Browsing by Author "鐘建坪"

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初探凱利方格技術診斷力概念之心智模型
(國立臺灣師範大學師資培育與就業輔導處, 2013-03-??) 鐘建坪; Jing-Ping John
心智模型為個體對於外在環境的內化表徵，用以解釋、說明甚至預測相似情境現象的發生。文獻分析發現在心智模型類型的研究中主要以晤談法以及二階段診斷測驗為主。不同於文獻方法，本研究基於Ioannides和Vosniadou (2001) 對力概念心智模型的分類，嘗試利用凱利方格技術進行 9年級學生力概念心智模型的診斷。研究結果發現: (l)經由專家與差異分析效度的槍驗，凱利方格技術可以作為心智模型的判準工具;(2) 受試學生具有不同於Ioannides和Vosniadou研究的心智模型類型;以及(3)受試學生在不同問題情境使用不同力概念模型作答。研究意涵顯示電腦工具的引介可以協助研究者判斷學習者的心智模型作為大型量化施測的基礎。
引導式建模探究教學架構初探
(臺灣師範大學科學教育中心, 2010-05-??) 鐘建坪
模型本位探究策略在不同場域學習成效之研究
(2013) 鐘建坪; Jong, Jing-Ping
模型的建構與使用在科學實務上扮演重要的角色。然而學校科學課程卻很少介紹模型、強調模型是理論建構的重要工具以及如何協助學生發展不同模型之間的轉化能力。本研究區分為兩大主題，四個部份。主題一包括部分1與部分2，主要著重在歷經與科學家相似真實性探究之8年級科展學生(N=5)，探討教師在科展建模歷程中提供模型與建模本質觀點的有無，對於學生所建構科學模型的類型、階層以及模型與建模認識觀點的異同表現。其中部份1以事後分析法進行個案研究(N=2)，探討無提供模型與建模鷹架時，科展學生建模的表現，而部分2以歷程分析法進行的個案研究(N=3)，嘗試將真實性探究的認知過程與模型與建模本質觀點納入科展建模歷程中，形成模型本位探究教學架構，探討在真實性建模的科展活動中提供模型與建模鷹架時，學生的建模表現。主題二嘗試以模型本位的探究教學架構應用在傳統課室教學(N=102)，形成本論文之部分3與部分4。其中部分3為立意取樣選取研究者任教之9年級班級，再隨機分配實驗組(模型本位探究教學組，N=37)與對照組(簡單探究教學組，N=32；與講述教學組，N=33)，教學過程中實驗組搭配建模文本而對照組搭配傳統文本，探討經過相同教師教學之後，學生對於模型與建模認識觀點、科學過程技能、概念內容、建模能力與後設建模能力之表現異同。而部份4主要藉由學生對已建模型進行證成，探討建模歷程中模型效化的概念融貫性，若學生能夠進行數據或是相關科學知識的證成，即可確認模型內部組成變因之間的關聯性，表示學生經過證成的模型之融貫程度相較於無法證成者為高。最後總結兩大主題的研究，包括部分1、2、3以及4，探討模型本位探究教學架構在真實性探究的科展歷程以及課室學習的歷程中，關於學生建模的表徵模型之間轉換的關係，亦表示如果強調實驗研究的科學建模，學生會先從巨觀現象建立起巨觀或是動作模型，接著經由資料收集與分析獲得「中觀」(meso-)的視覺以及語彙模型，最後才根據關係座標圖建立數學表徵模型，而如果只是黑板示範實驗，會忽略從「中觀模型」所能連結巨觀現象以及符號模型。研究結果顯示，彙整如下： 1.部分1為經由事後訪談之科展學生，S1與S2學生能夠在相同的探究階段建構相似的表徵模型類型，同時隨著探究時程的增加，兩位學生建構之外顯表徵模型階層逐漸提升至延伸抽象階段；而模型與建模認識觀點部份，S1與S2學生經歷師生共構之科展探究活動之後，對於模型的看法仍是屬於具體事物而非抽象思考模型，顯示只有經歷真實性探究的師生共構無法有效提升學生模型與建模認識觀點到最高階層。 2.部分2為補事後訪談研究法之缺失，透過歷程分析法探討個案學生在提供模型與建模鷹架時科展活動之表現。結果顯示在外顯表徵模型類型與階層面向，個案學生S3、S4以及S5與未提供模型與建模鷹架S1與S2建構相似表徵模型與階層。然而在模型與建模認識觀點面向上，S3經過科展建模歷程之後皆達最高層級，而S4與S5在「模型本質」以及「評價模型」皆達最高層級，而S4與S5在「模型功能與目的」以及「建模歷程」皆為階層2，主要原因為學生仍以解釋而非預測作為模型的主要功能取向。 3.對照部份1與部分2之結果顯示，經過長期真實性師生共構的科展學生皆能夠在不同的探究階段建構出相似的外顯表徵模型並且逐漸提升層級，然而無提供模型與建模觀點鷹架之學生，無法將想法視為抽象模型並透過內隱與外顯模型交互作用進行科學建模，而提供模型與建模鷹架之科展學生能夠將模型視為系統性思考的工具，並且運用在科展探究活動之中，獲得較高的階層。結果顯示模型與建模鷹架對於國中學生進行建模學習有其必要性。 4.經過不同教學模式教學之後，模型本位探究教學組學生在長時間內之「模型本質」-模型與建模認識觀點、「概念內容」-等加速度與牛頓第二運動定律以及「能力」-科學過程技能與建模能力之整體表現皆優於簡單探究以及講述教學組。然而模型本位探究教學在後設建模能力只有部份項目顯著優於其餘兩組，顯示以模型位探究進行學習活動仍然需要加強學生自我評估之表現，以及如何在過程中誘導學生原先已有的後設認知能力以促進建模學習是一項關鍵。綜合結果顯示以模型本位探究模式進行教學有助於學生不同面向的成長。 5.經過不同教學模式教學之後，學生透過情境適切的判斷證成已建模型合理性之證成融貫性表現，模型本位探究組除了在等加速度之後測未與簡單探究組達顯著差異之外，其餘部分皆顯著優於簡單探究組與講述教學組，而簡單探究組學生在等加速度延宕以及牛頓第二運動定律後測顯著優於講述教學組。結果顯示雖然進行簡單探究教學能夠讓學生獲得證成的能力，然而提供學生模型與建模鷹架並且外顯化建模歷程之教學活動更能有效提升學生證成融貫性。 6.模型本位探究教學策略能夠提供機會協助學生進行實驗活動形成巨觀模型，接著進行針對蒐集的數據繪製表格與關係圖並進行意義解釋形成中觀模型，再以建構之中觀模型與科學符號模型以及巨觀模型做比較，連結巨觀與科學符號模型。而教學歷程中額外提供學生鷹架，透過中觀模型連結巨觀現象與科學符號模型證成已建模型作為學生個人修改模型的依據。雖然文獻說明模型與建模在科學學習扮演重要的角色，然而並未提供實徵的研究說明模型與建模鷹架為什麼是一項重要的學習要素。本研究認為提供模型與建模探究學習活動，需要提供學生模型與建模鷹架作為系統性思考的工具，透過實驗為主、證成合理性以及理論模型遷移的建模歷程讓學生接觸巨觀現象形成巨觀模型逐漸建構中觀模型，再以中觀模型連結巨觀模型與科學符號模型，發展學生的科學本質、概念內容以及相關能力以呼應科學學習的三大目標。
跨年級中學生認知地圖之分析研究
(國立臺灣師範大學, 2011-06-??) 邱美虹; 鐘建坪; 張志康; 白勝安
本研究針對全國概念調查的結果進行次級資料分析(seconda可data analysis) ，目的在探索中學生的認知地圖及其形成的相關限制因素。研究的分析架構是以Hempel (1958) 描述現象觀察的理論解釋與Wellman ( 1994 )和其他學者(C峙ib-draa & Desharnais, 1998; Pe缸， Sossa， &Gutierrez, 2008) 詮釋因果推論的認知地圖為基礎。首先，研究者依據全國概念調查雙層診斷測驗試題內容(Chiu ， 2007) ，找出特定概念間的相互關係;其次，透過雙層試題的語意連結，形成不同試題選項之認知地圍的質性描述;最後，分析跨年級中學生認知地圖的分布情形，藉以瞭解學生在概念發展上的差異。本研究結果指出:一、跨年級中學生正確連結理論系統與經驗觀察的人數比例，雖然隨年級增加而提高，但是比例仍然偏低。二、在相似情境試題中，跨年級中學生受到壓力、重量以及隨機性等不同限制因素的影響，會形成不同類型的認知地圖。本研究所確認的概念限制因素可解釋認知地圖在概念圖像化的因果推論關係，而以認知地圖作為次級資料分析的研究方法所產生的限制與對研究的意涵將在文末一併討論。