電腦輔助建模學習活動對國小高年級學生溫室效應與全球暖化學習影響之研究

Effects of Computer-based Modeling Learning Activities on Elementary School Students' Learning Outcomes about the Greenhouse Effect and Global Warming

本研究旨在探討電腦輔助建模學習活動對國小高年級學生溫室效應與全球暖化學習的影響，包含學生的認知結構以及學生在溫室效應與全球暖化單元所呈現模型為何。本研究之研究對象為兩班國小六年級學生，在分別實施四週的「溫室效應與全球暖化」單元的電腦輔助建模學習課程與一般教學活動後，研究者以錄音及訪談方式收集資料，再以概念流程圖法將訪談內容繪製咸概念流程圖，分析學生的認知結構學習成效，並輔以錄影方式錄製學生建模歷程及所呈現的模型。研究結果發現：(1)電腦輔助建模學習活動能有效提升國小學童之學習成效，實驗組學生認知結構之表現顯著優於控制組學生；(2)實驗組學生在「概念廣度」、「概念豐富度」、「比較」與「推論或解釋」之Cohen&apos；s d值均大於0.8，表示實際顯著程度為高；(3)電腦建模工具Model-It協助學生建立模型、測試模型以及修正模型，協助學生將溫室效應機制反應的心智模型表達出來；(4)模型不僅在協助學生表達心智表徵，更重要的是可以讓學生認知結構中的概念數量、整合性與訊息處理策略皆獲得較佳的學習成果。本研究建議將建模學習活動提早至小學階段，在教師的引導下讓學生自行建立屬於自己的模型，並從中理解模型的用途與限制，對學生的科學素養有很大的助益。