實驗組不同學習成就的學生其學習表現之分析

一、不同學習成就學生的得分情況分析

在實驗組利用PISA科學素養的5個子面向融入探究式教學法過程中，學生各項 能力均獲得提升，以下就各不同學習成就學生在PISA科學素養的5個子面向的得分 狀況以進行平均得分情況的分析。

(一) 1.1回憶與應用合適的科學知識

在本研究依據 PISA 科學素養融入探究式教學流程設計的學習單中，符合「1.1 回憶與應用合適的科學知識」項目的活動共有五個，分別為食物受熱後的變化、熱 的傳播之傳導、熱的傳播之對流、熱的傳播之輻射，以及保溫的應用，依據不同學 習成就學生填答學習單得分狀況繪製成圖 4-3-1。

圖 4-3-1 不同學習成就學生在「1.1 回憶與應用合適的科學知識」得分情況

圖 4-3-3 學生學習單填答情況二

圖 4-3-5 學生學習單填答情況三

圖 4-3-6 學生學習單填答情況四

到了第三個教學活動─固體受熱後體積的變化時，低分組學生填答情況就有提 升，但到了熱的傳導與對流時，得分情況又略下降，原因是這是學生第一次接觸到 的新科學概念，所以在預測理由寫得較不完整。但之後兩個教學活動低分組學生得 分情況又有提升。可見學生在1.3產生並證明(justify)合適的預測的能力上受到其先 備知識影響很深，尤其是對低學習成就學生而言。這時就需要小組同學以及老師的 引導，方能讓低學習成就學生在此方面獲得成就。

2. 中、高學習成就學生填答情況分析

從圖4-2-4中得知中學習成就學生從液體受熱後體積的變化到熱的傳播之傳導 得分情況隨著教學活動的進行而有提升，但在對流的部分稍微下降，原因與低學習 成就學生相似(如圖4-3-7、4-3-8)，無法正確寫出預測的理由，所以得分下降。之後 幾個教學活動的表現又有提升，整體而言學生的表現隨著教學活動的進行是有所提 升的。

圖 4-3-7 學生學習單填答情況五

圖 4-3-8 學生學習單填答情況六

整體而言，學生在1.3產生並證明(justify)合適的預測能力的表現上都不錯，其

圖 4-3-10 學生學習單填答情況七

圖 4-3-11 學生學習單填答情況八 2. 中、高學習成就學生填答情況分析

從圖4-3-9中得知，中學習成就學生在2.1辨識出科學研究中所探索的問題中的 表現從一開始的平均0.54分，是三組不同學習成就學生中分數最高的，因為在中學 習成就學生裡有幾位比較喜歡發表，雖然一開始回答的牛頭不對馬嘴，而且也是只 有名詞式的回答，待全班進行討論時，他們即能反應應回答的答案，如圖4-3-12。

可是到了第二個教學活動時平均得分卻略微下降，因為有幾人只有在討論時發表意 見，卻未將自己的想法寫道學習單中，因此獲得0分，事後詢問他們為何不寫，學 生反應因為寫下來要花時間，所以不想寫。但經與他們溝通後，到了第三個學習活 動時，表現又上升，這表示學生只要願意，是可以做到的。

圖 4-3-12 學生學習單填答情況九

而高學習成就學生的表現與低學習成就學生一樣，是隨著教學活動的進行而 有所提升的。不同的是他們在課堂中屬於帶領討論的一群，與幾個中學習成就學生 一起參與討論，帶領其他學生學習。

(四) 2.3提出一個能進行科學探索的方法

在本研究依據 PISA 科學素養融入探究式教學流程設計的學習單中，符合

「2.3 提出一個能進行科學探索的方法」項目的活動共有七個，分別為液體受熱後 體積的變化、氣體受熱後體積的變化、固體受熱後體積的變化、熱的傳播之傳導、

熱的傳播之對流、熱的傳播之輻射，以及保溫的應用，依據不同學習成就學生填答 學習單得分狀況繪製成圖 4-3-13。

圖 4-3-13 不同學習成就學生在「2.3 提出一個能進行科學探索的方法」得分情況 (如圖 4-3-14、4-3-15)，這是因為學生對所屬的科學概念不佳，加上他們一向視自 己為教室的客人，只要聽別的同學的話動手做就好了(也為了不應做錯而被罵)。可

圖 4-3-15 學生學習單填答情況十一

有鑑於之前低學習成就學生因學習動機較弱，最後一個教學活動時以食物引 誘他們學習欲望，讓他們設計如何保冰，並告訴他們最後可以將冰棒吃掉，但如果 保冰效果不佳，就只能吃到果汁。這對引發低學習成就學生學習興趣非常有用，在 課堂中他們積極參與討論與實驗，書寫學習單時也比之前願意書寫(如圖 4-3-16)，

所以得分提升許多。

圖 4-3-16 學生學習單填答情況十二 2. 中、高學習成就學生填答情況分析

從圖4-3-13中可以看出中學習成就學生在2.3提出一個能進行科學探索的方法 的能力隨著教學活動的逐步進行而持續提升(如圖4-3-17到圖4-3-19)。而高學習成就 學生更是從第二個教學活動後就能獲得滿分(如圖4-3-20)，證明高學習成就學生在 在2.3提出一個能進行科學探索的方法的能力已經能完全掌握。

圖 4-3-17 學生學習單填答情況十三

圖 4-3-18 學生學習單填答情況十四

圖 4-3-19 學生學習單填答情況十五

圖 4-3-20 學生學習單填答情況十六

(五) 3.2分析與詮釋數據，並產生合適的結論

在本研究依據 PISA 科學素養融入探究式教學流程設計的學習單中，符合

「3.2 分析與詮釋數據，並產生合適的結論」項目的活動共有六個，分別為液體受 熱後體積的變化、氣體受熱後體積的變化、固體受熱後體積的變化、熱的傳播之傳 導、熱的傳播之輻射，以及保溫的應用，依據不同學習成就學生填答學習單得分狀 況繪製成圖 4-3-21。

圖 4-3-21 不同學習成就學生在「3.2 分析與詮釋數據，並產生合適的結論」得分情況

圖 4-3-23 學生學習單填答情況十八

圖 4-3-24 學生學習單填答情況十九 2. 中、高學習成就學生填答情況分析

中、高學習成就學生在3.2分析與詮釋數據，並產生合適的結論的能力表現方 面，因有四分之三學生在四年級時已經有過一些練習，所以在繪製表格的能力一開 始就表現不錯，知道繪製表格需要先填寫表頭及單位，並能帶領低學習成就學生學 習，從圖4-3-21中看得出來高學習成就學生一開始就能掌握繪製表格要領，並知道 表格內容的意義，所以獲得滿分；中學習成就學生有部分一開始不清楚表格的繪製 要點，但經過一次的學習活動後，幾乎全部中學習成就學生也掌握要領，也因為是 自己設計的，所以對表格內容意義相當清楚(圖4-3-25)。

圖 4-3-25 學生學習單填答情況二十

二、不同學習成就學生學習表現分析

二、1.3產生並證明(justify)合適的預測

研究者將不同學習成就學生在1.3產生並證明(justify)合適的預測教學活動中的 表現分述如表4-3-2，從答題過程中，可以看出學生進步情況。

表 4-3-2 學生在「1.3 產生並證明(justify)合適的預測」的個別學習進展情形

學習成就

表 4-3-2 學生在「1.3 產生並證明(justify)合適的預測」的個別學習進展情形(續)

表 4-3-4 學生在「2.3 提出一個能進行科學探索的方法」的個別學習進展情形

學習成就

教學活動

低學習成就 S11

中學習成就 S13

高學習成就 S21

液體受熱後體積 的變化

氣體受熱後體積 的變化

固體受熱後體積 的變化

熱的傳導

熱的對流

熱的輻射

保溫的應用

五、3.2分析與詮釋數據，並產生合適的結論

研究者將不同學習成就學生在3.2分析與詮釋數據，並產生合適的結論教學活 動中的表現分述如表4-3-5，從答題過程中，可以看出學生進步情況。

表4-3-5 學生在「3.2分析與詮釋數據，並產生合適的結論」的個別學習進展情形

學習成就 教學活動

低學習成就 S11

中學習成就 S15

高學習成就 S16

液體受熱後體積 的變化

結果：不變 結果：變大 結果：水位變高，體積

變大

氣體受熱後體積 的變化

結果：體積膨脹

結果：氣體受熱體積 會變大

結果：氣體受熱體積會 變大

固體受熱後體積 的變化

結果：未解釋

結果：物體受熱後體 機會變大

結果：固體受熱後體機 會膨脹

表4-3-5 學生在「3.2分析與詮釋數據，並產生合適的結論」的個別學習進展情形(續)

學習成就 教學活動

低學習成就 S22

中學習成就 S23

高學習成就 S21

熱的傳導

結果：鐵的傳熱速度較 快

結果：鐵的傳熱速度 較快

結果：鐵的傳熱速度較 快

熱的輻射

結果：黑色

結果：黑色比較容易 吸收輻射熱

結果：黑色比較容易吸 收輻射熱

保溫的應用

結果：第一組，因為很 多保溫的東西

結果：第一組，因為 保冰器具較多

結果：第一組，因為保 冰器具較多

三、小結

從上述依據各個不同學習成就學生得分平均數的長條圖看來，能力提升最為 顯著的是低學習成就學生，其次是中學習成就學生，而高學習成就學生雖然能力提 升狀況不明顯，但也有所成就。由此可知，PISA科學素養融入探究式教學法有助

於學生在科學素養能力上的提升。亦由各個不同學習成就學生在學習單填答的狀況 上可見一斑。