，
與真實世界的工作本質是一樣的，絕非脫離情境的練習活動。是以，學 生是在學習解決情境式的問題。
5. 學習具有社會性。學習的過程充其量是一種互動的關係，從與他人知覺 的分享、訊息的交換，以致於問題的共謀解決，皆屬之。
6. 學習具有情意性。認知與情意關係密切，學習的範疇和本質受情意因素 所影響，這些因素包括：對本身能力的自我認識和信念、學習目標的明 確性、個人期望、一般心智狀態，以及學習動機等。
7. 學習任務的本質相當重要。最佳的學習任務會由下列特徵顯現出來：與 學習者發展有關的設計、與學習者需求的關連性、和生活世界的真實性，
對學習者的挑戰和新奇性。
8. 學習受到學習者的發展程度受影響。一般而言，學習者的發展會經歷明 確的生理、智能、情意，以及社會成長的階段。這些影響到學習者所能 學習的內容，以及學習者所能理解的程度。
9. 學習包含後設認知。也就是在整個學習的過程中，學習者會不斷的反思 其學習的歷程。
根據以上的論述，一個成功的教學策略需具備以下的特點：
1. 需由學生自行解決問題：
以建構主義的觀點來看，學習是一種主動的建構的過程。學習者需要主動 的使用知識和能力來執行複雜的認知過程。因此學生需要自行解決問題，
自行建構概念。
2. 學生透過與同學討論解決問題：
建構論的學習觀點中包含了社會性，在學習的過程中透過與同學的討論、
思辯的過程中發現自己概念結構的不完整。或者是透過同儕的幫助，讓學 習者更能提高學習的效率。
第二節 教學法的研究與討論
本節主要是討論科學概念的學習，主要由建構論的觀點出發，來探討 有關科學概念的教學策略，並且藉著討論這些教學策略能夠使研究所使用 的教學法更為完善。
一、建構式的教學法
(一) 建構主義的教學觀
以建構論為基礎的教學觀，有別於以往的教學理念，所強調的是認知 者的主動性及過去經驗與認知目的對認知的影響。因此，採取建構主義的 教學觀點大致上有以下幾個特點，咨分述如下：
1. 由舊經驗出發：Piaget 認為(Piaget,1971；Von Glaserfeld,1995)：個體認知 發展過程是類似生物適應(adaption)的過程，適應可以經由同化
(assimilation)與調適(accommodation)兩種形式來完成。且知識必須經由 學習者的自我嘗試後進行同化，再經認知衝突與自我調適後才能獲得。
因此教師必須先考慮學習者所具有的知識背景，並且教學的內容應在學 習者的可能發展區內(ZPD)，如此才能產生有意義的學習。
2. 教師的角色改變：Solomon(1987)指出學生的想法若不經由與別人合作，
是很難形成或維持的，當他們與別人互動，或與教師互動時，他們很自 然就能建立概念，因為他們在交談時，共同創造出一個可論述的世界，
和一個共同架構，在其中可以產生溝通。因此，教師在教學中不再是知
識的提供者，而是「協助者」，提供學生機會讓學生自己組合(combine)、
批判(criticize)和澄清(clarify)新舊知識的差異，進而建構自己新的概念。
3. 鼓勵學習者反省與思考：建構取向的教材所提供的教學則希望學習者能 將昔日一直被視為理所當然的知識，例如：課本的知識，能夠加以思考。
教學時能則提供較適合學生經驗背景的教材次序以促學習者對學習對象 有建設性的理解。
4. 使用合作學習的方式：Bruner(1985)指出，如果學習者在成人或較有能力 的同儕指導下有所進步，而學習者能透過自己的意識和控制以達成精熟 的成果。則指導者在此所扮演的是鷹架的功能，即內化外在的知識，轉 換成心智的工具。因此整個教學活動，透過師生與同儕的互動、溝通、
辯證協調、澄清與再建構的過程導引學習者的概念更接近科學的想法。
因此，建構主義在教學設計上具有以下的幾項意義(朱則剛，1996)：
1. 教學設計的內涵由教學活動設計轉為學習活動設計導向。
2. 教學設計由傳統的以知識區分學科、小單元教授，轉為注重學科整合的 整體性知識導向。
3. 強調學習情境的重要性，由教學事件的設計轉換為學習環境的設計，並 強調真實化學習環境，以利學習成果的轉換。
4. 強調學習者的主動性，重視主動參與式的學習。
5. 強調賦予學習者更大的自主權或是由學習者來控制(Learner Control) 6. 教師或教學系統的角色由知識的傳授者轉為學習的促進者或教練的地
位。
7. 尊重學習者在學習成果上的個別差異，強調學習過程的重要性，而不刻 意注重特定的教學成果，教學的目的由成果導向轉換成過程導向。
(二) 建構式教學法的教學策略
學習是個人意義的建構，知識是不能傳達的，不論經由語言或文字，
在傳達過程中都可能發生個人意義的轉化。學生無法如教師所預期的學會 整套知識，只能自行建構、解釋、形成有意義的知識結構，並據此成為自 己預測、解釋外界的世界。建構論的教學策略，就是以學生為主的教學策 略，在活動過程中強調學生與學生，學生與情境以及學生與老師的互動關 係，讓學生主動參與。因此，應用建構主義的有效教學策略應具備以下幾 個特點：
1. 以問題為中心的教學策略
Wheatley(1991)提出適合數理教育的問題教學模式。他認為教師安排問 題與情境、合作分組、討論及觀點分享是問題中心學習三要素，也是教師 教學應把握的要向。教師可以設計豐富的學習情境，引導學生從不同的角 度去評估問題而獲得知識。教師的主要任務是安排呈現適合的學習情境，
適時給予關懷、鼓勵和支持，以利協助學生主動成功的建構知識。
2. 合作學習的教學策略
合作學習就是由學生共同合作來解決問題，透過解決問題的過程來達 到學習目標。學習過程中，同學們互動、討論、一起工作，增進了學習的 動機與成就。雖然知識是由個人自己建構出來的，但是別人的意見或看法 也會影響個人建構的知識；因此善用學生互動，將可幫助彼此建構知識或 概念。但是，教師在操作過程中，應多注意個別學生的差異性，以免有部 分學生在合作過程中有互動不平等以及認知依賴性的問題。(楊文金，1999；
曾守恆，1997)
3. 情境學習
建構主義主張有意義的學習，不可脫離學習者的經驗世界，而情境學 習理論認為知識存在於我們所生存的環境及我們所從事的或動中，且認為 學習者欲習得知識，便應進入情境脈絡中，二者有相容之處。Brown、
Collins、Duguid 認為知識是情境化的，強調學習應在真實情境中進行，倡 導「從做中學」(Learning by doing)與「實踐智慧」(Practical intelligence)的 觀點來說明知識的行程與意義。論者認為知識只有他在所產生及應用的活 動與情境中去瞭解，才能產生意義。透過實際的活動或情境來學習知識技 能，易將學習成果轉移到其他類似的情境中運用。知識絕不能從他本身所 處的脈絡環境中孤立出來，因此，應儘量提供一個實際的情境而非抽象式 的符號邏輯環境。故情境學習論的主要意義包括有：
1. 學習是個人與情境互動的歷程
情境學習論強調學習是一種社會互動的過程，知識、技能與情境之建構 發生於學習者與情境之間的互動，因此若抽離情境，而預先只到各種原則 性的知識(如學校各學科的知識)，讓學習者因而可以適用於各種情境，這種 學習方式是徒勞無功的。(Winn，1993)
2. 學習是從真實活動中主動探索
情境學習論強調知識的學習必須建構在真實的活動中，在真實的活動中 學習，因為學習者唯有在真實的情境中學習並使用及所學的知識技能，才 能瞭解所學知識的意義與價值，並能成為解決問題的工具。(吳宗立，1990)
3. 學習是共同參與的社會化過程
情境學習論注重學習成員間參與互動，強調學習是一種共同參與的社會
化過程。Brown、Collins、Duguid(1989)認為，在學習情境之下，學習者不 再扮演傳統學生的角色，而是「實行者」，在其領域文化中經有社會互動與 合作，發展概念與理解概念。
4. 學習是從週邊參與擴展至核心
學習者在學習過程中猶如拜師學藝，需經過不斷的觀察、模仿、嘗試、
練習，一步一步的漸進學習，逐漸的從一個只能參與邊緣的「生手」層次 進入到參與核心的「專家」層次，是一種「涵化」的過程。Brown、Collins、
Duguid(1989)把情境學習中的學習過程當成邁向完全參與的一種學習路徑。
情境學習理論的主張包括：強調學習活動的真實性、重視情境中的觀 察、示範、解說、提示與備詢等學習方式及重視從邊際參與到核心參與的 學習過程；亦即情境學習強調知識是學習者與情境互動的產物。學習應該 安排真實化的學習社群，透過實際的參與及專家的從旁引導，使學習者在 這個實務社群(communoty of practice)的環境中能夠真正學習。
Solomon(1987)指出學生的想法若不經由與別人合作，是很難形成或關 於建構學習的具體實施過程，國內、外學者也提供了許多建議，簡單介紹 以下十項原則：(Von Glasersfeld)(張靜嚳，1995)
1. 了解學生有什麼：如果我們認同建構主義，即假設學生必須建構自己的 知識，我們就不能再假設學生是一張「白紙」，什麼都不知道。根據皮亞 傑的說法，即使是嬰兒也不是一張白紙。學生已有的知識是他們用來建 構更多知識的唯一基礎。所以，對教師而言，最重要的是瞭解學生有些 什麼知識與經驗。
2. 認真聆聽學生的回答：對一個問題，不管學生的回答是什麼，對學生而 言有其意義。因此，學生的答案對教師而言，不論有多離譜、多奇怪或 多錯誤，教師都應該認真解讀與應對。教師若只簡單說他錯了，對學生 是莫大的氣餒和壓抑。此外，讓學生解釋問題和答案也是一個不錯的策 略。
3. 瞭解學生怎麼想：教師若想改進學生的概念及其概念的結構，教師必須 先試著去建構學生的思考模式。學生的思考模式是可以被一般化，但是 在假設學生適合這個一般模式之前，教師應該先有一些足夠的證據來支 持此一特例的假設是可行的。絕對不要任意假設學生的想法是簡單或或 是簡而易見的。
4. 問得要有意義：從「問學生」而得到他們的答案是一個發現學生如何思 考事物的好方法；他開啟「解釋為何某一特定答案在不同的情況未必管 用」之門。因此，教師要多問學生：「為什麼？如何得到？什麼意思？有 何不同？舉個例子？」；然而少問學生：「懂不懂？會不會？對不對？」
5. 讓學生對解題有食髓知味的經驗：通常一開始學生對解題會有太大的興 趣。若要培養學生對問題有深入研究的興趣或動機，教師就要去創造情 境讓學生有機會去體驗或經驗和解題有關的樂趣。如果學生對問題本身 沒興趣，而教師又只是簡單告訴學生：「你答對了！」這種教學對學生的 概念發展是毫無助益的。
6. 獎勵耕耘甚於收穫：成功的思考是比「正確」的答案重要。成功的思考 即使是基於無法接受的前提也應給予鼓勵。
7. 欣賞學生的思考：為了去了解和欣賞學生的思考，教師要有幾乎是極大 彈性的心靈，因為學生有時會從難以接受的前提開始，但是要能夠欣賞 學生的思考並且鼓勵他，藉此增強他們發問的動機。
8. 給學生有獨立搏鬥成功的機會：讓學生和他們所選取的問題搏鬥，只在 他們要求幫助時才給予幫助，教師能引導學生在有效的方向上建構；但 永遠不能逼他。這樣當然很費時，但是只要學生有過一兩次讓自己成功 思考出答案的樂趣後，他們就差不多會主動去作老師建議的問題。
9. 瞭解與熟練並重：區分訓練與教學並不表示沒有訓練的空間。我確信某 些訓練是有用的，但是，訓練的本身並不導致瞭解。然而，有許多經驗 需要熟練到成慣例，否則他們不能成為數學家。但是他只是把一些基本 的運算自動化，而沒有抓住背後的概念，那麼他也不會成為數學家。訓 練與教學要並進。
10. 可貴的失敗經驗：影響學生的解題技巧是讓學生去發現解題的樂趣。如 果教師一直看著學生要他們用「正確」的解法去得到「正確」的答案，
則解題將變的沒有樂趣。學生常常會使用一些預料之外和常規之外的方 法解題，這是十分可行的，只是他的應用性或許有限。如果教師不尊重 這個，那只是反應出教師本身對科學發展歷史不瞭解而已。
根據以上論述，一個成功的教學模式應該注意以下幾個策略：
1. 從學習者的經驗出發：要達成有意義的學習，必須建構在學習者的先備 知識上，從舊經驗出發開始學習。而且透過同化與調適的過程之中，將 舊有認知結構轉換成新的認知結構。
2. 以問題為中心的教學策略：學習者習得新的概念，除了透過同化與調適 的過程，更主要必須讓學習者在過程之中發現自己的認知結構具有不足 或是錯誤的地方。透過不同角度的問題，不斷的引導學生思考，以便協 助學生建構自己的概念。
3. 使用合作學習的教學策略：學習時，能夠與同儕交流意見、互相討論，
透過交流意見與互相討論的過程，讓學習者對他人所提出的意見進行批 判，並且交互的詰辯、檢視自己的認知結構是否完整；此外，更能培養 欣賞他人見解的情操。
4. 運用獎勵策略：當學生發言表達後，可以使用獎勵方式來進行增強。鼓 勵發言學生，讓學生在下次上課時仍會持續發言。
5. 讓學生有成就感，兼顧學生的學習動機：學生在課堂上的成就感來自於 解決問題，因此提供問題讓學生能夠解決它而獲得成就感，是讓他們能 夠將學習的動機持續下去的原動力。
二、其他常見的教學法
本小節主要是探討其他常見的教學法的特色與教學策略，用以提供本 研究的教學法參考，本單元共討論四種教學法：講述式教學法、討論式教 學法、合作教學法。
(一) 講述式教學法
講述教學法(didactic instruction)或稱講演法，可以算是最傳統的教學方 法。幾乎自有教學活動以來，身為「教」者就習於採用這種以演講為主的 教學方法。正式的講述方式有些以演講的型態出現，大部份則採口頭講解 及書面資料(教科書)的闡述，並以問答及學生練習和教學媒體呈現的方式來 進行講述教學。
講述教學的過程大致可分為四個階段：(林寶山，1990)
1. 引言階段：
教師引起學生的注意力和學習動機，可利用「前導組體」(advance organizer)，來幫助學生來將新的資訊融入其原來的認知結構中。
2. 正題階段：
將是先有系統組織過的主題內容，簡明、扼要、清晰的向學生說明。
3. 摘要及提問階段：
將前述內容扼要歸納，作簡明的摘要，可提供學生確定自己是否了解和提 出值得討論的的問題的機會。
4. 結論階段：
教師以最簡潔的方式將敘述內容作一總結。
國內學者黃政傑(1997)建議教師在進行講述教學時，需要考慮以下要素：
1. 教學大綱：
教師的教學活動需要在課前先行設計。有計畫的教學才能顧及單元教學目 標。
2. 引起學生學習興趣或動機：
教師可加入生活化的素材或符合學生的學習背景，給予適性的指導。
3. 師生互動與對話：
教學時輔以問答對話，自然能刺激學生思考。
4. 教師的語言表達：
教師的鼓勵可以讓學生更投入學科的學習，教師的音量、語調與說話速度 都會影響講述教學的效果。
5. 肢體語言的應用：
教師的臉部表情、處理事情的態度與外在情緒的表現，對學生的影響很深 遠。
(二) 討論式教學法
1. 討論教學法的特徵
學者認為討論教學法的意義是：「一群人為了達成某種教學目標，齊聚 一起，經由說、聽和觀察的過程，彼此溝通意見。」所以討論法是由團體 中的每一成員共同參與的活動，教師和學生就某一主題進行探討，以尋求 答案或能為多數成員所接受的意見。因此，在討論的過程中，所有成員的
意見可以充分的溝通，教學成為師生雙向交流的活動而非由教師獨佔的過 程。此外，在討論的過程中，學生更能針對問題深入思考，有助於學生思 考訓練和價值判斷能力的發展。而且，學生有機會養成接受不同想法、意 見的民主風度，對於培養未來社會的公民頗有助益。
2. 討論教學法的活動設計
(1) 討論教學法並無一定的型態或模式，一般而言，學者認為其教學過程可 分為三大過程：『引起動機』、『進行討論』、『整理結果』。如係分組討論，
可分為五大過程『準備』；包括教師對討論問題與討論環境的準備，以 及學生對討論問題的準備。『創始』包括引起學生興趣及師生共同策畫。
『討論』；包括正式或非正式的討論，為學生最感興趣的階段。『報告』；
指由各小組代表分別報告討論結果及所遭遇的困難或問題。『總結』；通 常由教師作最後之總結，並提示應行注意的事項。(李祖壽，1980)
(2) 另有學者主張，若以教師為主持人的討論法，其實施過程如下：
○1 引起動機：談論個人的體驗與意見。
○2 提示研究問題：輔導學生尋求解答。
○3 閱讀課文與參考資料：參觀訪問、觀賞影片。
○4 討論：提出主題→進行討論→綜合檢討→結論。
○5 報告
○6 總結：歸納大家解答問題的意見，並進行剛領式的複習。
(3) 在運用討論法於班級教學的實施過程中，除了依循討論的程序外，教師 必須善加計畫與輔導，事前更需有充足的準備。透過討論法的教學，可 以提供學生表達及溝通意見的機會，也可以使教學過程更生動有趣，而
在討論過程中，教師的發問、學生的爭辯、主持人的仲裁與引導，可使 學生對於討論的主題有深入的瞭解，更可培養學生獨立思考批判的能 力，而進一步尊重容忍他人的想法，增進團隊合作的精神。所以討論法 應是教師進行小組教學時最適宜採行的教學策略。
(三) 合作教學法
1. 合作學習的內涵：
合作學習教學方法的運作方式主要是透過結構式之同儕互動與溝通的 過程，藉以提升參與學員認知、情意及社交上的發展(于富雲，2001)。合作 學習強調透過小組「目標結構」、「工作結構」以及「籌賞結構」的設計，
讓學習者學得更深更廣，並且培養其知識貢獻與知識分享的態度
(Johnson,1991)。合作學習是一種有系統、有結構的教學策略，將異質能力 的學生分配在同一小組，在合作的情境下，讓學生可以溝通、互動、分享，
以增進個人的學業成就，並達成團體的共同目標。
2. 合作學習的特質：
「合作學習」的環境提供了一個「愛」與「接納」的學習氣氛，讓學 生在沒有「壓力」和「互相尊重」的狀態下，充分的發表自己的意見、觀 念和想法，同時也傾聽、思考別人的意見、觀念和想法，在自由的空間裡 相互討論、修正、求證，經彼此的合理批判、推理中作了精熟的學習，進 而可能產生一些創作性的點子或事物(王千倖,1999)。
綜合國內學者的研究，合作學習需要包含以下幾種特質：(黃政傑，
1997、林清山，1991、林天祐，2002；陳瓊森，2001)
1. 正向的互相倚賴：組員互相幫助。包括其目標、工作、資源、角色、酬 賞方面的依賴。
2. 面對面的互動：同組必須有相互的意見交換、和討論。
3. 個人績效責任：每個人在小組中，都應該分配有自己的責任工作，完成 後才去幫助組員，小組中不應有人閒蕩而無所事事。
4. 社會化技巧：小組中有互動，自然學習到培養良好的人際關係。
5. 小組自我評估：小組必須能自我反省，以提昇下次的合作默契。
6. 小組的向心力：組員必須認同所歸屬的團體，才會盡心配合，達成共同 的目標。
7. 異質性分組：分組時各組間的成員應一致性，例如各組都含有文化背景、
能力、性別、族群不同的成員。
黃政傑、林佩璇(1996)認為合作學習是一種合作型態的教學，採用異質 性分組方式將班級學生分為幾個小組，每組三至六人，均有程度好及程度 差的學生，各組學生在教師實施全班教學後，分組學習並互相指導及幫助，
使小組的成績進步，教師再依學習表現進行表揚。此外，藉由同儕的合作 和彼此的分享，豐富學生的學習經驗，從自我表達和聆聽他人觀點的過程 中，選擇最合理而恰當的論點，同時學習人際互動所必須的傾聽、接納與 尊重的溝通技巧；尊重學生表達自己的想法和觀點的權力，學生有更大的 自由空間從事學習活動(李錫津，1990)。合作學習除了讓學生在「愛」與「支 持」的學習環境中透過討論活動，培養學生的批判思考能力之外，更需要 提供學生具有挑戰性與創造性的問題，讓學生從解決問題的過程中磨練創 造性與批判性的思考，方能真正提升學生的科學創造力。認知發展理論指 出當學習者彼此互相合作時，原有的認知結構就會發生衝突，產生認知上 的失衡，因此藉由合作討論的過程，激發個人認知的發展，修正認知不足
的地方或是重新建構認知系統。所以合作的情境，提供學生互相討論、陳 述己見、爭辯個人主張與聆聽他人觀點的機會，經由互動促進知識的發展，
增加學習成就。
由上面文獻探討中，我們可以由常見的教學法中歸納出一個成功的教學法 必須具備以下幾個特質：
1. 採用合作學習的方式讓學生能夠在相互的討論過程中，讓學生能夠藉由 互相討論、陳述己見、爭辯個人主張與聆聽他人觀點的機會，經由互動 而促進知識的發展增加學習成就。
2. 對於欲探討的議題，透過討論的過程之中，教師與學生可在討論中尋求 多數同學可以共同接受的意見。多數人的意見可以透過此過程充分的溝 通，然而，教學的過程，是學生與教師之間、學生與學生之間相互溝通，
而不是單單是教師對學生單向之間的交流。
3. 討論議題切於學生的生活環境，並且與學生的現有知識相結合，達成有 意義的學習。並且提出問題提供學生思考，讓學生了解自己認知結構的 問題所在，以達概念改變。
第三節 教學的行動研究
一、行動研究的意義
陳伯璋(2001)則認為行動研究應基於實務工作者解決問題的需要，與專 家、學者或組織成員合作，組成研究團隊，將問題發展成研究主題，進行 有系統的研究，其目的就在解決實際的問題，同時在研究過程中，使執行 者的研究能力得以改善。
從本質上來探討的話，人的行動都是為達成某些目的。『行動』之初目 標的設定、主導變因的認定、執行策略的興起和選擇、結果的評鑑等等，
都是依照個人對於情境的認識所作的選擇，而『情境』也是隨著『行動』
相互呼應且與時俱進的變動著。而所謂的『行動研究』就是要探討當事人 為什麼從眾多的變因當中，可以在一瞬間就就編列出優先順序，這種心智 活動有什麼規則可循、是否可以因此瞭解其反應的模式、任的行動策略又 是如何形成的、當事人對結果的評鑑又是採取怎麼樣的標準等。如此來看，
行動研究的研究範圍幾乎是無所不包了。但事實上，行動研究的重點在於 探究實踐過程中，人們為什麼會如此詮釋情境以及如何詮釋情境、為什麼 採取如此策略以及如何採取策略、為什麼感覺不滿意以及如何回應。另外 由於它是注重在在實務中的研究，所以除了在學術和理論上可以獲得瞭解 之外，更積極一步的去探討『如何行動才能更具效益』等應用目的的講求。
探究這些行動中的心理運作機制，其中所獲得的諸多瞭解匯聚成一門學 問，就稱為『行動研究』。(陳文典，2005b)
行動研究者相信教學或學習過程的問題解決並非來自於理論，或是相關
的文獻；相反的，教學或學習過程問題的答案是教師在學校中經由教育實 踐和反省所獲得的。研究者就是從這樣一邊從事實際的教學活動，一邊同 時的進行研究，因應實際的教學環境和工作情形而進一步的去改善調整，
有效的提升教育行政效率和學校管理效能，也同時從事教學的革新(蔡清 田，2000a)。
陳文典(2005a)指出，『行動研究』是一種施行理論時實踐的態度。所謂
『學(理論)而不思(對實施時理論真正涵義和適用性的批判)則罔，思而不學 (一味的批判沒有理論的參照)則殆(不可能長久、不可能成長)』。藉著這種知 行合一、思學兼具的實踐方式，使「理論」提示的原理原則得以不專斷地、
可調適的落實在事務的運作間，也就是「活用理論」。更進一步的，抱著一 種批判、啟發的精神，由實務的運作中吸取經驗，回饋及修正理論，或引 發出新的理論，也就是行動者也具有生產知識的能力。但是要讓這種行動 研究得以發生，卻也是需要同時具備兩項條件：一是實踐者本身必須具有 批判、創發的精神和能力，這樣在執行階段的時候，他理性的思辨、先備 的知識，才足以讓他可以知道如何才能去做出最佳的調適；二是必須使實 踐者具有創發的活動空間，任務的要求不宜陷於專斷與絕對，承認實踐者 具有理性思辨的能力和權宜調適的權利，這樣才能讓實踐者能真正發揮所 長、盡情揮灑。若能將這種行動研究的精神推廣出去，藉由教育的普及，
將可以使大量的實踐者不僅只會接受知識，更兼具有生產知識的能力，這 種知識民主化的形勢，使得知行合一的『行動研究』運作模式成為可能。
根據上述定義，本研究所採用之行動研究是指在教學情境中，教師與學 生為解決實際教學問題而採取的自我反省探究的一種形式，參與者(教師、
學生)以相關的研究方法(如觀察、問卷、訪談、測驗等)進行資料蒐集，並
採批判與質疑的態度不斷的來進行規劃、行動、觀察與反省的研究歷程，
其目的在促發教學實務的合理性、公平性及功能性、幫助教師對教學實務 工作的了解、增進學生對學習課程的認知、使教學情境內或組織內之實務 工作能夠順利推行而有成效。
二、行動研究的特性
綜合國內外學者的研究，我們可以歸納出行動研究應具備以下的特性：
(吳明隆，2000)
1. 研究情境為當事人實務工作情境：
行動研究旨在解決研究者所處工作情境中所遭遇的問題，它以當事人之實 務情境為依據，研究情境涵括的範圍較小，與研究者工作無關之情境通常 不在行動研究的範圍內。
2. 研究目的是以實務問題的解決為主：
行動研究重視的是研究的實用性而非理論性的建構，藉由行動與與研究結 合，強調研究的應用價值性，此價值性旨在改善實務工作者之工作情境、
解決實務工作中的問題。
3. 研究參與者是實務工作者：
行動研究強調實務工作者要實際參與研究工作，親身投入研究過程，因而 實務工作者須具備專業承諾與工作熱忱。
4. 研究應用者為行動研究者：
學術研究中，多數研究參與者並非是研究應用者，經常造成理論與實務應
用的分離，行動研究之實務工作者不僅是研究參與者，同時也是研究應用 者，因而行動研究可以有效縮小理論與實務應用間的差距，將實務工作者、
研究者、研究應用者結合為一。
5. 研究過程中，重視協同合作：
在行動研究中，為有效控制研究效度問題，研究過程以協同合作為主，重 視研究成員間夥伴平等的關係，強調彼此間之分工合作、經驗分享、腦力 激盪，共同解決問題與成果分享等。
6. 問題解決的立即應用性：
藉由行動研究，可以提供某一工作情境中改進實務工作的方法與策略，其 重視的是研究的「實用價值性」，強調研究結果的「即時應用」；而非學術 理論的驗證或建立。
7. 研究結果的推論具有情境特定性：
行動研究之情境特定性不同於一般研究之普遍代表性或情境推論性。行動 研究以特定實務問題為主，實務問題的解決有其特定的適用情境，因此不 重視取樣的代表性，研究結果無法類推至其他實務情境。
8. 行動研究的效益在於解決問題與促發個人專業成長：
實務工作者從事行動研究，就動機而言，乃在於其本身願意投入實務情境 的品質改善工作，具有解決實際問題的意願，行動研究者所從事的研究即 是一種促發個人專業發展的研究(蔡清田，2000a)。
