分析工具

為使研究具客觀性及系統化，本研究之分析工具分為三大部分：（一）電磁學概念 之內容分析工具；（二）過程技能之內容分析工具；（三）5E 學習環符合程度之內容分 析工具，用以分析各版本自然與生活科技教科書中「電磁學單元」單元活動涵蓋的電磁 學相關概念及過程技能並檢視「電磁學單元」單元活動在 5E 學習環之符合程度，輔以 質性分析作相關探討。關於各部分工具之內容詳述如下：

一、電磁學概念之內容分析工具

（一）電磁學專家概念圖

概念圖可定義電磁學概念涵蓋範圍，並與電磁學命題陳述（表 3-3-1）交叉比對，

以釐清分析範圍，建立專家概念圖之目的是為了檢視發展出來的概念分析工具是否涵蓋 所有電磁學的概念，本研究之專家概念圖是引用蘇清慈（2010）所發展的電磁學專家概 念圖。「電磁學相關概念」在本研究中包含「電的基本概念」、「磁的基本概念」、「電與 磁的交互作用」及「勞倫茲力」四個部分，在「電的基本概念」部分，原應包含「電路」

概念，由於劉俊宏（2006）在其研究中已詳細探討 93 學年度各版本教科書電路學相關 概念涵蓋範圍之差異性，因此本研究之專家概念圖中未包含完整「電路」概念，有關「電 路學」概念的分析直接引用劉俊宏（2006）所發展之「電路學」專家概念圖。本研究「電 磁學專家概念圖」詳如附件二、三、四、五。

（二）電磁學概念之命題陳述

本研究命題陳述引用蘇清慈（2010）之電磁學概念命題陳述（如下表 3-3-1），以作 為探討教科書中電磁學的概念分布範圍之依據。命題陳述之分析項目編碼即為本分析工 具之分析類目編碼，從 C-1-1 到 C-4-2，共有 28 項。

表 3-3-1 電磁學概念命題陳述

表 3-3-1 電磁學概念命題陳述（續）

隨時間改變的電場可以產生感應磁場。 C-3-1

隨時間改變的磁場可以產生感應電場。 C-3-2

透過安培定律，可以計算出感應的磁場強度的大小。 C-3-3 透過法拉第定律，可以計算出感應電流流量的大小。 C-3-4 電

與 磁 的 交 互 作 用

電磁感應可以應用在發電機和電動機上。 C-3-5

電荷受電場的作用力稱為勞倫茲力。 C-4-1

勞 倫 茲

力 運動電荷受磁場的作用力稱為勞倫茲力。 C-4-2

（三）各版本電磁學概念相關單元之呈現分析表

為呈現各版本電磁學概念分布情形，研究者發展各版本「電磁學概念相關單元呈現 分析表」（如附件六）進行登錄，本表之分析類目分為單元名稱、包含的概念、總活動 數、圖形呈現等四類，其詳細內容說明如下：

（1）單元名稱：指該分析單元的主題名稱。

（2）包含的概念：指該單元教科書所包含的概念，依電磁學概念命題陳述之編號而列。

若教科書內容涵蓋命題陳述之概念，則於表格中勾選，最後統計各版本涵蓋的概念個數。

（3）教學時間：指電磁學相關概念單元中，依教師指引所劃分的單元總活動個數及教 學總節數。

（4）圖形呈現：本研究在圖形的界定依下列方式判定：1.有明顯區隔的獨立圖片，則計 算一幅。2.若圖形沒有明顯區隔，則視該圖形是否表徵課文中同一段文字之教學內容。

如 N（1）版 29 頁，課文內容為「用磁鐵靠進各種東西時，會發生什麼現象？試試看！」

圖形有鋁箔包、鐵罐、鋁罐、橡皮擦、迴紋針……等物品，因上述物品皆表徵課文中同 一段文字之教學內容，故計算為一幅。圖形呈現分為照片及繪圖，「照片」為實景、實

物實際拍攝之圖形；「繪圖」則為手繪、電腦合成或漫畫方式呈現之圖形，計算時兩者 分開計算，若圖形同時包含照片及繪圖，則各計算一幅。

二、過程技能之內容分析工具

本研究工具在探討國小各版本自然與生活科技教科書中，包含哪些九年一貫課程綱 要中所欲學生習得之過程技能，故本研究工具係依據九年一貫課程綱要中明訂的五項過 程技能為分析基準。

為了讓評分者在進行登錄過程技能時有明確之標準，研究者以九年一貫課程綱要 中，對於三-六年級培養五種過程技能所欲達成的能力指標作為分析項目，並進行進行 編碼，作為進行登錄與分析的依據（如表 3-3-2、3-3-3）。根據表 3-3-2、3-3-3 的過程技 能分析項目，對每一版本有關電磁學範圍之單元活動進行分析，並將結果登錄於各版本 電磁學單元活動過程技能分析項目表（如附件七、附件八）。

三、「電磁學」單元活動在 5E 學習環符合程度之內容分析工具

現今自然與生活科技領域教科書的編寫，為了符合九年一貫課程綱要的標準，都是 以探究為主要教和學的方法，本研究以符合探究教學理念的5E學習環分析各版本自然與 生活科技領域教科書，檢視其「電磁學」單元活動之編排方式是否符合學習環之五個階 段，並將結果登錄於各版本電磁學單元活動之5E學習環分析項目表（如附錄九）。

教科書為教師教學時之重要工具，也是引導學生如何學習的重要依據，自然與生活 科技領域之學習以學生探究為主體，教師為一引導者與諮詢者的角色，因此現今教科書 內容在文字的編寫上多為教師引導學生進行探究之引導用語，若此引導用語能符合5E 學習環各教學步驟之內涵，也就代表教科書之編寫方式符合5E學習環之理念。根據第二

研究者依此內容作為分析類目，如表3-3-4。

為了給予評分者在進行登錄 5E 學習環符合程度時有較明確之標準，研究者針對幾 個不易直接由教科書文字敘述判斷的分析類目再作進一步定義，並對每個分析類目列舉 出教科書的內容當作例子，如表 3-3-5。

E-1-1 「引起興趣及好奇心」定義為：

活動內容有明顯引發學生興趣及好奇心之文字，如「咦！…怎麼…呢？」或教學指 引中明確提及「引起動機」之活動時，即符合此分析類目。

E-2-3 「提供學生思考問題的時間」定義為：

活動內容符合學習環 E2（探索）階段，且活動內容提及讓學生「想一想」、「想想 看」時，即符合此分析類目。

E-5-1 「觀察學生應用新的概念與技能」定義為：

活動內容涉及讓學生利用先前所學的概念或技能製作玩具或作品時，除了符合 E-4-2 外，亦符合此（E-5-1）分析類目。

E-5-4 「讓學生評量自己的學習及團體過程技能」定義為：

教科書單元活動提及讓學生成果發表、作品欣賞時，即符合此分析類目。有些版本教科 書於習作中附有「學習自我評量表」，應屬於「讓學生評量自己的學習」，可畫記一次，

但是由於本研究分析時是以「單元中的小活動」來計次，而學習自我評量表是「整個單 元」的學習檢核表，無法細分屬於哪個小活動，因此「學習自我評量表」不列入計次，

另外於研究結果時提出討論。

表 3-3-2 第二學習階段過程技能能力指標

表 3-3-3 第三學習階段過程技能能力指標

表 3-3-4 5E 學習環分析類目

表 3-3-5 5E 學習環分析類目之教科書用語舉例

表3-3-5 5E學習環分析類目之教科書用語舉例（續）

表 3-3-5 5E 學習環分析類目之教科書用語舉例（續）

E-5-1

觀察學生應用新的概念與技 能。

如前述定義

E-5-2 評量學生的知識和/或技能。 習作練習列為評量的一種方式。

E-5-3

找出學生已改變其想法或行 為的證據。

【教科書無相關內容】

E-5-4

讓學生評量自己的學習及團 體過程技能。

（N74249＊）討論各組的設計，同學互相 評鑑設計是否可行。

E-5-5

詢問開放性的問題，如：為什 麼 你 認 為 … ？ 你 有 什 麼 證 據？你如何解釋…？關於…

你知道什麼？

【教科書無相關內容】

註：教科書/教師手冊用語舉例中第一碼英文字母代表版本別；第二碼為冊別；第三碼為 單元別；最後兩碼或三碼為頁數。若用語僅出現在教師手冊中，則在頁數後加註「＊」

字號並在文字部分以斜體表示。