建構與教學 Constructivism and Teaching

第六期 中部地區科學教育簡訊

發行:國立彰化師範大學科學教育研究所 科學教育中心 生物學系/ 主編:黃世傑/ 第六期

如何協助學生產生概念轉變

張文華　彰化師範大學科學教育研究所

有教師指出：一位教師在學校中任職，若只是著眼在把書本內容教完就算完了責任，而沒有繼續進修的機會，這位教師就像是處在一個封閉的系統，久而久之，就成了一潭死水，接受不了新觀念，甚至反成了妨礙改革的阻力。但是，進一步想，即使教師們不斷進修或觀摩了許多教學，如果大家只是回到教室中依樣畫葫蘆，把人家使用的教學策略用在自己的學生身上，又會發生什麼現象呢？

每個教師所處的教學環境各不相同，這也就是教育問題複雜難解的原因之一。而在教學實務的成長方面，教師若只是具有模仿的能力，缺乏批判、反省能力的培養，在資訊爆炸的年代裡，教師就首當其衝，被繁多的策略所淹沒，惶論運用恰當的策略來協助學生學習，或教導學生擇用正確與適當的資訊。

教師所具有的批判能力或不容置疑，但是批判要有依據，不是憑情緒或個人喜好來做決定。所謂的依據，就是一種理論基礎，讓人在做參考、比較、檢討、評鑑時的立足點。有了這立足點，做判斷選擇時就能有條理且直至核心，看別人呈現的教學策略時，也才能明辨其優缺點。這就像心中有一股活動的泉源，在進行思考判斷時為你去蕪存菁、呈現真象。

在一次教學研習會中，很令人興奮的得知有教師認為將協助學生產生概念上的轉變比趕完進度更重要也更實在，深深覺得這位教師真正是在以她的理念來造福學子。但是在這裡要提出討論的是：依據這樣的理念，所呈現出的教學又是怎樣的呢？

比如說，一位教師想協助學生進行有意義的學習、產生概念轉變，但他是侷限於傳統的學習觀點，所以採用講授、示範等以教師為中心，著重灌輸知識的方式來進行教學；或由於對教學方法所知有限，因而費盡心思要「講讓學生懂」。結果，一題題練習、解說，並且運用各種教具來呈現概念，本質上卻都脫不去「學習是由解說而達成」的理論依據。

那麼，要達成概念轉變的理論依據是什麼？又有哪些方法可以達成？

Glynn, Yeany, 和Britton在The Psychology of Learning Science 一書中提出科學推理的認知模型（A Cognitive Model of Scientific Reasoning，圖一），可以供為參考。

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圖一、科學推理的認知模型。（譯自Glynn et al.）

在這樣的理論中，是認為學生的長期記憶區中原有的科學知識、技能，會在學生遇到問題時，在學生的工作記憶區中，與學生的問題、觀察、結論等，發生交互作用，待學生形成新的瞭解後，又將新形成的科學知識或技能儲存於長期記憶區中，作為後續學習的基礎。因此，學習的發生就是指必須讓學生在能產生問題、觀察或結論的情境下，給學生充分機會與時間，運用他的先有概念和技能來處理新資訊，並嘗試把新資訊融入原有知能之中，亦即達到概念轉變的目標。以這樣的三個條件來作為評估、批判觀摩所得，是不是就比較清晰且易掌握重點？

根據這樣的條件，我們再來考慮教學流程的設計，對應出來的就是：由教師或學生提供能產生適當問題、觀察、或結論的情境；激發並鼓勵學生善用原有的科學概念和技能來處理新資訊；及促成學生將新資訊融入原有知能中並評估成果。如此，可運用的教學流程就廣泛多了，事實上只要能達到這樣三個目的的流程都具有堅固的理論依據。像Karplus所提出，用在美國SCIS課程設計的Learning Cycle 教學模式（探索→解釋→應用）就是符合這些條件的教學模式。

學者所提出以協助學生產生概念轉變的策略非常多，有的強調同儕合作能促成學生建構概念間的關連；有的強調用異例來激發學生產生問題；有的強調先引出學生的先有概念，再針對學生的迷思概念來著手；有的強調運用隱喻、類比來協助學生理解...等等，只要能掌握前述一些原則，這些都是可靈活綜合運用的方法。教學可以千變萬化，講述其實是其中讓教師、學生都花費相當時間與體力卻學習效果堪慮的一種，有心協助學生學習的教師們，不仿先釐清自己的理論依據，在教學觀摩時多評估、判斷，哪樣的組合能符合上述條件並且最適於自己所面對的教學情境，如此即是達到成功教學的第一步。

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