第五章 結論與建議
第二節 對教學上的建議
五、總結
不管是量或質的分析均顯示，學生經過電學網路雙重情境教學之後，其概念正確率 與推理能力，均有一定程度的提升，且經過一段時間還能維持很高的正確率，這表示學 生在課程學習過後一段期間，仍能夠持續對學習主題持續進行主動的學習，且學習效果 不會因為時間的拉長而降低，這可做為雙重情境教學模式挑戰學生對科學的信念，並激 勵學生的學習動機的一個例證。
第二節 對教學上的建議
本節將針對結合科學推理教學的互動式網路學習課程設計，提出建議作為日後研究 與教學的參考。
一、對『電學單元教學』的建議：
Burbules 和 Linn(1988)指出要促成概念改變必須讓學生反思，並提供重建概念的方 法機制。從文獻探討中得知，概念的屬性與學生的推理能力會影響其科學概念的學習，
故教師在進行電學單元之教學時，理應考量本單元的內容多屬抽象概念，在學生生活經 驗當中，比較難獲得概念的相連結，故在教材的設計當中，需採用適當的類比，如本研 究所採用的網路雙重情境的教學事件，利用抽水機類比電池，水車類比燈泡等，讓學生 從具體的影片觀察當中，從他最熟悉且具體化的概念出發，透過動畫的逐步引導，慢慢 克服抽象的電學概念，逐漸建立正確且完整的電學概念，另外在概念建構過程當中，逐 步培養學生科學推理的能力，並習慣於教學過程當中使用，讓學生在學習的過程當中，
透過理由的提供，掌控與監測自己概念的正確度與完整度，如此才能讓學生在電學概念 的學習與應用上，獲得事半功倍的效果。
而在教學的設計中，若能將教學的內容和開放性的評量相結合，讓學生在進行電學 概念學習的同時，藉由老師提出的問題，學生回答理由的教學模式下，一步一步的引導
學生進行科學推理的操作演練，並在學生提出證據和知識宣稱的過程中，學習到推理的 思考模式和技巧，且藉由推理的過程，能夠將新概念和已知概念相連結，形成更穩固且 持久的概念架構。
本研究中所設計的開放性問答當中，主要是挑戰學生的概念結構，製造學生認知上 的不平衡，另外一方面，期望學生可以隨時察覺自己的學習狀況，過程中藉由理由的提 供，讓學生對於有疑問或不確定的概念，主動進行概念的學習，並在概念改變的學習過 程中，對問題或理由進行更深入的思考；再者本研究的開放性問答，亦從後設認知的角 度出發，主要在幫助學生覺察自己的學習狀態，進一步掌握學習方式及歷程，讓學生在 反覆推理，粹鍊理由的過程當中，得到更好且更熟練的推理技巧，對於日後學生在科學 概念的學習上會有相當的助益。
另外本研究結果中顯示，不管是在量化資料的成就測驗或電學主題相依推理主題相 依推理測驗，或者質化教學訪談分析當中，實驗組的學習成效優於對照組，且其推理能 力亦是如此，且概念的持久度也是經過網路雙重情境的實驗組較佳，細分析其主要的原 因，主要在於本研究於課程設計前，先根據文獻的分析與探討，先找出學習電學單元，
其科學概念的本質和學生另有概念，並進一步分析概念的屬性，而後以此為基礎，進一 步設計結構完善良好的教學活動，如此才能切中學生需求，達成以學生為主體的學習活 動，有效的增進學生的學習成效，避免制式化傳統教學過程中，為了增加教學效率，進 而對概念過度簡化，或因為進度壓力而採用填鴨教學方式，讓學生產生學習效果不彰的 情形。
如本研究在概念分析的階段中，發現學生無法瞭解「電流流經燈泡只是消耗能量，
並不會影響電流大小」的抽象概念，再加上電流與能量的關係，在國中學生來說，均是 兩個嶄新的名詞，故學生在建構此概念的十分困難，故在課程的設計上必須針對學生的 另有概念，結合各種概念改變教學的策略，來協助學生概念的學習，如本研究常利用類 比推理教學，讓學生從已知或具體的概念出發，利用抽水機將水抽高，然後在水管中注 入顏料，測量顏料通過海綿前後的時間差，讓學生類比推理到電路中，電流通過電阻前 後，電流大小不變，且教學設計當中，也會引導學生進行類比物與標的物的連結，讓學 生在學習的過程當中，重新思考電阻對電流大小影響的真實狀況，並從中找出相似之 處，進行更深層的概念建構與改變，使學生在電學單元的概念架構更完善。
二、對「網路化學習環境」的建議：
本研究針對電學單元設計了互動式的網路化學習課程，學生在學習動機、學習成效 都有明顯的提昇，因此對於設計及使用網路教學提出以下的建議：
建議一，在概念改變和科學推理理論支持下，所建構的網路雙重情境的教學環境，
是過去少有學者專家嘗試過的設計，而本研究結果顯示，此教學環境能夠有效的增進學 生的概念重建及科學推理能力，因此未來可以推廣運用此教學模式在其他的科學領域課 程教學中。
其二，在主題四的教學事件4-4 與 4-5 當中，概念重建成功率不如預期，其主要的 原因可能是因為「電阻」概念在以往的研究上，較少為其他研究者所研究，故在文獻的 收集與探討上有限，因此在設計上比較不易根據文獻探討所得的迷思概念，進行教學事 件的設計。
其三，可能受限於學生的推理能力，在電學當中，學生大多僅能依照局部來進行推 理，且單一學習事件的概念複雜度太高，且變數處理複雜度易大大升高，另外各變數之 間環環相扣，因此不難想像學生在回答問題時，所需要考量的變數增加了，當然直接影 響到概念建構的成功率。
最後，再加上傳統教學在此部分所花的時間大約為三到五節課，而本研究因為研究 之限制，將其網路教學時間壓縮為兩節課，要在這麼短的時間內，學習這麼複雜的概念，
對於學生的學習成效，也會有相當的影響。
參考文獻 一、中文部分
王千悻 (2000)。全球資訊網在教育上的應用。電腦與教學。269-283。台北：正中書局。
邱美虹(1993)。科學教科書與概念改變。科學教育月刊，
163, 2-8。
邱美虹和翁雪琴（1995)：國三學生「四季成因」之心智模式與推論歷程之探討。科學 教育學刊，
3(1), 23-68。
邱貴發(1998)。網路世界中的學習。教育研究資訊，
6(1)，20-27。
教育部 (2001)。中小學資訊教育總藍圖。取自 2004 年 3 月 15 日教育部。網址：
http://www.edu.tw/moecc/information/itpolicy/itprojects/itmasterplan.htm
郭重吉(1988)。從認知的觀點探討自然科學的學習。教育學院學報，
13，335-363.
郭重吉(1989)。從建構主義觀點探討科學教育的理論與實際。認知與學習基礎研究第三 次研討會。台北市：行政院國家科學委員會。
徐新逸、吳佩謹 (2002)。資訊融入教學的現代意義與具體行為。教學科技與媒體，
59，
63-73。
莊雅茹 (1996)。CAL 軟體電腦動畫應用與學習成效分析。視聽教育雙月刊，
38(2)，9-16。
陳明溥 (1991)。CAI 之發展趨勢─多媒體電腦輔助教學。資訊教育叢書(五)電腦輔助教 學 (二) ，117-127。
陳啟明、陳瓊森(1993)。發展紙筆測驗以探究高一學生對於直流電路的迷思概念。彰化 師範大學學報，83-103.
張俊彥、董家莒 (2000)。「問題解決」或「無問題解決」﹖電腦輔助教學成效的比較研 究。科學教育月刊，8(4)，357-377。
張國恩 (1999)。資訊融入各科教學之內涵與實施，資訊與教育。72，2-9。
黃幸美(1997)。國小學童好與差解題者的類比推理解題表現之探討。教育與心理研究，
20，111-140。
黃寶鈿(1999)。從幾個學生錯誤概念的實例談理化科的教材教法。國民中學學生概念學 習學術研討會論文集，51-59。
游文楓、佘曉清(2003)。網路化問題解決教學策略對學生生物學習成效的影響（The Impact of Web-based Problem Solving Instruction on Students' Biology Learning）。第十九屆科 學教育學術研討會論文發表。
蔡東鐘 (1997)。多媒體在科技素養教育上之應用。教育科技與媒體，22，39-45。
葉俊豪（1994）。利用定性與定量測驗來探究高二學生對直流電路的知識結構。彰化市：
國立彰化師範大學科學教育研究所碩士論文。
廖怡雯（1999）。改進學生對電化學瞭解之研究。高雄市：國立高雄師範大學科學教育 研究所碩士論文。
鄭麗玉(1998)。如何改變學生的迷思概念。教師之友，
39(5)，28-36。
二、英文部分
Allen, R.(1998). The Web: interactive and multimedia education. Computer Networks and
ISDN Systems, 30,1717-1727.
Ausubel, D. P. (1968). Education Psychology : A cognitive view. New York : Holt, Rinehart and Winston.
Anderson, C. W., & Smith, E. L. (1987). Teaching science. In V. Richardson-Koehler (Ed).
The educator’s handbook: A research perspective. New York: Longman.
Anderson, J. R., Reder, L. M., & Simon, H.A. (1996). Situated learning and education.
Educational Researcher, 25(4), 5-11.
Anderson, J. R., Reder, L. M., & Simon, H.A. (1997). Situative versus cognitive perspectives:
Form versus substance. Educational Researcher,26(1), 18-21.
Baird, J. R. & Mitchell, I. (Eds.). (1986). Improving the quality of teaching and learning –an
Australian case study. Melbourne Australia: Monash
Berge, Z.L., Collins, M., & Dougherty, K.(2000). Design guidelines for web-based course, In Abbey, B.(Ed.), Instructional and cognitive impacts of Web-based education. pp32-40.
Hershey: Idea Group Publishing.
Brown, D.E. (1993). Refocus core intuitions: a concretizing role for analogy in conceptual change, Journal of Research in Science Teaching, 30(10), 1273-1290.
Brown, D.E., & Clement, J. (1989). Overcoming misconceptions via analogical reasoning:
Abstract transfer versus explanatory model construction. Instructional Science, 18, 237-261.
Burbules, N. C., Lin, M. C. (1988). Response to contradiction: scientific reasoning during adolescence. Journal of educational psychology, 80, 67-75.
Carey, S.(1985). Conceptual Change in Childhood. Combridge, MA:MIT Press.
Chang. C. Y., & Barufaldi, J. P. (1999). The use of a problem-solving-based instructional model in initiating change in students’ achievement and alternative frameworks.
International Journal of Science Education, 21(4), 373-388.
Chi, M. T. H.(1992). Conceptual change within and across ontological categories: Examples form learning and discovery in science. In R. Gere(Ed.), Cognitive models of science:
Minnesota studies in the philosophy of science (pp.129-186). Minneapolis: University of
Minnesota Press.Chi, M. T. H. (1998). Personal communication at the learning and research development center, University of Pittsburgh, USA.
Chi, M. T. H. (1997). Creativity: Shifting across ontological categories flexibly. In T. B.
Ward, S.M. Smith, & J. Vaid (Eds.), Creative thought: An investigation of conceptual
structures and processes (pp. 209-234). Washington, DC: American Psychological
Association.Chi, M. T. H., deLeew, N., Chiu, M. H., & Lavancher, C. (1994). Eliciting self-explanations improves understanding, Cognitive science,18, 439-477.
Chi, M. T. H., Glaser, R., & Rees, E.(1982). Expertise in problem solving. In R, Sternberg (Ed.). Advances in psychology of human intelligence(pp. 7-35). NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
Chi, M. T. H., Slotta, J. D., & deLeeuw, N.(1994). From things to processes: A theory of conceptual change for learning science concepts, Learning and instruction, 4, 27-43.
Clement, J. (1991). Nonformal reasoning in science: The use of analogies, extreme cases, and physical intuition. In J. Voss, D. Perkings, & J. Segal (Eds.), Informal reasoning and education. Hillsdale, NJ: Erlbaum.
Clement, J. (1993). Using bridge analogies and anchoring intuitions to deal with students’
preconceptions in physics. Journal of Research in Science Teaching, 30, 1241-1257.
Dagher, Z. R.(1994). Does the use of analogies contribute to conceptual change？ Science
Education, 78(6), 601-614.
Dewey, J.(1910). How we think. Lexington, Mass: D.C. Heath.
Dreistadt, R.(1968). An analysis of the use analogies and metaphors in science. The Journal
of Psychology, 68, 97-116.
Dreistadt, R.(1969). The use of analogies and incubation in obtaining insights in creative problem solving. The Journal of Psychology, 71, 159-175.
Driver, R., Guesne, E., & Tiberghien, A. (1985). Children’s ideas and the learning of science.
In R Driver, E.Guesne, & A. Tiberghien (Eds.), Children’s ideas in science. Open University Press: Milton Keynes.
Driver, R., Leach, J., Millar, R., & Scott, P. (1996).Young people’s images of science. Milton Keynes, UK: Open University Press.
Duit, R.(1991). On the role of analogies and metaphors in learning science . Science
education,75(6),649-762.
Faulkner, D., Joiner, R., Littleton, K., Miell, D., & Thompson, L. (2000). The mediating effect of task presentation on collaboration and children's acquisition of scientific reasoning. European Journal of Psychology of Education, 15, 4, 418-431.
Faulkner, D., Joiner, R., Littleton, K., Miell, D., & Thompson, L. (2000). The mediating effect of task presentation on collaboration and children's acquisition of scientific reasoning. European Journal of Psychology of Education, 15, 4, 418-431.