第五章 結論與建議
第四節 在教學上的意涵
透過本研究可了解學生經歷不同探究歷程後，科學探究能力的成長情形。本 研究亦提供探究課程設計上建議，可實際運用在教學上。
本研究證明為期兩週的探究課程，可以提升低能力學生各向度的科學能力。
此外，以分組進行的探究課程獲得大部分學生的喜愛，認為較為符合理想中的學 習環境，因此，科學教師適時於課程中融入探究活動，或以小組方式實施配合教 學主題所設計的探究課程，將有助於提升學生的學習興趣及探究能力。
在現實學習環境中，學生較少機會從事以學生為中心的探究活動，因此需要 教師適時指導。教師可先以結構式或引導式進行探究，一方面建立學生的自信 心，避免學習上遭遇挫折的經驗，打擊了學生的學習興趣，一方面也逐步提升學 生的科學探究能力(尤其是探究能力低、中分組的學生)。等學生的探究能力到一 定階段的時候，便可以嘗試拆鷹架，鼓勵學生進行開放式探究，除了課堂活動外，
也可以延伸成為學期報告或科展發表等形式。
不同的探究類型在不同探究能力學生上的成效不同。因此，要找尋一種最佳 的探究方式，還是要以個人為單位，而非以班級為單位。最佳的教學成效仍需因 材施教，由教師選取最適合的探究模式，但在常態編班的大班級教學環境中，實 施不同探究能力分組教學是有困難的。教師可以考慮以機動性的方式進行彈性調 整，小組可以依意願或依教師建議領取不同的學習單，在允許的時間內進行探究。
教師可以準備一些做為科學探究的鷹架措施(如實驗步驟說明書、開放查詢 資料、小組分享交流或予以小組個別指導)，適時提供給探究能力低、中、高分 組的同學更適合的學習環境，以增進學生科學探究能力。
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附錄一 科學探究能力試題
科學探究能力試題
試題說明：
1. 此份試題設計是想要了解高中學生科學探究能力的表 現，共四大題(共 40 題選擇題)，每個題組中各題皆可能 有一個以上的答案，請小心判斷和仔細作答。
2. 作答時間：50 分鐘。
3. 此份試題不影響你的學科成績，請放心作答。
※請施測教師口頭提示試題說明。
學校：
班級：
座號：
姓名：
性別：
研究團隊：鷹架式探究課程研發團隊
經費來源：國科會科教處
一、機車的排氣管怎麼生鏽了？
家住台北市景美地區的大華注意到自己停放在室外的機車，排氣管有生鏽的現 象。某日，大華到基隆港附近的阿姨家玩，發現阿姨家與自己同時購買、同型、
同樣停放在室外的機車，排氣管生鏽的情況更為嚴重。(試回答 1-5 題) 1. 你認為上述地點中，致使機車排氣管生鏽的主要因素有那些？
(A)溼度 (B)氣壓
(C)排氣管溫度 (D)空氣含氧 (E)空氣含鹽分
2. 兩地（景美、基隆）可能影響機車排氣管生鏽程度的因素中，有哪些是明顯不 同的？
(A)溼度 (B)氣壓
(C)排氣管溫度 (D)機車材質 (E)鹽分
3. 下列那些測量值與生鏽程度有正相關(即數值越大，則越容易生鏽)？
(A)該地區溼度
(B)該機車排氣管溫度 (C)該地區鹽分
(D)該地區機車數量 (E)該地區降雨日數
4. 大華想要證明他以下假設：「越潮濕的地方，機車排氣管生鏽程度越嚴重」，則 他應該要怎麼做才能做合適的推論？
(A)找更多不同時間購買的同型機車，觀察是否時間越久，排氣管生鏽程度越 嚴重
(B)找到除潮濕程度外，其他因素皆相同的機車，觀察排氣管生鏽的程度 (C)在平地及高山地區各找一些同時購買、同型、同樣停放在室外的機車，觀 察排氣管生鏽的程度
(D)在海邊及高山地區各找一些同時購買、同型、同樣停放在室外的機車，觀 察排氣管生鏽的程度
(E)找出溼度較高地區且最近購買的機車，若是生鏽程度與溼度較低地區且較 早購買的機車相當，則可證明假設
5. 下列何者最能檢驗「鹽分多寡」是否會影響排氣管生鏽的情形？
(A)選取擺放在同一地區、同時購買、同型機車共兩輛，一輛每日噴以純水，
一輛每日噴以鹽水，比較兩者排氣管的生鏽情況是否有差異
(B)定期觀察位於基隆地區同一輛機車排氣管，檢查其生鏽情況是否趨於嚴重 (C)抽樣調查台北地區的機車，篩選出排氣管生鏽情形最嚴重的，再統計沿海
地區所佔數量是否較一般地區多
(A)白金 (B)金 (C)銀 (D)銅 (E)鋅
8. 依據題目的陳述，甲、乙珠寶商所做皇冠具備下列何種相同的性質？
(A)體積 (B)質量 (C)密度 (D)硬度
(E)在水中所受的浮力
9. 下列何者與甲珠寶商所做皇冠排出的液體體積具有相同數值？
(A)皇冠的體積 (B)皇冠的質量 (C)皇冠的密度 (D)皇冠的硬度
(E)皇冠在水中所受的浮力
10. 甲珠寶商所做皇冠排出的液體體積為多少 cm3？ (A)202
(B)200 (C)201 (D)198 (E)199
11. 請問 Z 金屬塊的密度為多少 g/cm3？ (A)10.5
(B)12.5 (C)13.4 (D)19.3 (E)21.4
12. 甲珠寶商所做皇冠的密度為多少 g/cm3？ (A)10.5
(B)12.5 (C)13.4 (D)19.3 (E)21.4
13. 乙珠寶商所做皇冠的密度為多少 g/cm3？ (A)10.5
(B)12.5
(C)13.4 (D)19.3 (E)21.4
14. 結果顯示兩位珠寶商所製作的皇冠是否有混入其他金屬？
(A)只有甲珠寶商之皇冠混入其他金屬 (B)只有乙珠寶商之皇冠混入其他金屬 (C)兩者皆混入其他金屬
(D)兩者皆無混入其他金屬
(E)可能混入二種以上的金屬，故無法判斷
15. 承上題，你用來判斷皇冠中是否混入其他金屬的依據為何？
(A)體積 (B)質量 (C)密度 (D)硬度
(E)在水中所受的浮力
16. 若有混入其他金屬，則可能是混入何種金屬？
(A)未混入其他金屬 (B)銀
(C)銅 (D)鋅 (E)鋁
17. 若將甲乙珠寶商所做的這兩個皇冠加以融合，重新製作更大的皇冠，則其質量 為何？
(A) 2675 公克 (B) 5350 公克 (C) 大於 5350 公克
(D) 介於 2675 公克與 5350 公克之間 (E) 資料不足，無法判斷
18. 承上題，請估算這個重新製作的大皇冠，其密度為多少 g/cm3？ (A)等於 21.4
(B)大於 19.3，但小於 21.4 (C)大於 10.5，但小於 19.3 (D)大於 2.7，但小於 10.5 (E)資料不足，無法判斷
三、滑！滑！台車
如圖3 所示，台車實驗裝置，變因如下：
(1) 車輪材質：有兩種重量相同、但材質 不同的車輪 (黑色表示表面光滑、白 色表示表面有汽車輪胎的花紋)。
(2) 車身重量：車身為單一尺寸、相同重 量。
(3) 坡面：坡道為單一材質、長度相同。
(4) 負重：黑色物體每一塊重量相同。
(5) 坡度：支撐坡道的磚塊每一塊高度相 同。
(6) 車速：台車到達坡面底部的速度。
【變因種類的定義】
控制變因：在實驗過程中，保持不變的 變因。
操縱變因：在實驗過程中，人為操作使其改變的變因。
應變變因：在實驗過程中，因為操縱變因的變化而發生改變的變因。(試回答 19-27 題)
19. 根據圖 3 的設計，以下何者是合適的研究題目？
(A)負重與坡面材質的關係 (B)車身重量與坡面材質的關係 (C)坡度與車速的關係
(D)坡面材質與坡度的關係 (E)車輪材質與坡度的關係
20. 根據圖 3 的設計，若要研究「車輪材質對車速的影響」，則下列何者是「控制 變因」？
(A)車輪材質
(B)車身重量與負重 (C)坡面
(D)坡度 (E)車速
21. 承上題(研究「車輪材質對車速的影響」)，下列何者是「操縱變因」？
(A)車輪材質
(B)車身重量與負重 (C)坡面
(D)坡度
圖 3
(E)車速
22. 承上題(研究「車輪材質對車速的影響」)，下列何者是「應變變因」？
(A)車輪材質
(B)車身重量與負重 (C)坡面
(D)坡度 (E)車速
23. 承上題(研究「車輪材質對車速的影響」)，可用圖 3 中何種裝置來進行實驗？
(A)SX (B)RTU (C)XZ (D)XY (E)SV
24. 若要驗證「負重越重，則台車到達坡面底部的速度越快」，則可用圖 3 中何種
24. 若要驗證「負重越重，則台車到達坡面底部的速度越快」，則可用圖 3 中何種