第 第
第肆 肆 肆章 肆 章 章 研究 章 研究 研究 研究結果與討論 結果與討論 結果與討論 結果與討論
本章針對磁性手寫板前測、POE活動單、學習感受問卷以及晤談所得資料進 行分析與統計，並提出分析統計結果之說明。第一節探討國小四年級學童在實施 POE科學玩具原理探究教學前後對「磁性手寫板」科學原理的探究過程；第二節 探討在POE科學玩具原理探究教學的探究歷程中，學生概念的使用情形與發展歷 程；第三節探討POE科學玩具原理探究教學，對學生在科學學習興趣與信心上的 影響；第四節為綜合討論。
第一節 第一節 第一節
第一節 學童在 學童在 學童在 學童在POE探究 探究 探究 探究教學 教學 教學 教學前後 前後 前後的探究過程 前後 的探究過程 的探究過程 的探究過程
本節從「磁性手寫板原理前測問卷」第一、二題、「POE 教學活動單」以及
「半結構式晤談」資料中，針對 22 位國小四年級學童在「磁性手寫板」原理的 探究活動前後所抱持的想法與作法進行分析，將學童的探究過程整理歸納為預測 -實驗-解釋-模糊或錯誤的解釋-無探究企圖、好奇與疑惑以及試試看等七種基本類 型，並比較「磁性手寫板」原理的探究活動前後，學生探究過程的差異。探究過 程分析歸類的定義與舉例如表 4-1-1.所示：
表4-1-1.【探究活動前後】學生探究過程分析定義與例子
探究過程 定義與例子
預測（P） 提出可能的原理
E-01-PR-2：好像手寫板是磁鐵將磁粉吸起來，只要一刷，
磁粉就會掉下來。
E-08-PR-2：磁力。
實驗（O） 針對假設進行驗證的操作與觀察
E-01-PR-2：我把它拆起來看，卻發現裡面是磁粉，我有拿 磁鐵吸吸看，磁粉被磁鐵吸起來。
E-08-PR-2：用筆去吸冰箱門，再把手寫板拆開，再用磁鐵 去吸裡面的粉狀物體，結果那些粉狀物體都被 吸起來。
解釋（E） 針對實驗結果或實驗結果與預測之間不一致的部份提出 合理解釋
S-01-P-2：我用鐵釘去用板中粉，但無法吸；但用了磁鐵就 會吸，而且可以畫出來。因為磁鐵可以吸鐵，鐵 無法吸鐵，所以板中的粉是鐵粉。
模糊或錯誤的解 釋(RE)
針對實驗結果或實驗結果與預測之間不一致的部份所提
出的解釋錯誤或不夠明確
S-16-P-1：我先用鉛筆沒感覺，後來我慢慢的靠近磁鐵，結 果是磁鐵，因為磁鐵上有粉，可以慢慢的吸上去。
無探究企圖（N） 沒有想了解手寫板科學原理的意圖
E-05-PR-2：我從來都沒有想過手寫板的科學原理。
好奇與疑惑（CD） 曾對手寫板的原理略加思考，但沒有產生任何預測 E-06-PR-2：我曾想過手寫板的原理，但只是想一下下而已，
沒有想出任何可能。
試試看（T） 所進行的操作與觀察，並沒有驗證的企圖或無法對預測做 驗證
E-10-PR-2：我把它用壞看。
E-06-PR-2：先用手用一次，沒有字、圖出現。
一 一一
一、、、、學童在學童在學童在「學童在「「「磁性手寫板磁性手寫板磁性手寫板磁性手寫板」」」」原理探究原理探究原理探究原理探究教學教學教學教學活動前的探究過程活動前的探究過程活動前的探究過程活動前的探究過程 表4-1-2. 學童在探究教學活動前的探究過程類型
探究過程類型 P+O P CD+T CD N
人數 3 3 2 8 6
附註：P+O：能夠預測提出可能的原理，並針對預測進行驗證的操作與觀察。CD+T：曾對手寫板的原理 略加思考，但沒有產生任何預測，直接進行操作與觀察，沒有驗證的企圖。
3 3
CD類型的學童有8位，他們對手寫板感到好奇或心生疑惑，但並未針對其原理進 行思考或預測，也沒有任何的探究行為出現。
S-05-PR-2：它的清除刷為什麼可以擦掉？
S-11-PR-2：我只想了一下，但沒有想到什麼。
S-21-PR-2：感覺什麼東西在裡面可以把它刷掉。
N類型的學童有6位，他們雖然玩過手寫板，但在把玩的過程中卻從未針對其可能 的科學原理進行思考或預測，也沒有任何的探究行為出現。
S-07-PR-2：我從未想過。
S-15-PR-2：我從來都沒有想過原理。
S-17-PR-2：我沒有去想為什麼會這樣。
從以上的資料顯示，P+O類型的學童能夠預測提出可能的原理，並針對預測 進行驗證的操作與觀察，但並未針對實驗的結果或實驗結果與預測之間不一致的 部份提出解釋與說明；P類型的學童能夠進行預測，提出可能的科學原理，但並 未進一步去驗證自己的預測；CD+T類型的學童則對手寫板產生好奇，雖未針對 其原理進行思考或預測，但卻能夠在一些疑問與好奇心的驅動下，試著動手去操 弄手寫板；CD類型的學童雖未針對其原理進行思考或預測，也沒有任何的探究 行為出現，但確能呈現對手寫板感到的好奇或疑惑。
因此，配合晤談資料來看，我們發現可將上述這些探究類型統稱為「有探究 企圖」，因為他們都有一個共同的特點，就是對於手寫板的原理具有想了解的企 圖，也就是他們都在心中產生了好奇或疑惑，「為什麼會這樣呢？」但卻因為老 師往往只講述實驗的步驟，並沒有指導學童一套解決問題或是探究的方法，因而 當學童遇到一些科學問題或疑惑的時候，就顯現出不知所措，不得其門而入的情 形，這些學童共有16位，佔了73％。
S-08-I-2：我原本害怕做實驗，因為做實驗有時候都不知道怎麼做，都會做錯。
S-16-I-2：以前我很不喜歡科學實驗，因為一開始我都不知道怎麼操作。
S-20-I-2：我以前上自然都沒有信心去做實驗，因為老師都直接跟我們講答案，再
讓我們實際去操作，我怕做出來的答案不是老師所說的答案，就會失敗。
而N類型的學童則純粹只是在玩手寫板，在把玩的過程中從未對其可能的科學原 理感到好奇疑惑或進行思考與預測，也不曾動手針對手寫板進行操弄與探索，因 此，我們又將他歸類為「無探究企圖」，這類型有6位，佔了27％。探究教學前學 童探究類型與探究企圖類型比例圖如圖4-1-2.和4-1-3.所示。
P+O 14%
P 14%
CD+T 9%
CD 36%
N 27%
圖 4-1-2.探究教學前學童探究類型比例圖
有探究企圖 73%
無探究企圖 27%
圖 4-1-3.探究教學前學童探究企圖類型比例圖
二 二二
二、、、、學童在學童在學童在「學童在「「「磁性手寫磁性手寫磁性手寫磁性手寫板板板板」」」」原理探究教學活動後的探究過程原理探究教學活動後的探究過程原理探究教學活動後的探究過程原理探究教學活動後的探究過程
（一）手寫筆頭的探究過程類型
表4-1-3. 學童在探究教學活動後「手寫筆頭」的探究過程類型
探究過程類型 P+O+E P+O+RE
人數 14 8
附註：P+O+E：能夠預測提出可能的原理，並針對預測進行驗證的操作與觀察，最後再針對實驗的結果 或實驗結果與預測之間不一致的部份提出合理的解釋與說明。P+O+RE：能夠預測提出可能的原理，並針 對預測進行驗證的操作與觀察，但針對實驗的結果或實驗結果與預測之間不一致的部份所提出的解釋與 說明錯誤或不夠明確。
P+O+E 14 64%
P+O+RE 8 36%
圖 4-1-4.探究教學後學童「手寫筆頭」探究類型比較圖
如表 4-1-3.和圖 4-1-4.所示，在「手寫筆頭」探究教學活動結束之後，22 位 學童當中，以 P+O+E 的探究類型最多，共有 14 位，比例為 64％，他們能夠針對 手寫筆頭進行預測，提出可能的原理，並針對預測進行驗證的操作與觀察，最後 再針對實驗的結果或實驗結果與預測之間不一致的部份提出合理的解釋與說明。
S-02-P-1：我認為是磁鐵，我用磁鐵吸吸看，有用；再用其他的東西試試看，沒用。
而且磁鐵和筆頭都寫得出來。因為磁鐵和筆頭一樣能在手寫板上寫出字 來，所以筆頭是磁鐵。
S-13-P-1：我認為是磁鐵，我把筆頭放在鐵上面，鐵就被吸起來了。因為不是磁鐵 的東西鐵吸不起來，所以筆頭是磁鐵。
其次為 P+O+RE 這個探究類型，有 8 位，比例為 36％，他們能夠預測提出 可能的原理，並針對預測進行驗證的操作與觀察，但針對實驗的結果或實驗結果 與預測之間不一致的部份所提出的解釋與說明錯誤或不夠明確。
S-05-P-1：我認為是磁鐵，我先用木棒吸手寫筆頭，不會有什麼變化。後來我拿磁 鐵吸的時候，結果就吸起來了。因為我有實際去操作，所以才會說筆頭 就是磁鐵。
S-20-P-1：我認為是磁鐵，我一開始拿其他的東西都沒辦法寫。因為整個可以吸起 來的卻不可以，而不可以整個東西吸起來卻可以。
從上述資料來看，我們發現經過一連串的 POE 探究教學課程活動之後，22 位學童當中有 14 位(64％)學會了 POE 探究的方法，他們在遇到科學問題或疑惑 的時候，能夠依照學會的 POE 預測-操作與觀察-解釋這樣的探究模式，先針對手 寫筆頭進行預測，提出可能的原理，並針對預測進行驗證的操作與觀察，最後再 針對實驗的結果或實驗結果與預測之間不一致的部份提出合理的解釋與說明。而 另外這 8 位(36％)學童雖然在針對實驗的結果或實驗結果與預測之間不一致的部 份所提出的解釋與說明錯誤或不夠明確，但卻也照著 POE 預測-操作與觀察-解釋 這樣的探究模式來解決問題。
（二）板中粉的探究過程類型
表4-1-4.學童在探究教學活動後「板中粉」的探究過程類型
探究過程類型 P+O+E P+O+RE
人數 15 7
附註：P+O+E：能夠預測提出可能的原理，並針對預測進行驗證的操作與觀察，最後再針對實驗的結果 或實驗結果與預測之間不一致的部份提出合理的解釋與說明。P+O+RE：能夠預測提出可能的原理，並針 對預測進行驗證的操作與觀察，但針對實驗的結果或實驗結果與預測之間不一致的部份所提出的解釋與 說明錯誤或不夠明確。
P+O+E 15 68%
P+O+RE 7 32%
圖 4-1-5.探究教學後學童「板中粉」探究類型比較圖
如表 4-1-4.和圖 4-1-5.所示，在「板中粉」探究教學活動結束之後，22 位學 童當中，也是以 P+O+E 的探究類型最多，共有 15 位，比例為 68％，他們能夠針 對板中的粉進行預測，提出可能的原理，並針對預測進行驗證的操作與觀察，最 後再針對實驗的結果或實驗結果與預測之間不一致的部份提出合理的解釋與說
如表 4-1-4.和圖 4-1-5.所示，在「板中粉」探究教學活動結束之後，22 位學 童當中，也是以 P+O+E 的探究類型最多，共有 15 位，比例為 68％，他們能夠針 對板中的粉進行預測，提出可能的原理，並針對預測進行驗證的操作與觀察，最 後再針對實驗的結果或實驗結果與預測之間不一致的部份提出合理的解釋與說