第二階段教學

研究者於 104 年 4 月 7 日及 104 年 4 月 14 日下午 1、2、3 節，在臺中市萬 能國小(化名)的視聽教室(4/7)及自然科專用教室(4/14)進行兩單元的教學，對 象為 5 年 1 班的 15 名學生，分為 4 組進行教學，並由該校資深自然科教師擔任 協同教師，以下簡稱 B 教師。

第一階段的上課規則及獎勵制度可以在：(1)控制秩序；(2)使學生專心聽講；

(3)引起學生的學習動機；(4)提高學生參與度，這幾部分有正面的助益；因此在 第二階段中也沿用上階段的規則與制度。

圖 4-2-1 第二階段教室配置圖 貳、利用第一階段教學回饋改善的教學策略

第一階段教學雖然有達到一定成效，但是有幾方面仍須改善，如上一節中的 表 4-1-7 所呈現，研究者將各項改善方案歸納後，第二階段的教學策略改善，主 要包含學習單的改良、PPT 的製作、獎勵制度的修訂及探究能力評量的修訂。

一、學習單的改良

將原本學習單開放程度較高的簡答題修訂成引導式的填空題，避免教師書寫 板書及學生書寫學習單，花費太多時間。主要修改包括以下三部份:(1)提出問題 及形成假說；(2)實驗設計；(3)解釋資料及下結論與溝通。

第 1 組 講桌

第 2 組

第 4 組 第 3 組

黑板

1.學習單中提出探究問題及形成假說之修訂

3. 學習單中解釋資料及下結論與溝通之修訂

研究者不僅修改成引導式的填空題，也將原本分成兩題的解釋資料及下結論 與溝通綜合為一題；可避免學生學生們在這兩部分，容易混淆或發表不完整。

表 4-2-3 列出「解釋資料及下結論與溝通」之修訂比較。

表 4-2-3 學習單「解釋資料及下結論與溝通」之修訂比較

第一階段 第二階段

7.我們的實驗發現

是：

8.因此，我們這組得 到的實驗結論是：

6.我們從實驗數據發現是(注意:不用解釋原因，純粹解釋資料)操縱變因 我們做了三組不同的大小或種類分別是 、 、 其中 這組滑行距離最遠，其中 這組滑行距離最近 我們這組推論可能影響滑行距離的科學原理是：

因為 (操縱變因)越 ， (科學原理)就 越 ，所以滑行距離就越大；

因為 (操縱變因)越 ， (科學原理)就 越 ，所以滑行距離就越小。

二、三大變因簡報檔案的製作：

在第一階段中，學生在三大變因的學習上出現困難；研究者利用在國小階段 1 到 5 年級列入課程的實驗，製作成教學簡報檔案，進行三大變因的教學；講解 實驗中那些是控制、操縱跟應變變因，使學生更能釐清三種變因間的意義及關係。

下圖 4-2-2 列出部分簡報檔案。

圖 4-2-2 三大變因部分簡報檔

三、建立扣獎卡制度改善團隊合作狀況及秩序

參、教學成果

表 4-2-5 第二階段學習興趣問卷統計(續) *底色灰色為反向題

研究者進一步與學生訪談後，發現學生喜歡本次教學的原因如下：(1)一般 的自然課程需要書寫較多筆記，需要記憶較多內容，而本次課程可以動手操作，

經歷過自己動手學習，容易學習或記憶上課的內容。(2)在本次教學活動中，學 生認為能夠和同學一起動手操作非常有趣，可以引起學生的學習動機，使得學生 認真投入學習，希望下次再進行相似的教學活動。學生的實驗操作情形如圖 4-2-3。

研:平時上課的內容跟這次上課最大差別是什麼?

S24:就是老古板抄筆記，然後這次上課就是有動手去做這樣子，

有時候會搞亂，罵來罵去就是蠻好玩的，但是一兩分鐘後就好了 研:下次還想不想上這類型的課?

S24:很想，還想要每一天、每天都上這堂課。

(S-20150414(2)-4 5:15-5:56)

研:這類型的課跟平常的課有什麼最大的不一樣?

S22:就是實驗比較多，就是自己操作比較多啦!阿像那種自然課，有些 不懂得地方還要自己在那裡想，就是聽老師解釋也不太清楚。

………(略)

研:下次還想不想上這種課?

S22:想啊!就比較有趣，上的東西比較聽得懂，自己操作就會記憶比較 好。 (S-20150414(2)-2 5:50-6:33)

圖 4-2-3 學生的實驗操作情形

而在得分較低的第 2 題(這次的教學活動對我來說是困難的，反向題)平均分 數為最低的 3.50 分；出現負面意見的第 7 題(進行這次的教學活動時，我感到不 開心，反向題，同意 1 人)為 4.50 分。顯示本次教學，對於部分的同學來說有一 定的難度，且有一位(7.1%)學生在活動過程中感到不開心。研究者也在學生訪談 中發現，學生覺得困難的部分是三大變因的辨別。

R:覺得我們的學習單哪邊比較困難?

S24:有時候就是我們那一組對於應變變因，每個人的意見不同，就會在

那邊吵架，有時會會這樣子。

R:就是變因那邊比較有問題？

S24:比較有問題。 (S-20150414(2)-4 2:01-2:25)

研:上課時有沒有哪些比較難的啊?

S23:就是操縱變因那種感覺比較難記憶，所以那種比較記憶不起來。

(S-20150414(2)-3 2:12-2:24) 雖然部分學生對於教學感到困難，但分析學習興趣問卷發現，第一階段的負 面意見有 5 次(1.1%)，第二階段負面意見為 1 次(0.4%)，顯示研究者的教學策略，

對於改善學生的學習狀況有一定程度的助益。

二、學習單的分析

研究者在教學過程中發現，將學習單改為引導式的填空題，不僅可減少教師 書寫板書及學生書寫學習單耗費的時間，而且學生能夠自行思考或經由小組討論，

寫出大部分的答案。研究者於每單元教學後立即檢視、分析學生的學習單，發現 大部分的題目，學生可以順利作答，只有在「提出探究問題」的題目，正確度較 低。學習單中「提出探究問題」題目如下：

如果我是科學家我會想要探討___________________影響滑行的距離。

(第二階段第一單元的學習單)

大多數的學生能在引導式的填充題寫出恰當的「提出探究問題」，在第一單 元中有 10 位(66.7%)，在第二單元中有 13 位(86.7%)；而沒有寫出恰當的「提出 探究問題」在第一單元中有 5 位(33.3%)，在第二單元中有 2 位(13.3%)，這些沒 有寫出恰當的「提出探究問題」大致分為兩種情形：(1) 將變因的性質寫成疑問 句；(2) 回答不夠確切。較佳回答及較差回答，從學習單各列舉三個例子如下：

(A)較佳的回答

如果我是科學家我會想要探討紙馬的重量影響滑行的距離

(L-20150407(2)-1-12) 如果我是科學家我會想要探討打包帶的長度影響飛行的距離

(L-20150414(2)-2-11) 如果我是科學家我會想要探討杯子的重量影響滑行的距離

(L-20150407(2)-1-8) (B)較不好的回答

如果我是科學家我會想要探討繩子長不長影響滑行的距離

(將變因的性質寫成疑問句) (L-20150407(2)-1-14) 如果我是科學家我會想要探討繩子長不長影響滑行的距離

(將變因的性質寫成疑問句) (L-20150407(2)-1-10) 如果我是科學家我會想要探討繩子的厚度影響飛行的距離

(回答不夠確切) (L-20150407(2)-2-7) 而比較第一單元中有 10 位(66.7%)寫出恰當的「提出探究問題」，在第 二單元中有 13 位(86.7%)，顯示學生在第一單元跟第二單元中，提出探究問 題的能力有一定程度的進步；協同教師 B 於訪談中，表示學生在第一單元跟 第二單元中，提出探究問題能力「有所差別」的可能因素：

B:第一次學生不太敢提出問題，可能是他們從來都沒有上過類似 探究式教學模式的課程，所以他們不知道要怎麼提問？(略…) 然後你鼓勵他們什麼問題都能問，你也教他們回答的時候什麼答

案都是 OK 的，你都可以接受，只要他們願意說願意講。所以在第 一次的訓練之後，我們發現他們在第二次的提問下踴躍率很高，

而且都敢於發表，「比例有差別」。 (T-20150414(2)-B) 三、探究能力評量之分析

研究者於教學結束後，立即對施教班級(教學組，N=14)施測，另外選取同校 同年級，五上自然科成績相近的另一班作為參照組(N=16)。教學組五上自然科成 績平均分數為 88.63 分(標準差 7.18)；參照組平均為 86.36 分(標準差 6.95)；t 值= 0.895，p= .378，成績未達顯著差異，可作為參照標準。探究能力評量之比 較與各題的面向、配分如表 4-2-6。

表4-2-6 第二階段探究能力評量之比較與各題面向及配分

題號 1 2 3 4 5 總分

面向 ^提出探

究問題

形成 假說

新舊經 驗連結

實驗設計+

三大變因

解釋 資料

配分 3 3 2 6 3 17

教學組 N=14

平均數 1.71 2.50 1.93 4.86 2.29 13.29 標準差 .83 .52 .27 1.03 .99 1.54 參照組

N=16

平均數 2.06 2.06 1.88 1.94 2.31 10.50 標準差 .93 .68 .34 .57 .79 2.10 t值 -1.08 1.96 0.473 9.775 -0.082 4.09 顯著性 0.290 0.060 0.640 .00** 0.935 .00**

**p< .01

從表 4-2-6 中發現：(1) 教學組平均分數為 13.29 分(標準差 1.54) 高於參 照組 10.50 分(標準差 2.10)，且達非常顯著差異(p< .01)。(2)第 4 題(實驗設 計+三大變因)中，教學組平均分數 4.86 分(標準差 1.03)高於參照組的 1.94 分 (標準差.57) ，且達非常顯著差異(p< .01)。顯示教學組在經歷教學後，不僅對 整體的探究能力增進有一定的助益，而且在實驗設計及三大變因這面向的能力，

相較於未經探究式教學的參照組達到一定程度的增進。

教學組與參照組在第 3 題(新舊經驗連結)與第 5 題(解釋資料)得分差異較小：

(1)第 3 題，教學組平均分數 1.93 分(標準差.27)，參照組為 1.88 分(標準差.34)，

t 值為 0.473(p= .640)；(2)第 5 題，教學組平均分數 2.29 分(標準差.99)，參 照組 2.31 分(標準差.79)，t 值為-0.082(p= .935)。顯示在第 3 題(新舊經驗連 結)及第 5 題(解釋資料)的能力，在經過教學後增進相當有限。。。

與第一階段教學比較，相同的是，教學組總分、實驗設計、三大變因分數皆 高於參照組，且達非常顯著差異(p< .01)。不同的是，第一階段中探究能力評量 各面向的平均分數教學組皆高於或等於參照組；而第二階段中在提出問題及解釋 資料兩面向則是低於參照組，但均未達顯著差異。顯示在這兩階段中，教學組在 經過探究式教學後相較於未經探究式教學的學生，整體的探究能力和實驗設計及 辨別三大變因的能力有一定程度的增進。

但值得注意的是在第 1 題(提出探究問題)，教學組的平均分數為 1.71 分(標 準差 .83)低於對照組 2.06 分(標準差 .93)，相差 0.35 分，t 值為-1.08(p= .290)，

但未達顯著差異。研究者進一步檢視學生的作答情形，發現教學組的 14 位學生 中有 6 位（得分為最低的１分）回答分別為：棉被的厚度(4 位)、為什麼不要用 別種被子(1 位)、冰塊大小(1 位)，皆屬於操縱變因的敘述，而非提出探究問題，

在得分判準中只得到 1 分。這可能由於教學者在教學中，對於三大變因特別強調，

而學生經過教學後，把注意力著重在操縱變因，使得學生著重於操縱變因來回答，

而非提出探究問題。因此，在未來的教學可再進行改善，對於如何提出適當的探 究問題，進行更明確的教學。

四、協同教師回饋資料之分析

第二階段教學除了研究者進行教學，尚有協同教師 B 在現場觀察，有時在一 旁觀察，有時會在學生進行實驗中遭遇困難時，與研究者一同給予學生協助；能 提供研究者客觀與主觀兼具的意見，作為修正教學活動設計與改善教學策略的依 據。另一位協同教師A，則因地域、課程排程等因素而不能到現場，於每一單元