高中物理教学论文 发展高中物理教学模式之初探性研究.doc

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1、发展高中物理教学模式之初探性研究 摘要由历届大学入学考试，物理科成绩总是不尽理想可知：高中自然组学生在学习物理方面，仍有许多待突破的瓶颈。因此本研究以改善物理学习状况为目的，采质性研究的方式，分三阶段进行，第一阶段为探查自然组学生之物理学习问题；第二阶段为提出解决物理学习问题的「6E教学模式」；第三阶段则运用「6E教学模式」实际教学，并以「光的干涉」单元为例呈现教学情形。初步研究结果显示透过「6E教学模式」的确能引导学生逐渐成为自我导向的学习者。 关键词：高中物理、6E教学模式、自我导向壹.    前言由历年

2、大学入学考试，物理科成绩总是不尽理想来看，对大部份高中生而言，物理是一门令人颇费心力的科目，虽然很想学好物理，往往因为不知要如何学习，而事倍功半。「学习如何学习」是一种很重要的基本学术能力（张世忠，2003），在教学中要如何引导学生主动学习呢？国内学者洪振方（1996）认为启迪学生心智的最好方法，就是让他重新走过一次心智发展的足迹。但碍于上课时间和升学制度，不可能让学生漫无目标地摸索，因此教师对教学活动的设计和执行便显得很重要。如何让学生既学会基本知识和思维方法，又能学会「如何学习」呢？本研究从反思教学与学习

3、的角度着手，探查研究者任教之高中生的物理学习问题，进而为学生搭建解决学习问题的鹰架，帮助学生成为自我导向的学习者。根据上述目的，本研究欲探讨的问题为：1.     高中自然组学生的物理学习问题为何？2.     解决物理学习问题的教学模式为何？3.     运用模式实施教学的情形为何？貳.    文献探讨一、物理概念学习之相关研究如何获得高分是学生们最关切的问题，许多研究指出专家比生手们具备较多的概念性知识，也有更深入的概念阶层，生手们所呈现的问题表征大部分是表面层次，而专家则不然，例如生手对题目的分类是以图

4、形上的相似性为依据，专家则以相同的解题原则做为分类。Larkin（1981）的研究发现，专家和生手在面对属于概念层次的物理学相关问题时，物理学解题专家的表现，如同一般人在面对熟悉问题似地使用「顺向运作」（workingforward）的路径；而物理学解题生手，则如同一般人在面对新问题般，使用「反向运作」（workingbackward）的策略去搜寻所需的定理，所以生手使用的第一个定理，常是专家所使用的最后一个定理。例如：想要找出斜面上的木块，滑到底部的速度（v）为何？Larkin,McDermott,Simo

5、n&Simon（1980b）的研究结果发现：专家所实行的每一个步骤，对提供解决问题所需的信息都有所帮助；生手则是先由订定目标（v）开始，接着找出一个含（v）的公式，再试图以反向运作的方式来尝试求解，即生手应用那些原理的次序几乎与专家所用的次序相反（引自岳修平译，1998）。此与Chi、FeltovichandGlaser（1981）等人的研究一致，专家们对于相似的问题，可能会具有属于该类问题的问题基模（Problem schemas），而生手对于类似的问题则缺乏可应用的相关概念基模。所以在教学中引导学生将知识

6、组织成概念性基模，并建构概念层次和问题基模，将有助于概念的提取。 二、5E教学模式美国BSCS（BiologicalSciencesCurriculumStudy）课程研究计划提出含有建构取向的5E教学模式（Bybee&Landesi,1988；Boddy,Watson&Aubusson,2003），其教学阶段依序为参与（Engagement）、探究（Exploration）、解释（Explanation）、精致化（Elaboration）、评鉴（Evaluation）。5E教学模式改编自生物学的科学研究课程

7、，并且编入探求学生迷思概念的研究方法（引自张世忠，2003）。特别是Posner,Stride,HewsoncandGertzog（1982）借着此模式详细地说明需要改变的概念，且透过学习环（Learningcycle）实践概念学习的基本步骤，学习者经由直接与观念目标的交互作用，建构自己的心智模式。在教学中教师则可以依照教材的性质，运用「诘问法」，透过问问题的方式，让学生在思考中学习，也在操作中学习，培养学生解决问题的能力。參.    研究方法本研究采质性研究的方式，先探讨高中自然组学生有哪些学习物理的问题，

8、再从理论上寻求改善学习状况的教学方法，并将此教学方法运用于教学中。共分三阶段进行，研究流程如图一所示，并分别叙述如下：             【第一阶段：归纳学习问题的类别】本阶段根据陈章正（2004）的研究，持续以访谈和书写的方式，搜集有关高中生物理学习状况的相关资料，包括：以半结构式问卷访谈物理教师（GT）、专家教师（EX）和校友（GS）的记录；学生以书写的方式反省自己物理学习状况的记录；研究