分析工具

為使研究具有系統化與客觀性，本研究之分析工具分為三部分：先建立電路 學專家概念圖及電路學相關概念之命題陳述，以做為探討教科書中電路學概念範 圍之依據；再發展各版本電路學概念相關單元之呈現分析表，以探求各版本教科 書中，其電路學概念之呈現方式。茲將工具發展的程序及內容分述如下：

一、建立專家概念圖

本研究須建立電路學的專家概念圖做為分析之工具，而專家概念圖的繪製，

是參考各相關文獻（曾耀霆，1999；楊志強，2001；唐健文，2001；葉誌鑑，2002;

張蘭友，2002；邱永平，2002；葉誌鑑，2002；黃朝琴，2003；彭懋琳，2003）

後，先行建立電路學概念圖，並請指導教授及一位具有物理學背景之博士專家提 供建議，依建議修訂，發展成電路學專家概念圖。茲將專家建議與研究者修訂結 果彙整如表 3-4-1。

而本研究建立電路學專家概念圖之主要目的，是為了確定欲探討的電路學概 念範圍，據以建立電路學概念之命題陳述，以利分析各版本「自然與生活科技」

教科書所呈現的電路學概念狀況；藉由電路學專家概念圖，分析比較各版本教科 書所包括之電路學概念節點數的多寡，並比對各版本「自然與生活科技」教科書 與九年一貫課程綱要「自然與生活科技」學習領域之教材內容細目之符合情形；

探究國小各版本「自然與生活科技」學習領域教科書內容，是否都納入九年一貫 課程綱要「自然與生活科技」學習領域之教材內容細目；另外各版本編者除了九 年一貫課程綱要所規定之教材內容細目之外，所注重的其它基本電路學概念為 何？在電路學專家概念圖中，實線方框表示的節點代表本研究欲分析的概念，虛 線方框表示的節點代表本研究沒有分析的概念，而含有網底之節點表示九年一貫 課程綱要「自然與生活科技」學習領域之教材內容細目所列出的電路學相關概 念。因基本電路學相關概念其範圍涵蓋相當廣泛，為力求周延及方便閱讀，避免 專家概念圖過於龐雜混亂，故將電路學專家概念圖繪製成五張，分別是：圖 3-4-1

專家概念圖-1(全)；圖 3-4-2 專家概念圖-2( A-電池 )；圖 3-4-3 專家概念圖

圖 3-4-1 專家概念圖-1(全)

圖 3-4-2 專家概念圖-2( A-電池 )

圖 3-4-3 專家概念圖-3( B-開關 C-感應磁場 D-導電體 )

圖 3-4-4 專家概念圖-4( E-電路連接方式 )

圖 3-4-5 專家概念圖-5( F-半導體元件 )

二、電路學相關概念之命題陳述

研究者收集國內外相關的研究，並參酌電路學概念相關文獻及自行發展建立 之電路學專家概念圖為依據，將電路學概念依「基本電路」、「電源」、「連接 線」、「控制開關」、「串聯電路」、「並聯電路」、「電池的特性」、「電池 串聯」、「電池並聯」、「感應磁場」等十個部分加以架構，經指導教授審查修 正後，委請二位具物理背景之科學教育專家進行審查，再加以修正，最後完成電 路學相關概念之命題陳述，如表 3-4-2，藉以做為探討教科書中電路學的概念涵 蓋範圍之依據，本研究欲分析的項目從 1-1 到 10-6，合計四十三項，其中有二十 七項是九年一貫課程電路學相關概念。

表 3-4-2 電路學相關概念之命題陳述

概

三、各版本電路學概念相關單元之呈現分析表

本研究綜合前述文獻探討，由研究者發展各版本電路學相關概念單元之呈現 分析表(見表 3-4-3)，本表之分析類目分為單元名稱、包含的概念、教學時間、

操作活動、圖形呈現等五類，其定義分述如下：

(1)冊次：指該分析單元的在各版本教科書的第幾冊。

(2)單元名稱：指該分析單元的主題名稱。

(3)包含的概念：指該單元課文或教學指引所包含的概念；在單元課文或教學指 引內，出現與電路學的概念命題陳述某一編號相同或類似之概念，就在表上欄 位勾選含有此編號的概念，最後統計各版本涵蓋不同概念之個數。

(4)教學時間：教學指引或教師手冊所建議之該單元教學時間，以｢節｣數為單位。

(5)操作活動：九年一貫課程「自然與生活科技」學習領域，其基本理念強調「自 然與生活科技」之學習應以探究和實作的方式來進行，強調手腦並用、活動導 向、設計與製作兼顧及至能與態度並重（教育部，2000，2003）。顯示九年一 貫課程「自然與生活科技」學習領域，重視實驗及操作活動的學習。本研究將 操作活動分為｢操作活動次數｣及｢操作活動科學方法｣兩部分來分析。操作活動 次數是指該單元所附之操作或動手做之學習活動有幾次，操 作 活 動 以｢次數｣

為單位。而將操作活動方法分為｢歸納｣、｢演繹｣二種，所謂歸納是指教學活動 時，先讓學生進行操作活動，活動之後再歸納出所要學生學習的概念或原理；

另一為｢演繹｣，指教學活動時，先提供給學生概念或原理，再讓學生進行操作 活動以驗證該概念或原理。歸納法的應用在自然科學教學上，強調學生藉此學 習法能獲得第一手資料，是由經驗獲得的知識，避免教師直接灌輸課本上的知 識，導致機械式的學習（呂文靜，2005）。演繹法在自然科學教學上的應用，

強調教師以實驗或觀察所得的經驗證據，來改變學生有關科學的迷思概念（林 陳湧，1995）。

(6)圖形呈現：圖像的提供對於知識建構的過程非常重要，透過圖像、照片的呈 現，各種知識內容得以具體的方式，表達文字性敘述難以陳述之抽象概念、

結構與關係。尤其對於數理與科教概念的學習，圖像的提供更強化學習者觀 察的能力，擴展學習者思考的層面(林麗娟，民 85)。本研究將圖形呈現分為 兩類，一為照片(picture)指與單元課文內容有關且以照片方式呈現之圖片，

以｢幅｣為單位。各單元中凡與單元課文內容有關之照片，一幅計為一次，最 後統計其百分比。另一為繪圖(graphic)指與單元課文內容有關，以漫畫或繪 畫方式呈現之圖片，以｢幅｣為單位。各單元內容中凡與電路學概念教學有關 之繪圖，一幅計為一次，最後統計其百分比。而

與課文的內容無關，只是美化、修飾文章或吸引讀者注意等之裝飾功能繪圖 則不列入採計。

王文科(2001)指出將兩個（含）以上研究者，在同一時間點內所做的研究結 果做比較，以查核其信度，謂之分析者間信度。評分者間的一致性高，表示可以 降低主觀判斷的成分，則研究結果就更為客觀具有信度。本研究｢電路學概念相 關單元之概念範圍｣分析結果的信度，採分析者間信度。

表 3-4-3 各版本「電路學相關概念」單元之呈現分析表

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