科學模型與建模:設計建模與多重表徵的模型教學活動以增進高二學生的化學學習—以化學鍵、分子混成軌域、分子形狀與結構為例(下)/ 鍾曉蘭
鍾曉蘭
《科學模型與建模:設計建模與多重表徵的模型教學活動以增進高二學生的化學學習—以化學鍵、分子混成軌域、分子形狀與結構為例(中)》〕
n研究成果
一、教學成效分析
(一) 兩組學生教學成效比較
)。
表7:多重表徵模型組與傳統教學組三次評量兩組之間的顯著差異分析
註:1. MM組為建模+多重表徵模型組(N = 36);M組為建模+一般分子模型組(N = 35)
2. 評量1兩組進行independent-t test;評量2,3則以評量1為共變數,進行ANCOVA test
(二) 兩組學生組內教學成效分析
接著以paired-t test分析兩組學生在不同評量組內成績是否達到顯著進步,分析結果顯示,兩組在教學的歷程中每次的評量成績皆達顯著進步,詳見表8。不論是進行建模教學或是建模+多重表徵模型教學,對於學生學習共價鍵與分子結構等概念都有顯著的幫助。特別是建模+多重表徵模型組的得分率在教學中∕教學後大幅揚升至45.2/67.2%,顯示出多重表徵的模型教學活動將抽象的微觀粒子運動及VSEPR理論等抽象的概念轉為實體或動畫,可以幫助學生對於概念的理解,因此在教學後建模+多重表徵模型組達到67.2%的正確率。不過兩組學生在教學歷程中,究竟在哪些子概念上發生不同的演變途徑,仍有待研究者進一步分析。
表8:建模+多重表徵模型組與建模組不同評量組內的顯著進步分析
n結語
不論是進行建模教學或是建模+多重表徵模型教學,對於學生學習概念都有顯著的幫助。特別是建模+多重表徵模型組的得分率在教學中∕教學後大幅揚升,顯示出多重表徵的模型教學活動將抽象的微觀粒子運動及VSEPR理論等抽象的概念轉為實體或動畫,可以幫助學生對於概念的理解,因此在教學後建模+多重表徵模型組達到67.2%的正確率。
(2002)所提出的觀點一致。
在本研究中,研究者將自製的分子模型設計成具體混合模型及動作模型,將抽象的微觀概念轉為實體或角色扮演活動,可以幫助學生對於共價鍵與分子結構相關概念的理解,的確能有效的幫助學生在「化學鍵、分子混成軌域、分子形狀與結構」的科學學習與概念改變。建議科學教師教師在設計呈現模型前要先瞭解現象(phenomenon)與呈現模型之間的對應(包括相似的部分與模型限制的部份),才能使呈現模型與目標的現象達到一致性。教師在設計各種呈現模型之前,必須要思考呈現模型中每一個物件與現象中的物體的對應關係、意涵是否適宜及正確,當教師提供的表徵、呈現模型與現象的結構、行為與機制的訊息達成一致時,呈現模型則可以幫助學生進行以模型為基礎的學習。
)。
,引自劉俊庚,2002;Taber, 1995;Robinson, 1998,引自呂益準,2005;邱美虹、傳化文,1993)。
n致謝
本研究獲98學年度教育部中小學科學教育專案經費補助,特此致謝。
n參考文獻
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多媒體教材部分:沈俊卿、李偉新、林世明(2004)。探討分子軌域與形狀(台北市93年度中小學多媒體教材甄選佳作作品)。台北市多媒體教學資源中心,網址:http://etweb.tp.edu.tw/epa/paper_show。