第四章 研究結果
第一節 不同階段中的認知結構
在本研究中，學生共進行了兩次的探究學習活動，茲將學生在歷程一 與歷程二的認知結構分述如下：
一、歷程一
在本研究中，學生的認知結構分為「探究廣度」、「正確性」、「整 合性」、「可得性」和「訊息處理策略」等五個向度，而此五向度的分析 架構，主要是從學生的主要探究流程得分以及迴歸數所獲得。茲將歷程一 中各向度分析結果分述如下：
（一）探究廣度
探究廣度主要是由學生在各個主要探究流程所得到的分數所獲得。在 歷程一，學生在七個主要探究歷程的得分變化趨勢如表4-1-1所示：
表4-1-1：歷程一中主要探究流程得分變化趨勢
S1 Q1 H1 M1 P1 R1 C1
漸加 D、F、G B、C、D、
E、F
— A、B、E、
G
B、C、D、
F
A、B、D、
F、G
—
漸減 — — B、F — E H B、C、E
不變 B、E H D、E、G、
H
D、F、H G C A、D、F、
G、H
不穩 A、C、H A、G A、C C A、H E —
註：1主要探究流程：主題(S: Subject)、問題(Q: Question)、假設(H: Hypothesis)、器材(M: Materials)、
步驟(P: Procedures)、資料分析與結果(R: Analysis and Result)、結論(C: Conclusion)。
在歷程一中，學生在探究歷程中的變化趨勢有下列幾種：
1.「主題」廣度增加，「結果」廣度亦增加：
學生在進行探究的過程中，「主題」的廣度增加，而「結果」的廣度 亦隨之增加。可以看出學生在過程中，能將自己的探究「主題」訂定的更
加明確，那「結果」的部分就更能收集與「主題」有關的資料，並能用圖 表呈現。
問題：研究草履蟲的生活環境為主 （1-1 D 950929）
各種不同光對於草履蟲生活的影響
（1-5 D 960104）
結果：我們重新作了一次，這次有照補充資料去處理，而且還多取了兩處的水，莊敬 院內和植物園的池水。現在正在等待草履蟲的產生，以讓我們進行下一個步驟。
（1-3 D 951106）
（1-5 D 960104）
問題：橘子
（1-1 F 950922）
水量變化對於柑橘類種子生長之影響
（1-5 F 961220）
結果：觀察記錄 2006/10/11~2006/10/13:
觀察情形 照片
1 沒有任何變化
【圖四】
【圖四】
（1-3 F 951027）
柚子身高圖
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
11/5 11/6 11/7 11/8 11/9 11/10 11/11
日期
身高(CM) P
Q S T
（1-5 F 961220）
研究發現一開始學生通常只提出單純「主題」，看不出實驗內容，到 後來提出的「主題」已能清楚看出實驗內容，顯示其「主題」廣度增加，
而伴隨的在「結果」的部分，原先的「結果」只出現純文字敘述、圖片，
未做統整及分析，到了後來，在「結果」中學生已經能使用圖表來分析資 料，並說明實驗的結果，顯示其「結果」廣度亦增加。
2.「問題」廣度增加，「步驟」廣度亦增加：
在進行探究的過程中，「問題」的廣度增加，而「步驟」的廣度亦隨 之增加。顯示學生在過程中，能將自己的探究「問題」訂定的更加明確，
那「步驟」的部分就能陳述的更完整，且能用條列式來呈現。
問題：陽光對水草的影響導致魚的活動力受改變 （1-2 B 951011）
研究在有無老鼠魚的情況下對水質混濁度之影響。 （1-5 B 960102）
步驟：（１）照光 和 不照光
若將實驗組與對照組分別放在陽光下及室內，則放在陽光下的魚，水溫會因陽光而變 高，會增加變因，因此經討論後決定把兩組魚放在檯燈下，以檯燈代替陽光，再將其 中一組蓋上不透光的鋁箔紙，當作是不照光的那組。
（２）有水草 和 無水草
因為無水草的那組魚若長期不換水，會因水中沒氧氣而死，所以只能做短期的觀察，
又剛換水時兩組的氧氣差不多，因此大家決定每七天將兩組魚換一次水，然後從換水
後的第二天開始密切觀察至下次換水前，連續觀察三個循環，再做比較。
（1-2 B 951011）
1. 買四隻金魚和三隻老鼠魚（垃圾魚），把兩隻金魚放在其中一個水族箱內，另外兩 隻金魚和三隻老鼠魚放在另外一個水族箱內。
2. 水族箱內的物品有魚、水草和打水器。
3. 有兩隻金魚的那個水族箱為對照組，另外一個則為實驗組，實驗方向為觀察老鼠 魚的有無對水質混濁度的影響。
4. 隔兩天定時觀察水質混濁度和打水器中的海綿骯髒程度並拍下照片。 （1-5 B 960102）
問題：酸鹼值對水中微生物的引響 （1-1 C 951002）
各種不同酸鹼度(PH值)生活環境對於草履蟲的影響
（1-5 C 960110）
步驟：1.將草履蟲飼養於一水槽中，使水槽中環境與自然環境中盡量相同。
2.調好三種酸鹼度不同的三杯溶液後，吸取水槽中的草履蟲一一放入。
3.計時，30 分鐘為一單位，紀錄２小時共四次。
4.以低管取樣於載玻片上，置於顯微鏡下觀察活躍度。
5.以紙筆記錄下。 （1-2 C 951016）
1.將草履蟲飼養於一水槽中，使水槽中環境與自然環境中盡量相同。
2.調好三種酸鹼度不同的三杯溶液後，吸取水槽中的草履蟲一一放入。
3.觀察ㄧ天為一單位，紀錄一次共 5 次，ㄧ個禮拜。
4.以低管取樣於載玻片上，置於顯微鏡下觀察活躍度。
5.以紙筆記錄下。 （1-5 C 960110）
研究發現原先學生通常只稍微提到與主題相關的「問題」，但沒提到 任何科學概念或稍微提到一部份的科學概念，到後來時已能直接提到有關 並且直接的「問題」，並與科學概念相結合。顯示其「問題」廣度增加，
而伴隨的在「步驟」的部分，原先的「步驟」中，僅寫出實驗進行的部分
「步驟」，但並不完整，也缺乏連續性，到了後來，在「步驟」中學生能 完整寫出實驗進行的「步驟」，並能用條列或清單來呈現其連續性，顯示 其「步驟」廣度亦增加。
（二）正確性
在歷程一中，從歷程 1-1 開始，直到歷程 1-5 結束，八組的學生皆未 出現另有概念，可以看出學生在經過探究學習活動後，並未產生另有概 念，也可看出其探究認知結構中的正確性並無變化。
（三）整合性
整合性主要是由迴歸流程數獲得，歷程一中各個探究流程的迴歸數如 下表4-1-2所示：
表4-1-2：歷程一中探究流程迴歸數
組別
歷程檔案 A B C D E F G H
1-1 0 1 2 1 1 1 1 — 1-2 4 3 5 3 3 3 0 —
1-3 0 1 3 0 0 5 4 5 1-4 6 5 8 6 5 6 4 5 1-5 7 5 5 6 5 6 1 5
依據上表，學生的迴歸流程數的變化趨勢如下表4-1-3所示。由下表可 以看出，八組的學生中，有五組的學生的探究流程迴歸數呈現逐漸增加的 趨勢，而有三組的學生呈現不穩定的變化趨勢。探究流程迴歸數逐漸增 加，表示有五組學生認知結構中的整合性隨著探究活動的進行，有逐漸增 加的趨勢，顯示學生較能將後面的探究流程與前面的探究流程相互結合。
另外，有三組的學生的整合性呈現不穩定的趨勢，表示學生認知結構的整 合性並沒有隨著探究活動的進行而隨之增加，顯示學生較無法將後面的探 究流程與前面的探究流程相互結合。
表4-1-3：歷程一探究流程迴歸數變化趨勢
迴歸數
漸增 A、D、E、F、H 不穩 B、C、G
TE3 :請問你們為什麼要寫出研究結果 E5 : 如果以後有需要這方面資料，可以來查資料
E6 : 為了在得到結論前的思緒引導
E3 : 這樣嘴後殘知道我們ㄉ實驗是在做啥吧
E1: 實驗結果 回答我們的研究問題 E5: 歸納出實驗的成果
E5 : 可以得知實驗是否有呼應假設 （E OD 960115）
TE3 : 結論？你們的結論會怎麼寫？
F6 : 但是覺得結果會在資料分析前 F6 : 我們的結論~探討失敗原因啊~
F6: 就寫說什麼什麼可以印證假設之類的
F5 :反正就是歸納重點出來吧！然後說實驗有沒有成功 TE3: 所以結論就是要歸納重點和寫有沒有成功囉 F1 : 結論是來解釋假設是否正確或是和呼應探究問題
F6 : 還有探討原因吧 （F OD 960115）
經由線上討論資料與探究流程迴歸數相互對照，發現學生在探究迴歸 流程數中呈現逐漸增加的組別中，其線上討論資料亦顯示，學生更能清楚 掌握每一流程間之相互關係，且流程間更能環環相扣相互結合，且在結果 與結論部分呈現皆更臻完整。
（四）可得性
可得性可由各組所陳述的概念獲得。歷程一中的各組在學習歷程檔案 中所陳述的概念如下：
結論：
嗅覺、味覺和觸覺是螞蟻最重要的三種感覺。觸角是最主要的感覺器官。我們有曾經 在螞蟻旁邊大喊和吹風，螞蟻會頓了一下子才繼續活動。螞蟻並沒有聽覺，推測應該
是敏感的觸覺，感受到了空氣受到擾動。
（1-5 A 960108）
假設:沒有老鼠魚的那缸水質很差且很混濁，有老鼠魚的那缸水質較佳較不混濁。
理由:因為老鼠魚就是垃圾魚(會吃水中的垃圾)的一種，故有老鼠魚的那缸水質較佳。
結論：在水質環境中，垃圾魚會清除水中的垃圾，使水中環境較佳。 （1-5 B 960102）
ph值太低，草履蟲會因為滲透壓的關係而無法存活，:ph值太高，草履蟲會因為滲透
壓的關係一樣無法存活，草履蟲適合在接近水的PH值下的環境下存在
（1-3 C 951107）
結論：由以上的結果可以看到，雖然沒有太大的明顯差別，但卻可以發現草履蟲與酸
性環境中較鹼性的成長為慢，而其中中性環境又是最明顯的生長，不但每次觀察都較 酸與鹼的環境為多，也有較大的差異性，這跟之前的假設滿成立的，所以可以說是這 次的實驗滿成功的。（1-5 C 960110）
假設草履蟲是趨光性，會由暗處往光亮處移動。在各色光譜照射下，假設草履蟲會聚
集在紅色光與藍色光處。
（1-2 D 951011）
結論：草履蟲趨光效果顯著，草履蟲會由黑暗處游向光亮處，支持假說，假說成立。
數字呈現結果與課本和假說符合，證明課本並沒有騙我們，假說成立。微生物會聚集 在紅光及藍光區帶。
（1-5 D 960104）
假設一:對火龍果種子一直説鼓勵以及正面性的話，觀察萌發情況是否較佳
假說一理由：根據『來自水的訊息』此本書，裡面證明帶有「善良、感謝、神聖」等 的美好訊息，會讓水結晶成美麗的圖形。所以我們想用此種方式，驗證植物種子是否 也能感受到好的能量。
（1-2 E 951009）
情緒化的語言對草莓種子的發芽率的確有影響。 （1-5 E 960101）
假設一:柑橘種子沒有水不能發芽。
假設二:柑橘種子發芽過程中水太多不能發芽。
假設一之理由:過去所學到的，水是生命不可或缺之重要物質，因此我們認為水也是 種子發芽的必需物。
假設二之理由:以前種植過的植物種子，都是需要水的，若非水生植物的話，水不能
過量，否則會泡到爛掉。
（1-2F961006）
黴菌在養份較缺乏的環境之下，生長較困難，而泡過鹽水後，條件更加的嚴刻，所以 更難生長。
（1-5 G 960105）
題目：水果本身的水分是否會影響黴菌生長的時間及多寡？
（1-2H950927）
研究問題: 加水是否能加速水果腐爛 （1-3
研究問題: 加水是否能加速水果腐爛 （1-3