以類比思考成分探討國二學生在有類比物教學後有關速度與加速度之解題思考現象

The Investigating Problem Solving Phenomenon on the Analogical Reasoning Components for the Eighth Graders after an Analogical Instruction of a Unit Related to Velocity and Acceleration

徐順益(Shun-Yi Hsu)

《科學教育學刊》 7卷4期 (1999/12) Pp. 315-341

https://doi.org/10.6173/CJSE.1999.0704.02

摘要

關於類比解題的研究，討論最多的是提出一源問題並給予解題的方法和答案，然後再給受試者一個目標問題，去看類比轉移的現象。然而，在科學教室或實驗室裡，若所遭遇到的問題是屬複雜的或有系統性時，學生如何於潛藏的類比物的先備知識中，自發性的切入有用的類比物來解決問題呢？而從切入類比物到解決問題所經歷的過程和學科知識的互動又如何呢？Sternber 和Ketron (1982)所提出的類比思考成分理論，即類比思考包含有編碼、推論、映射、應用與反應等五個步驟。然而Novick (1988)則認爲類比解題思考轉移可區分爲四個步驟，即問題表徵確認，搜尋／檢索，映射，以及適應等。這些皆屬一般性的理論，而事實上，從一個領域類比轉移到另一個領域時，在各思考步驟上所產生的許多與學科知識內容互動的現象卻少有文獻提及。本研究綜合Sternberg和Ketron及Novick的類比思考模式，發展一個以速率爲源領域，用以教授加速度的類比教材，並引導國二學生以類比思考的方式學習，然後探討學生於解決一系列的速度（源教材）及加速度（靶教材）的問題時，如何切入先備知識、源領域知識或應用源問題來幫助解題。本文中樣本使用大聲想／晤談的方式，分別就個案受試者於整個解題過程作系統分析，然後再從低能力者到高能力者的類比解題特徵作橫向比較分析，並以確認、檢索、映射、及評估的步驟來呈現類比思考的解題特性。在本文中檢視個案樣本的解題思考策略時，對類比教材的設計及教學，發現一些有意義的啟示亦一併被討論。

關鍵字

解題 ； 類比思考成分 ； 速度 ； 加速度

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Problem Solving ； Analogical Reasoning Components ； Velocity ； Acceleration