Browsing by Author "Jing-Wen Lin"

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兒童地球形狀概念演化樹之跨年級調查驗證
(國立臺灣師範大學, 2013-12-??) 吳育倫; 林靜雯; Yu-Lun Wu; Jing-Wen Lin
跨年級研究有助於課程的縱向發展，但卻耗時、費力且難以效化。而藉由電腦建立學生於不同科學主題之最適概念演化樹的「支序分類之概念演化取向」卻可克服上述限制。據此，研究者採用此取向，並以概念改變研究中已被不同學者確認心智模式額型的「地球形狀」為主題，建立了地球形狀概念演化樹之最適假說。本研究則以一、三、五年級共336 位學生為研究對象，設計地球形狀概念測驗，藉此獲得學生於各認知特徵比例消長情形，以檢驗地球形狀概念演化樹之最適假說。研究結果顯示，此假說與跨年級調查結果大致相符，且藉由假說與跨年級資料之整合，本研究清楚呈現兒童地球形狀概念發展之全貌，並對支序分類之概念演化取向之可行性提供進一步的支持。
應用診斷測驗結合答題信心探究跨年級學生簡單暨串聯電路之理解及影響來源
(國立臺灣師範大學, 2013-06-??) 林靜雯; Jing-Wen Lin
本研究以量化調查輔以部分質性晤談，運用診斷測驗結合答題信心及影響概念來源之自評，診斷331位接受電路教學前之三年級生，與335位教學後之五年級生於簡單暨串聯電路一主題中真正理解、猜答及知識缺乏、另有答題類型之情形，並進一步探究其中正確及典型另有答題類型的影響來源。結果發現，整體學生之正確答案多屬真正理解，錯誤答案多屬另有答題類型。其中，跨年級學生皆有之另有答題類型，為較難因教學而概念改變者，包括「電池體積大小影響電流多寡與燈泡亮度」等三種。此外，影響三年級生典型另有答題類型的來源為「直覺」，而五年級生則為「實驗」及「直覺」。據此，研究者建議於教學時可考慮以認知衝突情境及電路系統化基模，重建學生的直覺推理。
探究學生串聯電路認知特徵演化歷程之跨年級研究
(國立臺灣師大學研究發展處, 2009-12-??) 林靜雯; 邱美虹; Jing-Wen Lin; Mei-Hung Chiu
跨年級研究有助於課程設計的縱向連續發展，但卻極為耗時費力。因此，林靜雯等人（林靜雯，2006；Lin & Chiu, 2006）建立支序分類之概念演化取向，藉電腦軟體預測學生串聯電路心智模式的演化路徑，希望能克服早期跨年級研究的缺點。本研究特別設計跨年級的調查，以電學診斷式測驗檢測三年級、五年級、七年級及九年級學生共440 名，藉此獲得學生各認知特徵與狀態於各年段的分布比例以檢驗林靜雯等人的預測。研究結果顯示，林靜雯等人的預測與實徵結果大致相符，且藉由其預測與跨年級調查結果的整合，本研究清楚表徵學生於串聯電路心智模式上認知特徵演化的全貌，並解釋了學生串聯電路概念演化與課程發展之間的可能關係，初步證實了支序分類學之概念演化取向之可行性。
由概念演化觀點探究不同教科書教-學序列對不同心智模式學生電學學習之影響
(2006) 林靜雯; Jing-Wen Lin
摘要本研究為第一個將生物學之系統發育分類分析方法(Cladistics)引介至科學教育之跨領域研究，其目的旨在以更科學化、系統化且更省時省力的方式獲得兒童概念發展的演化路徑，以奠基於此設計出真正以兒童先備概念為基礎的科學課程。據此，本研究首先由文獻探討及分析建立兒童科學概念學習與生物演化論及認識演化論之間類比的合理性，以為此研究取向提供穩固的理論基礎。其次研究者設計440人參與之跨年級診斷式測驗，藉此檢驗此分析取向所獲得之學生電學概念演化路徑的假設。接著奠基於此概念演化路徑結合教科用書分析，研究者因應不同電學心智模式的學生設計出以學童電學先備知識為基礎發展的教-學序列，最後藉由小組教學的方式檢驗所發展之教-學序列的有效性。本研究共分四階段進行：第一階段，研究者以單極模式為外群，利用12個認知特徵輸入PAUP 4.0軟體，並以窮盡搜尋的方式分析11個串聯電路的心智模式，建立了兒童電學心智模式演化樹的假設—Tree 70。此假設顯示兒童電學概念的演進路徑為：雙極極性、雙極電流方向封閉性、燈泡因電流會合而發光分配電流燈泡因吸收電流而發光、完整通路的概念、正確電流方向單極極性系統性、電流共享燈泡因電能轉換而發光、修正順序推理模式、錯誤電流強度、電流守恆修正資源消耗模式、正確電流強度。第二階段，研究者以電學診斷式測驗檢測三年級、五年級、國一及國三學生各60、92、212及76名，藉此獲得學生的心智模式及各認知特徵於各年段的分佈頻率以檢驗Tree 70的預測。研究結果顯示Tree 70的預測與實徵結果大致相符，初步證實了系統發育分類學應用於科學教育的可行性。第三階段，本研究分析民國57年後八個版本的教科書，研究結果發現：電學相關教科書共有靜電與電量、電路、電壓、電流、電阻及電能這六大次概念之命題陳述共69個，而九年一貫實施後的版本更加著重於電流、電壓與電路這三個次概念。所有版本都沒有考慮到學生的另有概念，且多使用講述、圖示和實驗為主要教學活動。而主要的教學順序，九年一貫的版本大致遵守著靜電與電量電路電壓電流電阻的線性關係。但年代較為久遠的三個版本的安排則傾向於非簡單的複雜關係。所有版本皆與Hrtel所陳之電流電量電壓電阻的線性教學相左。這顯示電流的教學並非妨礙我國學生電壓學習的原因。第四階段，研究者由第一階段受試者中選取國一學生中具特定心智模式：衰減模式(M1)、混合模式(Mmix)及撞擊模式(M2)各10人，配對平分於TLS實驗組及對照組進行每組5人的小組教學，以進一步檢驗以兒童心智模式演化路徑為基礎，輔以各版本教科書分析後所發展之教-學序列的有效性。結果顯示：本研究所設計之教-學序列無論從量化比較、質化心智模式轉變的分析，或學生情意態度的自評觀之，都顯示其不但能同時達成現行教科書具體目標的要求、協助學生克服另有概念，並有助於電學概念的遷移與應用。而各項測驗成績中，不同心智模式的小組大致呈現M1>Mmix>M2的趨勢，這顯示了心智模式的正確性有助於克服另有概念及協助電學概念的理解。此外，研究發現持有一致性心智模式者的各項學習成效皆優於不具一致性心智模式者，但其並不影響學生認知特徵修正的因素及來源。綜上所述，以系統發育分類分析取向詮釋兒童電學概念的演化，不僅具有理論的合理性，亦具有實徵調查驗證的支持，且研究者奠基於此分析實際設計教-學序列亦獲得很好的教學成效。此外，研究者基於此種分析取向所呈現的表徵及所獲之研究結果，主張兒童心智模式的運作受「一致性」、「正確性」、及「完整性」三因子的影響。而本研究以概念架構的演化觀點提出「概念的複雜性」、「預設及概念本體的錯置」以及「概念的趨同演化或返祖」這三個向度以更具含括性的觀點，補充了現有的概念改變理論。