二阶段式遗传学迷思概念诊断工具的发展与效化

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1、二階段式遺傳學迷思概念診斷工具的發展與效化楊坤原張賴妙理私立中原大學教育學程中心國立台灣師範大學生物學系TEL:(03)4563171-6813FAX：(03)4563171-6849E-mail:kunyuan@cycu.edu.tw本研究旨在發展和效化二階段式之「國中遺傳學概念學習調查表」以診斷國一學生在學過國中生物之「生殖」與「遺傳」單元後所存有的迷思概念。經以隨機與叢集方式抽取之桃園縣六所國中共1606名一年級學生為樣本進行正式評測後得知，「國中遺傳學概念學習調查表」的平均難度為0.45,鑑別度指數之平均值為0.48,內部一致性信度值(Cronbacha

2、)為0.73。評測的結果分析發現，國一學生在教學後，仍對細胞分裂的意羲減數分裂的過程、基因與性狀、同源染色體與雙套染色體的定義、染色體與DNA的關係及孟德爾遺傳法則等概念存有迷思。本研究所發展之診斷工具與研究結果應可提供國中遺傳學單元教學之參考。關鍵詞：二階段式診斷測驗；國民中學；遺傳學迷思概念壹、緒論隨著科學學習心理學與認知心理學理論的發展及其在科學教育研究上的廣泛應用，一些學者已分從認知發展、個別差異、概念的學習與改變和科學解題各層面，深入探討學習者學習科學知識與思考的內在歷程，以便對科學學習與教學有更多的貢獻(Eylon&Linn,1988;Tyson,V

3、enville,Harrison&Treagust,1997)。雖然切入點有所差異，然若針對各觀點加以歸納，則可發現無論所採的向度為何，其背景都植基於有意義的學習(meaningfullearning)的論點之上(Duit,1991;Glynn&Duit,1995;Mintzes&Wandersee,1998;Tysonetal.,1997)o根據認知同化理論(cognitiveassimilationtheory)和有意義的學習之主張，學生的先前知識是影響知識學習最重要的因素。唯有在先前知識的基礎上，透過同化將瓠舊知識加以連結，如此方能達成有意義的學習(Aus

4、ubel,1963,1968)o為使以往在各科學學科的迷思概念之研究所獲致的許多結果能更有效、實際地應用於科學教室的教學上，有些學者提倡發展二階段式(two-tier)概念診斷測驗之必要性(Odom&Barrow,1995;Treagust,198&1997)。Treagust(1988,1997)指出,雖然晤談法可深入探究學生的想法，但其具有耗時費力的顧慮，故在一般班級人數多的教室中，教師較易於用以確認學生的迷思概念的方法，還是以紙筆式為多。因此，若能針對某依特定的學科內容，應用既有的研究發現為基礎，設計成紙筆式、選擇題型的二階段式診斷測驗，當更可幫助科學教師

5、了解學生在教學前、後所存的迷思概念，以對症下藥。此外，許多學者亦強調，現今的教學評量應妥善結合認知科學與心理計量的原理,發展出能夠診斷學生學習錯誤並能測知內在思考機制的認知診斷評量工具，如此方能真正幫助師生達成教與學的成效(Nichols,1994;Snow&Lohman,1989)O由此觀之，認知診斷測驗的設計的確是因符應了認知心理學發展之趨勢。迄今，二階段式設計的診『測驗已陸續發展且應用於生物(Haslam&Treagust,1987;Odom&Barrow,1995;Treagust,2000)、化學(Peterson,Treagust,&Garnett,

6、1989)及數學(黃桂君和吳裕益，1999)等學科之學習診斷。鑑於遺傳學一直被國內外的中學生和教師視為學習與教學上較感困難的部分(黃台珠,1988;Finley,Stewart,&Yarroch,1982;Bahar,Johnstone,&Hanesell,1999),而遺傳學的學習對未來生活又深具重要性(Stewart&Dale,1981),故為充分發揮國內外遺傳學迷思概念研究成果之價值，提升國中遺傳學教學之成效，二段式遺傳學認知診斷測驗的編製實有其必要。貳、文獻探討一、有意義的學習與科學概念的建構Ausubel的觀點明白指出，學習者的先前知識是影響學習最重要

7、的因素。唯有學習者能以先前知識為基礎，將新知識整合至既有的知識結構中，形成合乎邏輯、實質性的相連，才能達成有意義的學習(Ausubel,1963,1968)O從知識同化的觀點來看，有意義的學習涉及含攝(subsumption)的過程。透過上位學習(superordinatelearning).下位學習(subordinatelearning)與結合學習(combinationallearning)的途徑，學習者的知識可不斷地階層化。此外，藉由漸進分化和統整調和的作用，概念的意義逐漸被精緻化和澄清，概念間異同性的區辨也更加清楚，而是知識結構便開始呈現分支、交叉或連

8、結，漸次建構出有意義、組