類比對應對學生建構「原子結構」心智表徵之影響

雖然人們在日常生活中常使用類比，但卻很少察覺到它是如何產生對應關係的，而類比在科學概念學習的使用上亦是如此。因此本研究將探討類比對科學概念的學習是否有所助益？若有，類比對應又是如何影響學習？本研究以舊教材（85年度）國中二年級理化、原子結構，單元為題材，設計、「含類比」，及「不含類比」兩份教材，以探討類比是否有助於此單元的初次學習。研究對象為國中二年級學生20名，分為類比組和實驗組兩粗，每組各10人。研究過程包括前測紙筆測驗、閱讀學習及後測晤談。本研究之結果主要有下列四點：一、類比教材有助於學生「原子結構」概念之學習，並有助於學生根據教材中科學史的發展，接受電子雲式的原子模型。二、高低成就組主要的差異在於高成就組能產生較多的關係對應，特別是高階關係的對應，因而能與既有概念產生連結或進一步應用於欲學的概念上；低成就組則產生較多屬性對應，並缺乏高階關係的對應，有時因過於注重屬性對應或未能掌握關係對應的意義而產生另有概念。三、受試者對類比物的背景知識會影響類比對應的結果，而並未朝向教材預期的方向思考。四、類比圖能提供更多元領域的知論及具體的心像因而促進類比學習，但需注意圖形之選擇，避免產生誤解。綜合上述，在實際應用上，教師或教材編寫者可善用類比以促進科學概念的學習；但應詳細說明科學概念與類比物之間的對應關係，以協助學生能產生適當的類比對應及詮譯。