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實驗組一 實驗組二 對照組

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Academic year: 2021

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(1)

第四章 結果與討論

若能了解科學知識發展的過程、體驗科學家探究及解決問題的過 程,學生將能對於科學知識進行較正確的學習,並建立正確的科學本 質觀。而具備有良好科學素養的學生,除了具備科學知識外,亦具有 閱讀、寫作以及傳達訊息給他人的能力。因此本研究旨在探討在互動 式歷史小故事及科學寫作活動的教學下,學生在科學概念及科學本質 觀的學習表現情形,同時也藉此了解科學寫作活動融入科學史教學策 略下,對於學生在科學概念及科學本質觀學習的影響。

針對研究問題,本章分別就不同教學介入下學生在澄清血液循環 迷思概念的學習情形;不同教學介入對於學生澄清血液循環迷思概念 的影響;不同教學介入下學生學習科學本質觀的學習情形;不同教學 介入對於學生學習科學本質觀的影響;融入科學寫作活動對於學生澄 清血液循環迷思概念的影響;融入科學寫作活動對於學生學習科學本 質觀的影響等項目,逐一進行說明。

第一節 不同教學介入對於學生澄清血液循環迷思概念的 影響之分析

本節乃利用「人體血液循環系統二階層診斷式測驗」,探討實驗

(2)

組一、實驗組二及對照組學生在不同的教學介入下,於血液循環相關 迷思概念的澄清情形。

本節內容主要分為四部分,首先就整份測驗去分析學生在不同教 學介入下的進步表現;其次是針對本研究中欲幫助學生澄清之三項迷 思概念(心臟的功能;動、靜脈的區分;血液的循環路徑)所對應之 題目分別進行分析,以了解學生於三項迷思概念的澄清情形為何;之 後再針對人體血液循環系統二階層診斷式測驗的後測平均分數進行 分析,以了解學生在不同教學介入下,於血液循環迷思概念的改善情 形是否具有顯著差異;最後再針對學生在科學寫作活動內容中所呈現 之血液循環相關概念進行分析,以了解寫作活動對於學生的血液循環 概念影響為何。

將測驗的結果回收後刪除資料不全及概念不完整之無效樣本 後,得有效樣本總數為 93 人,其中實驗組一、實驗組二與對照組的 有效樣本各為 31 份。經由本研究的學生樣本施測後,以 Cronbach α 做本次施測工具的信度檢驗,得α信度係數為 0.610。

一、三組學生於「人體血液循環系統二階層診斷式測驗」之進步情形

(一) 描述性統計

在教學介入前、後,研究者以「人體血液循環系統二階層診斷式

(3)

變化情形。

實驗組一之學生(即互動式歷史小故事融入教學的學生)的前測 平均成績為 6.77 分,後測平均成績為 7.61 分,其進步分數為 0.84 分。

實驗組二的學生(即互動式歷史小故事與科學寫作活動融入教學的學 生)的前測平均成績為 6.13 分,後測平均成績為 9.68 分,其進步分 數為 3.55 分。而對照組的學生(即一般教學的學生)的前測平均成 績為 6.19 分,後測平均成績為 8.77 分,其進步分數為 2.58 分。三組 學生之變化情形如圖 4-1-1 所示。

0 2 4 6 8 10 12

前測 後測

實驗組一 實驗組二 對照組

圖 4-1-1 不同教學介入下的學生的「人體血液循環系統二階層診斷式 測驗」前、後測成績變化情形

由圖 4-1-1 可發現實驗組二的學生的前測成績為三組最低,但後 測成績為三組中最高。顯示學生在經過互動式歷史小故事與科學寫作 活動融入的教學下,在血液循環的迷思概念上有較佳的澄清表現。

(4)

(二) T 考驗

本研究為了解在不同的教學介入下,學生於血液循環概念之學習 表現情形,以 t 考驗分別針對三組學生的前、後測成績差進行分析,

期望了解各組學生於血液循環概念進步幅度上的差異。

首先進行變異數同質性檢定(Levene¡s Test),檢定結果 F=0.403

(p=0.670),具顯著差異(p<.05),表示三個班級學生具有同質性,其樣 本離散情形無明顯差別,表示可接續進行成對樣本 t 考驗。由於本測 驗共含十道題目,第十題僅具一階層,不予計分,故本測驗之滿分為

18 分。三組學生之前、後測之平均成績差及標準差,則如表 4-1-1 所 示:

表 4-1-1 不同教學介入下學生於人體血液循環系統二階層診斷式測驗 的前、後測得分差異情形之比較

Groupα

M SD t p

互動式歷史小故事 .839 3.455 1.351 .187 互動式歷史小故事

與科學寫作活動

3.548 4.639 4.259 .000**

一般教學 2.581 3.548 4.050 .000**

nα = 31 for each group

(5)

由表 4-1-1 可得知,三組學生於人體血液循環系統二階層診斷式 測驗之平均進步分數分別為 0.839、3.548 及 2.581,其標準差分別為

3.455、4.639 及 3.548。而實驗組一的 t 值為 1.351(p=0.187),未達顯 著差異,表示實驗組一之學生於教學前後的成績無顯著不同;實驗組 二的 t 值為 4.259(p=0.000),具顯著差異(p<.05),表示實驗組二的學 生於教學前後的成績有顯著的不同;對照組的 t 值為 4.050(p=0.000),

具顯著差異(p<.05),表示對照組之學生於教學前後的成績有顯著的不 同。

由上述考驗結果可發現,「融入互動式歷史小故事」的教學對於 學生澄清血液循環相關迷思概念則不具顯著影響,但亦不具負面影 響。如同李玉貞(2000)指出,將科學史融入於教學活動時,雖然不易 在學生成績上看到顯著的差異,但教師可藉由此種教學策略營造一個 潛移默化的學習環境,藉以幫助學生修正迷思概念並訓練思考技能。

林秀玉等人(2006)的研究中指出,學生若能「經常」閱讀生物相 關課外書籍,將能有助於學習生物概念。而本研究的結果中,於教學 活動中融入科學史料的實驗組一與實驗組二學生,僅實驗組二的成績 有顯著差異,顯示若能在科學史教學中融入科學寫作活動的話,即使 學生無法「經常」閱讀相關資料,亦能有效提升學習科學概念的成效、

幫助學生澄清迷思概念。

(6)

二、三組學生於「人體血液循環系統二階層診斷式測驗」之逐題答題 情形分析

本研究欲瞭解於不同的教學介入下,學生在研究中欲探討之血液 循環迷思概念(心臟的功能、動脈與靜脈的區分以及血液的循環路徑)

的改善情形為何。因此研究者首先針對學生於第一、五、七題之第一 階段與第二階段的各選項的作答情形進行分析,再以卡方分析比較學 生的答對率,進行綜合比較,以瞭解學生在教學前、後對於「心臟的 功能」「動、靜脈的區分」以及「血液循環路徑」三項迷思概念澄清 表現的變化情形。

(一)第一題:心臟的功能

1. 第一階段

互動式歷史小故事教學下的學生(即實驗組一之學生)在前測回 答 A 選項的比例為 22.58%,回答 B 選項的比例為 6.45%,回答 C 選 項(正確答案)的比例為 45.16%,回答 D 選項的比例為 25.81%。而 在後測中,學生回答 A 選項的比例為 16.13%,回答 B 選項的比例為 3.23%,回答 C 選項(正確答案)的比例為 67.74%,回答 D 選項的 比例為 12.90%。其變化情形如圖 4-1-2 所示。

(7)

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

80.00%

前測 後測

選項A 選項B 選項C 選項D

圖 4-1-2 互動式歷史小故事融入教學之學生在人體血液循環二階層 概念診斷測驗第一題第一階段答題情形

從圖 4-1-2 中得知,學生回答 C 選項的比例在後測有提升的情 形,顯示學生在經過互動式歷史小故事融入教學後,能對於「心臟的 功能」的迷思概念有所澄清,但仍有 32.26%的學生持有相關的迷思 概念。

互動式歷史小故事與科學寫作活動教學下的學生(即實驗組二之 學生)在前測回答 A 選項的比例為 9.68%,回答 B 選項的比例為

9.68%,回答 C 選項(正確答案)的比例為 45.16%,回答 D 選項的 比例為 35.48%。而在後測時,學生回答 A 選項的比例為 0%,回答 B 選項的比例為 6.45%,回答 C 選項(正確答案)的比例為 83.87%,

回答 D 選項的比例為 9.68%。其變化情形如圖 4-1-3 所示。

(8)

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

80.00%

90.00%

前測 後測

選項A 選項B 選項C 選項D

圖 4-1-3 互動式歷史小故事與科學寫作活動融入教學之學生在人體 血液循環二階層概念診斷測驗第一題第一階段答題情形

從圖 4-1-3 可發現,學生回答 C 選項的比例在後測有提升的情 形,顯示學生在經過互動式歷史小故事與科學寫作活動的教學後,對 於「心臟的功能」的迷思概念能有所澄清,但仍有 17.13%的學生持 有相關的迷思概念。

一般教學下的學生(即對照組之學生)在前測回答 A 選項的比 例為 0%,回答 B 選項的比例為 3.23%,回答 C 選項(正確答案)的 比例為 70.97%,回答 D 選項的比例為 25.81%。而在後測中,學生回 答 A 選項的比例為 0%,回答 B 選項的比例為 19.35%,回答 C 選項

(正確答案)的比例為 77.42%,回答 D 選項的比例為 3.23%。其變 化情形如圖 4-1-4 所示。

(9)

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

80.00%

90.00%

前測 後測

選項A 選項B 選項C 選項D

圖 4-1-4 一般教學之學生在人體血液循環二階層概念診斷測驗第一 題第一階段答題情形

從圖 4-1-4 可發現,學生回答 C 選項的比例在後測有提升的情 形,顯示學生在一般教學下,對於「心臟的功能」的迷思概念亦能有 所澄清,但於 B 選項的回答亦有提升的情形,顯示有部分學生於教 學後產生了「心臟具有清潔血液的功能」的迷思概念。

2. 第二階段

互動式歷史小故事教學下的學生(即實驗組一之學生)在前測的 第二部分的選項中,回答 A 選項的比例為 22.58%,回答 B 選項的比 例為 6.45%,回答 C 選項(正確答案)的比例為 45.16%,回答 D 選 項的比例為 25.81%。而在後測中,學生回答 A 選項的比例為 12.90%,

回答 B 選項的比例為 6.45%,回答 C 選項(正確答案)的比例為

(10)

61.29%,回答 D 選項的比例為 19.35%。其變化情形如圖 4-1-5 所示。

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

前測 後測

選項a 選項b 選項c 選項d

圖 4-1-5 互動式歷史小故事融入教學之學生在人體血液循環二階層 概念診斷測驗第一題第二階段答題情形

從圖 4-1-5 中得知,學生在後測中回答正確選項(C 選項)的比 例有提升的情形,顯示學生在經過互動式歷史小故事融入教學後,能 對於瞭解「心臟為何能推動血液」,但仍有 32.26%的學生持有相關的 迷思概念。

互動式歷史小故事與科學寫作活動教學下的學生(即實驗組二之 學生)在前測回答 A 選項的比例為 9.68%,回答 B 選項的比例為 9.68%,回答 C 選項(正確答案)的比例為 41.94%,回答 D 選項的 比例為 38.71%。而在後測時,學生回答 A 選項的比例為 3.23%,回

(11)

回答 D 選項的比例為 6.45%。其變化情形如圖 4-1-6 所示。

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

80.00%

90.00%

前測 後測

選項a 選項b 選項c 選項d

圖 4-1-6 互動式歷史小故事與科學寫作活動融入教學之學生在人體 血液循環二階層概念診斷測驗第一題第二階段答題情形

從圖 4-1-6 可發現,學生回答正確選項(C 選項)的比例在後測 有提升的情形,顯示學生在經過互動式歷史小故事與科學寫作活動的 教學後,能清楚瞭解「心臟為何能推動血液」,但仍有 17.13%的學生 不清楚相關概念或持有迷思概念。

一般教學下的學生(即對照組之學生)在前測回答 A 選項的比 例為 9.68%,回答 B 選項的比例為 3.23%,回答 C 選項(正確答案)

的比例為 64.52%,回答 D 選項的比例為 22.58%。而在後測中,學生 回答 A 選項的比例為 0%,回答 B 選項的比例為 22.58%,回答 C 選 項(正確答案)的比例為 74.19%,回答 D 選項的比例為 3.23%。其

(12)

變化情形如圖 4-1-7 所示。

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

80.00%

前測 後測

選項a 選項b 選項c 選項d

圖 4-1-7 一般教學之學生在人體血液循環二階層概念診斷測驗第一 題第二階段答題情形

從圖 4-1-7 可發現,學生回答正確選項(C 選項)的比例在後測 有提升的情形,顯示學生在一般教學下亦能瞭解「心臟為何能推動血 液」;但於 B 選項的回答亦有提升的情形,顯示有 19.35%的學生於教 學後產生了「血液流經全身後會變髒,因此心臟能夠清潔血液」的迷 思概念。

3. 綜合分析

表 4-1-2 為三組學生於第一題之教學介入前、後答對率、提升值

(13)

提升了 16.1% (p=0.134),未達顯著差異;實驗組二的答對率提升了 37.5% (p=0.002),具顯著差異(p<.05);對照組的答對率則提升 12.5%

(p=0.161),未達顯著差異。

表 4-1-2 不同教學介入下的學生在人體血液循環系統二階層診斷式 測驗之第一題的前後測答對率差異之比較

Groupα 答對率提升

χ

2

t p

互動式歷史小故事 16.1% 25.8% -1.541 .134 互動式歷史小故事

與科學寫作活動

37.5% 43.8% -3.483 .002**

一般教學 12.5% 18.8% -1.438 .161 nα = 31 for each group

** p<.01

由考驗結果得知,「心臟的功能」測驗題的答對率僅實驗組二的 學生有顯著提升,表示「融入互動式歷史小故事與科學寫作活動」的 教學對於學生澄清「心臟的功能」之迷思概念有所幫助。

將此考驗結果配合前述的分析結果可發現,學生在經過「互動式 歷史小故事與科學寫作活動」的教學後,在「心臟的功能」的迷思概 念上能有較佳的澄清表現。此外,學生於「互動式歷史小故事與科學 寫作活動」的教學後持有相關迷思概念的比例較「互動式歷史小故事

(14)

融入教學」以及「一般教學」的學生為低;且學生在經過「互動式歷 史小故事」及「互動式歷史小故事與科學寫作活動」的教學後較不易 產生其他的迷思概念。

(二)第五題:動、靜脈的區分

1. 第一階段

互動式歷史小故事教學下的學生在前測回答 A 選項的比例為

6.45%,回答 B 選項(正確答案)的比例為 64.52%,回答 C 選項的 比例為 29.03%。而在後測回答 A 選項的比例為 22.58%,回答 B 選項

(正確答案)的比例為 64.52%,回答 C 選項的比例為 12.90%。其變 化情形如圖 4-1-8 所示。

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

前測 後測

選項A 選項B 選項C

圖 4-1-8 互動式歷史小故事融入教學之學生在人體血液循環二階層

(15)

從圖 4-1-8 中可看出,學生回答正確選項(B 選項)的比例在前、

後測中並無變化,顯示學生在經過互動式歷史小故事融入教學後,對 於「動、靜脈如何區分」的迷思概念並無澄清的表現;而 A 選項於 後測則具有提升的情形,顯示有 16.13%的學生在歷經互動式歷史小 故事的教學後,認為動、靜脈應是由「當中所含的血液是否乾淨」進 行區分。

互動式歷史小故事與科學寫作活動教學下的學生在前測回答 A 選項的比例為 16.13%,回答 B 選項(正確答案)的比例為 54.84%,

回答 C 選項的比例為 29.03%。而學生於後測中,回答 A 選項的比例 為 12.90%,回答 B 選項(正確答案)的比例為 67.74%,回答 C 選項 的比例為 19.35%。其變化情形如圖 4-1-9 所示。

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

80.00%

前測 後測

選項A 選項B 選項C

圖 4-1-9 互動式歷史小故事與科學寫作活動融入教學之學生在人體 血液循環二階層概念診斷測驗第五題第一階段答題情形

(16)

從圖 4-1-9 可發現,學生回答正確選項(B 選項)的比例在後測 有提升的情形,顯示學生在經過互動式歷史小故事與科學寫作活動的 教學後,對於「動、靜脈的區分」的迷思概念能有所澄清,但仍有

32.26%的學生持有相關的迷思概念。

一般教學下的學生在前測回答 A 選項的比例為 12.90%,回答 B 選項(正確答案)的比例為 67.74%,回答 C 選項的比例為 19.35%。

於後測中,回答 A 選項的比例為 12.90%,回答 B 選項(正確答案)

的比例為 58.06%,回答 C 選項的比例為 29.03%。其變化情形如圖 4-1-10 所示。

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

80.00%

前測 後測

選項A 選項B 選項C

圖 4-1-10 一般教學之學生在人體血液循環二階層概念診斷測驗第五 題第一階段答題情形

(17)

由圖 4-1-10 可發現,學生於正確答案(B 選項)的作答比例在後 測有下降的情形,顯示有 9.68%的學生在一般教學下,對於「動、靜 脈的區分」產生了迷思概念;且於 C 選項的回答比例則有所提升,

顯示學生於教學後產生了「動、靜脈應由血管的粗細進行區分」的迷 思概念。

2. 第二階段

互動式歷史小故事教學下的學生(即實驗組一之學生)在前測的 第二部分的選項中,回答 A 選項的比例為 6.45%,回答 B 選項的比 例為 35.48%,回答 C 選項(正確答案)的比例為 29.03%,回答 D 選 項的比例為 29.03%。而在後測中,學生回答 A 選項的比例為 22.58%,

回答 B 選項的比例為 19.35%,回答 C 選項(正確答案)的比例為 48.39%,回答 D 選項的比例為 9.68%。其變化情形如圖 4-1-11 所示。

(18)

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

前測 後測

選項a 選項b 選項c 選項d

圖 4-1-11 互動式歷史小故事融入教學之學生在人體血液循環二階層 概念診斷測驗第五題第二階段答題情形

從圖 4-1-11 中可看出,學生回答正確選項(C 選項)的比例在後 測有所提升,顯示學生在經過互動式歷史小故事融入教學後,能了解

「動、靜脈中血液流向的差異」;而 A 選項亦具有提升的情形,顯示 有 16.13%的學生在歷經互動式歷史小故事的教學後,產生了「動、

靜脈中所含的血液乾淨程度不同」的迷思概念。

互動式歷史小故事與科學寫作活動教學下的學生(即實驗組二之 學生)在前測回答 A 選項的比例為 12.90%,回答 B 選項的比例為

41.94%,回答 C 選項(正確答案)的比例為 16.13%,回答 D 選項的 比例為 29.03%。而在後測時,學生回答 A 選項的比例為 9.68%,回 答 B 選項的比例為 12.90%,回答 C 選項(正確答案)的比例為

(19)

64.52%,回答 D 選項的比例為 12.90%。其變化情形如圖 4-1-12 所示。

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

前測 後測

選項a 選項b 選項c 選項d

圖 4-1-12 互動式歷史小故事與科學寫作活動融入教學之學生在人體 血液循環二階層概念診斷測驗第五題第二階段答題情形

從圖 4-1-12 可發現,學生回答正確選項(C 選項)的比例在後測 有提升的情形,顯示學生在經過互動式歷史小故事與科學寫作活動的 教學後,能具有「動、靜脈珠血液流向不同」的概念,但仍有 35.48%

的學生持有相關的迷思概念。

一般教學下的學生(即對照組之學生)在前測回答 A 選項的比 例為 9.68%,回答 B 選項的比例為 41.94%,回答 C 選項(正確答案)

的比例為 19.35%,回答 D 選項的比例為 29.03%。而在後測時,學生 回答 A 選項的比例為 6.45%,回答 B 選項的比例為 25.81%,回答 C 選項(正確答案)的比例為 51.61%,回答 D 選項的比例為 16.13%。

(20)

其變化情形如圖 4-1-13 所示。

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

前測 後測

選項a 選項b 選項c 選項d

圖 4-1-13 一般教學之學生在人體血液循環二階層概念診斷測驗第五 題第二階段答題情形

由圖 4-1-13 可發現,學生於正確答案(C 選項)的作答比例在後 測有提升的情形,顯示學生在經過一般教學後,能具有「動、靜脈中 血液流向不同」的概念;但仍有 48.39%的學生於教學後仍持有相關 的迷思概念。

3. 綜合分析

表 4-1-3 為三組學生於第五題之教學介入前、後答對率、提升值 及標準差。由表 4-1-3 可得知,實驗組一於教學前後在第五題的答對 率提升了 16.2%(p=0.169),未達顯著差異;實驗組二的答對率提升

(21)

(p=0.110),具顯著差異(p<.05)。

表 4-1-3 不同教學介入下的學生在人體血液循環系統二階層診斷式 測驗之第五題的前後測答對率差異之比較

Groupα 答對率提升

χ

2

t p

互動式歷史小故事 16.2% 29.0% -1.409 .169 互動式歷史小故事

與科學寫作活動

43.8% 50.0% -3.999 .000**

一般教學 18.7% 31.3% -1.646 .110 nα = 31 for each group

**p<.01

此結果顯示,「動脈與靜脈的區分」測驗題的答對率僅實驗組二 的學生有顯著提升,表示「融入互動式歷史小故事與科學寫作活動」

的教學對於學生澄清「動脈與靜脈的區分」之迷思概念有所幫助。

將此考驗結果配合前述分析結果可發現,學生在經過「互動式歷 史小故事與科學寫作活動」的教學後,對於「動、靜脈的區分」的迷 思概念能有較佳的澄清表現。此外,學生於「互動式歷史小故事與科 學寫作活動」的教學後持有迷思概念的比例較「互動式歷史小故事融 入教學」及「一般教學」的學生為低,且較不易產生其他的迷思概念。

(22)

(三)第七題:血液循環路徑

1. 第一階段

互動式歷史小故事教學下的學生在前測回答 A 選項的比例為

22.58%,回答 B 選項的比例為 12.90%,回答 C 選項的比例為 32.26%,

回答 D 選項(正確答案)的比例為 32.26%。而學生在後測回答 A 選 項的比例為 16.13%,回答 B 選項的比例為 16.13%,回答 C 選項的比 例為 22.58%,回答 D 選項(正確答案)的比例為 45.16%。其變化情 形如圖 4-1-14 所示。

0.00%

5.00%

10.00%

15.00%

20.00%

25.00%

30.00%

35.00%

40.00%

45.00%

50.00%

前測 後測

選項A 選項B 選項C 選項D

圖 4-1-14 互動式歷史小故事融入教學之學生在人體血液循環二階層 概念診斷測驗第七題第一階段答題情形

從圖 4-1-14 中可看出,學生回答正確選項(D 選項)的比例在後 測時有所提昇,顯示學生在經過互動式歷史小故事融入教學後,對於

(23)

「血液循環路徑」的迷思概念能有所澄清;而 B 選項於後測亦呈現 提升的情形,顯示有 3.23%的學生在歷經互動式歷史小故事的教學 後,產生了「血液是單方向的流動,且血液由心室離開心臟後,會先 往身體的上半部運輸,再往身體的下半部運輸」的迷思概念。

而在後測回答 A 選項的比例為 9.68%,回答 B 選項的比例為

22.58%,回答 C 選項的比例為 9.68%,回答 D 選項(正確答案)的 比例為 58.06%。其變化情形如圖 4-1-15 所示。

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

前測 後測

選項A 選項B 選項C 選項D

圖 4-1-15 互動式歷史小故事與科學寫作活動融入教學之學生在人體 血液循環二階層概念診斷測驗第七題第一階段答題情形

從圖 4-1-15 可發現,學生回答正確選項(D 選項)的比例在後測 有提升的情形,顯示學生在經過互動式歷史小故事與科學寫作活動的 教學後,對於「血液循環路徑」的迷思概念能有所澄清;但於教學後,

(24)

部分學生增加了相關的迷思概念,其中有 3.23%的學生產生了「上半 身的血液是由心房流出,再留回心房;下半身的血液是由心室流出,

再流回心室」的迷思概念;有 9.68%的學生產生了「血液是單方向的流 動,且血液由心室離開心臟後,會先往身體的上半部運輸,再往身體 的下半部運輸」的迷思概念。

而一般教學下的學生在前測回答 A 選項的比例為 12.90%,回答

B 選項的比例為 35.48%,回答 C 選項的比例為 35.48%,回答 D 選項

(正確答案)的比例為 16.13%。在後測回答 A 選項的比例為 12.90%,

回答 B 選項的比例為 0%,回答 C 選項的比例為 38.71%,回答 D 選 項(正確答案)的比例為 48.39%。其變化情形如圖 4-1-16 所示。

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

前測 後測

選項A 選項B 選項C 選項D

圖 4-1-16 一般教學之學生在人體血液循環二階層概念診斷測驗第七 題第一階段答題情形

(25)

由圖 4-1-16 可發現,學生於正確答案(D 選項)的作答比例在後 測有提昇的情形,顯示學生在一般教學下,對於「血液循環路徑」的 迷思概念有所澄清;但於 A 選項的回答比例並無變動,而 C 選項的 回答比例有所提升,顯示學生於教學後仍持有「上半身的血液是由心 房流出,再留回心房;下半身的血液是由心室流出,再流回心室」的 迷思概念;且有 3.23%的學生產生了「左半邊身體需要的血液由左心 房流出,流回左心室;右半邊身體需要的血液由右心房流出,流回右 心室」的迷思概念。

2. 第二階段

互動式歷史小故事教學下的學生(即實驗組一之學生)在前測的 第二部分的選項中,回答 A 選項的比例為 16.13%,回答 B 選項的比 例為 12.90%,回答 C 選項的比例為 35.48%,回答 D 選項(正確答案)

的比例為 35.48%。而在後測中,學生回答 A 選項的比例為 16.13%,

回答 B 選項的比例為 16.13%,回答 C 選項的比例為 22.58%,回答 D 選項(正確答案)的比例為 45.16%。其變化情形如圖 4-1-17 所示。

(26)

0.00%

5.00%

10.00%

15.00%

20.00%

25.00%

30.00%

35.00%

40.00%

45.00%

50.00%

前測 後測

選項a 選項b 選項c 選項d

圖 4-1-17 互動式歷史小故事融入教學之學生在人體血液循環二階層 概念診斷測驗第七題第二階段答題情形

從圖 4-1-17 中可看出,學生回答正確選項(D 選項)的比例在後 測有所提升,顯示學生在經過互動式歷史小故事融入教學後,能了解

「血液由心臟離開後的流動情形」;A 選項的回答比例在後測沒有變 動,而 B 選項的選答比例則有所提升,顯示學生於教學後仍持有「血 液是分上、下兩半部分別流動」的迷思概念,且有 3.23%的學生在歷 經互動式歷史小故事的教學後,產生了「血液在身體中的流動,以頭 部為最優先順序」的迷思概念。

互動式歷史小故事與科學寫作活動教學下的學生(即實驗組二之 學生)在前測回答 A 選項的比例為 9.68%,回答 B 選項的比例為 12.90%,回答 C 選項的比例為 32.26%,回答 D 選項(正確答案)的

(27)

比例為 45.16%。而在後測時,學生回答 A 選項的比例為 3.23%,回 答 B 選項的比例為 25.81%,回答 C 選項的比例為 16.13%,回答 D 選項(正確答案)的比例為 54.84%。其變化情形如圖 4-1-18 所示。

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

前測 後測

選項a 選項b 選項c 選項d

圖 4-1-18 互動式歷史小故事與科學寫作活動融入教學之學生在人體 血液循環二階層概念診斷測驗第七題第二階段答題情形

從圖 4-1-18 可發現,學生回答正確選項(D 選項)的比例在後測 有提升的情形,顯示學生在經過互動式歷史小故事與科學寫作活動的 教學後,能瞭解「血液由心臟離開後的流動情形」;但 B 選項的選答 比例在後測則有所提升,顯示有 12.91%的學生在教學後,產生了「血 液在身體中的流動,以頭部為最優先順序」的迷思概念。

一般教學下的學生(即對照組之學生)在前測回答 A 選項的比 例為 12.90%,回答 B 選項的比例為 35.48%,回答 C 選項的比例為

(28)

29.03%,回答 D 選項(正確答案)的比例為 22.58%。而在後測時,

學生回答 A 選項的比例為 19.35%,回答 B 選項的比例為 3.23%,回 答 C 選項的比例為 32.26%,回答 D 選項(正確答案)的比例為 45.16%。其變化情形如圖 4-1-19 所示。

0.00%

5.00%

10.00%

15.00%

20.00%

25.00%

30.00%

35.00%

40.00%

45.00%

50.00%

前測 後測

選項a 選項b 選項c 選項d

圖 4-1-19 一般教學之學生在人體血液循環二階層概念診斷測驗第七 題第二階段答題情形

由圖 4-1-19 可發現,學生於正確答案(D 選項)的作答比例在後 測有提升的情形,顯示學生在經過一般教學後,能瞭解「血液由心臟 離開後的流動情形」;但於 A 選項和 C 選項亦有提昇的情形,顯示有

6.45%的學生於教學後產生了「血液是分上、下兩半部分別流動」的 迷思概念,且有 3.23%的學生產生了「血液在身體中是分為左、右兩 半部分別流動」的迷思概念。

(29)

3. 綜合表現

表 4-1-4 為三組學生於第七題之教學介入前、後答對率、提升值 及標準差。表 4-1-4 可見,實驗組一於教學前後在第一題的答對率提 升了 9.7% (p=0.374),未達顯著差異;實驗組二的答對率提升了 18.8%

(p=0.032),具顯著差異( p<.05);對照組的答對率則提升 28.1%

(p=0.005),具顯著差異(p<.05)。

表 4-1-4 不同教學介入下的學生在人體血液循環系統二階層診斷式 測驗之第七題的前後測答對率差異之比較

Groupα 答對率提升

χ

2

t p

互動式歷史小故事 9.7% 22.6% -.902 .374 互動式歷史小故事

與科學寫作活動

18.8% 21.9% -2.252 .032*

一般教學 28.1% 31.3% -3.044 .005**

nα = 31 for each group

*p<.05 **p<.01

此結果顯示,「血液在人體內的流動情形之圖像理解」測驗題的 答對率在實驗組二及對照組都有顯著提升,表示「融入互動式歷史小 故事與科學寫作活動」的教學以及一般教學對於學生澄清「血液在人

(30)

體內的流動情形」之迷思概念有所幫助。

將此考驗結果配合前述分析結果可發現,學生在經過「互動式歷 史小故事與科學寫作活動」的教學後,對於「血液循環路徑」的迷思 概念能有較佳的澄清表現。此外,學生於「互動式歷史小故事與科學 寫作活動」的教學後持有相關迷思概念的比例較「互動式歷史小故事 融入教學」以及「一般教學」的學生為低;而在三種不同教學介入下,

學生仍會產生相關的迷思概念,其中以一般教學下的學生發展出新的 迷思概念的比例為最低,但產生的迷思概念的種類較排名第二的「互 動式歷史小故事與科學寫作活動」的教學為多。

Holliday 和 McGuire(1992)的研究中指出,以與教科書內容相關 的問題進行提問,可幫助學生集中注意力在關鍵概念上,並有效幫助 學生對於課程內容、知識概念進行記憶、分析及回想。在互動式歷史 小故事的教學中,「提問」是一項相當重要的步驟(Roach & Wandersee,

1995),而提問的內容正是以課程和故事中的關鍵概念為主,應能對 於學生學習有所助益,因此「融入互動式歷史小故事」的教學對於學 生澄清迷思概念不會造成負向的影響。研究結果中,僅「融入互動式 歷史小故事及科學寫作活動」的教學在三項迷思概念(心臟的功能;

動、靜脈的區分;血液的循環路徑的測驗成績有顯著差異,可見經由 教學過程及學習單對學生進行提問,更能有效地促使學生澄清三項迷

(31)

思概念。

在張梅鳳(2003)的研究中指出,學習心臟的相關概念必須先由心 臟的功能著手,而一般教學的學生無論是在課本圖片或內容中,容易 獲得的知識都與器官構造較多相關,因此對於澄清心臟及動、靜脈相 關的迷思概念雖不具有負向的影響效果,但也不易具有顯著差異。因 此,一般教學的學生,僅於「血液在人體內的流動情形」一項迷思概 念有顯著影響,對於「心臟的功能」「動靜脈的區別」無顯著影響。

而在故事及寫作學習單中,研究者均對於器官的功能,及各器官間的 運作關係都有所強調,因此學生在歷經故事及寫作活動的學習下,於 三項迷思概念的澄清均可見有顯著的成效。

三、不同教學介入對於學生澄清血液循環相關迷思概念的影響 本研究欲了解在不同的教學介入對於學生澄清血液循環相關迷 思概念的影響是否有所差異,因此在本節中,將以單因子共變數分析 針對進行三組學生後測成績之比較,以了解學生在血液循環迷思概念 的澄清情形是否具有顯著差異。

首先進行常態性檢定,採用 Kolmogorov-Smimov 檢定所得之值 為 0.782,未達顯著差異,顯示三組學生為常態分佈。再進行變異數 同質性檢定,所得 F=0.403(p=0.670),未達顯著差異,顯示三組具有 同質性,故可接續進行三組間的 ANCOVA 分析。

(32)

但由表 4-1-5 可發現「人體血液循環系統二階層診斷測驗」之迴 歸係數違反組內迴歸係數同質性檢定之假定,F=4.173(p=0.019),達 顯著差異(p<.05),表示三個班級間具有交互作用,故以詹森-內曼法

(Johnson-Neyman 法)進行分析。

表 4-1-5「人體血液循環系統二階層診斷測驗」之迴歸係數同質性檢 定摘要表

量表名稱 變異來源

SS df MS F

組別 106.025 2 53.013

人體血液循環系統二階

層診斷測驗 誤差 1105.298 87 12.705

4.173*

*p<.05

以 Johnson-Neyman 法分析實驗組一、實驗組二與對照組學生的

「人體血液循環系統二階層診斷測驗」所得成績之結果如表 4-1-6、

表 4-1-7 及表 4-1-8。

由表 4-1-6 可知,實驗組一與實驗組二在「人體血液循環系統二 階層診斷測驗」的後測分數達到顯著差異(F=6.13,p<.05)。而由圖

4-1-20 可發現,前測成績在 7.23 分以下之實驗組二學生,其進步分 數顯著高於實驗組一學生(F=6.13,p<.05),而且分數越低者進步的差 異越大;前測成績在 10.17~18 分間的學生(測驗滿分為 18 分),則

(33)

無顯著差異。故可得知,「人體血液循環系統二階層診斷測驗」之前 測成績於 7.23 分以下的學生受到「互動式歷史小故事與科學寫作活 動」的影響較「互動式歷史小故事」顯著。

表 4-1-6 實驗組一與實驗組二學生「人體血液循環系統二階層診斷測 驗」之 Johnson-Neyman 法摘要表

*p<.05

模式

SS df MS F

相交點 低點 高點 迴歸 81.75 1 81.75 6.13*

殘差 786.62 59 13.33 總和 868.37 60

10.17 7.23 147.24

(34)

圖 4-1-20 實驗組一與實驗組二學生的「人體血液循環系統二階層診 斷測驗」後測成績迴歸線相交情形

從表 4-1-7 可發現,實驗組一與對照組在「人體血液循環系統二 階層診斷測驗」的後測分數達到顯著差異(F=3.41,p<.05);而兩組成 績之迴歸線相交在-9.89 分,雖無法得知低點與高點,但由圖 4-1-21 可發現,不論前測分數為幾分,一般教學下的學生在澄清血液循環相 關的迷思概念的表現,均較「融入互動式歷史小故事」的教學為佳。

前測分數 後測分數

14 12 8 10

6 4 2 0 15

5

0

A 10 B

20

註:A.實驗組一 a=2.37 b=0.77 B.實驗組二 a=8.82 b=0.14

(35)

表 4-1-7 實驗組一與對照組學生「人體血液循環系統二階層診斷測 驗」之 Johnson-Neyman 法摘要表

*p<.05

圖 4-1-21 實驗組一與對照組學生的「人體血液循環系統二階層診斷 測驗」後測成績迴歸線相交情形

模式

SS df MS F

相交點 低點 高點 迴歸 41.66 1 41.66 3.41*

殘差 720.76 59 12.22 總和 762.42 60

-9.89 / /

註:A.實驗組一 a=3.36 b=0.87 B.對照組 a=2.37 b=0.77

12 14 20

15

10

5

0

B A

4 2

0 6 8 10

後測分數

前測分數

(36)

由表 4-1-8 可知,實驗組二與對照組學生在「人體血液循環系統 二階層診斷測驗」中之後測分數未達顯著差異(F=0.94),顯示實驗組 二與對照組學生,在澄清血液循環相關之迷思概念上並無明顯的差 異。表示「融入互動式歷史小故事與科學寫作活動」的教學與一般教 學對於學生澄清血液循環迷思概念並無顯著的影響。

表 4-1-8 實驗組二與對照組學生「人體血液循環系統二階層診斷測 驗」之 Johnson-Neyman 法摘要表

由上述考驗結果可得知,互動式歷史小故事教學配合科學寫作活 動的進行,相較於未配合科學寫作活動之互動式歷史小故事教學,對 於學生在澄清血液循環相關迷思概念有顯著的影響,且對於學習成就 較低的學生有較顯著的影響;一般教學對於學生澄清血液循環相關迷 思概念的影響,可能大於進行互動式歷史小故事的教學;而一般教學 與融入互動式歷史小故事和科學寫作活動的教學對於學生澄清血液

模式

SS df MS F

相交點 低點 高點 迴歸 13.57 1 13.57 0.94

殘差 852.11 59 14.44 總和 865.68 60

7.44 4.71 13.36

(37)

陳慧娟(1998)提出提高學生學習成就的原因,是由於寫作歷程或 是因為增加額外學習的時間,是值得令許多研究者商榷的問題。而由 本研究的結果中發現,在科學史教學活動中增加寫作活動的教學過程 確實可增加學習成效,幫助學生澄清迷思概念;在與一般教學的比較 之下,雖無顯著差異,但由表 4-1-1 可見,教學過程中有融入寫作活 動的班級的平均進步分數較為高。由於本研究的受試班級所歷經的教 學時間均相同,因此研究者推測學習成就的提高應該與學生是否歷經 寫作歷程有所相關。

相關研究(喬莉莉和洪志誠, 2005; 陳慧娟, 1998)指出科學寫作乃 一較高層次的思考技能,若要能有效促進科學學習,學生需要較長的 適應時間(至少一學期,或一到三年)。本研究中「融入互動式歷史 小故事與科學寫作活動」的教學與一般教學相較之下,對於學生的學 習成效無顯著影響。基於上述理由,研究者推測可能是因為本研究中 與科學寫作相關之教學介入時間僅為兩節課,因此無法獲得顯著的影 響效果。

四、學生於科學寫作活動所呈現之血液循環概念

根據前述結果,「人體血液循環系統二階層診斷」前測成績於 7.23 分以下之學生受到「互動式歷史小故事與科學寫作活動」教學後,其 迷思概念的澄清情形較「互動式歷史小故事」教學下來得顯著。故研

(38)

究者悉依據研究者所建立之血液循環概念學習進程的評量準則和學 生寫作內容,針對前測成績為 7.23 分以下之實驗組二學生於寫作學 習單所呈現的血液循環概念進行,以其瞭解學生於寫作活動時的學習 表現。

由於考量到學生在語文表達能力與組織能力上的限制,故於寫作 活動中,鼓勵學生以說明文體的型式來進行寫作。而學習單中,與血 液循環概念相關之題目為第一題、第二題及第三題,分別與「心臟的 功能」「動、靜脈的區分」以及「血液循環系統」概念相關。

(一)心臟跳動幫助血液流動

由血液循環概念學習進程的評量準則進行分析,發現前測成績

7.23 分以下的學生中,有 36.36%的學生能「指出心臟的跳動與血液 流動有關,並說明二者之間的關聯性」(得兩分);31.82%的學生「指 出血液的流動與心臟有關,或指出血液循環路徑有經過心臟」(得一 分);31.82%的學生則「無法正確說明血液流動與心臟之間的關係」

(得零分)。顯示有約 80%的學生能瞭解血液的流動與心臟相關,且 約 36%的學生能瞭解心臟的跳動會幫助血液進行流動。

於寫作學習單的內容分析中,可發現得分兩分的學生在填寫學習 單時,能將課程內容與互動式歷史小故事相配合,清楚並完整說明血

(39)

心臟就像一個由肌肉構成的幫浦,不斷的收縮和舒張,

可以造成血液的流動。心臟收縮時,血液由左心室打入 大動脈,再經由小動脈流入微血管,完成氣體和物質的 交換,由充氧血轉變為減氧血,再由小靜脈流入大靜 脈,最後回到心臟完成體循環後,開始進行肺循環,充 滿二氧化碳的減氧血藉由心肌收縮的力量送至肺動 脈,在到肺部微血管、肺靜脈最後回到左心房,這當中 都需要心肌收縮造成的壓力來推動。(S3 學習單)

一開始從心臟收縮的壓力,將血液擠到動脈,再從動脈 流到微血管,最後流到靜脈,但血液的速度變慢,所以 靜脈有瓣膜讓血液流回心臟。(S32 學習單)

或是能清楚寫出血液的流動主要是由於心臟收縮所造成,並指出 血液循環路徑,如學生 S8 所寫:

靠著心跳的收縮,當收縮時血液流向動脈,擴張時血液 從靜脈留回心臟,而血液在身體循環的路線為:大靜脈

→右心房→右心室→肺動脈→肺部微血管→肺靜脈→

左心房→左心室→主動脈→微血管。(S8 學習單)

(40)

得分為一分的學生,雖不如得兩分的學生能清楚說明血液流動與 心臟的跳動之間的關連,但亦能表達出血液的流動是與心臟有關,如 學生 S23 寫道:

是因為血液經過大靜脈→心臟→肺動脈→肺靜脈→心 臟→大動脈。人體的血液是循環流動的,這說明人體內 血液從心臟裡流出讓一圈之後又回到心臟。(S23 學習 單)

且有部分學生亦能利用課程內容與互動式歷史小故事內容進行 作答,如學生 S29 寫到:

根據故事內容,人體內的血液從心臟裡流出來在身上繞 一圈之後又回到心臟,其血液的循環路線是:由大靜脈 流到心臟,流到肺動脈,流到肺靜脈,再流到心臟,最 後流到大動脈。(S29 學習單)

而得零分的學生,雖無法正確指出血液流動與心臟間的關係,但 均能瞭解血液在人體中是會循環流動的,如學生 S8 寫到:

因為身體內有許多大小不同的管子,要流到身體的每個 地方,這樣才可以殺菌、抗菌、凝血,讓血液一直一直 循環不斷,一直會回到心臟喔!(S8 學習單)

(41)

經研究者觀察其寫作內容後發現,得零分的學生可能誤解第一題 的題意,故僅舉出故事中所出現的血液流動相關的例子進行作答。如 學生 S33 所寫:

大約在西元三百年,古羅馬醫學家蓋倫提出了「血液是 食物在肝臟內變成」的理論,蓋倫認為將心臟分為兩半 的中隔上,有著許多小孔,可供血液流動,由右側到左 側,再流經肺部。而血液的流動是以肝臟為中心,在人 體內就像流水一樣,開始向著一個方向,接著又像相反 方向,最後被身體吸收。(S33 學習單)

(二)動、靜脈的區分

將學生於第二題的作答分析後發現,前測成績 7.23 分以下的學 生中,有 81.82%的學生能「指出血液於動、靜脈中的流向不同,並,

能舉出兩種以上動、靜脈的區分方式」(得兩分);18.18%的學生「指 出血液會在血管中流動,或舉出一種區分動、靜脈的方式」(得一分)

「無法正確說明動、靜脈的區分方式」(得零分)的學生則為 0%。顯 示前測成績 7.23 分以下的學生全數能瞭解血液會在血管中流動,且 約 82%的學生能知道動、靜脈之間的差異。

(42)

由學習單的內容可發現得分兩分的學生在填寫學習單時,能將課 程內容與互動式歷史小故事相配合,清楚說明如何區分動、靜脈。如 學生 S33 寫到:

哈維邊說話邊拿起一條繃帶,緊緊的將自己的手肘綁了 一圈,說當帶子綁緊人的上臂時,綁帶下方的靜脈就會 鼓起來,而動脈就扁平,從身體各處流回的是由靜脈,

從心臟帶出的是動脈。動脈把充氧血帶離心臟(肺動脈 以外),靜脈將減氧血帶回心臟(肺靜脈除外)(S33 學 習單)

或者有部分得二分的學生直接列舉動、靜脈的差異來進行作答,

如學生 S10 和學生 S14 寫到:

要區分動、靜脈的方法,就是血的去向和粗、細,例如:

動脈理的血液是離開心臟的,而且也比靜脈粗,靜脈裡 的血液是往心臟的,而且也比動脈細。(S10 學習單)

因為動脈比靜脈還要粗,所以血液在動脈中流速較血液 在靜脈中的流速快,而當血液要流出心臟時,是在流速 快的動脈中流動;血液要流回心臟時,則是在流速慢的 靜脈中流動。(S14 學習單)

(43)

得一分的學生,則是僅舉出故事中哈維的實驗來說明區分動、靜 脈的方式,如學生 S1 所寫:

可以利用故事中的哈維所使用的:用一條帶子綁緊人的 上臂的時候,綁帶下方的靜脈便鼓起來,而動脈就會變 扁平。血液是在動、靜脈中流動的。(S1 學習單)

此種寫作情形可能是受到第二題「請以故事內容進行說明」的限 制,因此僅舉出故事中哈維的實驗來說明如何區分二者。但也有一些 得分為一分的學生是以血液循環路徑說明血液在動、靜脈中的流向,

如學生 S23 寫到:

血液是經過大靜脈→心臟→肺動脈→肺靜脈→心臟→

大動脈,就好像大樹一樣,布滿全身,一直一直在身體 裡面一直循環在身體。(S23 學習單)

(三)血液循環系統

將第三題的作答內容經由評量準則評分後可發現,前測成績 7.23 分以下的學生中,有 31.82%的學生能「由心臟、血液及血管的功能 去描述三者的關係」(得兩分);59.09%的學生「指出血液在身體中是 循環流動的,或以血液循環路徑說明心臟、血液和血管的關係」(得 一分);9.09%的學生則「無法正確說明心臟、血液和血管的關係」(得

(44)

零分)。顯示有約 90.1%的學生能瞭解心臟、血液和血管的關係,且 約 32%的學生能說明三者的功能與彼此的關連。

由學習單的內容可發現得分兩分的學生中多數均能說明心臟、血 液和血管之間的關係,如學生 S5 寫到:

心臟將血液推動出去,而動、靜脈則讓血液流經全身 上下,血液則可以運送身上所需的養分和抗體等,當 血液流經全身後,並會回到心臟,而一次又一次的循 環。(S5 學習單)

但其中亦有少數可清楚且完整的說明三者的關係,並利用課本的 內容說明血液循環系統的功能,如學生 S2 所寫:

血液從心臟中藉由心肌的收縮被擠出來,充氧者流到大 動脈中,缺氧者流到肺動脈中,再分別經由肺靜脈和大 靜脈帶著和原來相反的血液回到心臟中,之後又再藉由 心臟造成的壓力流至身體各處的血管中。血液中含有血 漿和血球,血漿內含有百分之九十的水,和百分之十的 養分、氧氣、抗體、廢物。血球則包含紅、白血球和血 小板。紅血球具有血紅素,可以攜帶氧,而且因為血紅 素的關係,使血液成紅色,數量最多。白血球數量最少,

(45)

體。血小板具有凝血的功能,所以說血液藉由心臟來將 養分運送至身體各處,血管則協助運輸。(S2 學習單)

得一分的學生,則是以說明心臟、血液和血管之間的關係,表示 三者為不可或缺。如學生 S1 和 S8 所寫:

血液在血管中流動,血管和心臟則是相連接的,而由他 們的循環路線便可證明一切,在人體中心臟、血液和血 管,都是不可或缺的。(S1 學習單)

血管又可分為動脈、靜脈和微血管,血液則分為充氧血 和減氧血,心臟分為心室和心房,動脈中帶著充氧血從 心室離開,在連接到微血管,最後留到帶著減氧血的靜 脈帶回心臟,而肺循環則是動脈帶減氧血,靜脈帶充氧 血。(S8 學習單)

而得分為零的學生,則是以故事中哈維描述血液循環的內容來進 行作答,如學生 S32 所寫:

心臟是一收一縮地跳動的,收縮時變白,說明血液擠出 了心臟,擴張時又變紅了,顯示血液又進入了心臟。(S32 學習單)

(46)

正如陳慧娟(1998)指出,寫作的過程可幫助學生運用自己的語言 組織並說明新、舊知識的關係,提升自我覺察能力。相關研究(王漢 清, 2006; 梁郁汝, 2003;)認為學生經由寫作過程達到知識整合、改進 批判思考能例外,當他們利用寫作表達意見、與他人溝通時,亦能提 昇對於科學的理解能力,並能顯著提昇學習的成效。

由上述學生寫作的內容可發現,多數學生於寫作活動進行時,能 將其於課程中所學習到的科學概念轉化為文字,展現於學習單上;且 部分學生能有系統、有結構地將課本所學內容與互動式歷史小故事的 內容進行結合,並形成自己的知識架構。因此,前述研究結果中,互 動式歷史小故事的教學中再融入寫作活動的進行,學生於迷思概念的 澄清情形能有顯著的提昇,且可發現學生所提昇的學習成效即由學生 的寫作內容中有所展現。

五、小結

綜合本節對於不同教學介入下,學生於「人體血液循環系統二階 層診斷式測驗」之表現情形的研究發現,於教學中融入互動式歷史小 故事,學生的表現情形則受到是否再行融入寫作活動有所差異,特別 是對於教學前診斷測驗分數較低(即於教學前具有較多的迷思概念)

的學生而言,若能於互動式歷史小故事的教學中能再加上科學寫作活

(47)

而「融入互動式歷史小故事與科學寫作活動」的教學與一般教學 都能有效地幫助學生澄清迷思概念,雖然此二種教學下的學生的表現 並無顯著差異,但學生在「互動式歷史小故事與科學寫作活動」的方 式進行教學前後,對於故事及寫作活動中所針對的迷思概念,學生的 澄清表現能有顯著地改變,且學生於教學後不易產生其他相關的迷思 概念。

因此,研究者認為學生在經過學校教學後,其本身所具有的迷思 概念即有獲得澄清的可能。單以科學史進行教學期望幫助學生澄清迷 思概念時,學生可能需經過較長的學習歷程,才能產生較顯著的差 異,若教師能在教學過程中輔以科學寫作活動的進行,將能加強學生 的學習效果,幫助學生於短時間內有效地澄清迷思概念。

第二節 不同教學介入對於學生學習科學本質觀的影響之 分析

研究者利用科學本質問卷,探討實驗組一、實驗組二及對照組學 生在不同教學介入下,於科學本質觀中的四個向度(科學知識是可以 被改變的、科學無法提供所有問題完整的解答、科學知識是邏輯和想 像的混合體以及科學活動強調證據)的學習表現。

本節主要分為四部分,首先就整份測驗去分析在不同教學介入

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下,學生科學本質觀的學習表現;其次是針對本研究中欲幫助學生學 習之科學本質向度所對應之題目分別進行分析,以了解歷經不同教學 介入的學生在不同向度中的學習表現;之後比較不同教學介入下,學 生科學本質觀的表現情形是否有所差異;最後再經由不同教學介入下 的學生的晤談內容來分析學生的科學本質觀,以瞭解不同教學介入對 學生科學本質觀的影響層面為何。

將測驗的結果回收後,刪除資料不全及概念不完整之無效樣本 後,有效樣本數為 93 人,其中實驗組一、實驗組二與對照組的有效 樣本各為 31 份。經本研究的學生樣本施測後,以 Cronbach α 做本次 施測工具的信度檢驗,得α信度係數為 0.895。

一、不同教學介入下學生於「科學本質問卷」之進步情形

(一) 描述性統計

為了了解學生的科學本質觀在不同教學介入下的學習情形,因此 研究者於教學介入的前、後以「科學本質問卷」進行施測,以瞭解各 組學生在教學前、後所持有的科學本質觀。

實驗組一之學生(即互動式歷史小故事融入教學的學生)的前測 平均成績為 52.03 分,後測平均成績為 54.58 分,其進步分數為 2.55 分。實驗組二的學生(即互動式歷史小故事與科學寫作活動融入教學

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進步分數為 2.06 分。而對照組的學生(即一般教學的學生)的前測 平均成績為 50.16 分,後測平均成績為 51.87 分,其進步分數為 1.71 分。三組學生之變化情形如圖 4-2-1 所示。

49 50 51 52 53 54 55

前測 後測

實驗組一 實驗組二 對照組

圖 4-2-1 不同教學介入下的學生的「科學本質問卷」之前、後測成績 變化情形

由圖 4-2-1 可發現實驗組二的學生的前測成績為三組最低,但後 測成績為與對照組相等,顯示學生在經過互動式歷史小故事與科學寫 作活動融入的教學下,在科學本質的學習情形較一般教學的學生為 佳。而由圖 4-2-1 亦可得知實驗組一之學生的進步幅度較其他兩組為 高,顯示學生經由互動式歷史小故事的教學後,有較佳的科學本質觀 學習表現。

數據

圖 4-1-20  實驗組一與實驗組二學生的「人體血液循環系統二階層診 斷測驗」後測成績迴歸線相交情形  從表 4-1-7 可發現,實驗組一與對照組在「人體血液循環系統二 階層診斷測驗」的後測分數達到顯著差異(F=3.41,p&lt;.05);而兩組成 績之迴歸線相交在-9.89 分,雖無法得知低點與高點,但由圖 4-1-21 可發現,不論前測分數為幾分,一般教學下的學生在澄清血液循環相 關的迷思概念的表現,均較「融入互動式歷史小故事」的教學為佳。 前測分數後測分數 14 12 810 642015 5 0
表 4-1-7  實驗組一與對照組學生「人體血液循環系統二階層診斷測 驗」之 Johnson-Neyman 法摘要表  *p&lt;.05  圖 4-1-21  實驗組一與對照組學生的「人體血液循環系統二階層診斷 測驗」後測成績迴歸線相交情形 模式 SS df MS F  相交點  低點  高點 迴歸 41.66 1 41.66 3.41* 殘差 720.76 59 12.22 總和 762.42 60 -9.89 / / 註:A.實驗組一    a=3.36    b=0.87         B.對照組
表 4-2-2 不同教學介入下學生於向度「科學知識的正確性」的前、後 測得分差異之比較  Group α M  SD  t  p  互動式歷史小故事  1.452  4.106  1.969  .058  互動式歷史小故事 與科學寫作活動  .419  3.212  .727  .413  一般教學  .968  4.651  1.158  .256  n α  = 31 for each group
表 4-2-3 不同教學介入下學生於向度「科學知識的發展」的前、後測 得分差異之比較  Group α M  SD  t  p  互動式歷史小故事  1.226  3.594  1.899  .067  互動式歷史小故事 與科學寫作活動  .419  2.553  .915  .368  一般教學  1.000  3.724  1.495  .145  n α  = 31 for each group
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參考文獻

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