第四章、 研究結果與討論
第二節、 地球水循環系統思考課程對於個案的知識結構之影響
本研究利用錄音訪談蒐集學生知識結構的相關資料，最後繪製得到 12 張的 概念流程圖，以表徵個案學生在「地球水循環系統思考課程」教學前後所得到 的知識結構。而每一張概念流程圖中的「直線連結」數目可以代表該學生知識 結構中的「概念數量」多寡；而概念流程圖中的「回歸連結」數目可以用來代 表該學生知識結構中的「概念與概念間聯結的情形」，並採後設重聽法，以求完 整獲得個案學生當時的知識結構。最後，本研究也進一步對概念流程圖中的每 一個陳述概念進行內容分析，以深入瞭解個案學生在水循環之學習情形。
本節將分析所得到的結果分成三個部分來呈現，第一部分高成就學生經過 地球水循環系統思考課程後其知識結構的變化，第二部分為低成就學生經過地 球水循環系統思考課程後其知識結構的變化，第三部分為總結地球水循環系統 思考課程對於提升不同成就學習者知識結構的成效。接下來就個案學生前測、
後測錄音訪談後所得的概念流程圖加以分析：
壹、 高成就學生經過地球水循環系統思考課程後其知識結構的變化 一、 個案 H1
圖4-H1-6、圖4-H1-7分別為個案H1前測水循環概念流程圖析及後測水循環概 念流程圖析，從概念流程圖4-H1-6、圖4-H1-7前後測訪談比較後，可以知道個案 H1在「概念數量」由4增加到14、「回歸連結數量」由3增加到13，都有大幅度 的增加，且在後測時能進行後設重聽進行自我省思，進而補充雲和霧之間的關 係。
若將個案H1的概念流程圖中的每一個概念依概念內容予以編碼，可以得到 在前測時其所陳述的概念皆為「描述」，也就是僅把所見的事物陳述出來；但在 後測時加入較為高階的訊息處理程序，像是「比較」策略(霧是接近地表的雲；
雲是遠離地表)和「因果解釋」策略(地上水因沸點到一定程度後就會蒸發)，說明 之間的關係。
圖4-H1-6 個案H1水循環概念流程圖析─前測
1. 水蒸發到高空愈冷凝結變成雲。 【描述】
2. 雲裡面水氣太重就會下雨。 【描述】
4. 河川、湖泊的水最後流至海洋。 【描述】
3. 下雨落入陸地就會滲進泥土成為地下水，部分會流進河川、湖泊。
【描述】
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1.地上水因沸點到一定程度後就會蒸發。 【因果解釋】
2.地上水因太陽照射而蒸發；地下水因熱能累積而蒸發【因果解釋】
4.水蒸氣因較輕而上升。 【因果解釋】
3.蒸發後變成水蒸氣。 【描述】
5.水蒸氣上升到一定高度愈冷凝結變成小水滴或冰晶，小水滴在天空 中遇到凝結核(灰塵)就會聚集在一起形成雲。 【描述】
6.雲裡面水分過多就代表過重，形成雨或雪，掉下來就會變成地上水 或地下水的一部分。 【因果解釋】
7. 地上水包含河、海、湖。 【描述】
8. 通常水庫用的水是湖泊的水。 【描述】
9. 水庫也蓋在丘陵上，雪會下在高山。 【描述】
11. 農業用水有時會抽地下水，所以才有超抽地下水的問題【因果解釋】
10. 水庫的水會供給到農業、工業、民生用水。 【描述】
12. 民生用水、工業用水會進行汙水處理，再進行一次的循環【描述】
13. 霧是接近地表的雲；雲是遠離地表。 【比較】
14. 霧和雲的組成成分是一樣的。 【比較】
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二、 個案 H2
圖 4-H2-6、圖 4-H2-7 分別為個案 H2 前測水循環概念流程圖析及後測水循 環概念流程圖析，比較圖 4-H2-6、圖 4-H2-7 可以知道個案 H2 在經過地球水循 環系統思考課程後，其概念流程圖中的「概念數量」由 5 增加到 8、「回歸連結 數量」由 4 增加到 7 皆有進步，進步幅度相較個案 H1 不大的原因是在於個案 H2 在前測時便具有相當程度的知識背景，但值得注意的是其在後測能進行後設 重聽，檢視自己先前所陳述的內容。
而在訊息處理策略部分，也是唯一一個個案學生在前測時便能使用一個到較 為高階的「因果解釋」策略(當雲裡面小水滴太重時，就會掉下來變成雨，然後 又回到陸地上)；而到了後測，還加入了「比較」策略(下雨的話水庫水面會上升，
再分配到各個需要用水的地方，然後水位就會下降)。
1. 在陸地上會有海洋、湖泊。 【描述】
2.可能會有人類運動過後的汗水、或是植物中的水分、動物身體中的 水分、還有人類喝的水。 【描述】
4. 蒸發到天上然後凝結變成雲，雲裡面就有許多的小水滴或是水分。
【描述】
3. 這些水經過太陽照射之後會被蒸發到天上。 【描述】
5. 當雲裡面小水滴太重時，就會掉下來變成雨，然後又回到陸地上。
【因果解釋】
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圖4-H2-7 個案H2水循環概念流程圖析─後測
1. 在地上的水有農業用水、水庫、河、海、湖。 【描述】
2. 地上水經過太陽蒸發或蒸散就會往上飄。 【描述】
4. 當水蒸氣遇到冷空氣會繼續往上，遇到冷空氣就會凝結成小水滴 或冰晶。 【描述】
3. 蒸發成水蒸氣。 【描述】
5. 遇到凝結核就會形成雲，當雲跑到地上就變成霧。 【描述】
6. 當雲裡面太多的小水滴或冰晶太重就會掉下，就會形成雲或雪。
【因果解釋】
7. 降落在各個水庫、河、湖、海或地面之類的。 【描述】
8. 下雨的話水庫水面會上升，再分配到各個需要用水的地方，然後 水位就會下降。 【比較】
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三、 個案 H3
圖 4-H3-6 為個案 H3 前測水循環概念流程圖析、圖 4-H3-7 為後測水循環概念 流程圖析，從圖 4-H3-6、圖 4-H3-7 中可以比較出個案 H3 在「概念數量」由 4 增 加到 8、「回歸連結數量」由 0 增加到 7，特別是「回歸連結」增加的幅度很大。
由概念流程圖 4-H3-6 中可以發現前測時，個案 H3 所提到的每一個概念之間並無 關聯；但在後測時，圖 4-H3-7 顯示出其能察覺水循環之間的關係及互動過程，且 能對自己的回答進行後設重聽。
而在訊息處理策略部分，個案 H3 使用的策略皆為「描述」，但在後測時能 提升至較為高階的訊息處理策略：「比較」(下雨會讓水庫水位上升，用水會讓水 位下降)和「因果解釋」(當承受不住時就會下雨或下雪)。
圖4-H3-6 個案H3水循環概念流程圖析─前測
1. 下雨會流到河裡。 【描述】
2. 有一些流到大海再蒸發。 【描述】
4. 處理之後會變成每個家裡使用的水。 【描述】
3. 有一些流到處理的地方。 【描述】
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圖4-H3-7 個案H3水循環概念流程圖析─後測
1. 下雨蒸發成水蒸氣，水蒸氣遇到凝結核形成雲。 【描述】
【描述】
2. 當承受不住時就會下雨或下雪。 【因果解釋】
4. 丘陵上面有水庫。 【描述】
3. 下雨會下到高山或丘陵。 【描述】
5. 水庫的水經處理之後就會變成工業用水或民生用水。 【描述】
6. 用完後就會排到汙水處理廠，處理好排到河、海、湖。 【描述】
7. 經過蒸發成水蒸氣，凝結後又再形成雲。 【描述】
8. 下雨會讓水庫水位上升，用水會讓水位下降。 【比較】
直線連結 回歸連結 後設重聽
貳、 低成就學生經過地球水循環系統思考課程後其知識結構的變化 一、 個案 L1
圖 4-L1-6、圖 4-L1-7 分別為個案 L1 前測水循環概念流程圖析及後測水循 環概念流程圖析，比較圖 4L1-6 中、圖 4-L1-7 可以發現個案 L1 在「概念數量」
由 2 增加到 7、「回歸連結數量」由 0 增加到 7，兩者皆大幅度的增加，雖然未 能使用後設重聽法，但卻能修正自己錯誤的概念，且在圖 4L1-6 可以發現其提 到的概念之間並無關聯，但在後測卻提及能水循環系統中不同組成與過程之間 的關係。
在訊息處理策略方面，一開始皆為「描述」策略(下雨流到水庫我們就可以 用)，但在後測時能使用「因果解釋」(雲裡面的小水滴或冰晶太多就會下雨或 下雪)較為高階思考策略。
圖4-L1-6 個案L1水循環概念流程圖析─前測
1. 大海留到水箱(儲水)過濾，過濾後就可以使用。 【描述】
2. 下雨流到水庫我們就可以用。 【描述】
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圖4-L1-7 個案L1水循環概念流程圖析─後測
1. 河、海、湖經太陽照射蒸發成水蒸氣。 【描述】
2. 水蒸氣再凝結成雲。 【描述】
4. 下雨時會使水庫水位上升，提供民生用水、工業用水、農業用水。
【描述】
3. 雲裡面的小水滴或冰晶太多就會下雨或下雪。 【因果解釋】
5. 下雨有一部分是下在陸地。 【描述】
6. 地面上的水有一部分蒸發，有些流到地下水去。 【描述】
7. 水庫水位會因太陽照射蒸發而使水位下降。 【因果解釋】
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二、 個案 L2
圖 4-L2-6、圖 4-L2-7 分別為個案 L2 前測水循環概念流程圖析及後測水循環 概念流程圖析，從圖 4L2-6、圖 4L2-7 中可以比較出個案 L2 在「概念數量」有 所增加，但「回歸連結數量」並未增加，且未能使用後設重聽的高階思考能力，
原因在於個案 L2 仍未能察覺出水循環之間的關係。
儘管如此，個案 L2 在訊息處理策略，從一開始前測僅使用「描述」策略，
但在後測時卻能使用較為高階思考策略，像是「因果解釋」(當雲累積太多水分 開始下雨)、「比較」(下雨，水庫水位就會上升，但用水之後水位就會下降)，更 是所有個案學生中唯一使用到「定義」(雲若是在山附近就稱為霧)的訊息處理策 略。
圖4-L2-6 個案L2水循環概念流程圖析─前測
1. 海受熱變成水蒸氣。 【描述】
2. 水蒸氣凝結成小水滴，小水滴變成雲。 【描述】
【描述】
4. 下雨然後這些雨最後回到大海。 【描述】
3. 小水滴累積很多，就會下雨。 【描述】
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圖4-L2-7 個案L2水循環概念流程圖析─後測
三、 個案 L3
圖 4-L3-6 為個案 L3 前測水循環概念流程圖析、圖 4-L3-7 為後測水循環概 念流程圖析，從圖 4L3-6、圖 4-L3-7 中可以發現個案 L3 雖然未能使用後設重聽，
但其在「概念數量」與「回歸連結數量」都有大幅度的增加，特別在前測時僅能 說出一個片段的概念，但在後測時卻能進行較為完整的解釋與說明；而在訊息處 理策略，也能提升使用「比較」、「因果解釋」較為高階的訊息處理程序。
1. 太陽蒸發。 【描述】
2. 當雲累積太多水分開始下雨。 【因果解釋】
4. 像是水庫，後因為農業、工業、民生用水和一些需要用水的地方。
【描述】
3. 雨下在很多地方。 【描述】
5. 下雨，水庫水位就會上升，但用水之後水位就會下降。 【比較】
5. 下雨，水庫水位就會上升，但用水之後水位就會下降。 【比較】