以多重類比探究兒童電流心智模式之改變

由於電流概念的高度抽象性及複雜性，致使學生對此概念無法建立正確的心智模式。Spiro, Feltovich, Coulson 和Anderson (1989)認為欲教授如此複雜的新概念時，「多重類比」是一解決之道。據此，本研究選取國小四年級學生32名，隨機、平均分配至對照組、單一類比組、相似類比組及互補類比組，以探究多重類比教學過程中，學生心智模式改變的情形及其原因。研究結果顯示： 1．多重類比有助於學生電學概念的學習，且互補多重類比組於能量概念的學習上優於其他三組，而相似多重類比組於通路概念的學習成就上雖略高於其他類比組，但並未達顯著差異。 2．經晤談後，學生於簡單及串聯通路的電流心智模式共分六大類，而並聯則有五大類。 3．三類比實驗組的教材明顯較對照組易於提供具體表徵增進後設覺察，進而造成心智模式的轉變。但無論何種教學，學生對於電流經燈泡後衰減的概念仍難以克服。 4．影響學生電流心智模式的因素，主要為：(1)視電池為一儲存槽應發出固定電流或燈泡應獲得固定電流；(2)資源消耗模式；(3)分配電流的觀點；(4)順序推理模式；(5)節點的影響；(6)電路圖形的表徵；(7)封閉通路概念。這些因素顯示學生傾向於將電的世界視為一物質世界，並因而形成學習的預設。