「運用概念構圖之科學教學模式」在高中生物科教學的實徵研究(編輯修改稿)
2025-08-31 10:41 本頁面
【文章內容簡介】 項為「生物能量概念成就測驗」；學生生物科模擬測驗成績作為前測?？赡芨蓴_的變項為教學者、時間、及學生均予以實驗控制。本研究擬採質與量並行之法，其一以量的研究為主，主要利用「生物能量概念成就測驗」；其二則是以晤談方式蒐集實驗組學生及教師對「概念構圖科學教學模式」之看法，與量的資料互相補充參證，作進一步的分析。（三）概念構圖科學教學模式實驗組所進行之「概念構圖科學教學模式」參酌Novak與Gowin(1984)、Alaiyemola(1990)、Santhanam等(1998)、Odom與Kelly(2001)、余民寧(1997)等相關文獻，主要步驟分五個階段：；；；；。（四）研究工具本研究以「生物能量概念成就測驗」評量研究對象在生物能量概念之學習成果，此測驗工具修訂自林達森(2001)所發(fā)展的「生物能量概念成就測驗」。依高中生物課程加以修訂，修訂過程參考林達森(2003)之程序，以152位甫修畢高中生物的高中生為預試對象，以預試對象的高二生命科學學期成績?yōu)樾耍?p.01)。為深入瞭解進行「概念構圖科學教學模式」的實驗教學教師、及接受實驗教學的學生對此教學模式之看法，並獲取發(fā)展「概念構圖教學態(tài)度問卷」之基礎。晤談主題包含：運用概念構圖教學對生物概念學習之效應、對概念構圖之感受、及生物能量單元概念構圖之看法等。為求全面蒐集學生接受實驗教學後之看法，除以晤談方式蒐集質性資料外，並依據(jù)對學生及教師晤談所得之看法，設計一共含6題問題之「概念構圖教學」態(tài)度問卷，對所有實驗組學生進行問卷調查，所得資料以卡方檢定分析，所得結果與成就測驗及質性資料對照分析。結果與討論（一）「生物能量概念成就測驗」結果分析1.「生物能量概念成就測驗」共變數(shù)分析表二「生物能量概念成就測驗」敘述統(tǒng)計組別人數(shù)平均數(shù)標準差調整後平均數(shù)標準誤實驗組107.49對照組103.50總和210.34表三「生物能量概念成就測驗」共變數(shù)分析來源平方和自由度均方F檢定顯著性共變項1.26實驗處理1.00***誤差207* p.05 ** p.01 *** p.001 下圖表四呈現(xiàn)所佔比例較高(20％)之迷思概念。表四 高中生生物能量迷思概念分析比較類別迷思概念所有樣本人數(shù)（％）實驗組人數(shù)（％）對照組人數(shù)（％）光合作用1. 光合作用需要二氧化碳提供反應所需的能量。42()16()26()2. 無法區(qū)辨光合作用中光反應與暗反應之真正差異點。78()21()57()3. 光合作用中的暗反應需要二氧化碳提供能量。63()23()40()4. 未理解光反應中兩個光系統(tǒng)的運作機制及角色。186()84()102()呼吸作用5. 呼吸作用是所有生物藉以獲得空氣中能量的過程。122()47()75()6. 認為僅肺或鰓會進行呼吸作用，因為肺或鰓是呼吸器官。87()37()50()7. 未理解呼吸作用的反應過程中各種反應物之功能。89()23()66()8. 認為呼吸作用需要吸收空氣中的能量才能進行。70()30()40()9. 未能理解呼吸鏈反應之主要功能。80()40()40()10. 未能理解電子傳遞鏈中ATP形成的機制。151()74()85()11. 未理解呼吸作用由三個重要反應構成，彼此有嚴謹?shù)捻樞蛐浴?3()23()60()12. 認為檸檬酸循環(huán)主要是製造出大量ATP。69（）35()34()植物呼吸作用13. 植物各器官是否進行呼吸作用，取決於是否有孔道提供氣體進出。79()37()42()14. 植物的根可吸收土壤中的能量，不需進行呼吸作用。54()25()29()15. 植物的呼吸作用與光合作用功能相同，都是合成養(yǎng)分。58()23()35()16. 白天的時候會產生氧氣，但是在夜晚的時候則是產生二氧化碳。50()15()35()17. 認為植物呼吸作用需要陽光提供能量。64()24()40()動植物呼吸作用比較18. 認為動物與植物的呼吸作用不相同；植物的光合與呼吸作用是一樣的。107()43()64()（二）概念構圖教學歷程質性資料分析實驗組學生在進行實驗教學之前以三個生物主要概念進行練習，訓練時間約5節(jié)課250分鐘時間。本文以一位生物學科表現(xiàn)中等，實驗教學始末概念圖具相當程度進展之學生概念圖加以說明（即接受晤談學生S1）。實驗組學生進入生物能量的教學單元，圖二為生物能量單元之概念構圖成果，圖中顯示該生已由內容直述方式進步至將概念一一區(qū)分，以自己思考後之連結方式與連結詞組織相關概念及闡述概念結構關係。此外，對於那些課程中未清楚說明或統(tǒng)整，但彼此間存在重要關連的概念分支，諸如：「光合作用與呼吸作用」、「光反應與暗反應」、及「糖解作用、檸檬酸循環(huán)、與呼吸鏈」等屬於概念發(fā)展中較高階的交叉連結關係，實驗組學生
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