不同小組學習任務之科學通識課程中學生的角色及其變化

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(1)國立屏東教育大學數理教育研究所碩士論文. 指導教授：郭碧祝博士. 不同小組學習任務之科學通識課程中學生的角色及其變化 The Roles and their Variation of Students during Different Group Learning Tasks in College Level General Science Courses. 研究生：彭紫羚撰. 中華民國一○二年一月.

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(5) 誌謝還記得當初為了增加科學教學專業知能，懷抱著對科學教育的理想，我踏進了屏東教育大學數理教育研究所的大門。兩年半來在屏東打滾的日子裡，引領我進入科教領域的所有老師和一起互相分享扶持的同學們，交織成一段我人生中難以忘懷的美好回憶。首先要向指導老師郭碧祝教授致上最深的謝意。在您幽默犀利、總是能一語中的、讓我腦袋活化的認真教學中，我深受吸引而投入了老師門下。不論是在課業、論文方向甚至人生的困境中，您總是熱心的在關鍵時刻拉我一把，不斷鼓勵、督促、支持著我。面對我們提出的疑惑，您也是不厭其煩的提供資料、與我們討論、幫助我們思考。在整個研究過程裡，有您為我排除阻礙，以及不間斷的引導和陪伴，我才能順利完成論文和研究所的學業，達成我的理想。感謝口試委員林曉雯教授和李旻憲教授，在百忙之中能抽空指導並給予精闢的意見，讓我的論文內容能更臻完善，也使我受益良多。還有研究室裡最親密的伙伴，冠名和函霓，謝謝你們一路以來的相伴，讓我整個研究和完成論文的過程都充滿歡樂和愉悅。也很感激你們總是在我有困難的時候伸出援手，是協助我繼續走下去的重要動力。最後要感謝我最愛的家人一直保護支持著我。謝謝爸媽辛苦的養育與栽培，還有全年無休的關心和照顧。謝謝老公總是做我最有力的後盾，還要包容我的壞脾氣、分擔我的憂傷。也謝謝公婆的體諒，讓我能無後顧之憂的完成研究所的學業。感謝的話千言萬語，僅以本文獻給我敬愛的師長、家人和朋友們，對於你們給予的所有關懷及感動，我充滿感恩！. I.

(6) 摘要本研究的目的是探討大學生在不同小組學習任務之科學通識課程中的成員角色及其變化。研究採用質性研究方法，以兩門不同科學通識課程中七個小組、共三十六名大學生為對象，進行一學期的資料蒐集。研究者透過課室觀察日誌、上課錄影記錄、小組討論錄音、回饋問卷調查等方式，針對學生互動情形蒐集資料，並將成員角色以主導者、主動參與者、被動參與者和旁觀者四種角色類型分別定位，最後依據資料蒐集與分析的結果，歸納出以下結論：一、從時間因子來看角色變化時，會發現兩門不同課程中，角色的變化趨勢截然不同。當課程中的成果呈現方式較多元時，學生會維持高度新鮮感與學習動機，角色即逐漸變化為主動參與者。另外，當產出的評量設計是讓每一組在每次任務中都有必須擔負的任務時，也會明顯提高成員的參與動力。二、從任務類型來看角色變化時，不同任務下角色類型的比例也不盡相同。當在任務完成過程中，能讓學生有發揮創意和想像力的空間，且提高任務內容的豐富性和多元性，會使學生更投入。故專題導向任務中主動參與者的比例會超過 50%，且比例會隨著時間逐漸提升。三、小組合作中還有其他影響角色變化的因素，當課前準備愈充分、主導者能力愈強和小組的團體動力愈高時，都能提高小組中主動參與者的比例。. 關鍵詞：合作學習、同儕互動、角色差異. II.

(7) Abstract The purpose of this study was to explore the college students’ roles and their variation during different group learning tasks in general science courses. Qualitative research was adopted in this study during the period of one semester. The subjects of this study were 36 college students in two classes. The data was collected by participant-observation, video records, tape recording of group discussions and questionnaire-survey. Based on the above data, group member’s role was divided into four types according to the participation level in discussion, including leader, active participant, passive participant and outsider. According to the results of data analyses, the conclusions are summarized as follows: 1. The trend of role variation was various in two different science courses. When the evaluation of the tasks varied, students were more interested in finishing tasks and maintain higher learning motivation. In this case, passive participants have potential shifting their role to active participants. Besides, when writing assignments or group works were required in tasks, the participation level was significantly improved. 2. The percentage of each role type was various in different tasks. If teacher allow students to bring their creativity and imagination into the process of finishing tasks, and enhance the richness and diversity of tasks, students tend to be more involved. Accordingly, the percentage of active participants in project-based tasks increase to more than 50%, and the percentage keep increasing over time. 3. There were other factors affecting role variation. The percentage of active participants increased when students were well-prepared for classroom discussion. The capability of the leader and the dynamics of the group also affected role variation.. Keywords: cooperative learning, peer interaction, role variation. III.

(8) 目次誌謝 ........................................................................................................... I 摘要 ..........................................................................................................II Abstract ................................................................................................ III 目次 ........................................................................................................ IV 表次 ........................................................................................................ VI 圖次 ....................................................................................................... VII 第一章. 緒論 ........................................................................................ 1. 第一節. 研究動機 ........................................................................... 1. 第二節. 研究目的與待答問題........................................................ 3. 第三節. 名詞解釋 ........................................................................... 3. 第四節. 研究範圍與限制 ............................................................... 5. 第二章. 文獻探討 ............................................................................... 7. 第一節. 社會建構主義與科學學習 ................................................ 7. 第二節. 合作學習與同儕互動...................................................... 17. 第三章. 研究方法 ............................................................................. 39. 第一節. 研究流程 ......................................................................... 39. 第二節. 研究情境與研究對象...................................................... 42. 第三節. 研究者角色 ..................................................................... 44. 第四節. 資料收集、編碼與分析 .................................................. 44. 第四章. 研究結果與討論 ................................................................ 53. 第一節. 從時間因子看角色變化 .................................................. 53. 第二節. 從任務性質看角色變化 .................................................. 64. 第三節. 個案探討 ......................................................................... 81. IV.

(9) 第五章. 結論與建議 ....................................................................... 101. 第一節. 結論 ............................................................................... 101. 第二節. 建議 ............................................................................... 108. 參考文獻 .............................................................................................. 113 附錄 ...................................................................................................... 121 附錄一. 課室觀察日誌.................................................................. 121. 附錄二. 回饋問卷 ......................................................................... 122. 附錄三. 角色分析過程記錄 .......................................................... 124. 附錄四. 任務內容總表.................................................................. 130. V.

(10) 表次表 2-1-1. 建構主義與傳統知識論對於科學學習觀點之比較表 ............ 10. 表 3-2-1. 兩門科學通識課程任務總表 .................................................. 43. 表 3-4-1. 資料編碼方式 ......................................................................... 47. 表 3-4-2. 角色類型分類標準 ................................................................. 49. 表 3-4-3. 互動模式分類標準 ................................................................. 51. 表 4-1-1. P 課程中五項任務各組角色變化總表 .................................... 54. 表 4-1-2. M 課程中五項任務各組角色變化總表................................... 57. 表 4-1-3. 兩門課程角色變化差異整理 .................................................. 60. 表 4-1-4. 兩門課程角色變化比例 .......................................................... 62. 表 4-1-5. 兩門不同課程之各組互動模式總表 ....................................... 62. 表 4-2-1. 任務性質分類標準 ................................................................. 65. 表 4-2-2. 任務類型分類結果 ................................................................. 66. 表 4-2-3. 專題導向任務各角色數量表 .................................................. 67. 表 4-2-4. 任務三各組成員角色定位表 .................................................. 69. 表 4-2-5. 議題導向任務各角色數量表 .................................................. 70. 表 4-2-6. 任務六和任務十的各組成員角色定位表 ............................... 74. 表 4-2-7. 專題導向任務之角色比例總表 .............................................. 76. 表 4-2-8. 議題導向任務之角色比例總表 .............................................. 76. 表 4-2-9. 兩種不同任務之角色變化差異整理 ....................................... 79. 表 4-3-1. P 課程第一組和第二組成員角色比較表 ................................ 86. 表 4-3-2. M 課程第二組和第八組成員角色比較表 ............................... 92. 表 4-3-3. P 課程第二組成員角色總表 ................................................... 95. 表 4-3-4. M 課程第一組成員角色總表 .................................................. 98. VI.

(11) 圖次圖 3-1-1. 研究流程圖 ............................................................................. 41. 圖 4-1-1. 不同課程互動模式類型比例圖 ............................................... 63. 圖 4-2-1. 專題導向任務各角色所佔比例圖 ........................................... 68. 圖 4-2-2. 任務一和任務二角色比例變化圖 ........................................... 71. 圖 4-2-3. 任務六～十角色比例變化圖 ................................................... 72. 圖 4-2-4. 積極參與和消極、不參與的角色人數變化圖 ........................ 73. 圖 4-2-5. 專題導向任務角色比例變化圖 ............................................... 77. 圖 4-2-6. 議題導向任務角色比例變化圖 ............................................... 77. VII.

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(13) 第一章. 緒論. 本研究旨在探討大學生在不同科學通識課程中，所產生的成員角色及其變化情形。本章中先說明本研究之研究動機，進而引出研究目的及待答問題，並對重要名詞解釋加以界定，最後，再就研究範圍與限制予以探討，以呈現對本研究之初步了解。. 第一節. 研究動機. 受到社會建構主義興起的影響，學習的過程開始受到極大關注，其所抱持的主要觀點為：知識是透過人與人之間互動的過程以及個體與社群的對話所產生，即同儕之間的社會互動在個體的心智發展扮演關鍵的角色。互動學習論者，也認為學習是個體的內在心理歷程與外界的文化、社會情境互動，進而達到個人建構概念和認知發展的目標。因此，小組合作學習是目前實務上常用的班級組織與運作的型態，目的是為了讓學生在小組團隊中一起進行學習、互相幫助進而達到共同的學習目標 (黃政傑、林佩璇，1996)。且目前國內實施之九年一貫課程，在培養學生所需的十大基本能力中，包含了表達、溝通與分享以及尊重、關懷與團體合作，這二項指標所強調的就是合作學習的重要性。師生和同儕之間的溝通、論證、協調、澄清以及再建構的過程，對彼此的知識建構都有極大的正向幫助。在目前科學教育研究領域中，強調以社會互動的方式來進行科學學習的相關主題，已經受到廣泛的探討。在教學上，可利用小組合作的策略，經由同儕討論、解說或質疑的歷程中，充分提供學生建構知識的機會。早期的研究，大部分著重在小組合作學習與教學、學習動機、學習. 1.

(14) 成效、概念學習的關聯性。在這些研究中，大多認為採用小組合作學習的方式來進行教學，可以提高學生在科學學習上的動機與興趣。每個小組成員依照個人不同的專業才能，彼此分工合作，可以激盪出許多新的思考方式及想法。合作學習的相關研究也指出，教學上採用小組合作學習的策略，對學生在科學學習上的學業成就、學習動機與態度以及班級氣氣等都有一定的幫助 (Johnson & Johnson, 1990; Sharan & Shaulov, 1990; 洪蓉宜，2002)。但相對的，另外有一些研究指出，在小組內的學生互動中，由於權力和地位造成不同階層的關係，也會影響學生互動的模式，進而導致學習的資源與機會分配不均的現象 (Bianchini, 1997; 邱旻昇，1999; 蔣佳玲，1999)。兩相對照之下，在科學學習中提倡小組合作必要性的同時，也必須考慮組員在組內互動扮演不同角色時，所導致的組內地位和權力結構差異，是否會影響小組合作效能，並對從事科學學習是否有利。近年來，有關科學學習中同儕互動模式的研究，已有增多的趨勢，不過大部分是針對學習成效作探討。比較深入的研究，有以不同的教學策略來看互動的歷程或類型，或是討論有哪些因素會影響同儕互動。但其中針對小組成員角色類型做探討的研究屬於少數，且僅止於定義並區分出小組中存在的角色類型，並沒有進一步討論不同課程內容是否會造成小組成員的角色變化。由於研究者在不同的大學科學通識課程中，察覺小組成員的行為表現有明顯差異，有深入探討的價值。例如：不同的科學通識課程內容，是否會影響學生在組內角色的變化？組內成員的角色變化是否會影響小組效能？故本研究想要深入探討大學生在不同的科學通識課程下，其學習行為和角色類型的差異。期望藉此瞭解科學課程的性質在小組成員的互動及角色類型上所具有之影響力。. 2.

(15) 第二節. 研究目的與待答問題. 本研究之目的，是希望藉由觀察大學生在參與科學領域通識課程中各種小組學習任務的行為表現，以瞭解學生在不同科學學習課程中小組成員之角色及其變化情形。待答問題如下：一、在不同科學通識課程下，小組成員的角色及其變化為何？二、在不同科學任務類型下，小組成員的角色及其變化為何？三、影響小組成員角色及變化的其他因素為何？. 第三節. 名詞解釋. 一、科學通識課程通識教育的目的，是使學生除了學習專業技能之外，能夠擴展對於其他領域的認識，如：人文、科學、藝術等等，獲取能運用在生活中的基本素養，使學生在未來執行個人的專業時，能夠有更宏觀的思考方向及正確的價值觀。故本研究所指的科學通識課程，即是為了增加大學生對於科學領域的認識，藉由各小組的專題研討、資料收集、實作、展演、辯論、專家諮詢、同儕互評等過程，培養其基本科學素養內涵、基本探究技能及批判思考的能力，並對當今的科學議題與相關的科學知識有更深入的瞭解。. 二、科學學習任務類型本研究中的科學學習任務是指在分組學習活動中，教師規定學生必須進行的工作，例如科學專題研討、科學遊戲設計或是針對當代科學熱門議題作資料收集及論證。因任務性質的不同，可將老師所實施的分組學習活動分為專題導向及議題導向，茲分述如下：. 3.

(16) 1.. 專題導向任務 (project-based task)：本研究中專題導向任務的進行過程，主要是學生依照老師的要求，在教師的引導以及小組的合作與討論下，設計多元化的活動或做出具體的成果，例如：完成科普文章寫作、拍攝科普短片、設計科學闖關遊戲等，來達成大眾科學教育的目的。. 2.. 議題導向任務 (issue-based task)：本研究中所指的議題導向任務，則是藉由科學相關議題，讓學生在教師的引導說明下，先在小組中針對不同議題收集資料並共同討論，再藉由辯論或是小組發表，使參與者對此議題做深入的論證與意見交換，並在互動的過程中，建構想法以及反思。. 三、角色類型個人在合作學習的團體中，會因任務、地位和責任等因素的差異，顯示出不同的特質和行為表現，即為個人角色類型。而本研究中所提到的角色類型，是以國內吳筱芸 (2010) 的研究為基礎，依據成員在小組中的參與情形，將角色分為四種類型，包含：主導者、主動參與者、被動參與者和旁觀者。. 四、小組效能本研究中所提到的小組效能，是指整個小組合作完成學習任務的能力和效率。當小組成員之間能夠彼此提供資源，相互幫助，共同擔負學習責任時，即能充分發揮小組效能，提高任務完成效率，並得到較佳的成果品質。且在完成任務及分享學習成果的過程中，也能使每個組員得到更好的學習效果。. 4.

(17) 第四節. 研究範圍與限制. 由於人力、物力與時間等因素的影響，本研究有其範圍和限制：本研究屬於參與性觀察研究，以研究者擔任教學助理之課堂，進行為期一學期的課室觀察，研究時間從民國一百年二月開始，到民國一百年六月結束。觀察範圍包含兩門科學通識課程，代號分別為 P 課程和 M 課程。以 P 課程二十一名和 M 課程十五名，共七個小組、三十六名學生為研究對象。每一門課各有五個任務主題，分別觀察十週，共二十節的小組討論活動。因此兩門課程總計有十個任務主題，共二十週、四十節的討論活動。本研究的對象為便利取樣，是就近以研究者擔任教學助理之課程學生作為研究對象。參與的學生人數不多，且學習背景均為相同的學校與任課教師，因此本研究之結果，不適合對不同年齡、地區等學習情境差異過大的學生做過度推論。此外，受限於研究規模與學習任務類型，本研究所蒐集的資料與分析方式，可能會因社群情境的差異而有所變化，因此不宜對研究結果做過度引申。. 5.

(18) 6.

(19) 第二章. 文獻探討. 本研究的文獻探討共分二節，第一節探討社會建構主義與科學學習之間的關聯，先從社會建構主義的理論基礎談起，再更進一步從社會建構主義的觀點來看科學學習以及科學知識的建構，以及建構取向教學策略所提供的學習機會。第二節，針對社會建構主義延伸應用在科學學習上最普遍的合作學習方式做深入的探討。首先介紹合作學習的定義與類型，再深一層來看合作學習中的小組互動模式，最後討論影響同儕互動的因素。期能透過以下的文獻探討，了解相關研究的結果與發現，以作為本研究的研究基礎。. 第一節. 社會建構主義與科學學習. 一、社會建構主義 (social constructivism)的理論基礎社會建構主義的理論基礎，是源自北美的心理學家、認知學家、人類學家和語言學家等，由 Vygotsky 的著作所發展出來的。Vygotsky (1978) 提出的認知發展理論基本主張為「社會起源說」，認為認知功能是由社會互動所媒介。他指出個體的思考活動，是先由人際之間的歷程 (interpersonal process) 開始，然後才內化為個人內在的歷程 (intrapersonal process) ，可見外在的社會互動和個人心理歷程之間存在著密切的關係。其所抱持的學習觀點為：人們的學習，是受到成長過程中的各種情境因素的影響，著重在他人、環境與個體學習之間的關係，強調社會互動對學習的重要性。由此可知，建構主義學者的學習觀點，是強調學習者需透過對生活. 7.

(20) 中經驗的詮釋，以個人建構與社會建構的方式來建構知識 (Jonassen, 1999)。知識的獲得要由學習者主動在其生活情境中去建構，而所建構出來的知識也必定和個人的先前經驗有關 (林麗羨、陳龍川，1996)。因此，想要瞭解個體的認知發展時，不能忽略個體所在的社會文化背景 (Driscoll, 2005)。 Vygotsky 曾進一步把人類的「心智功能」區分為低層次與高層次功能：低層次心智功能為人類與高等動物都擁有的，包含的是反應式專注、感覺、聯想式記憶和知覺動能智慧，這些功能不受文化影響，是屬於生物遺傳性因素。而高層次心智功能則是人類所獨有，是有意義且經過中介和內化的行為，包括被中介的知覺、邏輯性思考、集中的注意力和有意義的記憶。高層次心智功能是在社會文化影響下所發展的產物，影響高層次心智功能發展的因素除了遺傳性的低層次心智功能，還有語言及社會環境 (吳慧珠、李長燦，2003)。高層次心智功能的形成歷程，是由人與人之間共享的經驗轉移到個人的經驗，簡言之，高層次的心智能力必須透過教育和社會互動的過程才能發展。Vygotsky 比較重視高層次心智功能的發展，且認為高層次的心理歷程是由外在操作的實際活動「內化」 (internalization) 而來。因此可依據社會建構的理論，以社會互動的方式作為內化學習內容的媒介。外在運思 (external operation)，是用具體的事物或活動來幫助個體思考的過程，例如：用手指加減數字。所謂「內化」，就是將外在運思在腦中重新組織的活動，例如：把手指加減數字轉為心算，也就是指外在具體的運作會於內在的心理層面重新建構 (陳淑敏，1994)。強調學習者會自己建構知識，而不是只被動的複製別人呈現給他的資訊，這種有意識的行為，由人與人共享的經驗轉移到個人的經驗，受人的意志所監控。而每個高層次心智歷程的發展，也都須先經過人際互動 (inter-psychological) 的社會性層次，將原本的知識和能力加以解構、再. 8.

(21) 建構後，內化於個體中，成為個人內在的思惟和觀點，也就是個體內在心理層面 (intra-psychological) (柯志忠，2000)。另外，Super and Harkness (1986) 也提出「發展利基」 (developmental niche) 的概念，在談到人類發展時，必須同時考慮心理層面和社會文化層面的重要性。個體的認知發展是自然、社會、歷史、文化和智慧的結果，根據此理論，對人類認知的探索應不只是以個體的人為基礎，還必須考慮社會情境與文化脈絡等因素 (朱則剛，1994)。從社會建構論而言，新知識的建構，是來自同儕間觀點與意義的相互討論與交換。所以，學習應該是一種共同參與的社會化過程，而不是僅存於個人的知識組成過程 (劉宏文，1996)。總而言之，從社會建構主義的理論，可以理解到：學生的學習不能只考慮個人因素，在整個成長過程中所有環境、文化與社會的刺激，以及與同儕之間人際互動和想法觀點的討論與交流，都是構成個人認知發展的重要推手。. 二、社會建構取向的科學學習科學知識是種符號象徵，也是一種社會協商的結果，經由社群對話、論證所形成，深受文化脈絡和社會價值觀的影響 (Kuhn, 1970；Brady & Kumar, 2000)。也就是說科學的觀念及理念，不單是來自個體與環境的互動，並且得接受社會情境的檢視 (Bingle & Gaskell, 1994)。而社會建構主義的理論，也秉持同樣的觀點，重視社會互動對學習的重要性。相對於傳統的填鴨式教育，建構主義認為個人知識的建構，是在成長過程中累積的先備知識以及人際間的社會互動，兩者交互作用下所形成。因此，建構主義的教學思潮在近幾十年來，受到很大的重視，甚至可說是當今科學教育理論的主流。. 9.

(22) 依據建構主義的基本理論，以下進一步比較建構主義和傳統知識論對於科學學習的不同觀點 (Brooks & Brooks, 1993)，如表 2-1-1。表 2-1-1 建構主義與傳統知識論對於科學學習觀點之比較表 (引自吳穎沺，2003) 傳統知識論認知的目的.  事實的記憶與累積. 建構主義  處理生活經驗、連結先備知識. 學習者角色.  學習者如同一張白  學習者帶著本身已有的紙進入學習環境。  被動學習知識。. 觀點、想法進入學習環境。.  接收科學知識的意  知識的主動建構者。義。.  協商科學知識的意義。.  同學是競爭者。教師角色.  同學是合作者。.  科學知識的傳播者。  學生建構科學知識的促  完整科學課程內容的呈現者。. 進者。  學生達成認知平衡之媒.  嚴格遵守規定的課程。. 介的提供者。  修改規定的課程使之適合教學情境。. 教學策略.  講述式教學（課本、  蘇格拉底式的詰問對實驗記錄簿、文字敘. 話、互動、類比教學、. 述）。. 使用隱喻、實物模型、.  學生大部分是獨立學習。評量方式與目的. 多元詮釋。  學生小組合作學習。.  透過量化評量，以正  透過多元評量、觀察的確的答案來確定學. 方式發現學生的深層思. 生的學習成效。. 考。. 10.

(23) 與傳統知識論比較起來，可以發現建構主義下的科學學習觀點是以學生為中心，重視學生的先備知識，強調同儕之間的合作與協商，教師只是在旁協助促進學生建構科學知識，並採用多元性的評量方式。故建構論的觀點認為，科學學習需要透過對話、討論的方式，提出不同的想法來不斷刺激大家進行更深層的思考。並在彼此質疑論證的過程中，提出各種不同的方式解決問題，澄清心中的疑問。 Solomon (1994) 明白指出科學概念雖然是由個體所持有，但在改變個人科學概念的過程中，同儕的支持與達成共識的社會因素是非常重要的，這些社會因素，或許是影響學生進行科學學習與科學態度中主要的因子之一。由此可推論，讓學生在社會情境中透過與他人的互動進行學習，會比個人單獨進行學習，要來得有效且有意義。由於社會互動在科學學習和科學知識的建構上，扮演了相當重要的角色，若想促進學生之間的互動與對話，教學上則會應用小組合作學習的策略。從科學史的角度也可以了解到，近代科學問題的複雜性已非一人可以獨自研究解答，重要的發明與發現都需要經由團隊合作，透過研究人員之間的合作與互動產生。所以教師若能營造一個良好的科學社群，也就是為學生提供一個良好的學習環境，不但可以適時的給學習者支持和鼓勵，並且還可以在互動的歷程中相互桃戰、質疑以激發科學思考，協助學生科學知識的建構 (曾志華，1998)。但目前台灣的自然科學領域的課程，大多還是採用傳統的教學方式，幾乎沒有給學生主動建構知識的機會。因此，若想要落實建構主義觀點下的科學學習方式，在教學策略上，教師除了以提問、對話、互動以及實物模型等多元詮釋方式之外，小組合作學習是則最主要的關鍵。因小組合作學習可促進同儕間的社會互動，進而幫助個人建構科學知識及高層次心智功能的發展。教師若能將. 11.

(24) 小組合作學習的教學策略運用得宜，對學生的科學學習會有相當大的助益。. 三、建構取向教學策略所提供的學習機會建構取向科學教育在實務上常應用的教學策略，大略有下列幾種：探究教學、創造性問題解決、批判性思考教學、STS 教學、小組合作學習等(黃信源，2006)，每一種教學策略均提供學生多層次的學習機會，以下大略分項探討： 1. 創造性問題解決近年來科學教育強調培養學生解決問題的能力，目的主要在訓練學生如何思考問題，並運用所學知識來解決問題。所以有些教育學者乃將解決問題視為一種高層次思維能力 (High order thinking)，並主張透過問題解決之思考歷程來培養學生的科學素養 (洪文東，2006)。 Parnes (1967) 從「創造」的觀點，針對問題解決之歷程提出創造性問題解決 (Creative Problem Solving, 簡稱 CPS）教學模式，包括五個階段：(1)發現事實 (2)發現問題 (3)發現構想 (4)發現解決方案 (5)接受所發現的解決方案。之後 Treffinger 和 Isaksen (1992) 又將 CPS 流程修正為六個階段：(1)發現困難 (2)發現資料 (3)發現問題 (4)發現構想 (5)發現解決方案(6)接受所發現的解決方案。從 CPS 流程中，發現創造性問題解決的教學模式，可以提供學生發現問題、思考解決方案、以及發揮想像力和創造力等不同面向的學習機會。. 12.

(25) 2. 批判性思考教學批判性思考 (Critical Thinking) 是一種有目標、有系統的探索思考，思考時要兼具理性與正確性，且經歷問題解決及資料檢索等過程，包含對情境的澄清、詮釋、分析、推論、評價、自我調整及整體觀等能力 (歐姿妤、梁偉明、黃貞觀，2003)。從科學教育的角度來看，採用批判性思考教學策略，可以透過同儕間的合作學習和師生間的互動，讓學生有不斷質疑與發問的機會，運用批判思考的知識與技巧，對既定的事物或資料進行價值澄清及分析詮釋的過程，進而解決問題。 3. STS (Science, Technology, and Society) 教學美國推行 STS 教育時的主要代表人物之一，國外學者 Yager (1990) 對 STS 的定義為，將科技當作科學與社會之間的橋樑，以全球、全國或地方上與科學相關的社會問題，來設計科學課程，讓學生對這些與科學相關的社會議題，產生興趣以及好奇心，進而以科學的態度、科學的探究過程和科學的概念，來解決問題並產生創造力，進而應用於社會之中。由上述定義可知 STS 教學是從生活中的不同視角，尋找與科學相關的問題做為核心來進行教學和探討，讓學生進而將習得的科學知識、態度和技能運用於社會之中。這樣較為生活化的教學方式，可以使學生有機會思考目前的社會和生活中，爭議性較高、較有趣或是尚無定論的科學議題，再進一步學習如何運用相關資訊、科學知識甚至創造力，來嘗試解決目前真實生活中所面臨的問題，並從同儕之間的討論和交流，提升自己對 STS 相關議題的覺知。. 13.

(26) 4. 探究教學美國科學促進協會 (American Association for the Advancement of Science [AAAS], 1989, 1993) 和國內的教育部 (2008) 均主張科學教學應提供給學生較多探究自然的機會，使他們可以在探索的過程當中，去理解科學概念、發展科學知識並瞭解科學探究的歷程與重要性，並從中培養科學探究的技能。 Bybee (2011) 提出教師在進行科學探究教學時必須提供給學生以下的學習機會，包括：提出問題 (asking question and defining problems)、發展並使用模型 (developing and using models)、提出計畫並實際進行調查活動 (planning and carrying out investigations)、分析及詮釋資料數據 (analyzing and interpreting data)、運用數學及電腦思考 (using mathematics and computational thinking)、建構解釋與設計解決策略 (constructing explanations and designing solutions)、運用證據進行論證 (engaging in argument from evidence)、獲得訊息並進行評價與溝通 (obtaining, evaluating, and communicating information)。當學生有機會經歷上述科學探究的歷程，對於建構科學知識會有相當的助益，對科學概念也會有更深的理解。 5. 小組合作學習：基於 Vygotsky 的社會建構論的觀點，認為知識的建構必須透過同儕之間的人際互動和討論交流。故建構主義下的科學學習觀點強調學生可以透過對話和互動的方式，各自提出不同的見解來刺激同儕之間的思考，而小組合作學習則是目前教學上常會應用的策略。在小組合作學習的教學策略中，提供學生大量與同儕互動和合作的學習機會，他們不但可以在反覆的論證和探討中，進行個人的知識. 14.

(27) 建構，增加對科學知識的理解；也能有機會從其他同儕的操作、示範，或是提出的不同觀點，來反思修正個人還不夠成熟的想法或行動方式，擴展個人的思維和視野。上述五種建構取向的教學策略，在國內科學教育實務上的相關研究中，對於學習成效、學習動機、學習興趣及學習技巧等都有相當正面的影響。在創造性問題解決策略方面，李金樹 (2006) 在針對國小六年級學生實施創造性問題解決訓練課程之後，學生在問題解決能力及「科學創造力測驗」的得分和表現均較佳。對於學習內容、學習心得、學習興趣、學習感受與能力的培養方面，學生也給予較正面的肯定。而張雅婷 (2006) 在國一生物課程之教學活動中，發現運用創造性問題解決策略有助於學生擴散思考、收斂思考與創造性問題解決能力的提升，「對生物學的態度」的分量表也優於一般教學組。學生對此教學模組的觀感與看法大多較為正向，並認為可提昇其問題解決的能力。蔡子祥 (2008) 也發現高中一年級學生在接受 CPS 教學之後，實驗組學生在創造性情意特質和認知特質中均顯著優於控制組。學業成就的表現與控制組未達顯著差異，可見對學生在物理課程的學習上並不會造成負面影響。多數學生對於 CPS 課程給予正面的評價，覺得內容適切，學習歷程感到有趣且新奇，對於創造思考與問題解決能力有所助益，能激起對物理的學習興趣。從上述研究可知，此策略能夠提升學生的問題解決能力、創造力、學習興趣及學習態度。而有關批判性思考教學的研究中，陳佩雯 (2004) 讓國小五年級學生以合作學習方式進行批判性思考教學，發現能幫助學生在批判思考能力、批判思考傾向方面，有正向之提升。另外，吳文龍 (2005) 同樣以國小五年級學生為研究對象，採創意與批判思考教學法為教學架構，研. 15.

(28) 究結果可知此種教學對於學生的學習動機有正向的影響，且自然科學習動機、自然科批判思考與科學創造力三者具顯著相關性。在 STS 教學的應用上，翁正鴻 (2001) 應用 STS 教學策略於大學通識課程中，研究結果顯示，學生對相關科學概念的理解有明顯增進，對相關社會性資訊也有更多層面的認識，且大多數學生都得到豐富與正向的學習經驗。而鄭可偉 (2002) 發現接受 STS 教學的國小五年級學童，其科學本質的觀點較一般教學的學生趨向於當代的觀點；對於提昇學童自然科學習動機也有正向的效果。大部分學生對自然科學習的心得與態度也較一般教學有正向的效果且有較高的興趣。顯示 STS 教學可以幫助學生理解科學概念、豐富學習經驗及提升學習動機。在探究教學方面，張淑涵 (2008) 在自然與生活科技學習領域，對國中一年級學生實施融入對談的探究教學，研究結果顯示，34 位學生中有 28 位學習動機提昇，且研究班級的學習成就呈現逐漸上升的趨勢，尤其是低成就的學生，進步最明顯。沈冠名 (2012) 在國小五年級自然與生活科技學習領域實施對話取向探究教學的研究結果中，也發現學生在口語表達能力方面，變得更願意分享想法，對話品質也更加成熟，且學生在觀察、實驗記錄、科學解釋等探究能力方面都有所成長。顯見探究教學可以增強學生的學習動機和學習成就，且表達能力、對話品質及探究能力也都能有所提升。小組合作學習的相關研究中，楊明達 (2003) 用合作技巧教學與合作學習模式，對國小六年級學生進行自然科教學，發現實驗組學生在合作技巧、人際關係的表現達到了顯著性進步，且學習成就的表現超越控制組，並達成 15 項能力指標。而方國榮 (2009) 採用合作學習教學策略進行國小五年級的自然科教學，發現合作學習教學組學童的學習成就、「對科學的態度」、學童合作技巧之「工作技巧」與「社會技巧」均顯著. 16.

(29) 優於一般教學組。可見小組合作學習對學生之學習成就、學習態度、及合作上的人際關係和社交技巧均有增強的效果。從上述的相關研究中可知，建構取向的教學策略對於學生的科學學習有相當明顯的幫助。因此本研究情境中的兩門科學通識課程的設計理念，即將這五種教學策略融入在課程活動及任務內容之中。學生必須在小組合作的互動模式下，針對社會及生活中的科學相關議題進行探究，運用創造力和知識來解決發現的問題，並在問題解決的過程中，對所有收集到的訊息作批判、分析和澄清。在這樣的課程設計中，能提供學生多面向的學習機會，營造出適當的學習情境，使學生能投入在學習活動當中。由於兩門科學通識課程均以小組合作為主要學習方式，故下一節將針對小組合作學習做相關文獻的探討。. 第二節合作學習與同儕互動一、合作學習的定義與類型近來有許多研究闡述了社會互動在科學學習中的重要性。愈來愈多的科學教育研究站在社會建構的立場，支持應讓學生透過諸如討論一類的社會活動進行科學知識的建構 (Alexopoulou & Driver, 1996; Richmond & Striley, 1996; Shepardson, 1996)。社會建構主義之應用，在實務上以及大部分的研究中，都以合作學習為主要教學方式，因此以下針對合作學習的定義與類型、小組內互動模式、以及影響同儕互動的因素來做深入討論。. 17.

(30) （一）合作學習的定義關於合作學習的定義，學者的看法不一，以下歸納國內外學者對合作學習的看法來做說明： Willis (1992) 把合作學習定義成一種教學策略，教師在授課後，把學生分成小組，讓學生在小組裡一起學習，以達到個人績效與小組目標。一般來說，在合作學習的模式下，是由每個成員提供自己的想法，在合作的情境下，對課程主題提供不同的解釋和進行方式，以獲得不同面向的認知思考刺激，在質疑、提問與討論的人際互動過程中，可以不斷精鍊產生獨特的發現。Sharan 和 Shachar (1988) 則認為合作學習 (Cooperative Learning) 是將學習活動的設計精緻化，透過小組成員之間的分工、合作和社會互動，學習包含認知和情意兩個層面的課程內容，彼此間相互倚賴且一起分享學習的樂趣，達成共同的學習目標。而 Slavin (1995) 則認為合作學習是一種系統化、結構化的教學策略，這種學習方式適用於大部分的學科及不同的年級。教師會將不同能力、性別、種族和背景的學生，分配在各小組中一起學習。這樣特質各異的學生組成，會在小組互動時激盪出更多不同的想法。國內學者黃政傑和林佩璇 (1996) 認為合作學習是採取異質分組的方式。且教師要安排適當的合作學習情境，並將合作技巧納為學生的學習目標之一，引導小組成員彼此相互依賴、幫忙及分享資源，每個成員都必須對學習負起責任。林生傳 (1998) 則認為合作學習是結合教育學、社會心理學、團體動力學等的一種分組教學設計，主要利用小組成員間的分工合作、互相支持去進行學習。目的在使學習活動成為共同合作的活動，其成敗關係到整個團體的榮辱。. 18.

(31) 綜上所述，學者們對於合作學習的看法，即使定義不盡相同，但可歸納出幾項合作學習的特質：包括團體合作過程、異質分組方式、個人需負擔學習責任協助團體達成目標、合作的社會人際技巧、面對面的互動和積極的相互依賴 (黃政傑、林佩璇，1996)。簡言之，在合作學習的教學策略下，小組成員可以彼此合作、互動、分工、激發創意，共同達到小組目標並分享學習成果。. （二）合作學習的類型有關合作學習的類型有許多種，以下就常見的四種來探討 (周惠玲，2002)： 1.. 同儕交互指導教學法 (Reciprocal Peer Tutoring，簡稱 RPT) 為 Fantuzzo 於 1986 年所發展出來的方法。兩名學生一組，輪. 流擔任「指導者」和「學習者」的角色，在學習中互相提問、確定答案並訂正答案。強調小組結構化的參與任務、同儕間的社會支持與鼓勵學生面對學習焦慮與挫折等關係等。 2.. 共同學習 (Learning Together，簡稱 LT) 共同學習法是 Johnson & Johnson 於 1987 年所發展出來的。由. 4～5 位學生組成異質團體，團員必須共同研讀一份學習材料，並合力接受一個測驗，此測驗所得的成績即為全組成員的成績，由此可知 LT 是強調共同研讀與分享團體努力的成果。為了增進學生更精緻的思考、並專注在學習上，分組時要盡可能分散性質類似的成員，混合學業取向與非學業取向的學生，由師生共同選擇，且採取較長期的分組方式。共同學習法除了強調學科知識學習成果的提昇，同時更注重小組運作的團體歷程，在合作技能的培養、情意教學的加強中，共同為團體的成果努力。. 19.

(32) 3. 學生團隊學習 (Student Team Learning，簡稱 STL) 由學生組成異質團體，成員在共同學習之後，個別接受測驗，再將成員測驗得分相加形成小組成績，並做為每一成員的成績。STL 強調共同研讀，共同分享個人努力的成果，故每個人都有責任精熟學習內容。教師的責任是建構一個異質小組、設計課程並引導學生在小組內合作，並以團體獎賞作為獎勵方式。其中心概念除強調個人績效責任外，也注重團體獎賞及獲致成功的平等機會。 4.. 團體探究 (Group Investigation，簡稱 GI) 為 Sharan 於 1976 年所發展出來的方法。將教學單元分為幾個. 主題，每一小組負責不同的主題，小組成員必須準備及研討所負責之主題，再向全班其它小組報告。成績評定是依照小組報告的品質及小組的團體表現為主，GI 強調小組內的分工合作與共同分享團體努力的成果。此法與 STL 最大的不同處，是它不強調以特別的團體獎勵作為激勵學生表現動機的方式，而比較關注於學生參與學習活動之內在動機 (intrinsic motivation)。所以團體探究法著重學生之間的社會互動，因學生能享受一起工作的樂趣，發展作業導向的團體規範，進而激發學習意願，使學生有成就感。綜合上述合作學習的類型，本研究中所觀察的小組合作類型即為團體探究 (Group Investigation)。因為研究者所觀察的科學通識課之課程設計，就是將課程內容分為五個主題，各組必須針對不同主題進行研討，並分工合作完成成果或提出批判的論點，再向全班發表。且團體探究注重學生的內在動機，而不以團體獎勵來提升學生參與的動力，故小組內的社會互動會深深影響團體的工作成果。在這樣的小組合作類型中，組員之間的互動與合作關係，決定了小組效能及小組成果展現的優劣。因此，團體探究類型的小組合作，可以更清楚的觀察. 20.

(33) 到，成員角色不同所導致組內互動關係的變化，是如何影響整個小組的運作。. 二、合作學習中的小組互動模式從社會建構主義的觀點來看，採用小組合作學習策略，對科學學習有相當大的助益。原因是小組合作中所產生的社會互動，在科學學習和科學知識的建構上，扮演關鍵性的角色。但隨著成員組合的不同，每個小組的互動模式也必定有所差異。這些互動模式上的差異，又會對小組成員的學習行為和態度造成一定程度的影響。以下的相關研究，就嘗試從不同的角度，來分析小組中的互動模式。在團體成員的互動中存在著各種不同的溝通模式 (communication pattern)， Johnson 和 Johnson (1991) 將成員彼此之間的溝通模式歸納為二種：統一集中模式 (Centralized) 和分散模式 (Decentralized)。統一集中模式又被稱為領導者中心模式，特點是團體中所有的訊息都會集中到一個人的身上，這個人即為領導者，在小組中會由他來掌控和解決全體的問題。若是團體的任務較為單純，則此種互動模式對於完成工作來說會較有效率。而分散模式又被稱為「團體中心模式」，特點是有關團體的資訊並不只落在某個人的身上，而是分散在每位成員之中，小組內注重全部組員的互動，且由大家共同討論來解決問題(柯靜宜、張文華、郭重吉，2004)。此種模式適用於完成複雜的小組任務，且因每個人都有機會參與工作，成員會有較強的投入動機，也比較容易獲得成就感。. 21.

(34) 國內葉蓉樺 (2000) 以期望地位理論和社會認同理論為基礎，將三個國小高年級班級作為研究對象，並同時進行量化及質化分析，來探討自然科學習小組內權力、尊榮階級分化的模式及變動。研究發現：小組結構依照層級的不同，可分為五種類型，這五種小組結構各有不同的互動模式： 1. 共和型：成員彼此之間沒有位階差異，每個成員都認為自己對小組的貢獻是最大的。因此在小組內互動的時候，每個人對自己的意見或作法都頗為堅持，誰也不願意讓誰，故在進行活動討論時，經常需要教師出面做協調的工作。 2. 一枝獨秀型：小組內只有一個成員的位階顯著高於其他成員，在科學活動進行時，執行的程序、方法皆由該成員來主導，其他成員不會擅自先動手，也幾乎不會對主導的成員提出質疑。 3. 相得亦彰型：即小組中同時存在有兩名最高位階成員。在此結構下，兩名高位階者是主要的操作者，他們會主動互相協助或分工進行任務操作。兩人只會採納彼此的意見，並不重視其他成員的意見，其他成員也只認同兩名最高位階者提出的看法。 4. 朋黨型：當高位階者有三人時即形成朋黨型小組。在此種小組中，沒有明顯的主導者。他們似乎會形成兩個小型的次團體，當其中一群在操作時，另一群大多進行與任務無關的工作。包含高位階者多的次團體，通常會先取得操作器材的機會。 5. 相形見絀型：小組中僅一位成員的位階特別低，該名成員明顯的被排擠，且被拒絕參與活動操作的過程，認為他會幫倒忙。其他成員則對操作方式是否正確都沒有把握，常要派一個人到隔壁組看過以後，才決定下一步要怎麼作。. 22.

(35) 而國外學者 Roth (l995) 從小組成員是否有參與討論及貢獻想法的角度，將小組互動型式歸納出以下五種互動模式： 1.. 對稱的互動 (symmetric interaction)：此種互動模式的所有小組成員都是平等地參與小組討論或活動，沒有特別由某一位成員來干預或調度指揮小組中的其他成員。. 2.. 不對稱的互動 (asymmetric interaction)：此種互動模式的小組，會由某一位成員來支配小組的討論。當這位主導的成員在思考、精煉自己的想法時，其他成員都不會去干擾，甚至有些成員會保持沈默，不參與小組的活動。. 3.. 變換不對稱的互動 (shifting symmetric interaction)：此種互動模式包含了上述的兩種互動。組員在此種互動中有時會平等的對談，但有時卻沒有。若是聚焦在某段互動過程時，會覺得有不對稱的現象，但整體來看，所有學生都還是有相同的貢獻。. 4.. 平行偶爾的互動 (parallel occasional interaction)：這種小組互動模式，在一開始是屬於對稱的互動，但在分配好每位成員的工作後，就會有很長一段時間，大家都只是默默各自做自己的事，偶爾會有一些互動，但互動持續的時間長短不一。. 5.. 沒有參與的互動 (no participation)：即小組中某成員從頭到尾都沒有參與小組活動。 Roth 還進一步在國、高中物理課小組互動的研究中，發現絕大. 多數的小組互動都是對稱的，只有少數學生會有不對稱的對話出現，或甚至完全沒有參與小組活動 (李怡英，2001)。但在國內的相關研究則有不同看法，沈文蓓 (1997) 分析學生是如何進行小組討論，以及學生進行討論會有哪些困難點時，發現在國小高年級學生的討論歷程. 23.

(36) 中，有將近四分之三的學生出現「沒有討論行為」的現象。且黃俊儒 (2000) 在研究中，為了瞭解學生在學習機會指標架構上的分佈，並結合社會互動與認知投入的意義來瞭解學生互動過程中的意涵時，也發現學生進行理化實驗課的過程中，大多數的小組是以不對稱的互動居多。而顏瓊芬、黃世傑 (2003) 的研究，則是分析六組、共二十五位職前生物教師，在生態學專題研究的實驗課程進行探究過程時的對話與意義，藉此確認職前生物教師在開放式探究實驗情境中與小組同儕互動之特色與學習之風貌。在深入觀察開放式科學探究過程中的互動模式時，發現有對稱互動、不對稱互動、移動式不對稱互動及平行偶爾的互動等四種不同互動類型，出現在小組科學探究學習歷程之中。且學生們互動型式的分佈並非是單一的，也就是說這四種互動的方式都可能出現在整個小組的探究過程中。顯示不單是不同的小組間會有互動模式的差異，即使是同一個小組，在不同的科學探究學習階段，也會產生互動模式的變化。以上有關互動模式的研究中，由於 Roth (l995) 所提出的觀點是以國外的學習情境出發，與國內的教育環境有些微不同；而葉蓉樺 (2000) 的研究則是以國小高年級學生為研究對象，與本研究中研究對象之年齡層差異較大，因此為了更貼近研究情境與研究對象的特質，研究者以 Roth (l995) 和葉蓉樺 (2000) 兩位學者的所提出的互動模式為基準來做修正，歸納出新的互動模式分類，分別敘述如下： 1.. 和諧理想型：成員彼此之間沒有地位上的差異，所有小組成員都是平等的參與小組討論或活動，沒有特定的成員會出面主導或指揮其他成員。. 24.

(37) 2.. 和諧領導型：小組中會有一～兩位成員來主導小組之間的討論或操作，但主導的成員仍會徵詢、採納其他成員的想法，其他成員也很樂於給予意見。. 3.. 強制領導型：小組中會有一～兩位成員來主導小組之間的討論或操作，其他成員大多會認同主導者的看法，且當主導的成員在思考或操作時，其他成員都不會去干擾，甚至是保持沈默或不參與活動。. 4.. 變動綜合型：此種小組互動模式包含了上述的兩種互動，小組成員有時會有熱烈的互動與討論，但有些時候，像是在分配完工作或是討論告一段落之後，大家就只是私下兩兩對談或默默做自己的事，甚至進行與任務無關的工作。本研究將以這四種互動模式類型，作為研究情境中各個小組互動. 模式分類的基礎，以便分析小組的互動模式和不同課程內容之間的關係。另外，從上述的相關研究中可發現，小組的互動模式有許多不同的類型，且成員之間的互動大都存在著不平等的現象，與研究者剛開始在科學通識課堂觀察時的發現類似。推測是由於小組成員在進行合作學習時，同儕間的交流和互動其實會受到課堂中很多情境因子的影響，因而造成小組互動模式的差異。下段中將會針對影響同儕間互動的因素，做更詳細的探討。. 25.

(38) 三、合作學習中影響同儕互動的因素在課堂中實施小組合作學習時，若能利用適當的策略來促進小組間的同儕互動，可以更有利於學生主動建構科學知識。以下將整理文獻中影響同儕互動的因素，並歸納出能夠有效促進小組產生建設性互動的具體策略。. （一）班級氣氛整個班級的氣氛對合作學習的效果也會有影響。 Orlich (1998) 認為在一個充滿尊重他人的班級氣氛中，會使學生在小組討論時表現出對他人意見的尊重，同時也會使學生勇於表達自己的意見。若教師能營造開放、自由與尊重的班級氣氛，有助於學生主動參與學習，同儕互動也會更顯熱絡。. （二）座位安排林佩曇 (2003) 在探討國小三年級自然科教室中，教師在教學過程中如何進行分組學習，以及學生在分組情境中不同任務活動之下同儕互動的情形時，提到座位的安排也會影響同儕的互動，若有好的座位安排則能提高學生的互動與學習。座位的排列方式要有利於兒童的面對面溝通及彼此資源的取得。張新仁 (1997) 在分析討論的技巧時提出，為了讓團體成員樂於參與討論，以圍成圓形，或彼此能相互看到和聽到的方式，互動的效果較佳。由於同儕之間的互動影響學生學習甚大，故教師在進行小組教學時，應妥善安排方便學生參與討論的座位形式，以期能獲致最大的學習成效。. 26.

(39) （三）同質、異質分組團體的組成也是影響同儕互動的因素之一，教師可以採用同質分組，也可採用異質分組的方式。小組的成員如果具有相似的特質，（如：性別、年齡、態度、學業成績……等），稱為同質性團體，反之，則稱為異質性團體。一般學者的看法，認為同質團體的凝聚力較高，但是學習效果並不一定好，在異質團體中，由於成員可以持不一樣的態度與經驗，反而討論的效果會較佳 (張新仁，1997)。同質團體雖凝聚力較高，但對學習效果卻並非都是正面的影響，推測是因小組成員特質相似時，所抱持的觀點或態度也會相當類似。若是成員們都能力佳、個性積極，可能還會彼此督促或是在討論中產生新的火花，激發出有價值的論點或成果；但若是成員們都屬於能力較低、參與度不高的特質，則可能會造成小組效能低落，無法產生有意義的交流和互動。因此教師必須依據班級成員的特質組合，選用最能夠增強同儕互動的分組方式。. （四）主題及任務類型教師分派的任務類型，也會影響小組成員的互動型態。像是日常例行性 (routine learning) 的學習任務，這種任務類型通常有清楚的程序和正確的答案，組員已經相當熟悉完成的步驟，所以可以不經由討論就獨力完成，合作、互動的必要性也就降低。 Cohen (1994) 指出，合宜的小組任務通常是非結構性的問題，不會有固定的答案，組員必須藉由小組合作，分享彼此的資源（如：訊息、知識、問題解決策略、材料、技巧等），問題才有可能順利解決。因此，同儕互動會是影響小組任務品質的重要關鍵，而任務本身就是促成組員互動的有利條件。. 27.

(40) 另外，小組的討論主題也會影響小組的互動情形，討論的主題若是封閉性問題，則只要由知道答案的組員回答即可，因為提出的意見就是標準答案，也不需再進一步討論，學生的互動就會變少；相反的，題目屬於開放性、且具有創造性、批判性等特質的話，就能刺激學生的思考，讓他們利用同儕間的腦力激盪，各自提供不同的想法，做多元且深入的討論。陳靜曄 (2004) 探討國小學生在封閉式、探究式、開放式三種不同類型的科學活動下，學生參與小組工作的情形，並分析三種類型的科學活動中，國小學生小組同儕互動的情況。發現三種科學活動中，學生投入小組工作以開放式科學活動最為頻繁。在「探究式」科學活動中，投入情形則受到教師提供的主題影響，在「開放式」科學活動中，投入情形則以小組互動為主要關鍵。最後，從小組互動情形發現：同學在「封閉式」及「探究式」科學活動進行時，多半聽從組內領導者的意見；在「開放性」科學活動中，討論的情形增多。既然開放性的任務類型可以促進小組內的互動，那麼教師在設計任務時，可採用較具爭議或是尚未有定論的科學議題，讓學生們在激烈的論證過程中，建構相關的科學知識。且任務內容的設計可以盡量多元化，讓學生在不同的任務完成步驟和不同的成果展現中，能夠充滿新鮮感，以增強參與的動機，自然就會有利於組員間的互動。. （五）小組人數 Kevin (1981) 認為學習經驗及品質會受小組人數的影響。在不同的團體目標下，適用的團體大小也會不同。黃政傑與林佩璇 (1996) 在探討合作學習的教學設計時，則認為小組大小應該遵循「由小而大」的原則，才可以協助學生循序漸進學習人際技巧和小團體技巧。也就是說，一個新的班級，在學生彼此還不認識的情況下，老師可以從較. 28.

(41) 少的小組人數開始分組，等到學生漸漸熟悉彼此時，再擴大小組人數。一般來說，在其他條件均等的情況下，小組人數愈多，組內學生能力的範圍和程度的變化會擴大，小組內可能包含不同專長和能力水準的學生，故小組越大則溝通愈困難，個人分享的溝通頻率愈低，參與機會愈少，就需要更強的人際相處與溝通技巧，適應團體的時間也必須拉長。反之，團體愈小，則組員彼此給予的意見刺激會過少，導致討論不夠深入，但優點是學生可以直接進入討論活動，適應期較短 (林萬億，1998；黃政傑、林佩璇，1996)。另外，一般認為，在科學活動中，組內人數越少，每人享有的平均資源越多，小組成員參與科學活動的機會相對較高。但 Alexopoulou and Driver (1996) 在探討希臘中學生以小組來討論物理現象的研究中顯示，兩人一組的配對討論與四人一組的組內討論，對於進步方面百分比差距不大，在退步方面前者高於後者，但在沒有改變方面則後者高於前者。研究並比較人數多寡不同的討論情形，發現在四人一組時有較多的學生會維持其原來的觀點，成員數只有兩人時，學生會比較容易改變原有的想法。由此可見，小組的規模對於科學活動進行會造成一定的影響。所以教師分組時，可依照班級成員的熟悉度以及教學內容與目標來決定小組的人數。在課程一開始，先選擇最適當之小組規模，不但可縮短學生的適應時間，也可促進同儕間彼此的溝通與合作。等學生們已經對組內的合作模式相當熟練之後，就可進一步推動小組和小組之間的合作，擴大合作學習的規模，激發他們做更廣泛、更深層的討論。. 29.

(42) （六）小組凝聚力潘正德 (1995) 在團體動力學一書中提到，凝聚力是指團體中成員彼此親近及相互吸引的程度。凝聚力高的小組有助於維繫小組成員的隸屬感，促進彼此的溝通與協調，同時，其成員較易遵守團體訂定的規範 (林佩曇，2003)。 Shaw (1992) 也認為在凝聚力高的團體裡，成員之間的溝通比較頻繁且效果較好，成員也更友善且合作精神較佳，且能對其他成員發揮較大的影響力，更有效的達成團體的目標。簡言之，教師可以適時給予小組正向的回饋，或是設計小組競賽活動，增強其成就感及榮譽感。小組中的組員也可以透過任務的平均分配，賦予成員們應有的責任感和參與感，以提高小組凝聚力，增強組員間的互動。. （七）個人能力和特質小組是由個體所組成，每位學生的能力與個人特質都會影響到團體的互動。當學生能力越高，通常較能掌握小組組員的互動情形，反之，能力較低的學生在小組的參與情形常是較為被動的。 Tudge (1990) 在探討同儕合作的文章中指出，決定同儕合作是否會使學習進步的一個重要的因素，為同儕互動時的「自信程度」 (the degree of confidence)，學生能力較高，其自信心相對提高，他在小組中所說的話具有一定影響力，則容易成為小組中的領導人物。再者，學生能力又與學習成就相關。 Cohen (1994) 認為高成就的學生通常對小組有較大的影響力，也會在小組中會被視為專家或是小組成功的重要資源。因此，通常高能力或高成就的學生，會居於小組的領導地位，而其領導方式也會影響小組成員在小組的互動情形。. 30.

(43) 章勝傑 (1999) 在探討影響同儕互動的因素時提到，學生的特質也是影響因素之一，性格外向的學生會積極主動尋求幫助，而這些學生通常較容易受到關注；相對的，性格內向的學生則比較容易被同儕所忽略。故教師在進行分組時，可以將能力較佳或是性格外向的學生，適當的平均分配在各個小組中，讓他們藉由自身的領導能力和主動積極的個性，促進小組的同儕互動，提升小組的學習動能。而小組中能力較強的組員，也可運用自身的優勢，帶領其他組員做有意義的討論，依據任務目標完成成果。. （八）個人地位由於團體位階的差異，在小組互動中，成員可大略區分為兩類角色：領導者和被領導者。在小組的學習活動中，學生可能會因為本身社會地位的差異，造成他們發表的看法受到不同程度的關注或重視，進而影響其參與學習活動時的意願和表現。葉蓉樺 (2000) 的研究，就是將組內成員的地位高低所形成的位階，依照層級的不同，把小組結構區分為五種類型，且各種類型的互動模式均不同。位階最高的成為主導者，位階最低的則為被排斥者。郭秀緞 (2003) 在一個國小六年級的班級，進行班級同儕地位對訊息合理性判斷影響之研究中發現：班級中的同儕地位高低相差懸殊，高、低地位分別集中於少數人身上。班級同儕的地位高低，會顯著影響學童對訊息合理性的判斷，大部分的學童會認為地位高者發表的言論合理性較高。由此可知，小組成員間的互動的行為和態度，與成員間的地位高低有很大的關係。造成團體位階的因素可能包括學業成就的高低、學. 31.

(44) 長學弟地位的差別、個人受歡迎受的程度等等。這些因素所形成的領導者角色，所展現的言語及行為，對於其他同組中成員的學習會產生相當的影響，也會同時影響小組互動的情形。. （九）成員角色類型在合作學習時，當小組互動達到一定的程度或時間，會因為成員間彼此不同的定位、任務和責任，以及成員之特質、學習行為和態度逐漸顯現，而形成不同的角色類型。這些不同的角色，又會持續對小組中的同儕互動造成影響。林惠瑩 (2004) 在研究不同學科類型中國小學生小組同儕互動情形，並針對小組成員角色類型探討時提到，一般在小組科學活動中所見到的角色，大都是依照其工作任務的性質予以分類，例如：記錄者、操作者、觀察者等角色。但除了依照任務性質來分類，國內外學者也分別依據不同的指標，為小組中的成員角色做定位，分別詳細敘述如下： Verderber (1995) 認為功能良好的團體中，成員要包含任務角色 (task roles) 及維持角色 (maintenance roles)。(引自曾瑞貞、曾玲珉譯，1996) 1.. 任務角色：此類型的角色會負責完成工作以達到團體目標，包括以下四種角色：（1）訊息提供者 (information giver)：是提供訊息，讓團體有討論內容的人。必須有充實的準備，並能客觀的描述。（2）訊息探詢者 (information seeker)：能夠在必要時提出問題，使成員能多發表意見，提供更多訊息，也會特別注意團體是否需要更多的訊息以供討論。. 32.

(45) （3）監督者 (expediter)：其功能在使團體討論不偏離主題，維持團體在主題上的運作。（4）分析者 (analyzer)：則是對團體所討論的內容和推論加以探究。他們會注意討論訊息的正確性、代表性、一致性及有效性，並檢查成員的推論是否正確。 2.. 維持角色：此類型的角色主要是負責讓團體維持運作的順利，包括以下三種角色：（1）支持者 (supporter)：協助成員肯定自己的參與和貢獻。在成員有好的表現時，他們會以口語或非口語的方式予以回饋。（2）調和者 (harmonizer)：將團體成員凝聚在一起。能舒緩緊張的氣氛、化解小組成員間的誤會、不一致和衝突。（3）守門者 (gatekeeper)：能協助團體溝通管道的順暢，如注意誰想發言，卻沒有機會，或是誰沒跟上討論等。而 Richmond and Striley (1996) 在分析跨學科科學實驗研究過程. 中之高中生小組對話內容時，觀察到學生投入任務的程度有所差異，出現了四種不同的成員角色，分別詳述如下： 1.. 領導者 (Leaders)：會擬定小組工作計畫，協調任務，並負責與其他小組或教師進行溝通。. 2.. 協助者 (Helpers)：也是有能力的個體，與領導者合作制訂小組計畫，並互相配合協助任務推行。. 33.

(46) 3.. 主動無貢獻者 (Active noncontributors)：雖會參與小組工作，但大多是從事與任務無關的行為，或嘲笑、挑戰其他成員在小組中的貢獻。. 4.. 被動無貢獻者 (Passive noncontributors)：很少參與小組中的活動，頂多只是複製其他成員的動作。其中，Richomond and Striley 更進一步將領者者類型區分為三類：. 1.. 包容型 (inclusive)：包容型的領導者能讓每個成員參與溝通和討論，讓成員從中建構科學知識。他會提出自己的想法，來徵詢組員的反應和意見，會謹慎考慮同儕提出的看法，也會藉由提問和鼓勵促進組員參與意見的發表。. 2.. 說服型 (persuasive)：說服型的領導者重視建立團體的規則，且大多數的時間和討論會集中在繁瑣的程序問題。當他對組員發表想法時，如果遇到挑戰，通常會詳細說明其推論、並解釋觀點的合理性，企圖改變組員想法。若是組員重複挑戰他的權威，此型的領導者有時會拒絕協商甚至離開討論現場。. 3.. 疏離型 (alienating)：疏離型的領導者讓團體的互動呈現混亂狀態，討論經常離題，成員無法從同儕互動中建構知識。此型的領導者擁有強烈自信，只要宣布自己的觀點就不理會他人的想法，和他人的討論過程中呈現疏離狀態，認為他人對小組的貢獻微乎其微。且他們常自在地討論與主題無關的事情，言行表現出不在意教室行動的態度，有時甚至對教師也有相同的情形。三種領導類型中，說服型和疏離型的領導者，太過於獨斷獨行，. 並沒有給予組員足夠的互動和協商空間，因此對於知識的建構沒有太大助益。相反的，包容型的領導者，不但和成員一同參與建構知識的. 34.

(47) 過程，還能推動組員積極參與，對學習效果的幫助最大。可知不同領導風格的領導者，會影響小組成員的學習行為還有小組的互動模式。另外，國內吳筱芸 (2010) 用民族誌研究法，以十八名國小六年級學童作為研究對象，透過問卷、個別晤談、參與者間的日常言談等資料，由不同角度來探討國小六年級學童在不同科學學習社群中所扮演的角色，並在研究結果中，依據成員在小組中的參與情形，將角色分為以下四種類型： 1.. 主導者：在科學學習社群中，主導者主要擔任接收學習任務以及安排成員分工的工作，並推動學習任務順利進行。其行為特徵是：會率先開始動作，包括領取材料、確認材料用品、規畫執行程序…等，此時小組中的其他成員通常還不會採取行動。另外，主導者通常也會是主動參與者，會積極參與操作與討論，除了主導任務流程外，也會徵詢其他參與者的意見與看法。通常各組至少都會有一名主導者，但隨著與社群成員互動方式或是個人特質的不同，其角色功能也會有所差別。. 2.. 主動參與者：主動參與者在學習社群中是最主要的執行者，對學習任務的完成貢獻最大。他們與主導者最大的差別，就是在過程中並不會干涉其他成員的行動或指派工作給其他成員，而是以仔細觀察、聆聽重要訊息與主動操作的方式投入學習，並在適當的時候提出自己的意見。其行為特徵是：會主動尋求參與學習任務的機會、積極進行學習任務、主動參與討論並提供想法，對完成任務有較高的企圖心，將精神投注於學習任務本身，協助社群順利完成任務。. 35.

(48) 3.. 被動參與者：在學習社群中，被動參與者通常採取觀察、聆聽等較靜態的參與方式，較少與其他成員互動。對社群的貢獻，顯然遠不如主導者或主動參與者。其行為特徵是：大都默默聆聽觀察或獨自嘗試，較少主動參與社群的學習活動，但卻會在下課時間自己留下繼續研究。他們大部分時間都未發言參與討論，但在教師或同儕對任務報告內容提問時，卻都能回答得出來，可見其雖然未與學習社群中的其他成員共同建構知識，但個體仍有進行本身的知識建構。. 4.. 旁觀者：在社群進行學習任務的過程中，旁觀者的肢體動作會呈現出疏離的姿態，不會接收主導者的指令，也不會趨前與其他成員互動與接觸，通常對社群沒有顯著的貢獻。其行為特徵是：不論是觀察、操作或討論，他們大都不會參與，和社群成員也很少學習上的互動。當其他成員均投注於學習時，旁觀者大都枯坐在一旁沉默不語，甚至從事與學習任務完全無關的活動，如：四處張望甚至聊天。他們不清楚任務的內容，也不清楚任務的結果。眼神與動作都與其他社群成員不同步，明顯並未參與社群的學習任務，面對社群成員或教師提問時也無法作出相對應的反應。不但未參與社群共同建構知識的歷程，自己本身也沒有進行知識建構，完全未投入學習任務，更罔論從中習得知識或技能。. 36.

(49) 研究者在做大學生科學通識課程的課室觀察時，以學生小組中成員表現的實際狀況，對照以上敘述的各種角色分類，發現吳筱芸 (2010) 研究中所提到的四種角色類型，最貼近研究場域中發生的現象。因此本研究將以這四種角色類型，做為資料分析中角色分類的基礎，以便分析兩門科學通識課程中的小組角色變化。. （十）小結小組學習中最重要的是透過同儕的互動來建構知識，所以同儕的互動會深深影響學習的效果。由上述學者的研究可看出，在合作學習的過程中，影響同儕互動的原因相當多且複雜，深受學習情境中各種因子的影響。故本研究除了會以個案來探討，個人能力特質、地位、座位安排、任務類型、和小組人數等因素對小組中同儕互動的影響之外，更將焦點專注在分析成員的角色類型。因文獻中大多是將小組中的角色做出分類及定位，但卻未進一步討論這些角色類型是否會因不同的學習情境而有所變化，且角色的變化是否會影響小組互動和效能。因此，本研究將深入探討大學生在不同的科學通識課程中，是否存在成員角色類型的差異，且這些差異對於小組內成員之互動和小組效能有何影響。以求在深入瞭解之後，能更進一步在教學上作實務的應用，藉此讓學生在同儕互動中得到最佳的學習成效。. 37.

(50) 38.