改善学生遗传概念学习之研究

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1、改善學生遺傳槪念學習之硏究一應用「巨觀」-「微觀」-「符號表徵」導向之槪念改變教學模式王貞惠、黃台珠國立高雄師範大學科學教育硏究所TEL:（07）7172930轉3050E-mail:wjhjclee@netvigator.com.tw本硏究旨在了解學生可能有的遺傳槪念現況，而透過適當的教學設計，融入改善遺傳槪念學習教學法,比較改善遺傳槪念學習教學法與慣用教學法的成效,同時以問卷了解學生對硏究者所設計的教學策略的學習感受。硏究採準實驗硏究法，硏究樣本爲硏究者任教的兩個班級，各34人。資料經統計分析'結果顯示：（一）學生的遺傳先前知識欠缺遺傳學的結構性知識'尤其以「微觀」遺傳構造槪念爲主。（

2、二）改善學生遺傳槪念學習教學法與慣用教學法的學習成效比較，主要差異在於「微觀」遺傳槪念的連結性，與槪念圖的豐富性，實驗組顯著優於對照組。而在「巨觀」與「符號表徵」的槪念部份則兩組無顯著差異。（三）兩種教學法的學習過程差異經由各單元的小測驗比較，大多無顯著差異。（四）兩組學生對教學活動設計的喜好相當一致。關鍵字：先前知識、準實驗硏究法、遺傳槪念一、硏究背景、目的與問題自從1860年代奧地利天主教神父孟得爾以培育豌豆硏究首開遺傳硏究先例，歷經一百多年的努力'科學家終於在2000年將有「生命之書」美譽的「人類基因圖譜」草圖公諸於世，而將生物科技向前推進一大步。當這些資訊公佈在一般大眾傳播媒體上時

3、，我們的學生或一般民眾是否具備足夠的科學素養以理解資訊中所蘊涵的意義'是一個値得思考的問題。從英國學者Lewis(2000)或薛靜瑩(1998)的硏究中可以發現，不論國內外的學生對於遺傳槪念明顯存在廣泛的不確定和混淆，而且遺傳學習並末使受測的學生達成有效且持久的槪念學習。事實上，遺傳學的教學雖普遍受到重視，卻也是老帥覺得難教，學生覺得難學的單元(Bahar,Johnstone,andHansell，1999；黃台珠,1990;薛靜瑩,1998；黃秀英,1999)，而且針對現行國中生物課本的遺傳槪念學習捉出適當的教學方法的硏究卻非常欠缺。所以進一步改善先前硏究所建議的教學設計(黃台珠，199

4、4；湯清二，1990，2000；郭人仲，1994；黃秀英,1999)，使其能應用於當前的生物遺傳教學實屬必要。Bahar等.(1999)分析遺傳學學習困難的本質'認爲其複雜性在於遺傳學的想法或槪念存在三個不同的思考層次：巨觀(macro)'微觀或次微觀(microorSub-microandmolecular)和符號表徵(representational)、察生物體的外表型態即是從「巨的角度來看，對感官而言是較易接受的；而基因和對偶基因等是讓學生從「次微觀」的角度來看，是無法用感官直接感受的；接著我們會使用數學運算方式，以「符號」來表徵「次微的基凶'及其對性狀的影響，這又牽涉到捕象的理解能

5、力。所以要學好遺傳學必須要妥善的發展這三個不I司思考層次的能力(如圖巨觀的(macro)微觀(micro)符號的(symbolic)思考的三個層次(引自Bahar等,1999)Banet和Ayuso(2000)認爲傳統教學爲何對學生有意義學習遺傳學甚少有貢獻的原因可能包括了教學主要靠教師的解釋、課本和一些演算的問題，而無視於學生的先前知識爲何；在•定義遺傳學的基本槪念時通常是不清楚也不夠充分；老師經常使用不恰當的隱喻而妨礙學習，或很少將減數分裂與遺傳學做關連。所以應該要改善傳統的教學方式'才能讓學生有意義的學習遺傳學。而新的教學模式已經認知到在建構新知識的時候學生先前知識的重要性。這些模式

6、強調'學生必須先知道且理解他們所擁有的信念是什麼，然後他們才能夠比較這些既有的槪念與科學槪念之間的差異。所以能夠產生槪念改變的結果，是當學生對於某些現象的既存的想法是清楚的，而且能夠製造衝突的狀態，讓原有的槪念直接被挑戰。以下比較數個槪念改變教學模式如表1（整理自郭重吉'1992）:表1•數種槪念改變的教學策略比較RennerKanplusNussbaum和NovickEricksonOsborne和FreybergDriver和Oldham階段一經驗探索找出學生另有架構實驗操作準備確定探討的方向階段二解釋解釋形成衝突槪念異例操作聚焦引出學生的想法階段三精緻化應用鼓勵學生認知調適槪念重組的

7、操作挑戰學生想法的重組階段四••應用應用新的想法階段五••冋顧想法的改變本硏究旨在了解學生可能有的遺傳槪念現況，以Driver和Oldham發展的教學模式及Bahar等的理論爲基礎，設計改善遺傳槪念學習教學法，以比較改善後的教學法與慣用教學法的成效差異，故本硏究的硏究問題如下：一、了解學生可能有的遺傳先前知識爲何？二、改善遺傳槪念學習教學策略對學生學習成效的影響爲何？（一）實驗組在遺傳槪念診斷測驗得分是否優於對照組?（二