摘要

本研究的目的是在探討受測試者如何使用分子模型(molecular kit)來解決立體化學 中(stereochemistry)異構物(isomers)的問題。研究方法乃是利用出聲思維(thinkaloud) 的技巧來了解受試者的心智模式(mental model)在解題過程中所扮演的角色以及策略使用 與對分子表徵之理解的情形。根據一般分子表示法，研究者以下列四種型態為主係(interaction) ：(1)分子式表示法；(2)平面二度空間的表示方法；(3)三度〔或二度半〕空間的表示法； (4)給予以實際分子模型作好的分子結構。合計共有9個問題。這些題目中有些是相同〔或是相 似〕的分子但表示法不同，以便比較不同表徵對解題的影響。

本研究結果顯示，分子表徵方式不同，對學生解題影響頗大。平均而言，學生在解題上的 學習成就最高為第四類型。誠如預期，給予實際分子模型學生表現較佳。其他依次為類型一、 類型三、類型二。出乎意料的是學生在類型一的表現遠較類型二、類型三較佳〔僅預前者達顯著 差異，5%〕。高成就組的學生對平面的投影表徵方式能轉換成三度空間來判斷其分子的立體結構， 然而低成就組對平面的表示法則往往無法透視(visualize)或想像(imagine)其原子間的相對位置。 然而在面對具體的分子模型時，學生在解題上的表現較佳，高、低成就組相差最少。故使用分子模型， 對低成就組學生幫助頗大。這結果可提供教師教學參考。同時高成就組在解題時其所呈現的方式品質 (quality)較佳，對問題亦有多樣表徵(multiple representations)，有助解題。然而低成就組則往往 只視分子為平面結構，造成解題上的錯誤。

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