學習者在地球水循環系統思考課程中的學習歷程

透過本研究的結果顯示，「地球水循環系統思考課程」確實能提升學習者的 系統思考技能且增進其對於地球水循環的知識結構，但高低成就學生的受益程度 卻不同。以下便整理當時的課室錄影，找出在學習歷程中學習者較為特別的學習 行為與表現，進而探討此課程帶來的學習改變，且進而探討學習者學習表現不同 的成因：

(一) 地球水循環系統思考課程中的學習歷程：

在此次地球水循環系統思考課程學習型態有別於以往自然課的上課方式，在 課程活動設計中，教學者大多扮演引導者而非講述者的角色，將發言權交給學生，

活動中的提問方式大多為探究式，而非傳統教學的封閉性問答，因此在剛開始上 課時，學生都不太習慣，因為以前的學習方式是老師講解再回家背起來就好，而 經過幾次課程之後，慢慢的學生就會開始去思考，並試者鼓起勇氣發言，甚至到 最後的兩次課程高成就學生能提出較為高層次的問題，因此在上課時的專注度也 大為提升。

再者，課程中也加入了小組討論的部分，雖然在一開始學習時，學生因為害 羞而不好意思發言，但此時組內就會有人先帶頭發表，其他人則專心聆聽，進而 補充或是提出不同的看法；而在小組分配採異質分組，研究者也發現這樣的小組 分配對於提升是系統思考技能與知識結構是有所助益的，因為高成就學生能夠帶 領著低成就學生一起學習，特別是在實驗操作時，高成就學生能夠帶領小組內的 成員各司其職，讓整個實驗活動進行得更為順利，甚至部分學生能夠在學習歷程 中觀摩高成就學生的學習方式。

本研究利用由長榮大學科技工程與管理學系所建置的「地球水循環系統即時 水文資訊網」採用即時資料，就是希望讓學生在有意義且真實的教學情境中學習，

而非只是看著課本上的圖片進行空想；在課程中，看著學生們侃侃而談，且藉由 操作平台上的衛星雲圖、雨量圖、水庫進出水量進而去分析圖表進行科學解釋，

教學者能夠知道學習者不是僅僅背誦而是真正的了解水是如何循環的。

整體而言，地球水循環系統思考課程當初在教學活動的設計理念便以探究的 學習方式進行，將學習主導權交給學生，而在課程中教學者大多扮演引導者的角 色，要適時的提問以引發學生思考；雖然在研究前備課時，教學者要先能預想學 習者可能提出的問題，並搭配合適的學習平台，雖然課前備課繁複，但卻是有所 成效的，並且提升學習者的後設認知能力。

(二) 高低成就學生之學習歷程的比較：

高成就學生在老師講解時能較為專心聆聽，清楚了解操作的步驟，並注視著 教學者滑鼠移動到頁面上的關鍵字，在個人操作時，遇到問題時也能主動發問，

知道該如何進行並較為快速的找出答案；低成就學生 L2、L3 較易分心，會和旁 邊的同學聊天，等到換其操作時，便會東張西望，去尋求高成就學生的答案，而 L1 雖然能安靜聆聽老師講解，但卻無法自行操作，須同學協助完成

(V-1-86-20130301)顯示出低成就學生的學習態度較為被動。

在回顧複習的時候，可以發現高成就學生 H1、H2 非常踴躍發言，對於老師 所提出的問題，會經思考後回答，而低成就學生 L1 也能專心聆聽老師的問題，

若能回答時，也願意舉手發言；反倒是低成就學生 L2、L3 則是一直東張西望，

心不在焉，也未舉手發言(V-2-1126-20130308)，顯示出高成就學生能採後設認知 能力以進行高層次思考。

在進行實驗講解時，L3 對於實驗器材相當好奇，會一直在手上把玩，而 H1、

H2 則會開始進行部分操作；而等到小組實驗時，教學者發現他們這組由 H1 分 配後能各司其職，有些負責記錄、有些則負責裝置實驗器材，等到將水倒入漏斗 時，全組會一起觀察實驗的過程，再一起討論(V-2-1126-20130308)；在實驗結束 討論時，發現唯獨個案小組的結果是和全班不同的，而透過課室錄影也發現，全 組會進一步討論且很專心聆聽並思考問題的原因為何，唯獨 L2、L3 仍不專心

求反思。

高成就學生在排字卡活動時會主動發表意見，有些選擇不太發表意見，但在 檢視水循環的過程時，若有問題會提出疑問，隨即小組便會進行討論，因此高成 就學生扮演的角色大多為發言者與檢視者；低成就學生在排字卡時，主要是拿著 字卡，當小組的意見決定是何種順序時，便會主動找出相關的字卡，因此低成就 學生扮演的角色為記錄或是聆聽者(V-6-1210-20130322)；在小組發表時，個案小 組推舉 H1 為發表人，H1 很確切的將水循環的流程描述出來，而其他組員也能適 時的加以補充。

最後在知識統整闖關活動時，高成就學生拿到學習單時會先分析題目，先從 較為簡易的題目進行操作，接著在資訊平台上找出相關的證據，像是高山和平地 相對濕度的差別，既明確又精準；而低成就學生則是按題目順序解答，必須在平 台摸索較久才會知道如何操作，但是知道下一步該怎麼做之後，卻無法解釋原因 為何(V-7-1222-20130329)。

從教學者的角度觀察個案，發現高成就學生的學習態度積極，且較常與教學 者互動，會舉手回答問題，當遇到問題時，便會進行思考或與他人討論，是主動 學習者；而低成就學生則是在學習過程中較不專心，常常分心，當教學者提問時，

也都只等待他人的答案，不會追根究柢，因此在研究結果顯示出不同學習成就的 學生在系統思考階層與知識結構其受益程度不同。而在此研究中的小組分配，是 採異質分組，研究者也發現這樣的小組分配對於提升是系統思考技能與知識結構 是有所助益的。