透過繪圖也可以評量你對(學)科學的想法
111年07月07日
【本篇報導由學習科學學士學位學程 張欣怡教授研究團隊提供】 常見的評量方式不論是選擇題還是問答題，多數是以文字表達的方式進行。不過，在科學教育的一派研究中，採用讓學生以繪圖的方式來表達他們的想法。本研究是一篇系統性的文獻回顧，蒐集了過去三十年、全世界使用繪圖作為評量學生的方法之科學教育類的研究，共找到了76篇論文。經過系統性的分析，分別歸納出這類研究評量學生的面向、採用繪圖評量的理由、以及主要的研究結果與發現。研究團隊並提出數個指導原則與建議，供未來想要設計與進行繪圖評量研究的學者與教師參考。 常見的評量方式不論是選擇題還是問答題，多數是以文字表達的方式進行。不過，在科學教育的一派研究中，採用讓學生以繪圖的方式來表達他們的想法，像這類的研究，評量的是學生的哪些面向？為何要採用繪圖評量？研究的結果又發現了什麼呢？ 本研究團隊透過了系統性的文獻回顧，搜尋從1983年（第一篇著名的科學繪圖研究出刊的年份）至2018年，全世界使用繪圖作為評量學生的方法之科學教育類的研究，共找到了76篇論文。經過系統性的分析，本研究歸納出這些論文採用繪圖評量的理由，包括：考量受試者因年齡較低或受限於語言、文字經驗不足而採用的一種另有的評量方式；因繪圖可以評量單獨文字難以評量的面向，如：情緒面向、心智模式等；因某些科學概念主要以圖像作為表徵的方式；是一種形成性的評量可用以揭露學習者直觀的想法等。在這76篇論文中，有47篇讓學生畫出「在你的想像或是印象中，『科學家』長得是什麼樣子呢？請想像一位科學家，以及想像該位科學家如何從事科學工作，將你所有的想法在紙上以繪圖的方式繪出。」，這就是著名的Draw-A-Scientist-Test (DAST)測驗。本研究統整與歸納所有使用這個測驗的研究結果，發現最常見的科學家意象是一位男性、戴著護目鏡與穿著實驗袍獨自地在實驗室工作，不論是哪種文化下的學童大多對科學家有著這樣的意象，且男生以及年齡較長的學童愈可能有這樣的意象；不過愈接近現代的研究，則發現學童對於科學家有著更多元的意象。 除此之外，繪圖評量也可以量測出學生對於某些科學概念的心智模式、或是對於「科學學習」或「科學教學」的想法，也有研究透過學生的繪圖分析學生的表徵能力或是建模能力等。舉例來說，有研究讓學生畫出他們認為的科學學習的樣貌，其中便可以分析學生對於科學學習所展現的情緒面向以及透過所繪出的圖案來分析學生對於教師與學生角色等想法。有些科學概念，例如：化學反應，牽涉了肉眼無法觀察到的分子的行為與反應，可以透過學生所繪的分子反應圖形來了解學生的概念理解程度，並找出可能的理解困難與問題。本研究的最後，則是歸納出了數個指導原則與建議，供未來想要設計與進行繪圖評量研究的學者與教師參考。 原文出處： Chang, H.-Y., Lin, T.-J., Lee, M.-H., Lee, S. W.-Y., Lin, T.-C., Tan, A.-L., & Tsai, C.-C.* (2020). A systematic review of trends and findings in research employing drawing assessment in science education. Studies in Science Education, 56, 77-110. http://dx.doi.org/10.1080/03057267.2020.1735822(SSCI)