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教科書插圖嚴重影響學生理解生物學概念

生命周期是生物教科書中常見用插圖表達的概念。一項研究顯示,怎樣畫生命周期圖,對大學生理解相關的基本生物學概念,能夠造成很大差異。

負責研究的美國北加路連納州大學的生物科學系教授珍尼花・寧甸(Jennifer Landin)指出: 「研究結果令人詫異。生命周期插圖兩處細微的改動能夠產生很大影響,令學生準確地解答有關生態和進化的問題。」

概述實驗結果的論文早前在《Education Sciences》發表。該項研究招募了684名大學生,分為三組,研究人員向他們展示三張不同的生命周期圖,然後請他們回答六條有關生物進化和繁衍下一代的問題。其中一張插圖以圓圈顯示生物體的生命周期,圖中一個卵子繁殖出一個新生代個體。第二款插圖則顯示多個卵子繁殖出多個新生代個體。第三款生命周期圖同樣畫出多個新生代個體,但生命周期則以線性形式表達。

實驗中採用的三張圖(來源:Jennifer Landin)
實驗中採用的三張圖(來源:Jennifer Landin)

研究人員然後提出有關進化和繁衍的選擇題,請參加者作答。題目包括:

1.新生代有多少長為成年(百分比)?
[0%(沒有)|10%*|25%|50%|75%|90%|100%(全部)]

2.死亡最常在生命周期中哪階段出現?
[胎*|幼體|少年|接近成年|成年]

3.哪些因素對生物體新生代的生存影響最大?
[與其他新生代競爭|基因|環境|天敵|其他(請說明)]

4.一種生物體的新生代個體都不一樣嗎?
(是**/非)

5.新生代個體的特徵與其父母相同還是有分別?
(相同/有分別**)

6.一個物種中最少要經歷多少代才出現轉變?
(自由作答:1**)

7.同一物種的每一個世代都會經歷轉變嗎?
(是**/非)

8.‡ 圖中的箭頭是甚麼意思?
[時間|成長|繁殖| 轉化|進化]

(** 滿分的答案,1分 * ; 0.5 分; ‡ 不計分)

結果發現,看過多個新生代繁衍圖的學生,比看過圖中只有一個新生代個體的學生,得分高28%至30%。看過線性進化圖的學生回答進化題目的得分,比其他學生高出19%至30%。

整體而言,參加者正確回答54.5%的題目。傳統進化圖(以圓圈示意進化過程的圖,單一新生代生物)組別的學生得分最低,只答中26.1%的題目。

寧甸教授說:「這例子說明了設計和插圖的影響力。學生常有的誤解之一,是以為所有新生代個體都會長至成年。在傳統的生命周期圖組別中,有三成人有此錯誤觀念。圖中有多個新生代生物個體的組別,則僅有3%至5%有此誤解。」

另一例子是,大部分學生誤以為新生代與其父母是一模一樣的。圓圈生命周期圖組別的學生有68%至78% 有此誤解;線性圖組別則只有38%。

她表示:「插圖對於學生認知和理解生物學重要概念顯然起了很大作用。教科書出版商可檢視書籍的生命周期插圖,以幫助學生更好地理解相關概念。」

寧甸教授亦提出,研究其他生命科學插圖的設計是有意思的,有助大家探討如何製作更有效的教材。

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