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文檔簡介

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第二章 學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)法(learning cycle teaching strategies)學(xué)習(xí)環(huán)源自于皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論,有很多研究都證實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)在教學(xué)上對學(xué)生的學(xué)習(xí)是有幫助的,所以以下研究者分成三節(jié)來探討,首先介紹學(xué)習(xí)環(huán)的發(fā)展與內(nèi)容,再來深入認(rèn)識(shí)何謂5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式,最后看國內(nèi)外5E學(xué)習(xí)環(huán)的應(yīng)用。 第一節(jié) 學(xué)習(xí)環(huán)的學(xué)習(xí)環(huán)的發(fā)展與內(nèi)容學(xué)習(xí)環(huán)源自于皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論,學(xué)習(xí)環(huán)三個(gè)階段可追溯至1950年代晚期到1960年代早期,在加洲柏克萊大學(xué)所進(jìn)行的SCIS(Science Curriculum Improvement Study)課程研究計(jì)劃(Lawson, A.

2、 E,1995;甘漢銧、熊召弟、鐘圣校,1999;鐘圣校,1999),在1957年Karplus應(yīng)邀到國小二年級(jí)上課,Karplus發(fā)覺這個(gè)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)很有趣,學(xué)生們也很喜歡,因此Karplus想為小學(xué)發(fā)展一套科學(xué)課程。1962年,Karplus和Atkin發(fā)展引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法; Karplus在1967年提出學(xué)習(xí)環(huán)三階段,教學(xué)階段分別為探索(Exploration)、發(fā)明(Invention)、發(fā)現(xiàn)(Discovery);而后來因這幾個(gè)名詞很多教師都不了解意涵,故Karplus & Lawson在1977年將三階段改為探索(Exploration)、概念引介(Concept introducti

3、on)、概念應(yīng)用(Concept application)(Lawson, A. E,1995;甘漢銧、熊召弟、鐘圣校,1999;鐘圣校,1999)。而之后Lawson將概念引介改為名詞引介(Term introduction),因?yàn)樗J(rèn)為概念是學(xué)生自己建構(gòu)來的,而不是教師所引介的(Lawson, A. E,1995;甘漢銧、熊召弟、鐘圣校,1999)。 后來陸陸續(xù)續(xù)有學(xué)者提出不同階段的學(xué)習(xí)環(huán),Trowbridge & Bybee(1990)在美國BSCS(Biological Science Curriculum Study)以建構(gòu)主義觀點(diǎn)為基礎(chǔ)所發(fā)展的5E 學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式,其教學(xué)階段包括:

4、參與(Engagement)、探索(Exploration)、解釋(Explanation)、精致化(Elaboration)、評(píng)量(Evaluation)(Bybee1993;Trowbridge & Bybee ,1990)。研究者整理諸多學(xué)者的研究(Bybee1993;Driver, R., Asoko, H., Leach, J., Mortimer, E., & Scoti, P. ,1994;Lawson, A. E,1995;Hackett,1991;Trowbridge & Bybee ,1990;王美芬、熊召弟,1995;甘漢銧、熊召弟、鐘圣校,1999;許順欽,2003;鐘

5、圣校,1999)修正之后,歸納出以下學(xué)習(xí)環(huán)的發(fā)展沿革,如表2-1。表2-1 學(xué)習(xí)環(huán)的發(fā)展沿革學(xué)者年代階段內(nèi)容Karplus等人1957開始進(jìn)行SCIS課程計(jì)劃。Karplus &Their1967 探索(Exploration)發(fā)明(Invention)發(fā)現(xiàn)(Discovery)1967年Karplus &Their出版一本著作,在首先明確提出探索、發(fā)明、發(fā)現(xiàn)三個(gè)階段(許榮富、楊文金、洪振方,1990),而1970年在SCIS教師手冊首次提出學(xué)習(xí)環(huán)這個(gè)用語(Lawson, A. E.、Abraham, M.R.& Renner,J.W., 1989)。Karplus &Lawson 1977

6、探索(Exploration)概念引介(Concept introduction)概念應(yīng)用(Concept application對于Karplus & Their提出的三階段,很多教師不了解,探索、發(fā)明、發(fā)現(xiàn)的意涵,于是將三階段改為探索、概念引介、概念應(yīng)用(Lawson, A. E,1995)。Erikson1979 經(jīng)驗(yàn)(Experience manoeuvres)發(fā)現(xiàn)異例(Anomolymanoeuvres)重整概念(restructing manoeuvres)在布魯納的教學(xué)理念上加入皮亞杰對認(rèn)知的看法,強(qiáng)調(diào)制造認(rèn)知沖突,透過調(diào)適,以形成進(jìn)一步的概念。Nussbaum &Novick1

7、982 找出學(xué)生的另有架構(gòu)制造概念沖突鼓勵(lì)認(rèn)知調(diào)適Abraham &Renner 等1983 經(jīng)驗(yàn)詮釋概念深入Smith & Good等1984預(yù)測探索(Exploration)概念引介概念應(yīng)用(Concept application認(rèn)知科學(xué)和人工智能理論者建議增加預(yù)測階段到學(xué)習(xí)環(huán)作為教學(xué)步驟的第一階段。Lawson 等1988探索(Exploration)名詞引介(Term introduction)概念應(yīng)用(Concept application )Lawson 認(rèn)為概念是學(xué)習(xí)者本身建構(gòu)出來的,無法經(jīng)由教師引介得來。教師只是在介紹名詞而已,因此以將Karplus &Lawson三階段中的名

8、詞引介代替概念引介(Lawson, A. E,1995)。Trowbridge & Bybee1990參與(Engagement)探索(Exploration)解釋(Explanation)精致化(Elaboration)評(píng)量(Evaluation)BSCS 課程是設(shè)計(jì)給小學(xué)生,具建構(gòu)性的5E 學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式(Trowbridge & Bybee ,1990)Hackett 1991導(dǎo)入探索(Exploration)發(fā)展應(yīng)用用以指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)調(diào)查和其他的兒童課程。Westhrooks &Rogers1994解釋驗(yàn)證假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚣訌?qiáng)九年級(jí)生的物理課程的過程技能和邏輯思考的能力(引自許順欽,2003

9、)自己有加有改,那要怎么寫引用這些不同階段的學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式后來被廣泛使用(許順欽,2003),在運(yùn)用學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)策略時(shí)要按其順序來教學(xué),否則不再是學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)策略(Lawson,AbrahamRenner,1989),上面我們看到每個(gè)學(xué)者都提出不同的學(xué)習(xí)環(huán)階段,雖然名稱不同,但教學(xué)流程相似,以下舉幾個(gè)學(xué)者所提出的學(xué)習(xí)環(huán)階段,并簡要的說明其內(nèi)容:一、 Karplus & Their的三階段學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式,是Karplus所提,他在美國國家科學(xué)基金會(huì)(National Science Foundation,簡稱 NSF)支持下,與 一群志同道合的小學(xué)科學(xué)教師,以布魯納的發(fā)現(xiàn)教學(xué)理論為基礎(chǔ),發(fā)展出 一套

10、命名為學(xué)習(xí)環(huán)(learning cycle)的三階段教學(xué)步驟,這套模式后來被廣泛引用,也被不同專家略作修改或更名,但基本觀念不變(鐘圣校,1998)。Karplus等人將學(xué)習(xí)環(huán)經(jīng)過一連串的發(fā)展,最后才明確提出探索、發(fā)明、發(fā)現(xiàn)三階段的學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)法。其后三階段學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)法被多位知名的科教學(xué)者修正其內(nèi)容及更名。學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)中,教師所扮演的角色不再是一個(gè)知識(shí)的傳輸者,而是一方面傾聽和注意學(xué)童再探索時(shí)進(jìn)展情形的觀察者,一方面也是引導(dǎo)學(xué)生注意他們的摸索與重要的科學(xué)概念間相互關(guān)系的引導(dǎo)者(姚珩,民83)。學(xué)習(xí)環(huán)的三階段教學(xué)模式圖如下圖 2-11.探索(學(xué)生親自操作)2.發(fā)明;概念引介(概念形成及命名)3.發(fā)現(xiàn)

11、;概念應(yīng)用(應(yīng)用概念於新情境)圖 2-1 學(xué)習(xí)環(huán)的三階段教學(xué)模式圖(姚珩,1994)二、 Karplus & Lawson的三階段對于Karplus & Their提出的三階段,很多教師不了解,探索、發(fā)明、發(fā)現(xiàn)的意涵,于是Karplus & Their將三階段改為探索(Exploration)、概念引介(Concept Introduction)、概念應(yīng)用(Concept Application)(Lawson, A. E, 1995)。指出此三階段內(nèi)涵如下如2-2圖:(一)探索(Exploration):教師要針對想要教導(dǎo)的概念及要培養(yǎng)的科學(xué)方法,安排教學(xué)情境,提供學(xué)生感興趣的觀察事件,引發(fā)

12、學(xué)生探索;而學(xué)生能親自操作,并在過程中和同學(xué)合作、討論、及交換意見。(二)概念引介(Concept Introduction):教師要搜集學(xué)生的探索經(jīng)驗(yàn),加以綜合,當(dāng)學(xué)生嘗試用自己的話述說某概念時(shí),教師將科學(xué)習(xí)慣用的術(shù)語或名詞介紹給學(xué)生,協(xié)助他們形成更完整的科學(xué)概念;而學(xué)生在此階段必須要將探索的結(jié)果發(fā)表出來,并與同學(xué)及老師討論,從而形成較成熟的科學(xué)概念。(三)概念應(yīng)用 (Concept Application): 教師在此階段要陳述一個(gè)或多個(gè)新情境或提出新問題,讓學(xué)生應(yīng)用已學(xué)習(xí)到的概念,而學(xué)生要將發(fā)展出來的概念活用于新情境,解答相關(guān)問題。探 索 (Exploration)學(xué)生與教材及彼此之間交

13、互作用概 念 引介(Concept Introduction)對物體或事物命名概 念 應(yīng) 用 (Concept Application)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)於新的情境圖2-2 三段式學(xué)習(xí)環(huán)(引自Barman,1992)三、 Lawson 等人的三階段Lawson,Abraham和Renner(1989)將學(xué)習(xí)環(huán)分為描述型(descriptive) 、經(jīng)驗(yàn)外展型(empirical-abductive)、假說演繹型(hypothetical-deductive)三種類型,它們之間原始的差異在于學(xué)生由純粹描述的形式搜集資料或用受控形式先建立測試的另有假說,兩者間程度上的不同。(一) 描述型(descrip

14、tive)學(xué)生于特定情境中發(fā)現(xiàn)和描述某一經(jīng)驗(yàn)的心智模型(探索),著教師給予新的名稱(名詞引介),然后此心智模式在學(xué)生與教師僅描述其觀察到的現(xiàn)象(概念應(yīng)用),并未給予現(xiàn)象的解釋,如2-3圖。亦即學(xué)生只重在回答什么?而不是為什么?。探索(發(fā)現(xiàn),描述)概念應(yīng)用名詞引介特定情境心智模式探索(Exploration)確認(rèn)新的名詞名詞引介(Term introduction)新的情境概念應(yīng)用(Concept application )圖2-3描述型學(xué)習(xí)環(huán)(引自黃慧琳,1995)(二) 經(jīng)驗(yàn)外展型(empirical-abductive)學(xué)生再次于特定情境中發(fā)現(xiàn)和描述某一經(jīng)驗(yàn)的心智模式(探索),進(jìn)一步產(chǎn)生該

15、心智模式的可能原因(外展),此過程需要運(yùn)用模擬推理以專換原有語詞到新情境中(名詞引介),在名詞引介過程中,可由教師或?qū)W生兩者共同參與,學(xué)生循著教師的引導(dǎo),詳察在探索階段搜集的資料與其他已知的現(xiàn)象是否能證實(shí)該假說(概念應(yīng)用)如圖2-4。換言之,以描述的形式做觀察,但更進(jìn)一步形成可能原因與初步的測試。比較探索(發(fā)現(xiàn),描述)概念應(yīng)用外展(類比,推理)名詞引介特定情境心智模式形成假說探索(Exploration)檢測新的名詞名詞引介(Term introduction)新的情境概念應(yīng)用(Concept application )圖2-4 假說演繹型學(xué)習(xí)環(huán)(引自黃慧琳,1995)(三) 假說演繹型(hy

16、pothetical-deductive)起始于某一因果問題的敘述,學(xué)生進(jìn)而產(chǎn)上假說,并致力于演繹假說的邏輯結(jié)果,然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以測試(探索),經(jīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析導(dǎo)致某些假說被拒絕、某些假說被保留,及語詞因而被引介進(jìn)來(名詞引介)。最后這些概念及推理模式在新的情境再被應(yīng)用(概念應(yīng)用),如圖2-5。因果問題敘述邏輯推理(演繹)概念應(yīng)用名詞引介探索形成假說設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果檢驗(yàn)探索(Exploration)拒絕假說接受假說新的名詞名詞引介(Term introduction)新的情境概念應(yīng)用(Concept application )圖2-5 假說演繹型學(xué)習(xí)環(huán)(引自黃慧琳,1995) 在運(yùn)用學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)策

17、略時(shí),教師必須先確認(rèn)預(yù)期教導(dǎo)的概念,并確認(rèn)某些現(xiàn)象包含教導(dǎo)概念基礎(chǔ)模式,而Lawson,Abraham和Renner(1989)將三類型學(xué)習(xí)環(huán)使用與準(zhǔn)備步驟敘述如表2-2:表2-2 學(xué)習(xí)環(huán)使用與準(zhǔn)備步驟描述型學(xué)習(xí)環(huán)經(jīng)驗(yàn)外展型學(xué)習(xí)環(huán)假說演繹型學(xué)習(xí)環(huán)探索階段學(xué)生探索現(xiàn)象并嘗試發(fā)現(xiàn)和描述此心智模式。教師提出一個(gè)描述性、因果關(guān)系的問題。學(xué)生探索現(xiàn)象,提出因果關(guān)系的問題,或由教師提出因果關(guān)系的問題。1.學(xué)生搜集資料以回答此描述性的問題。2.將回答該描述性的問題的資料展示于黑板上。3.描述性的問題被回答且因果關(guān)系的問題被提出。4.另有假說被進(jìn)一步用來回答因果關(guān)系的問題,且學(xué)生所搜集的資料已被用來檢驗(yàn)最初的

18、試驗(yàn)。1.在班級(jí)討論中,進(jìn)一步提出假說,以學(xué)生分組的方式去推論可能的關(guān)系并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),或是以班級(jí)討論的形式完成此一步驟。2.學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。名詞引介學(xué)生報(bào)告搜集的資料,并與教師敘述該心智模式,然后教師介紹與該心智模式相關(guān)的語詞。引介該探索現(xiàn)象與最可能的假設(shè)性解釋的相關(guān)名詞。比較分析數(shù)據(jù)、介紹詞語并下結(jié)論。概念應(yīng)用討論或探索包含相同概念的現(xiàn)象。討論或探索包含相同概念的現(xiàn)象。討論或探索包含相同概念的現(xiàn)象。(引自 Lawson,Abraham和Renner,1989)四、 Trowbridge & Bybee 的五階段Trowbridge & Bybee(1990)在美國BSCS(Biological

19、Science Curriculum Study)以建構(gòu)主義觀點(diǎn)為基礎(chǔ)所發(fā)展的5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式,其教學(xué)階段包括:參與(Engagement)、探索(Exploration)、解釋(Explanation)、精致化(Elaboration)、評(píng)量(Evaluation)(Bybee1993;Trowbridge & Bybee ,1990),如圖2-6。5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式特色使用時(shí)機(jī)是針對學(xué)童的心理認(rèn)知能力出發(fā),以活動(dòng)引起學(xué)習(xí)興趣,并注意避免學(xué)童逃避學(xué)習(xí)。學(xué)童以自己建構(gòu)、解釋所學(xué)習(xí)得新的概念,教師同時(shí)引進(jìn)新名詞或做概念澄清,使新概念應(yīng)用于不同情境或擴(kuò)展知識(shí)。評(píng)量是散布于整個(gè)教學(xué)活動(dòng)歷程中,并非

20、獨(dú)立學(xué)習(xí)情境外另加施行的紙筆測驗(yàn)。評(píng)量方式可由教師評(píng)量學(xué)童迷思概念的改變情形、知識(shí)的擴(kuò)展或由學(xué)童自評(píng)、互評(píng)自己與同儕的學(xué)習(xí)(林曉雯,2001)。評(píng)量(Evaluation)精緻化(Elaboration)主動(dòng)原則適應(yīng)原則發(fā)展原則參與(Engagement)解釋(Explanation)教材內(nèi)容教學(xué)情境教具媒材教學(xué)方法探索(Exploration)圖2-5 5E建構(gòu)式教學(xué)模式(引自黃鳳琴,2002)專心-專注-專業(yè) 下一小節(jié)會(huì)更深入了解5E學(xué)習(xí)環(huán)的內(nèi)涵。五、 Hackett的四階段Hackett(1991)對國小自然科教學(xué)提出導(dǎo)入、探索、發(fā)展、應(yīng)用的四階段學(xué)習(xí)環(huán)。由于學(xué)習(xí)環(huán)定位可以是大型的,并提

21、供其他延伸學(xué)習(xí)章節(jié)的發(fā)展性結(jié)構(gòu);也可以是小型的,并構(gòu)筑一種引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)式探究或其他小學(xué)生的課程。換言之, 在較大的循環(huán)之內(nèi),會(huì)有一種自然的循環(huán)。學(xué)生在導(dǎo)入探究應(yīng)用中,所發(fā)現(xiàn)的新問題又將形成下一次學(xué)習(xí)循環(huán)的契機(jī),而環(huán)環(huán)相扣,產(chǎn)生更新一波的學(xué)習(xí)循環(huán)(陳惠芬,2000)。Hackett 的四階段學(xué)習(xí)環(huán)模式見圖2-7。ExtendApplyInitiateEngageClarifyExplainExploreQuestion圖2-7四階段學(xué)習(xí)環(huán)模式(Hackett, 1991)學(xué)習(xí)環(huán)是目前教學(xué)常使用的教學(xué)模式,從上面可以看到不同的學(xué)習(xí)環(huán)的不同階段,但仔細(xì)去看會(huì)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)環(huán)的內(nèi)涵很相近,因?qū)W習(xí)環(huán)所涵蓋的教學(xué)模

22、式具有彈性,可在不同階段使用不同的學(xué)習(xí)形式,在發(fā)展概念的理解上,每一階段有一定的結(jié)構(gòu)或形式(Renner, Abraham & Birnie, 1989),而本研究的研究主要對象是國小高年級(jí)原住民學(xué)生,考慮學(xué)生的概念發(fā)展階段及學(xué)習(xí)環(huán)的歷史演進(jìn)選用較后期的5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式,也就是Trowbridge & Bybee(1990)在美國BSCS的5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式,而下面研究者就詳細(xì)介紹5E學(xué)習(xí)環(huán)。第二節(jié) 5E學(xué)習(xí)環(huán)的教學(xué)策略與研究1980 年代,美國BSCS(Biological Science CurriculumStudy)以建構(gòu)主義觀點(diǎn)為基礎(chǔ)所發(fā)展的5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式,其教學(xué)步驟包括:參與

23、(Engagement)、探索(Exploration)、解釋(Explanation)、精致化(Elaboration)、評(píng)量(Evaluation)(黃鳳琴,民91)。而Beyee & Landes(1988),也指出5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式,分成五個(gè)階段依序?yàn)椋簠⑴c(Engagement)、探索(Exploration)、解釋(Explanation)、精致化(Elaboration)及評(píng)量(Evaluation),如圖2-8。參與(Engagement)探索(Exploration)解釋(Explanation)精緻化(Elaboration)評(píng)量(Evaluation)圖2-8 BSCS的

24、5E建構(gòu)教學(xué)模式(Beyee & Landes,1988)而游淑媚(1996)提出的五階段教學(xué)模式如圖2-9所示,在進(jìn)行參與(Engagement)、探索(Exploration)、解釋(Explanation)、精致化(Elaboration)四個(gè)階段后,也可以依需求再次重復(fù)進(jìn)行探索、解釋、精致化等步驟,或評(píng)量后再次循環(huán)探索、解釋、精致化等過程階段,以達(dá)教學(xué)目的。參與(Engagement)(引出舊經(jīng)驗(yàn))探索(Exploration)(主動(dòng)探討)解釋(Explanation)(討論說明)精緻化(Elaboration)評(píng)量(Evaluation)圖2-9 BSCS 5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式(游淑媚

25、,1996)雖然上述兩種5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式過程步驟有點(diǎn)不同,研究者在教案設(shè)計(jì)上是參考游淑媚的,每一個(gè)過程都要學(xué)生去思考探索、說明解釋,但是主體是一樣的,5E學(xué)習(xí)環(huán)都是以建構(gòu)主義之主動(dòng)、適應(yīng)、發(fā)展三大原則為主軸,所構(gòu)成的學(xué)習(xí)環(huán)及教學(xué)模式,它與Drive & Oldham(1994)提出的教學(xué)流程區(qū)分為五個(gè)階段:確定探討的方向、引出學(xué)生的想法、學(xué)生想法的重組、應(yīng)用新的想法、回顧想法的改變教學(xué)過程相似(黃鳳琴,民91),而Trowbridge & Bybee (1990) 提出每一個(gè)階段都有提供教師要遵守的規(guī)則及學(xué)生應(yīng)扮演的角色,而其分析如下表2-3:表2-3:5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式各階段的教學(xué)活動(dòng)教學(xué)

26、模式教師的角色學(xué)生的角色參與(Engagement)1. 引起興趣2. 引發(fā)好奇心3. 提出問題4. 引出學(xué)生的回答,以了解學(xué)生對概念或主題的認(rèn)識(shí)或思考。1. 提出問題,如:為什么這件事會(huì)發(fā)生?對于此事我已經(jīng)知道哪些?從這里我可以發(fā)現(xiàn)到什么?2. 對老師教的主題感到興趣。探索(Exploration)1. 鼓勵(lì)學(xué)生一起學(xué)習(xí)而不直接教導(dǎo)。2. 觀察與聆聽學(xué)生之間的互動(dòng)3. 必要時(shí)提出探討的問題,引導(dǎo)學(xué)生探究方向。4. 讓學(xué)生有充分的思考時(shí)間。5. 扮演咨詢者的角色。1. 在活動(dòng)范圍內(nèi)自由思考。2. 提出新的預(yù)測、假設(shè)。3. 形成新的預(yù)測及假設(shè)。4. 嘗試其他的方式并與同學(xué)討論。5. 記錄觀察及并

27、寫下想法。6. 不立即做判斷。解釋(Explanation)1. 鼓勵(lì)學(xué)生以自己的話語解釋概念。2. 要求學(xué)生提出證據(jù)。3. 提供正式定義與解釋。4. 利用學(xué)生原有經(jīng)驗(yàn)來解釋概念。1. 向其他同學(xué)解釋可能的解答。2. 注意聆聽別人的解釋。3. 質(zhì)疑別人的解釋。4. 聆聽并設(shè)法了解老師的解釋。5. 能與先前的活動(dòng)做連結(jié)。6. 在做解釋時(shí)用到自己觀察的東西。精致化(Elaboration)1. 預(yù)期學(xué)生應(yīng)用正式的定義與解釋。2. 鼓勵(lì)學(xué)生在新的情境下應(yīng)用與擴(kuò)充概念與增進(jìn)技術(shù)。3. 針對已知證據(jù)問學(xué)生:你已經(jīng)知道什么了嗎?為什么你認(rèn)為如此?(探索的部分也應(yīng)用到此策略)1. 應(yīng)用新的定義、解釋、技術(shù)在

28、新但是卻類似的情境。2. 應(yīng)用先前所學(xué)得的東西來提問,并假設(shè)解答,做決定和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。3. 根據(jù)證據(jù)下結(jié)論。4. 對觀察與解釋做紀(jì)錄。5. 在同儕間檢驗(yàn)是否了解。評(píng)量(Evaluation)1. 觀察學(xué)生如何應(yīng)用新的概念與技術(shù)。2. 評(píng)量學(xué)生的知識(shí)與技術(shù)。3. 注意學(xué)生的認(rèn)知是否有所成長。4. 讓學(xué)生自己評(píng)估個(gè)人及團(tuán)體的學(xué)習(xí)技巧。5. 利用開放式的問題,如:為什么你認(rèn)為?你有什么證據(jù)?你如何知道?你要如何解釋?1. 利用觀察、證據(jù)和先前已接受的解釋來回答開放性的問題。2. 顯現(xiàn)出對概念或技術(shù)的理解。3. 評(píng)估自己的進(jìn)步。4. 所問的相關(guān)問題能激起進(jìn)一步探究。(引自 Trowbridge & By

29、bee 1990)而游淑媚(1996)也指出5E學(xué)習(xí)環(huán)各階段的教學(xué)活動(dòng)內(nèi)容,如表2-4:表2-4 5E學(xué)習(xí)環(huán)各階段的教學(xué)活動(dòng)內(nèi)容教學(xué)模式教學(xué)活動(dòng)內(nèi)容參與(Engagement)以活動(dòng)或問題引起學(xué)生參與學(xué)習(xí),以幫助學(xué)生連結(jié)所知和能做的事,澄清先備知識(shí)。探索(Exploration)學(xué)生從合作動(dòng)手做活動(dòng)來探討概念,并在老師的引導(dǎo)下澄清主要的概念和技能。解釋(Explanation)學(xué)生解釋他們所學(xué)習(xí)的概念和學(xué)習(xí)過程,教師澄清學(xué)生的了解和介紹新概念與知識(shí)。精致化(Elaboration)激發(fā)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的概念,建構(gòu)自己概念的了解,擴(kuò)展知識(shí)和技能。評(píng)量(Evaluation)學(xué)生自評(píng)他們的知識(shí)、概念和

30、能力,教師評(píng)鑒學(xué)生的進(jìn)展。(引自游淑媚,1996)而陳均依、張惠博(2007)的文章也提出各階段的內(nèi)容,如下表2-5:表2-5 5E學(xué)習(xí)環(huán)各階段的教學(xué)活動(dòng)內(nèi)容教學(xué)模式教學(xué)活動(dòng)內(nèi)容參與(Engagement)教學(xué)活動(dòng)能引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生愿意主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng),能將日常生活的經(jīng)驗(yàn)與課程內(nèi)容相連結(jié),此外教師可采用提問來呈現(xiàn)矛盾,引導(dǎo)學(xué)學(xué)探討與教學(xué)主題相關(guān)的內(nèi)容。探索(Exploration)學(xué)生參與活動(dòng)后,須有足夠的時(shí)間進(jìn)行探索,經(jīng)由動(dòng)手操作,建構(gòu)共同的、具體的經(jīng)驗(yàn)。教師再以學(xué)生的共同經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),給予充份的時(shí)間與機(jī)會(huì),協(xié)助學(xué)生進(jìn)行探索,并從中學(xué)習(xí)科學(xué)概念與過程技能。解釋(Explanation

31、)旨在協(xié)助學(xué)生理解科學(xué)襠識(shí)與發(fā)展過程技能,先請學(xué)生提出解釋,教師再以學(xué)生的想法基礎(chǔ),并運(yùn)用口頭、影片或教學(xué)媒體等方式,簡單、明確的介紹科學(xué)概念或技能,并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入下一個(gè)階段的活動(dòng),值得注意的是,這樣的方式有別于直接講述教學(xué),教師引導(dǎo)的過程須重視與學(xué)生之間的互動(dòng),基于學(xué)生的想法和語言來解釋科學(xué)概念。精致化(Elaboration)以Vygotsky的理論為基礎(chǔ),重視學(xué)生之間的互動(dòng),營造能促使學(xué)生討論以及相互合作的學(xué)習(xí)環(huán)境,藉由想法的分享與彼此的回饋,建構(gòu)個(gè)人的理解,其次階段相當(dāng)重視學(xué)生是否能將其所形成的解釋,應(yīng)用于新的情境或問題中。評(píng)量(Evaluation)在學(xué)生進(jìn)行探索與提出解釋后,給予回

32、饋是很重要的,教師在每個(gè)階段的活動(dòng)中,皆可進(jìn)行形成性評(píng)量,以實(shí)務(wù)層面而言,教師須對學(xué)生的理解進(jìn)行評(píng)量,并提供學(xué)生應(yīng)用于科學(xué)知識(shí)與過程技能的機(jī)會(huì),學(xué)生經(jīng)由自我評(píng)量,也能了解自己的學(xué)習(xí)情況。(引自陳均依、張惠博,2007)綜上所述5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式,以活動(dòng)或動(dòng)手做引起學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生自己建構(gòu)、解釋所學(xué)習(xí)得新的概念,教師同時(shí)引進(jìn)新名詞或做概念澄清,并讓學(xué)生能應(yīng)用所學(xué)于不同情境,教師再利用形成式評(píng)量來評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)情形。Lowson,Renner & Abraham(1989)提到在運(yùn)用學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)策略時(shí)要注意的是,不能任意改變階段的順序或是刪除任一階段,否則即不再是學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)策略,而5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式

33、步驟具體明確(林義修,2006),本研究遂采用此教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)研究,本研究所采取的5E建構(gòu)式教學(xué)模式參考Trowbridge & Bybee (1990)的5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式各階段的教學(xué)活動(dòng)及師生的角色,來設(shè)計(jì)六個(gè)原住民5E科學(xué)課程,其中每個(gè)教學(xué)活動(dòng)將包含引起動(dòng)機(jī)、探究、解釋、精致化、評(píng)量,在5E學(xué)習(xí)環(huán)的教學(xué)策略之前,我們必須先了解,學(xué)習(xí)環(huán)提供了一個(gè)重要的過程,那就是學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)(許順欽,2003),而5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式的課程設(shè)計(jì)是以學(xué)生為中心透過活動(dòng)設(shè)計(jì)及教材的編輯,主要是讓學(xué)生能從在課堂上主動(dòng)探索,而且其教學(xué)采用發(fā)現(xiàn)式探究及實(shí)驗(yàn)為主要策略(林義修,2006),使學(xué)生由經(jīng)驗(yàn)及

34、摸索的歷程中去建構(gòu)出新的知識(shí),而因5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式所含的步驟較為詳細(xì)和完整,能讓原住民學(xué)童在每個(gè)階段親身參與、體驗(yàn)、建構(gòu)新的概念,且此教學(xué)模式本來是由小學(xué)科學(xué)課程發(fā)展而來的學(xué)習(xí)環(huán)模式,和研究者的研究對象階段相同,而且和原住民學(xué)童的學(xué)習(xí)風(fēng)格可配合。綜合上述本研究用5E建構(gòu)式教學(xué)模的的主要原因有:一、 以學(xué)生為中心。二、 能讓學(xué)生主動(dòng)探索。三、 所含的步驟較為詳細(xì)和完整,能讓原住民學(xué)童在每個(gè)階段親身參與、體驗(yàn)、建構(gòu)新的概念。四、 5E教學(xué)模式本來是由小學(xué)科學(xué)課程發(fā)展而來的學(xué)習(xí)環(huán)模式。五、 和原住民的學(xué)習(xí)風(fēng)格可相配合。第三節(jié) 國內(nèi)外5E學(xué)習(xí)環(huán)的應(yīng)用前面部分已經(jīng)知道了很多5E學(xué)習(xí)環(huán)的內(nèi)容及教學(xué)上的應(yīng)

35、用,本節(jié)就來了解國內(nèi)外5E學(xué)習(xí)環(huán)的應(yīng)用,最早的應(yīng)用是美國生物課程改進(jìn)計(jì)劃(簡稱BSCS),是相當(dāng)有潛的教學(xué)模式。這個(gè)教學(xué)模式的特性是提供學(xué)生困惑的學(xué)習(xí)情境,使學(xué)習(xí)者能:(1)澄清先存知,(2)經(jīng)由動(dòng)手操作,探討激發(fā)思考的相關(guān)問題,(3)發(fā)展、澄清以及建構(gòu)有意義的解釋,(4)延伸與運(yùn)用新知于日常生活中。而教師能使用各種同的評(píng)策以解學(xué)生的學(xué)習(xí)情形(林曉雯,2001),而近幾年國內(nèi)外有很多學(xué)者將5e學(xué)習(xí)模式應(yīng)用在教學(xué)上,表2-6和表2-7分別列舉出國內(nèi)外5E學(xué)習(xí)環(huán)的應(yīng)用。表2-6 國外5E學(xué)習(xí)環(huán)的應(yīng)用題目年代內(nèi)容Arthur Eisenkraft(2003).Expanding the 5E mod

36、el- A proposed 7E model emphasizes “transfer of learning” and the importance of eliciting prior understanding.The Science Teacher, 70(6). 20035E學(xué)習(xí)環(huán)需要教學(xué)包含參與、探索、解釋、精致化、評(píng)量這幾個(gè)因素。本研究擴(kuò)展了這個(gè)學(xué)習(xí)環(huán),將5E擴(kuò)展為7E,其中參與部分分成引出(elicit)和參與(engage);而精致化和評(píng)量分成精致化(elaborate)、評(píng)量( evaluat)、和擴(kuò)充(extend)。Wilder, Melinda;Shuttlewor

37、th, Phyllis(2005). Cell Inquiry: A 5E Learning Cycle Lesson .Science Activities: Classroom Projects and Curriculum Ideas, 41(4), 37-43 2005當(dāng)給學(xué)生探索的機(jī)會(huì)時(shí),科學(xué)教師會(huì)進(jìn)入內(nèi)容需求和國家考試需求如何平衡的兩難困境。利用5E學(xué)習(xí)環(huán)是一個(gè)可以實(shí)行的方式,5E學(xué)習(xí)環(huán)帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí),他們可以參與、探索學(xué)習(xí)主題,并讓他們利用自己的經(jīng)驗(yàn)去解釋,精致化在他們的學(xué)習(xí)上,老師給他們評(píng)量,我們將5E學(xué)習(xí)環(huán)用在國中或高中學(xué)生去學(xué)習(xí)細(xì)胞,結(jié)果學(xué)習(xí)效果很好。;(2006).Enga

38、gement, Exploration, Explanation, Extension, and Evaluation (5E) Learning Cycle and Conceptual Change Text as Learning Tools. Biochemistry and Molecular Biology Education,34(3) ,199-203 2006利用準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究,將5E學(xué)習(xí)環(huán)和傳統(tǒng)教學(xué)法用在八年級(jí)植物的光合作用和呼吸作用上,這兩個(gè)班級(jí)學(xué)生的分配是隨機(jī)的. 最后在科學(xué)態(tài)度上實(shí)驗(yàn)組高于對照組且有顯著差異。Huang, K., Liu, T., Graf, S. & L

39、in, Y. (2008). Embedding mobile technology to outdoor natural science learning based on the 7E learning cycle. In Proceedings of World Conference on Educational Multimedia, Hypermedia and Telecommunications 2008. Chesapeake, VA: AACE. 2082-20862008在大自然的戶外學(xué)習(xí)中有高潛能去提高學(xué)習(xí),給學(xué)生他們應(yīng)該學(xué)的真正的經(jīng)驗(yàn),然而傳統(tǒng)戶外學(xué)習(xí)面對很多問題,一個(gè)

40、比較主要的問題是學(xué)生很少被立即引導(dǎo),所以他們常常不能給予適當(dāng)?shù)幕仞仭?這個(gè)研究中我們調(diào)查行動(dòng)科技的用途,提供學(xué)生用一個(gè)普遍使用學(xué)習(xí)環(huán)境在那里他們可以經(jīng)驗(yàn)大自然,用一個(gè)教育上基礎(chǔ)的教學(xué)設(shè)計(jì),用7E學(xué)習(xí)環(huán)提高戶外學(xué)習(xí)。Promoting Students Learning in Genetics With the Learning CyclePosted on: Wednesday, 2 April 2008, 03:00 CDTBy Dogru-Atay, Pinar Tekkaya, Ceren 2008研究者利用準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究,比較學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)和講述式教學(xué)在八年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)遺傳學(xué)。實(shí)驗(yàn)后分析協(xié)方差后

41、指出實(shí)驗(yàn)組對教學(xué)比較滿意,也發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組學(xué)習(xí)比較有邏輯思考能力并且在遺傳學(xué)上較能達(dá)成有意義學(xué)習(xí)。然而,研究者發(fā)現(xiàn)男女生在這遺傳學(xué)課堂的行為表現(xiàn)沒有很大的差異。 表2-7 國內(nèi)5E學(xué)習(xí)環(huán)的應(yīng)用題目年代內(nèi)容黃鳳琴(2001)。建構(gòu)主義教學(xué)對國小五年級(jí)學(xué)生看星星單元學(xué)習(xí)成效及概念分析研究。臺(tái)北市立師范學(xué)院自然科學(xué)教育研究所碩士論文,未出版,臺(tái)北。2001此研究以協(xié)同行動(dòng)研究,探究研究者在教學(xué)活動(dòng)中所遭遇的問題及教學(xué)的限制,藉由行動(dòng)研究的功能性之幫助,以及與專家共同討論以發(fā)展解問題的專業(yè)知識(shí),并進(jìn)一步地發(fā)展建構(gòu)主義教學(xué)的技巧。本研究所得主要研究結(jié)果有:一、建構(gòu)主義教學(xué)對于國小五年級(jí)學(xué)童看星星單元學(xué)習(xí)成效

42、優(yōu)于一般教學(xué)。二、建構(gòu)主義教學(xué)對于國小五年級(jí)學(xué)生在星星概念方面優(yōu)于與一般教學(xué)。三、接受建構(gòu)主義教學(xué)后學(xué)生的星星概念符合科學(xué)概念者多于接受一般教學(xué)。林曉雯(2001)。國小自然科教師試行學(xué)習(xí)環(huán)之合作行動(dòng)研究。屏東師院學(xué)報(bào),14,953-986,臺(tái)灣屏東。2001此研究主要研究目的是探討四位國小教師,于自然科教學(xué)中使用建構(gòu)主義教學(xué)策-學(xué)習(xí)環(huán)時(shí)的改變情形,與實(shí)施此新方案時(shí)遇到的困難與限制。研究發(fā)現(xiàn)與教師在這一中其自然科教學(xué)之改變情形如下:與教師對于學(xué)習(xí)環(huán)由一無所知,轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)心其效、如何與其他師合作、甚至思考其改的可能方向。教師由非學(xué)習(xí)環(huán)的使用者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)環(huán)的推廣者。與教師們的課程設(shè)計(jì)與教學(xué)程大致都能

43、遵循學(xué)習(xí)環(huán)所建議之教學(xué)順序,符合建構(gòu)主義教學(xué)的教學(xué)為大幅出現(xiàn)在各階段的教學(xué)活動(dòng)中。蘇雅芳(2003)。國小五級(jí)級(jí)學(xué)童開花植物生長發(fā)育與繁殖概念改變教學(xué)策略。國立屏東師范學(xué)院數(shù)理教育研究所碩士論文,未出版,屏東。2003此研究在探討有關(guān)國小五年級(jí)學(xué)童,開花植物生長發(fā)育與繁殖所具有的另有概念及采用概念改變教學(xué),挑選兩班實(shí)驗(yàn)組與控制組學(xué)生進(jìn)行比較教學(xué)研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用5E教學(xué)的學(xué)生,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)式教學(xué)的學(xué)生,且接受5E教學(xué)的學(xué)生另有概念改變轉(zhuǎn)變的情形,較接受傳統(tǒng)講述式教學(xué)的學(xué)生好。許志賢(2005)。建構(gòu)主義應(yīng)用在國小信息融入藝術(shù)與人文 域教學(xué)之研究以高級(jí)建置個(gè)人美術(shù)網(wǎng)頁為。國新竹教育大學(xué)美教育研究

44、所美教學(xué)碩士班碩士文,未出版,新竹。2005此研究主要目的在探討運(yùn)用建構(gòu)主義5E教學(xué)法對于國小高級(jí)學(xué)生實(shí)施個(gè)人美術(shù)館網(wǎng)頁制作教學(xué)之學(xué)習(xí)態(tài)及學(xué)習(xí)能的影響。發(fā)現(xiàn):一、運(yùn)用建構(gòu)式5E教學(xué)法之五個(gè)教學(xué)步驟,對實(shí)施學(xué)生個(gè)人美術(shù)館網(wǎng)頁制作教學(xué)之學(xué)習(xí)態(tài)有顯著性的影響。二、運(yùn)用建構(gòu)式5E教學(xué)法之五個(gè)教學(xué)步驟,對實(shí)施學(xué)生個(gè)人美術(shù)館網(wǎng)頁制作教學(xué)之學(xué)習(xí)能有顯著性的影響。陳裕方(2005)。以5E建構(gòu)式學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)探究國小學(xué)童生銹概念改變之研究。國立屏東師范學(xué)院數(shù)理教育研究所碩士論文,未出版,屏東。2005此研究采取準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究法,研究對象為高雄縣愛心國小六年級(jí)學(xué)童,實(shí)驗(yàn)組三十二名學(xué)童采取5E建構(gòu)式學(xué)習(xí)環(huán)概念改變教學(xué),控

45、制組三十二名學(xué)童采取傳統(tǒng)教學(xué)法教學(xué),結(jié)果發(fā)現(xiàn): 一、比較實(shí)驗(yàn)與控制組描述性統(tǒng)計(jì)分析之后、延宕測成績發(fā)現(xiàn),控制組成績下降,但實(shí)驗(yàn)組成績持平,實(shí)驗(yàn)組優(yōu)于控制組。 二、比較實(shí)驗(yàn)組與控制組的SPSS成對樣本檢定分析之后、前測成績發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)或控制組皆達(dá)顯著水平;延宕測與前測比較,實(shí)驗(yàn)組達(dá)顯著水平,控制組未達(dá)顯著水平。 三、比較教學(xué)后測、延宕測的晤談結(jié)果,整體而言實(shí)驗(yàn)組較控制組概念轉(zhuǎn)變情形佳。古士宏(2006)。以5E學(xué)習(xí)環(huán)發(fā)展學(xué)校本位課程之動(dòng)研究-以蝴蝶生態(tài)園為。國屏東教育大學(xué)教育研究所碩士文,未出版,屏東。2006此研究主旨在應(yīng)用5E學(xué)習(xí)環(huán)發(fā)展高雄縣森國?。ɑ┑谋疚徽n程,本研究結(jié)如下:一、5E 學(xué)

46、習(xí)環(huán)模式,讓教學(xué)者能有效的改善教學(xué)質(zhì)量二、學(xué)生對于分工合作的觀錯(cuò)誤,認(rèn)為完成自己的工作就是分工合作,學(xué)生在教導(dǎo)后,有能去發(fā)現(xiàn)其他人的優(yōu)缺點(diǎn)并檢視自身。三、解學(xué)生想法,尊重學(xué)生的意愿,提升學(xué)習(xí)效果。林義修(2006)。趣味科學(xué)活動(dòng)對學(xué)童學(xué)習(xí)成就與科學(xué)態(tài)度之影響研究。國立新竹教育大學(xué)應(yīng)用科學(xué)系教學(xué)碩士文,未出版,新竹。2006此研究旨在探討國小三年級(jí)學(xué)童接受趣味科學(xué)活動(dòng)教學(xué)方式之后,結(jié)果發(fā)現(xiàn):一、接受趣味科學(xué)活動(dòng)教學(xué)方式的實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在自然與生活科技領(lǐng)域?qū)W習(xí)成就測驗(yàn)上顯著高于接受傳統(tǒng)自然科學(xué)教學(xué)模式的控制組學(xué)生。而在科學(xué)態(tài)度的提升方面,本研究的教學(xué)模式,似乎只對原本科學(xué)態(tài)度就較正向積極者有效。二、不

47、同性別的實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在接受趣味科學(xué)活動(dòng)教學(xué)方式之后,在自然與生活科技領(lǐng)域?qū)W習(xí)成就與科學(xué)態(tài)度量表的得分上皆無顯著差異。三、不同先備基礎(chǔ)的國小三年級(jí)學(xué)童在接受趣味科學(xué)活動(dòng)教學(xué)方式之后,在自然與生活科技領(lǐng)域?qū)W習(xí)成就測驗(yàn)與科學(xué)態(tài)度量表的得分上皆無明顯的差異。盧秀琴、林玟均(2006)。高中生細(xì)胞膜生理現(xiàn)象概念改變教學(xué)之發(fā)展研究。國立臺(tái)北教育大學(xué)學(xué)報(bào),19(1),67-94,臺(tái)灣臺(tái)北。2006此研究主要在探討高中生物個(gè)案教師的教學(xué)策略,高中生學(xué)習(xí)細(xì)胞膜生理現(xiàn)象時(shí)具有的另有概念,并以概念改變模式作為理論依據(jù),以5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)策略當(dāng)作主要的教學(xué)策略,設(shè)計(jì)細(xì)胞膜生理現(xiàn)象概念改變教學(xué)活動(dòng),采用準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究法進(jìn)行高二學(xué)生的教學(xué)實(shí)驗(yàn),并分析其教學(xué)成效。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)高中生物個(gè)案教師的教學(xué)策略主要為一般講述教學(xué),根據(jù)學(xué)生具有細(xì)胞膜生理現(xiàn)象的另有概念,設(shè)計(jì)六個(gè)概念改變教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行教學(xué)。經(jīng)由資料分析發(fā)現(xiàn),接受概念改變教學(xué)的實(shí)驗(yàn)組學(xué)生,獲得細(xì)胞膜生理現(xiàn)象的概念認(rèn)知顯著優(yōu)于接受一般講述教學(xué)的對照組學(xué)生。曾燕玲(2006)。5E 學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)對國小六年級(jí)學(xué)童燃燒概念改變之研究。臺(tái)北市立教育大學(xué)科學(xué)教育研究所碩士論文,未出版,臺(tái)北。2006此研究以建構(gòu)主義為理論基礎(chǔ),設(shè)計(jì)5E 學(xué)習(xí)環(huán)

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