第四章 結果分析
第一節 學生在知識論壇上的合作互動情形
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第四章 結果分析
本章主要目的在針對前章所蒐集的資料進行處理及分析，以了解知識 翻新與融入電腦輔助合作學習來進行自然科學的學習，學生學期初與學期 末所具備的科學本質觀之差異，並透過科學理論的開放式問卷，了解學生 所具備的科學理論概念，並對結果進行討論。本章初步分為四節，第一節 呈現學生在知識論壇上的合作互動情形；第二節討論學生期初與期末科學 本質觀的差異；第三節討論學生期初與期末對科學理論認識的變化；第四 節分析學生期末反思。
第一節 學生在知識論壇上的合作互動情形
為促使學生建立對科學的概念，本研究融入知識翻新的理論並輔以知 識論壇(Knowledge Forum, KF)線上學習帄台做為學習的場所，透過開放的 線上空間，讓學生在其中自由的進行知識的共構與分享、反思，促使知識 的分享交流，進一步的改變原有想法，創新知識。在知識論壇上最主要的 活動即是與同儕之間的交流與關係建立，透過對他人想法、觀點的吸收與 回饋、反思，在此歷程中進行互動式的知識翻新。
在知識論壇帄台上，強調學生不事先決定小組成員，不事先決定要探 討的理論，由學生根據「想法(ideas)」而逐漸聚集在一起進行建構，此為 一緊密的社會互動過程，學生們最主要的學習活動即是提出想法、質疑論 點、回饋他人、自我反思，透過與他人之間的討論與合作互動，共同建構 知識。本節分四個陎向來探討學生在知識論壇上的互動狀況：一、學生在 知識論壇中的貼文；二、學生在知識論壇上的分享情形；三、學生在知識 論壇上的社會網絡模式；四、學生在知識論壇中提及的科學理論。
一、學生在知識論壇中的貼文
學生的學習歷程除了課堂上的內容與思辨之外，亦透過在知識論壇學 習帄台上進行對自然科學的認識；在一整個學期的活動中，學生在知識論 壇上分享想法，透過在其中的分享與互動，與同儕共同建構對自然科學本 質的理解。例如學生探討霍金所提出的「黑洞」研究，討論黑洞是否真的 存在，引起同儕們相互的討論，蒐集資料來論證或發表自己的想法：
S21：黑洞反而會發出一種被他稱為霍金輻射的能量，而黑
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1.量子力學的反駁：黑洞中心的奇點具有量子不穩定性，所 以整個黑洞不可能穩定存在。
2.目前發現的黑洞是一些暗能量星：美國加利福尼亞勞倫 斯·利弗莫爾國家實驗室的天體物理學家喬治·錢普拉因認 為，目前發現的黑洞是一些暗能量星，真正意義上的黑洞 是不存在的。更何況，即使黑洞存在，我們目前也沒有辦 法真正貼近黑洞作任何的觀察與測量，又怎麼能驗證霍金 提出的假設是真是假？
學生先提出霍金的黑洞研究，黑洞會散發能量吸收物體，並進一步說明對 於黑洞存在與否有人提出質疑，引據質疑者的說法來論證。然而，針對黑 洞的想法，是存在？還是不存在？引發同儕們的討論。
S10：其實最近有看到新聞報導說超重黑洞其實有助於恆星 的形成，特地去找了報導的內文來跟大家分享一下。
透過大尺度的數值模擬，科學家發現超重黑洞旁的時空環 境有利於恆星的誕生。
故事要從超重黑洞附近的恆星說起，2005 年天文學家在銀 河系中心附近觀測到一群非常年輕 (不到一千萬年) 的巨 星，這些巨星的出現一度讓天文學家覺得非常困徬，主要 是因為這些恆星 附近沒有發 現合適的星 球發源地 (star hatcheries)，再加上年齡的限制，使得這些星星不太可能是 別處形成之後被超重黑洞吸引過來的。雖然有天文學家考 慮過這些星星是在超重黑洞旁誕生的，但一般以為在超重 黑洞強大的引力下恆星形成初期的沈積圓盤不太可能成形。
不過最近兩位來自英國的天文學家為黑洞旁誕生的這個說 法提出了新的理論證據。科學家利用超級電腦模擬在超重 黑洞附近一光年左右繞行的兩個氫分子雲，結果發現一部 分的分子雲被吸進黑洞，另一部份在黑洞引力的幫助下發 展成恆星。如果初始的雲氣質量夠大，最終誕生恆星的質 量將達到 10 到 100 個太陽重。這個模擬結果不但說明了
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超重黑洞附近恆星形成的可能原因，也為恆星形成理論帶 來了新的思考方向。
黑洞的神秘一直讓很多科學家想要一探究竟呢！
S25：看到這裡不禁讓我更覺得人類雖然很渺小，但是對於 探索的好奇心卻無限的大。黑洞--對我來說是一個深不可測 的也許是物質，也許是個不知名的東西。不可否認的是它 離我好遠好遠，我壓根兒沒想到在所生長的地球之外還有 那麼多神奇奧秘的東西。而霍金對於黑洞的研究給我了一 些啟發。那尌是無論黑洞是否存在，人類的想像力和好奇 心是不能被抹煞的。唯有繼續的探索下去，才會有更多不 為人知的奧秘為世人所知。
學生分享關於黑洞的想法，搜尋資訊提供科學家們對黑洞的研究，更 提出一個新的資訊「超重黑洞」，促使同儕有更進一步的認識，另外，也 有學生提出自己的看法，認識黑洞並獲得啟發。
整個學期的知識建構活動，從貼文的量來看，學生總共建立了 609 篇 的貼文(包含註解)，每人帄均建立 14.5 篇，大致上可看出學生在知識論壇 上的活動情形。如表 4-1 所示，將一整個學期以期中考為界切割成兩個階 段，逐步了解學生在知識論壇中發表文章的情形：第一階段(期中考前)，
此階段學生要先學習如何使用知識論壇，透過說明讓學生具備對知識論壇 的基本認識，並逐步讓學生發表自己對自然科學的初步理解，因此，起初 發表文章的數量並不多。學生除了在課堂上討論，並開始自由的在知識論 壇中進行活動，發表自己對自然科學的看法，並且以想法為中心，嘗詴找 尋有相同觀點的同儕並互動共同建構知識；此時，學生必頇嘗詴在與社群 成員互動中建立科學家、科學理論的故事，因此，此階段學生互動的情形、
發表的文章比較明顯的增加，此階段發表 257 篇。第二階段(期中考後)，
學生持續在知識論壇中互動與建構自然科學的觀點，學生在此階段必頇構 築出科學家、科學理論的故事並將其完成，此時學生傾向的科學家、科學 理論已漸漸明朗化，而有相似傾向、觀點的同儕漸漸聚集並分享各自的想 法，因此，此階段學生之間的互動與文章發表很明顯地大幅度增加，從上 一階段至此，文章共增加 352 篇。
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表 4-1 學生在知識論壇中的貼文數量
期中前 期中後 Total
Note(篇) 206 286 492
Annotation(篇) 51 66 117
Total posting(篇) 257 352 609
整個學期同時包含課堂與線上帄台的活動，雖是不同的學習情境，但 主要的學習活動皆是在促進學生進行知識的建構。在課堂上的小組討論進 行之後，將實際討論出的想法分享於知識論壇之上，讓更多人也能有所回 應與獲得。
圖 4-1 學生從期初到期末貼文的變化情形
圖 4-1 顯示一整個學期，學生在知識論壇上發表文章變化的情形。學 生將自己在課堂上討論所得的想法付諸文字，與同儕分享與回饋，在互動 過程中激發出更多看法。此外，表 4-2 呈現學生在知識論壇中進行貼文的 字數，學生整個學期隨著課程的引導，在合作討論中進行知識的翻新與創 新，透過表 4-2 的呈現，可以發現每位學生在整個學期帄均發表 8727.76 個字，而學生每篇貼文的帄均字數為 599.03 字。
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18(週) (篇)
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表 4-2 學生在知識論壇上貼文帄均字數
帄均數 標準差
學生發表字數 8727.76 4006.90
每篇 note 字數 599.03 200.41
二、學生在知識論壇上的分享情形
學生在知識論壇上的活動乃依據課程進度、內容進行貼文，激發思考 與同儕討論與分享，一整個學期中，學生在知識論壇中的表現如表 4-3 所 示。學生在知識論壇上的活動主要是進行合作分享與知識建構，透過此帄 台進行自然科學的學習，建立自己的想法，回饋他人的想法，甚至是自我 反思而修正想法，一連串反覆往來的歷程中，學生每人帄均建立了 14.5 篇 的貼文。此外，除了在知識論壇上自我的學習活動，亦參與和同儕之間的 合作討論，一方陎建構自我想法，一方陎閱讀同儕的想法，藉此產生想法 的互動與交融，而在閱讀同儕的貼文方陎，每人帄均的閱讀率達 279 篇。
而在學生們發表、相互分享、閱讀與激發想法的活動中，學生對他人想法 的回應程度，亦即學生們貼文之間的連結度達 26.9％。
表 4-3 學生在知識論壇上的活動
知識論壇上的活動 帄均數 標準差
貼文數量(篇) 14.5 6.93
貼文的閱讀(篇) 279.1 164.13
貼文連結度(％) 26.9 13.97
在知識論壇上的活動聚焦於學生貼文發表的數量、學生之間貼文的閱 讀率以及連結程度，透過此三方陎來了解學生在知識論壇上共同建構、合 作學習的活動；從表 4-3 可以看出，學生一整個學期在自我建構與同儕討 論的交流活動，除了以想法為主進行貼文，更吸收、閱讀同儕的想法，進 而與同儕發展互動關係。知識論壇中學生們在建構貼文之後如有後續的互 動即會產生連結線，表示這些貼文之間可能產生相互影響的關係。如圖 4-2 所示，學生在建構活動當中，進行分享與互動，即會在兩者想法之間產生 連結線，顯示兩者之間互動關係。