光合作用之香橙吐司

結合小組合作學習與類比教學表徵
之科學教學活動設計

活動的產生

　　一開始是皮卡彎針對學生「光合作用」單元的另有概念，設計融入合作學習 (cooperative learning) 與類比 (analogy) 教學表徵的多樣化教學活動，在試教過程中不斷和我們討論，教學前Marko、老哲、魷魚去大賣場拍照，皮卡彎做PPT及學習單，我安排一場教學觀摩並錄影，皮卡彎和summer087及我討論回饋問卷之設計，然後大家都在各自的課室都這樣教，維倫蒐集大家回收的資料後，將結果資料分析寫成一篇短論文，附上文獻探討再對外發表。

最近的第一屆生物趴辣客由我代表團隊報告兩分鐘，在這邊PO出來讓馬上要教到這單元的有興趣老師參考著用用看。(註：summer087去年論文發表完沒多久，就以第一名考上台中市教甄，魷魚今年也以同樣以第一名考上台中市教甄，光合作用到閃閃發光！)

活動的進行

一、學生分組合作學習。先引起動機：圈叉大挑戰(自從MaRko大發明這招，大家每個活動都很喜歡套這個)，要學生對十個問題表態，並寫在學習單上。這是測迷思概念的是非題（參考引自吳麗娟，2002；涂志銘、林秀玉、張賴妙理、鄭湧涇，2008），要學生比圈叉手勢來表示同意與否。

1.植物生存所需的養分主要來自土壤。

2.關於呼吸作用，動物是利用氧氣，產生二氧化碳；綠色植物則相反。

3.綠色植物白天只進行光合作用，晚上只進行呼吸作用。

4.綠色植物身上的所有細胞都會行光合作用。

5.只有綠色植物才會行光合作用。

6.植物行光合作用的地方是在葉綠素。

7.葉綠素就是葉綠體。

8.植物行光合作用會把日光能量變成葡萄糖。

9.植物行光合作用一定要在白天。

10.香菇跟柳樹一樣，都可以行光合作用自行製造養分。

二、接著老師開始進入光合作用主題教學，而且會特別處理前述迷思概念的澄清。這部分先跳過，相信大家都已經從網站上看到各路高手的絕招。我要提的是上完這主題後如何利用類比讓學生弄懂甚麼是「原料」、「能量」、「場所」、「產物」等，因為國一的孩子還沒上理化課，這些大人以為簡單無比、理所當然的名詞，對某些學生卻有閱讀理解的困難。我們就想用日常生活常見的吐司來類比，所以會事先團購一批香橙吐司讓大家帶到各自的教室，麵包的出現通常會引起強烈的學習動機。

三、超級比一比：

讓學生搞清楚做吐司的「場所」、「原料」、「工具」、「能量」、「產物」是什麼，在類比到光合作用，小組討論出光合作用的「場所」、「原料」、「工具」、「能量」、「產物」寫在學習單，透過小組發表與各組互相辯證，最後由老師總結。

四、最後再次讓學生寫學習單上的十個迷思概念問題，對照去看他自己的概念改變情形。有些學生執著於特別的概念是因為有其特殊的想法，經過課後個別晤談處理，基本上要尊重讚賞某些有創見的學生想法，或者老師也有對於學生先備概念的迷思。

活動的結果
summer087針對這個主題提出的代答問題是要看：學生的感受、概念的理解有無提升、及參與試教的夥伴們教學後的省思。經統計問卷量化數據及分析晤談、錄影、問卷等質性資料後發現：合作學習的教學模式讓學生覺得新奇並有助於學習生物、合作學習融入類比表徵的教學對光合作用概念改變有幫助(前後測t檢定詳細資料請洽維倫)、過於複雜的類比反而讓學生不清楚光合作用的過程(所以我報告的及本文所寫的是已經簡化改良過的版本，皮卡彎原本的版本太複雜)、教師的反應是自己透過此活動更正視學生的迷思概念、運用合作學習模式可促進學生自行建構科學概念、引導學生熟悉科學對話等。

研伸閱讀：

王文科（2004）。課程與教學論。台北：五南書局。.

林曉雯（1994）。國中生物教師教學表徵的詮釋性研究。國立台灣師範大學科學教育研究所博士論文。未出版。

李憶萍（1996）：一個高中生物教師教學表徵的詮釋性研究。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文。未出版。

吳麗娟（2002）。國小五年級學童光合作用迷思概念之探討。國立屏東師範學院數理教育研究所碩士論文。未出版。

郭家豪（2004）。運用合作學習教學法於自然與生活科技領域以提升國中學生基本能力之行動研究。國立彰化師範大學科學教育研究所數理教學碩士班論文。未出版。

徐筱菁（2006）。合作學習應用於生物實驗課程對國一學生學習動機、學習策略及學習成就之影響。國立彰化師範大學生物學系碩士論文。未出版。

涂志銘、林秀玉、張賴妙理、鄭湧涇（2008）。符合建構論理念的教學策略對植物的養分 與能量概念學習的成效。科學教育學刊，16(1)，75-103。

教育部（2003）。國民中小學九年一貫課程綱要。台北：教育部。

梁珠華（2005）。以合作學習的教學策略來提昇學生學習動機的行動研究。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文。未出版。

張世忠（1998）。社會建構教學與科學概念。教育資料研究雙月刊，24。

張文哲譯（2007）。教育心理學－理論與實際。台北：學富文化事業有限公司。

黃政傑、林佩璇（1996）。合作學習。台北：五南書局。

黃詠仁（2001）。一位國小自然科教師實施合作學習教學研究之行動研究。台北市立師範學院自然科學教育研究所碩士論文。未出版。

甄曉蘭、曾志華（2002）。建構教學理念的興起與應用。載於詹志禹主編：建構論－理論基礎與教育應用。台北：正中書局。

潘慧玲（2004）。教育研究的取徑－概念與應用。台北：高等教育。

劉麗玲（2000）。國中資深理化教師教學表徵之個案研究。國立彰化師範大學科學教育研究所碩士論文。未出版。

劉新、林如愔、李秀玉、楊雯仙、張永達（2006）。小組合作學習的教學理念與實務。科學教育月刊，294。台北：台灣師大科學教育中心。

謝秀月、郭重吉（2001）。國小自然教師科學教學實踐知識與科學教學表徵之個案研究。科學教育，12，147-163。

薛秉鈞（2005）。合作學習融入閱讀策略教學模式對國中學生科學文本閱讀理解之研究。國立高雄師範大學化學系碩士論文。未出版。

Ainsworth, S. (2008). The educational value of multiple-representations when learning complex scientific concepts. In J. K. Gilbert, et al. (Eds.), Visualization: Theory and practice in science education, 191-208. Secaucus, NJ: Springer.

Crane, L. & Winterbottom, M. (2008). Plants and photosynthesis: peer assessment to help students learn. Journal of Biological Education. 42(4), 150-156.

Slavin, R. E. (1990). Cooperative learning: Theory, research, and practice. Needham Heighys, MA: Allyn & Bacon.

Stacy Olitsky (2007). Identity, interaction ritual, and students’ strategic use of science language. W. -M. Roth & K. Tobin (Eds.), Science, learning, identity, 41-62. Sense Publishers.

Treagust, D. F. (1995). Diagnostic assessment of students’ science knowledge. In S. M. Glynn, & R. Duit (Eds.), Learning Science in the schools: Research Reforming Practice, 327-346, Lawrence Erlbaum Associates, Publishers