簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 廖彩良
Tsai-Liang Liao
論文名稱: 運用4MAT系統於國中光合作用單元的成效
The Effects of Applying the 4MAT System to the Photosynthesis Unit in a Junior High School
指導教授: 吳心楷
Wu, Hsin-Kai
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 科學教育研究所
Graduate Institute of Science Education
論文出版年: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 158
中文關鍵詞: 迷思概念學習風格4MAT系統
英文關鍵詞: misconception, learning style, 4MAT System
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:153下載:20
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 本研究的主要目的在探討依據4MAT系統設計的光合作用課程之成效,包括分析學生的學習風格、學習成就及概念獲得的情形,以及學生在教學活動中的學習偏好。為達成研究目的,以臺北市某國中七年級兩班普通班學生為研究對象,分別施予研究者設計的4MAT系統課程及以講述為主兩種課程,簡稱為4MAT組與講述組,兩組各有37人,授課時間約為150分鐘。研究過程包含使用David Kolb的學習風格量表來區分學生的學習風格,以統計軟體分析學習成就診斷測驗前後測的成績,來比較學生的學習成效,並晤談學生來瞭解其學習偏好。
    結果發現:在教學後,兩組學生的成績均有顯著進步,4MAT組的後測成績優於講述組,但未達顯著差異。4MAT組課程較有利於低成就及中成就學生的學習表現,而講述組課程較有利於高成就學生的學習表現。另外,在概念獲得方面,4MAT組對較為抽象困難概念的釐清較佳;而講述組課程對基本知識的概念釐清較佳。以學習風格來看,4MAT組課程較能引導偏好具體經驗學習者的學習。同時,發現到不同學習風格學生在認知層次、概念獲得及學習偏好的表現均有不同,4MAT組課程對於第二類、第三類及第四類學習者來說,課程中的部分活動確實能符合他們的學習偏好。
    根據本研究成果,4MAT系統確實可作為教學設計上的參考依據,它可以幫助不同學習風格學生的學習成效。教學過程中提供不同的學習活動,可以促進低成就學生的學習,也有助於偏好具體經驗學習的學生。

    The purpose of this study is to investigate effects of applying a 4MAT system to the photosynthesis unit at a public junior high school in Taipei City. In order to achieve the purpose, this study included two seventh classes and designed instructional materials with two instructional approaches for the classes (i.e., lecture-based class and 4MAT class). The participants were categorized into 4 learning styles with David Kolb’s learning style inventory and took pre- and post-tests that were used to assess their conceptual understandings about photosynthesis. After the instruction, 24 students were interviewed to assess their learning preference. By comparing the pre- and post-test scores, the study finds that both classes show significant improvement in conceptual understandings. The performance of the 4MAT class is better than the lecture-based class on the post-test, but no significant difference is found. Additionally, low and middle achieving students seem to benefit more in the 4MAT class, while high achieving students appear to improve more in the lecture-based class. The results also show that the 4MAT approach helps students comprehend abstract and difficult concepts, and that the lecture-based approach is especially useful to support student learning basic knowledge. The 4MAT approach can help students who prefer concrete experiences as dominant learning ability perform better. Therefore, the results suggest that the 4MAT system is a useful instructional approach to designing activities for learners with different achieving levels and learning styles.

    目 錄 第一章 緒論 1 第一節 研究動機與背景 1 第二節 研究目的與問題 2 第三節 研究範圍與限制 3 第四節 名詞解釋 3 第二章 文獻探討 5 第一節 光合作用概念的研究 5 第二節 光合作用的教學策略 9 第三節 學習風格的相關研究 11 第四節 4MAT系統發展介紹 16 第三章 研究方法 23 第一節 研究流程 23 第二節 研究對象 25 第三節 研究課程設計 27 第四節 研究工具 31 第五節 資料收集與分析 37 第四章 研究結果 41 第一節 學習成就診斷測驗之前後測成績分析 41 第二節 分析不同學習風格學生在學習成就診斷測驗成績上的表現 65 第三節 分析不同學習風格學生在學習過程的偏好 85 第五章 結論、討論與建議 94 第一節 結論 94 第二節 討論 98 第三節 建議及未來研究方向 102 參考文獻 104 附錄 112 附錄A 4MAT組教學詳案 112 附錄B 4MAT組教學簡報 119 附錄C 4MAT組作業單 126 附錄D 課本活動3-3 光合作用的探討 128 附錄E 澱粉累積呈像 131 附錄F 書面報告 134 附錄G 講述組教學詳案 136 附錄H 講述組教學簡報 143 附錄I Kolb學習風格量表 152 附錄J 學習成就診斷測驗卷 155 表 次 表2-1 正確概念與迷思概念的比較 7 表2-3 學習風格的定義 12 表3-4-1 正確概念與認知層次的雙向細目表 33 表3-4-2 綜合題第2題評分標準 35 表3-5-1 4MAT組的教學過程編碼 40 表3-5-2 講述組的教學過程編碼 40 表4-1-1 4MAT組與講述組學生在學習成就診斷測驗前後測成績分析 42 表4-1-2 4MAT組與講述組學生在學習成就診斷測驗後測成績分析 42 表4-1-3 概念內容與對應題號表 47 表4-1-4 兩組學生的前後測在選擇24的選項比率 52 表4-1-5 4MAT組與講述組各題答對率前後測的差異 53 表4-1-6 兩組學生的前後測在選擇20、選擇22及綜合1的選項比率 55 表4-1-7 兩組學生的前後測在選擇7、選擇19、選擇15與選擇26的選項比率 60 表4-1-8 兩組學生的前後測在選擇12和選擇18的選項比率 62 表4-1-9 兩組學生的前後測在選擇23的選項比率 63 表4-1-10 兩組學生的前後測在選擇11的選項比率 64 表4-2-1 4MAT組與講述組學生學習風格分析 67 表4-2-2 4MAT組與講述組學生學習風格分析 68 表4-3 不同學習風格及不同程度的晤談結果 86 表5-1-1 比較結束課程後兩組釐清迷思概念的成效 95 圖 次 圖2-3-0 Kolb的學習風格 16 圖2-4-1 McCarthy的學習風格 18 圖2-4-2 4MAT系統的教學步驟 20 圖3-3-1 4MAT組的教學步驟 30 圖3-3-2 講述組的教學步驟 31 圖4-2-1 4MAT組學生學習風格分佈圖 66 圖4-2-2 講述組學生學習風格分佈圖 66 圖4-2-3 不同學習風格學生在學習成就診斷測驗平均成績的進步情形 70 圖4-2-4 第一類學生在後測各認知層次題群的平均答對率 71 圖4-2-5 第一類學生在各認知層次題群的平均答對率進步情形 72 圖4-2-6 第二類學生在後測各認知層次題群的平均答對率 73 圖4-2-7 第二類學生在各認知層次題群的平均答對率進步情形 73 圖4-2-8 第三類學生在後測各認知層次題群的平均答對率 74 圖4-2-9 第三類學生在各認知層次題群的平均答對率進步情形 75 圖4-2-10 第四類學生在後測各認知層次題群的平均答對率 76 圖4-2-11 第四類學生在各認知層次題群的平均答對率之差 76 圖4-2-12 第一類學生在後測不同概念類型的表現 78 圖4-2-13 第一類學生在不同概念類型題群平均答對率的進步情形 78 圖4-2-14 第二類學生在後測不同概念類型的表現 79 圖4-2-15 第二類學生在不同概念類型題群平均答對率的進步情形 80 圖4-2-16 第三類學生在後測不同概念類型的表現 80 圖4-2-17 第三類學生在不同概念類型題群平均答對率的進步情形 81 圖4-2-18 第四類學生在後測不同概念類型的表現 82 圖4-2-19 第四類學生在不同概念類型題群平均答對率的進步情形 82 圖4-2-20 4MAT組第一與第四中間類型學生在後測不同概念類型的表現 83 圖4-2-21 4MAT組第一與第四中間類型學生在不同概念類型題群平均答對率 的進步情形 83 圖4-3-1 4MAT組與講述組喜歡不同活動的人數統計 87 圖4-3-2 4MAT組與講述組認為能學習最多知識的活動的人數統計 89 圖4-3-3 不同學習風格回答晤談問題時選擇各項活動的人數統計 93

    參考文獻
    一、中文部分
    王玉麒(2005)。科學紮根—光合作用實驗活動的開發研究。(國科會專案報告,計畫編號: NSC 93-2515-S-003-005)
    王雪紛(1997)。國小高年級學生光合作用學習困難之探究。國立台南師範學院國民教育研究
    所碩士論文,未出版,台南。
    李瑞芳(2006)。使用4MAT系統教學法幫助不同類型學習風格的讀者有策略地閱讀。國立臺灣師範大學英語學系在職進修碩士班碩士論文,未出版,臺北。
    宋俊毅(2005)。學習風格與學習的關係-以物理科為例。國立臺灣師範大學物理學系碩士論文,未出版,臺北。
    吳百薰(1998)。國小學生學習風格相關因素之研究。國立台中師範學院國民教育研究所碩士學位論文,未出版,臺北。
    吳麗娟 (2002)。國小五年級學童光合作用迷思概念之探討。屏東師範學院數理教育研究所碩士論文,未出版,臺北。
    林傳生(1985)。國中學生學習式態之相關因素及其與學校教育態度、學業成就的關係。教育學刊,6,41-94。
    林郁如(2006)。以4MAT教學提昇國小不同學習風格學生科學學習動機之行動研究。國立彰化師範大學科學教育研究所碩士論文,未出版,彰化。
    林家平(2001)。國小學童光合作用概念之分析研究。國立臺北師範學院數理教育研究所碩士論文,未出版,臺北。
    林達森(2004)。運用「概念構圖科學教學模式」在高中生物科生物能量教學的實徵研究。南大學報:教育類,38(2),45-67。
    姜嘉瑤(2000)。不同學習風格的兒童在概念改變教學情境下的學習情形。國立新竹師範學院國民教育研究所碩士論文,未出版,新竹。
    施賀建(2003)。學習風格與方式對學習成效之影響-以互動式與否為基礎。私立中原大學資訊管理研究所碩士論文,未出版,臺北。
    陳嘉成(2001)。以動態評量AIMS模式探究國小學童光合作用概念之改變。國立臺北師範學院數理教育研究所碩士論文,未出版,臺北。
    郭重吉(1987a)。英美等國晚近對學生學習風格之研究。資優教育季刊,22,2-8。
    郭重吉(1987b)。評介學習風格之有關研究。資優教育季刊,23,7-16。
    郭惠芳(2003)。國小四年級學童光合作用的概念及其概念改變情形之個案研究。臺中師範學院國民教育研究所碩士論文,未出版,臺北。
    莊嘉坤(2001)。中小學學生植物相關概念研究(Ⅰ)---子計畫三:中小學學生植物光合作用概念研究(Ⅰ)。(國科會專案報告,計畫編號:NSC 89-2511-S-153-019)
    張春興(1995)。教育心理學---三化取向的理論與實踐。台北:東華書局。
    黃達三(2000)。學生光合作用概念學習的研究(Ⅰ)。(國科會專案報告,計畫編號: 88-2511-S-003-071)
    裘維鈺(1995)。國小學童植物概念及相關迷思概念之探究。國立台中師院初等教育研究所碩士論文,未出版,臺北。
    賈本惠(2002)。國小五年級學童光合作用概念改變教學策略之研究。國立屏東師範學院數理教育研究所碩士論文,未出版,臺北。
    董美津(2005)。光合作用科學史融入國中生物教學對學生學習成效影響之研究。國立高雄師範大學生物科學研究所碩士論文,未出版,臺北。
    劉信雄(1992)。國小學生認知風格、學習策略、自我效能與學業成就關係之研究。政治大學教育研究所博士論文,未出版,臺北。
    蔡享翰(2005)。適合全球學習者的全腦教學法—以屏東某技術學院學生為例 。論文發表於成功大學、崑山科技大學、中國科學技術大學及海南大學四校聯合主辦之「第四屆兩岸產業發展與經營管理學術研討會」,台南。
    鄭美玲(1986)。國小資優學生的學習方式及其相關因素之研究。國立台灣教育學院特殊教育研究所碩士論文,未出版。
    簡綜男(1999)。互動式多媒體輔助教材在電腦教學之學習成效影響研究。國立中央大學資訊管理研究所碩士論文,未出版,桃園。
    顏麗娟(2003)。國小學童植物概念之研究。臺北市立師範學院科學教育研究所碩士論文,未出版,臺北。
    羅永昇(2002)。提昇低成就班級理化科學習動機之行動研究。國立彰化師範大學科學教育研究所碩士論文,未出版,彰化。

    二、西文部分
    Anderson, C. K., M. H. Green, et al. (2000, April). Incorporating the 4MAT Learning Style Model in Marketing Education. Paper presenter at the annual meeting of the American Education Research Association, New Orleans, LA. (ERIC Document Reproduction Service No. ED 440271)
    Anderson, W., & Krathwohl, D. R. (2001). A taxonomy for learning, teaching, and assessing: A revision of Blooms’ educational objectives. New York, NY: Longman.
    Arnon, D. I. (1982). Sunlight, earth life — the grand design of photosynthesis. The Sciences, 22(7),
    22-27.
    Ault, K. (1986). Improving College Teaching Through Adapting Learning Styles, Theory Into Practice. St. Louis: Midwest Regional Conference on English in the two-year college.
    Barker, M., & Carr, M. (1989). Teaching and learning about photosynthesis. Part 1: an assessment in terms of students’ prior knowledge. International Journal of Science Education, 11(1), 49-56.
    Bennett, C. I. (1979). Individual differences and how teachers perceive them.The Social Studies, 70, 56-61.
    Bogen, J. (1969). The Other Side of the Brain: An Appositional Mind. Bulletion of the Los Angeles Neurological Societies, 34(2), 49-61.
    Bogen, J. (1975). Some Educational Ramifications of Hemispheric Specialization. UCLA Educator, 17, 24-32.
    Bowers, P. S. (1987). The Effect of the 4MAT System on Achievement and Attitudes in Science. University of North Carolina at Chapel Hill.
    Bradshaw, J. & Nettleton, N. (1983). Human Cerebral Asymmetry. Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall, Inc.
    Bulter, K. A. (1982). Learning Style Across Content Areas in Student Learning Style and Brain Behavior. Reston, VA: NASSP MONOGRAPH.
    Canfield, A. A. (1988). Canfield learning styles inventory manuaul. LA: Western Psychological Services.
    Cho, J. I. (1988). An investigation of fifth and eight grade Korea students’ misconceptions of
    photosynthesis. Ph. D. Dissertation, Ohio State University. (ERIC Document Reproduction Sercice No. ED 297987).
    Dewey, J. (1958). Experience and Nature. New York: Simon and Schuster.
    Drummond, R. J. (2000). Appraisal procedures for counselors andhelping professionals (4th ed). Upper Saddle, NJ: Prentice-hall, Inc.
    Dunn, R., & Dunn, K. (1978). Teaching students through their individual learningstyles: A Practical approach. Reston, Virginia: Prentice Hall College Div.
    Dunn, R., & Dunn, K. (1994). Teaching young children through their individual learning styles-practical approaches for grades K-2. Massachusetts: Simon & Schuster.
    Dwyer, K. K. (1993, April). Using the 4MAT System Learning Styles Model to Teach Persuasive Speaking in the Basic Speech Course. Paper presenter at the joint meeting of the Southern States Communication Association and the Central States Communication Association, Lexington, KY. (ERIC Document Reproduction Service No. ED366016)
    Edwards, B. (1979). Drawing on the Right Side of the Brain. Los Angeles: J.P. Tarcher. Inc.
    Eisen, Y., & Stavy, R. (1992). Material cycles in nature: a new approach to teaching photosynthesis in junior high school. The American Biology Teacher, 54(6), 339-342.
    Eisen, Y., & Stavy, R. (1993). How to make the learning of photosynthesis more relevant. International Journal of Science Education, 15 (2), 117-125.
    Entwistle, N. (1981). Styles of learning and teaching. New York, NY: John Wiley & Sons.
    Finley, N. F., & Stewart, J. (1982). Representing substantive structures. Science Education, 66,
    593-611.
    Garger, S., & Guild, P. (1984). Learning Styles: The crucial differences. Curriculum Review, February, 9-12.
    Gregorc, A. F. (1979). Learning/teaching styles: Potent forces behind them. Educational Leadership, 36(4), 234-236.
    Haslam, F., & Treagust, D. F. (1987). Diagnosing secondary students misconception of photosynthesis and respiration in plants using a two-tire multiple choice instrument. Journal of Biological Education, 21(3), 203-211.
    Herrmann, N. (1991). The Creative Brain. Journal of Creative Behavior, 4(25), 275-295.
    Hunt, D. E. (1979). Learning style and student needs: An introduction to conceptual level. In National Association of Secondary School Principals (Ed.), Student learning styles: Diagnosing and prescribing programs. Reston, V.A.: Reston Publishing Company.
    Johnstone, A. H., & Mahmood, N. A. (1980). Isolating topics of high perceived difficulty in school
    biology. Journal of Biological Education, 14(2), 163-166.
    Jung, C. (1923). Psychological Types. New York: Harcourt Brace.
    Keefe, J. W. (1982). Assessing student learning styles: An overview In NASSP(Ed.), Student learning styles and Brain behavior. Reston VA: National Association of Secondary School Principals.
    Keefe, J. W. (1988). Profiling and Utilizing Learning Style, Reston, Va:NASSP。
    Kolb, A. Y. & Kolb, D. A. (2005). The Kolb Learning Style Inventory---Version 3.1 2005 Technical Specification. LSI Technical Manual. Boston, Experience Based Learning System, Inc. Retrieved August 16, 2006, from http://www.learningfromexperience.com/images/uploads/Tech_spec_LSI.pdf
    Kolb, D. A. (1971). Individual learning styles and the learning process. Working Paper #535-71, Sloan School of Management, Massachusetts Institute of Technology.
    Kolb, D. A. (1976a). Learning Style Inventory: Technical manual. Boston, MA: McBer & Co.
    Kolb, D. A. (1976b). Learning style technical manual. Boston: Mcber and Company.
    Kolb, D. A. (1984).Experiential Learning: Experience as the Source of Learning and Development. Englewood Cliffs, N.J. Prentice-Hall, Inc.
    Kolb, D. A. (1985). Learning Style Inventory, Revised Edition. Boston, MA: Hay Group, Hay Resources Direct.
    Lacey, V. S., et al. (1986). The Role of the In-School Administrators in Bringing About Curricular Change: the Principal’s Perspective. Willowdale, Ontario: North York Board of Education.
    Lieberman, M. G. (1986). In Evaluation of the 4MAT Project in Six Boston High Schools. Welleslev, MA: Responsive Methodology. B.
    Lumpe, A. T., & Staver, J. R. (1995). Peer Collaboration and Concept Development: Learning about Photosynthesis. Journal of Research in Science Teaching, 32(1), 71-98.
    McCarthy, B. (1987). The 4MAT System: Teaching you Learning Styles with Right/Left Mode
    Techniques. Barrington, IL: Excel, Inc.
    McCarthy, B. (1990). Using the 4MAT System to Bring Learning Styles to Schools. Educational
    Leadership, 48(2), 31-36.
    McDermott, P. A., & Beitman, B. S. (1984). Standardization of A Scale for The Study of Children’s Learning Styles: Structure, Stability, and Criterion Validity. Psychology in the Schools, 21, 5-14.
    National Association of Secondary School Principals. (1979). Student Learning Styles: Diagnosing and Prescribing Programs. Reston, VA: National Association of Secondary School Principals.
    Okebukola, P. A. (1986). Cooperative Learning and Students’ Attitudes to Laboratory Work. School Science and Mathematics, 86(7), 582-590.
    Osborne, R., & Freyberg, P. (1985). Learning in science: The implications of children’s science.
    Heinemann, Auckland and London.
    Pask, G. (1968). A Cybernetic Model for Some Types of Learning and Mentation. London: Gordon and Breach.
    Piaget, J. (1970). Genetic Epistermology. New York: Columbia University Press.
    Renzulli, J. S. & Smith, K. H. (1979).Developing individual educational program(IEPs) for the gifted. Mansfield Center, CT: Creative Learning Press.
    Rico, G. (1983). Writing the Natural Way. Los Angeles: J.P. Tarcher. Inc.
    Scott, H. V. (1994). A Serious Look at the 4MAT Model. Winston Salem, NC. (ERIC Document Reproduction Service No.ED383654)
    Simpson, M., & Arnold, B. (1982). Availability of Prerequisite Concepts for Learning Biology at Certificate Level. Journal of Biological Education, 16(1), 65-72.
    Stavy, R., Eisen, Y., & Yaakobi, D. (1987). How students aged 13-15 understand photosynthesis. International Journal of Science Education, 9(1), 105-115.
    Ursin, V. D. (1995). Effects of the 4MAT of instruction on achievement, products and attitudes toward science of ninth-grade students. Unpublished doctoral dissertation, The University of Connecticut.
    Vaughn, V. L. F. (1991). A comparison of the 4MAT system of instruction with two enrichment units based on Bloom's taxonomy with gifted third-graders in a pull-out program. Barrington, IL: Excel.
    Wilkerson, R. M., & White, K. P. (1988). Effects of the 4MAT System of Instruction on Students' Achievement, Retention, and Attitudes. Elementary School Journal, 88 (4), 357-368.

    QR CODE