實驗組學生對討論的態度及解釋能力的質化表現

三、綜合討論

由以上分析結果可得下列之結論：

1.接受不同教學方法學習者在科學解釋能力成就測驗整體表現上無顯著差異。

2.接受 POE 教學法學習者學習科學解釋能力成就後測分數有略高於學習科學解 釋能力成就前測分數，但進步幅度不大。

本研究所運用之 POE 教學法沒有效提昇學生整體科學解釋能力成就。此結果與 POE 教學運用於科學解釋能力教學研究之成果不一致。

推究透過 POE 教學方法之所以不能提昇學習者科學解釋能力成就之因素如下：

1.研究時間

本研究之實驗教學時間為 12 節，每週共 2 節課，但由於學校考試週，再加上學 校的活動等因素，並非每週都能如期進行教學實驗，因此，在有限的教學研究時間，

以及配合該實驗學校的自然科教學進度，接受 POE 教學方法學習者在學習成就測驗 表現上進步幅度不大。若能延長實驗時間應對其 POE 教學方法學習成效會更有助 益。

2.本研究採隨機分派方式決定其中一班為實驗組，進行 POE 教學，是指上課的 過程中，教師僅作引導者；另一班為控制組，接受傳統教學。實驗組與控制組兩班 學生的學習程度相近。由於學生人數太少，故樣本數少，此研究限制可能會導致研 究結果未達顯著。

第三節 實驗組學生對討論的態度及解釋能力的質化表現

為了解學生在 POE教學的學習歷程及感受，研究者透過小組討論以深入了解學 生的學習感受，在透過學習單來蒐集學生對整個教學過程的感覺和想法本節將藉由 學習單及學生小組討論資料，分析學生在POE教學方式運用在科學討論態度及科學 解釋能力的影響，進行研究結果之分析與討論。然後配合研究者對科學解釋能力定 義「指示因果關係」、「形成假設」及「使用證據」、「 活 動 設 計 說 明 」及「 圖

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表 協 助 解 釋 」 五大面來作分析。

一、學生對討論的態度質化表現 (一)「引起動機」不足

1.「引起動機」不足，使學生學習的態度不如預期中的好。

2.學生滿足於「只要一個答案」，即單一科學概念，而不去思考前因後果，因 此沒有討論的動機，一般學生的抱持的態度是「等老師講就好了，為什麼還 要我參與？」。

(二)學生不如老師所期待的充分主動參與學習

1.有效能的討論才能有效的互動，而有效能的討論必須經過訓練，才能達成，

學生會常以自我為中心，沒有聆聽別人說話的習慣；上課時常只是愛講話的學生一 直發表意見，造成沒有公平性互動的學習機會。學生沒有經過訓練很難在短時間進 入 POE 教學問題的情境，達到良好互動。

2.有些學生怕出醜或說錯話，不愛上臺發表意見或參與討論。

3.由於 POE 教學法與傳統教學法的教學時間控制一樣；因此，造成 POE 教學 法的上課時間太緊迫，學生討論時間不夠充分。

4. 進行短時間 POE 教學，尚無法享受到 POE 教學法的樂趣和啓發，而在其他 時間中，學生又回到傳統的教學情境中時，學生又開始被動的接受知識，因而無法 短時間養成主動參與的習慣。

(三)接受 POE 教學方法之學習者在我喜歡科學課中的討論活動表現上有顯著差異。

因為學生喜歡去想科學自然現象及探索科學的過程，喜歡上實驗課，而且大部 學生也喜歡做討論活動，可能長期受傳統教學方式會產生疲乏突然改變新的教學方 式能融入到自己想法來創新，大部分學生會產生好奇想學習，這樣一來討論活動就 愈來愈有興趣，其餘的面向不顯著差異，因兩班程度差不多，加上課堂時間有限，

且國中生活是以課業為主，學習知識是很緊促，不踏實，這種學習是要慢慢去體會，

一定要有充足時間才能詳細去討論及研究，學生對科學討論態度也會比較積極。如 圖(四)的情景。以前接受傳統的教學方式，實驗完成後，學生間情景幾乎是不討論，

有的話也只有二至三人在做討論，互動很差，有人上台報告就偷笑，所以學習效果 不好。但經由下面照片驗證POE教學方式之後，以前學習不好情形，逐一改進，小 組討論人數也由兩個變成七至八個，互動溝通及秩序良好，也讓學生想法建立自信 勇於表達自己意見，上台報告人數也很勇躍、不害怕，甚至每隔兩分鐘輪流一次。

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這種情形如果一直持續下去，學生的科學討論的態度一定會大幅提升。

在上課的小組討論中，學生及老師均表示秩序不好是 POE 教學中較大的問題，

學生覺得秩序不好包含人多嘴雜、吵鬧、和同學聊天、老師無法控制秩序。在小組 討論中這個部份真的不太容易掌控的，因為各組討論難免有聲音，而若習慣傳統教 學的學生或老師，在運用小組討論時都較難衡量如何去掌控班級秩序，雖在小組討 論說明單中有特別提醒學生不宜太吵鬧，不過在進行活動時，根據研究者的觀察亦 發現到，常常因為秩序的吵鬧，使老師在傳達一些事項時，並無法讓學生都聽到或 了解，不過經過幾次經驗，也找到一些解決的辦法。

二、解釋能力的質化表現 (一)指示因果關係

無法運用 POE 教學方法讓學生用指示因果關係提升科學解釋能力，有可能研究 時間太少，而使對於資料的蒐集上，例如：實驗觀察紀錄的次數、小組討論的次數 等方面資料的蒐集比較有限，對於研究結果的呈現恐有其限制在。也造成實驗數據 作圖誤差很小，無法指出因果關係。請參閱圖(一)：每次測得時間誤差很小幾乎很 接近，從圖表中也無法看出時間與擺錘質量因果關係。為何沒有因果關係，從學生 實驗數據結果作圖形可以看出，擺長及擺角固定，擺錘質量改變，則從作圖中可發 現擺動次數所測得的時間沒有變化很大，代表無法找出擺錘質量與時間因果關係。

圖(一)

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二、形成假設

可能之前所學的先輩知識沒有學好，使自己沒有充分知識，假設實驗過程就會 缺乏一些基礎概念，在處理實驗數據時，就會發生結果和自己預測不符合，導致形 成假設沒辦法達到顯著，根據圖(一)、圖(二)及圖(三)，發現實驗數據作圖誤差很小，

無法看出形成假設的關係。如果幅度要提升的話學生的先備知識一定要紮實，在學 習過程中就會很準確預測到可能會發生結果，還有形成假設是很抽象的，考慮條件 愈詳細，利用 POE 教學方式就能引導你去理解抽象的概念，還有 POE 教學方式是 很耗時間，實驗過程中如果時間久了之後，假設的結果一直沒有表現出來，這時有 部分學生心情上會浮躁，所以教室秩序不佳的話是會影響實驗的氣氛，這時候老師 一定要控制好班級秩序，並且引導學習良好氣氛，同儕間有良好互動，老師也要常 常走動，去做引導及提示。漸漸地形成假設的概念，就有希望。不然的話就和我們 研究結果一樣達到成效不大。

三、使用證據

運用 POE 教學方法讓學生對証據的選擇及了解是有限的。從我們的實驗數據記 錄下來及劃出來圖表這是為了要作為實驗的證據，但從結果判斷下來，得到證據不 能讓學生真正理解概念及大家認同，這樣一來，沒有辦法用得到的證據去作解釋。

造成原因因素很多，比如由於學生在做設計活動的時間太短，沒有辦法在短暫測得 正確的數據，或是記錄數據時沒有專心、隨便應付，導致證據無法去思考實驗的可 信度及一致性。

從 26 位學生中實驗數據可以驗證，請參圖(二)及圖(三)如下：有部分學生的數 據及作圖可以看出無法使用證據來解釋，可能有學生引用證據不佳，還有學生在前 測部分選擇正確的證據人數本來就不少，造成後測與前測的差異性小。但由此也可 知道，會選擇證據出來，卻未必會對證據有清楚的描述與比較，由此可知學生對尋

找一個證據較容易，要他們做詳細的推理與描述較困難，經過訓練之後就有改善。

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圖(二)

圖(三)

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四、活動設計說明

目的是要學生選擇可以驗證該主張的活動設計。這兩題均沒有達到顯著水準，

表示學生在這部分成長不快，也表示若有資訊供學生判斷如何設計活動，結果學生 在這方面的成長也不快；但質性部分的資料( 問卷與小組討論)顯示，如果學生在沒 有訊息提供的情形下，設計活動的能力是會更差。

五、圖表協助解釋

這部分在我們設計的探究活動中，也有請學生畫出圖表，當學生面對陌生的數 據，再加上運用能力及推理不好時，這時轉化成圖形的能力提升是有限的。

給學生不同圖表與傳達的內容，讓學生選擇自己最有可能的圖表。在這方面，

學生對各種圖表認知原本有限，所以無法感受各種圖表所傳達的差異性。即本研究 所設計的探究活動也無法讓學生在這個部分達到顯著水準，也表示學生在圖表類型 的學習，還有進步的空間。