第四章 研究結果與討論
第三節 幼兒在積木建構中的科學探究
周淑惠(1998)認為對幼兒來說，實驗可以是簡單的操作活動，只要驗證其想 法是否正確，而不涉及統整的正是科學程序能力，並且歸納幼兒科學探究能力有 四大項目為「觀察」、「探索」、「預測或實驗」、「溝通」具有重要性。
以下為幼兒探究KAPLA 積木建構融入 STEM 教育時，研究者運用 5E 學習 環的引導策略，透過觀察方式，了解幼兒建構KAPLA 積木建構時的想法與行為，
並且將以幼兒科學程序觀察表(如表 3-5-1)作為分析。
一、 幼兒科學探究「觀察」的能力
依據課程的兩個階段：「個人建構」與「團體建構」，分別論述幼兒科學探究
「觀察」的能力分析。
(一) 個人建構-「觀察」
幼兒個人建構KAPLA 積木的歷程中，研究者運用 5E 學習環融入 STEM 觀察「觀察」的表現，觀察目標為「幼兒在建構中，可以發現到角度、力度對 於積木的使用，以及數量的多寡是否會造成影響」，以下為幼兒科學探究能力 次數表—個人「觀察」，如表4-3-1。
表4-3-1
幼兒科學探究能力次數表-個人「觀察」的能力(N=4) 節數 次數
第二節 3 次 第三節 4 次 第四節 3 次 第五節 4 次 第六節 4 次 第七節 4 次 第八節 3 次 第九節 3 次 課程累計 28 次
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根據上表4-3-1 各節課的次數為，「第二節」為 3 次；「第三節」為 4 次；
「第四節」為3 次；「第五節」為 4 次；「第六節」為 4 次；「第七節」為 4 次；
「第八節」為3 次；「第九節」2 次；「課程累計」次數為 28 次。
可以得知，根據研究者觀察(程序觀察 1090311、1090318、1090320、
1090325、1090327、1090401、1090408、1090410)，各節課次數相當平均，幼 兒的第一步建構的為觀察，有觀察的行為，幼兒才能瞭解到下一步該往哪裡進 行建構(圖 4-3-1)。
圖4-3-1 幼兒在建構時的觀察(活動照片 1090318)
(二) 團體建構-「觀察」
幼兒團體建構KAPLA 積木的歷程中，研究者運用 5E 學習環融入 STEM 觀察「觀察」的表現，觀察目標為「幼兒在建構中，可以發現到角度、力度對 於積木的使用，以及數量的多寡是否會造成影響」，以下為幼兒科學探究能力 次數表—團體「觀察」，如表4-3-2。
表4-3-2
幼兒科學探究能力次數表-團體「觀察」的能力(N=4) 節數 次數
第十節 4 次
(續下頁)
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節數 次數 第十一節 4 次 第十二節 4 次 第十三節 2 次 第十四節 3 次 第十五節 3 次 第十六節 4 次 課程累計 24 次
根據上表 4-3-2 各節課的次數為，「第十節」為 4 次；「第十一節」為 4 次；「第十二節」為4 次；「第十三節」為 2 次；「第十四節」為 3 次；「第十 五節」為3 次；「第十六節」為 4 次；「課程累計」次數為 24 次。
可以得知，根據研究者觀察(程序觀察 1090415、1090417、1090422、
1090429、1090501、1090506)，各節課次數相當平均，幼兒與同儕的建構第 一步為觀察，幼兒再與同儕討論下一步該往哪裡進行建構(圖 4-3-2、4-3-3、
4-3-4)。
圖 4-3-2 C1 與 C3 觀察鐵軌的建構 (活動照片 1090415)
圖 4-3-3 C4 與 C5 觀察馬路的建構 (活動照片 1090415)
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圖4-3-4 幼兒一起一邊觀察一邊討論(活動照片 1090422)
根據表 4-3-1 以及表 4-3-2 可以發現，個人階段的累積次數為 28 次，團 體累積次數為24 次，次數相差不多，根據研究者觀察，幼兒在建構時，觀察 為一開始建構的探究步驟，再一步一步的建構完成。前述的發現可知，幼兒 的學習表現，在個人階段，或團體階段的次數相差不多，但團體階段有同儕 互動，有助於問題探索發展與建構。
二、幼兒科學探究「推論」的能力
依據課程的兩個階段：「個人建構」與「團體建構」，分別論述幼兒科學探究
「推論」的能力分析。
(一) 個人建構-「推論」
幼兒個人建構KAPLA 積木的歷程中，研究者運用 5E 學習環融入 STEM 觀察「推論」的表現，觀察目標為「在建構過程中遇到問題，可以想出原因，
並且推測什麼因素產生的」，以下為幼兒科學探究能力次數表—個人「推論」， 如表4-3-3。
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表4-3-3
幼兒科學探究表現分析表-個人「推論」的能力(N=4) 節數 次數
第二節 4 次 第三節 4 次 第四節 3 次 第五節 4 次 第六節 4 次 第七節 4 次 第八節 3 次 第九節 4 次 課程累計 30 次
根據上表4-3-3 各節課的次數為，「第二節」為4 次；「第三節」為4 次；
「第四節」為3 次；「第五節」為 4 次；「第六節」為 4 次；「第七節」為 4 次；「第八節」為3 次；「第九節」4 次；「課程累計」次數為 30 次。
可以得知，根據研究者觀察(程序觀察 1090311、1090318、1090320、
1090325、1090327、1090401、1090408、1090410)，各節課次數相當平均，
幼兒的觀察與推論為同時進行，並且在問題產生原因時，進行探索(言談 1090318)，以下舉例說明之：
C1：老師，我發現我的火車站的地板有一些些用不到的積木耶！
T ：那你看看，火車站的地板有哪幾塊積木是多出來的，還是排錯了，
所以地板才有這些缺口呢？
C1：多了這一排。
(言談 1090318) 由上述對話可發現，幼兒藉由問題的發現進行推論的表現與討論。
(二) 團體建構-「推論」
幼兒團體建構KAPLA 積木的歷程中，研究者運用 5E 學習環融入 STEM
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可以得知，根據研究者觀察(程序觀察 1090415、1090417、1090422、
1090429、1090501、1090506)，各節課次數相當平均，第十三節為有 2 為 幼兒請假形成次數較少，幼兒與同儕的建構第一步為觀察，幼兒再與同儕 根據問題的發現進行推論(圖 4-3-5、4-3-6)(言談 1090415)，以下舉例說明 之：
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由上述對話可發現，幼兒藉由問題的發現進行推論，表現出工程設計，
在積木大小、空間大小的限制下進行建構。
圖4-3-5 C1 與 C3 推論軌道的建構(活 動照片1090415)
圖4-3-6 C4 與 C5 推論馬路的建構(活 動照片1090415)
根據表4-3-3 以及表 4-3-4 可以發現，個人階段的累積次數為 30 次，團 體累積次數為23 次，相差次數不多，根據研究者觀察「推論」為幼兒建構 時所發現的問題，並找尋適合的解決方式，因此有了推論的表現。
前述的發現可知，幼兒的學習表現，透過推論並探索來找尋可解決 的方法。
DeJarnette(2018)指出，對幼兒來說在 STEM 的概念中，如同工程師，
須考慮到空間、形狀、大小等因素的限制下進行操作，研究過程中，幼兒因 為形式的排列、積木的形狀、空間的大小的限制下進行工程設計。
三、幼兒科學探究「實驗或預測」的能力
依據課程的兩個階段：「個人建構」與「團體建構」，分別論述幼兒科學探究
「實驗或預測」的能力分析。
(一) 個人建構-「實驗或預測」
幼兒個人建構 KAPLA 積木的歷程中，研究者運用 5E 學習環融入 STEM 觀察「實驗或預測」的表現，觀察目標為「在建構過程中，幼兒能預測再放置 下一塊積木時，整體的建構物將會有什麼變化」，以下為幼兒科學探究能力次 數表—個人「實驗或預測」，如表4-3-5。
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可以得知，根據研究者觀察(程序觀察 1090311、1090318、1090320、
1090325、1090327、1090401、1090408、1090410)，第二節課次數較低，原因
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幼兒團體建構KAPLA 積木的歷程中，研究者運用 5E 學習環融入 STEM 觀察「實驗或預測」的表現，觀察目標為「在建構過程中，幼兒能預測再放置 下一塊積木時，整體的建構物將會有什麼變化」，以下為幼兒科學探究能力次 數表—團體「實驗或預測」，如表4-3-6。
表4-3-6
幼兒科學探究表現分析表-團體「實驗或預測」的能力(N=4) 節數 次數
第十節 2 次 第十一節 3 次 第十二節 4 次 第十三節 2 次 第十四節 3 次 第十五節 3 次 第十六節 3 次 課程累計 20 次
根據上表4-3-6 各節課的次數為，「第十節」為2 次；「第十一節」為3 次；
「第十二節」為4 次；「第十三節」為2 次；「第十四節」為3 次；「第十五節」
為3 次；「第十六節」為 3 次；「課程累計」次數為 20 次。
可以得知，根據研究者觀察(程序觀察 1090415、1090417、1090422、
1090429、1090501、1090506)，第十三節有 2 位幼兒請假形成次數較少，其餘 各節課次數相當平均，幼兒與同儕藉由一起觀察與討論(言談 1090501)，來發 現再放置下一塊積木的變化(圖 4-3-7)，以下舉例說明之：
C3：我覺得這個火車的輪胎好難喔！
T ：加油！你試試看，我得弄得起來，你的一定也可以。
C3：我快要成功了！
C1：這要放的時候距離要很靠近。
T ：對呀！要算得很剛剛好。
(言談 1090501)
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由上述對話可發現，藉由同儕給的建議，進行實驗，需放置適當的距離，
才有辦法成功。
圖4-3-7 研究者與 C1、C3 討論火車輪胎(活動照片 1090501)
根據表 4-3-5 以及表 4-3-6 可以發現，個人階段的累積次數為 26 次，團 體累積次數為20 次，相差次數不多，研究者推測幼兒不論是在個人階段或團 體階段，一但有了問題的產生，則必須去透過「實驗或預測」來實驗解決方 式是否適合，並且可行。
前述的發現可知，幼兒的學習表現，根據研究者觀察，幼兒在「實驗或預 測」的部分，藉由找到問題產生的原因後，不斷的進行實驗，直到方法可以 達成。
American Association for the Advancement of Science( 美 國 科 學 促 進 協 會)(1999)指出，正確的科學概念，是獲取科學知識的關鍵，幼兒在過程中，
不斷的演練是幼兒理解某些概念而奠定的基礎，同時也是學習解決問題的過 程，研究過程中，幼兒不斷的進行實驗，直到方法可以達成，同時也瞭解到 原因的產生與哪些部分有相關聯。
四、幼兒科學探究「溝通」的能力
依據課程的兩個階段：「個人建構」與「團體建構」，分別論述幼兒科學探究
「溝通」的能力分析。
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可以得知，根據研究者觀察(程序觀察 1090311、1090318、1090320、
1090325、1090327、1090401、1090408、1090410)，此階段為個人階段的溝通，
因此幼兒在溝通表現(圖 4-3-8、4-3-9)在於，對同儕所建構的建構物產生疑問 (言談 1090318、1090320)，以下舉例說明之：
C3：我有一個疑問，C5 幼兒它的溜滑梯前面還有一個擋著的積木，是不
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C3：我有一個問題，就是 C1 的火車站，它的柱子只有四個在角落，那屋 頂怎麼辦？
T ：那她就必須要增加柱子在裡面，屋頂才撐得起來。
C1：那我不就要弄很多柱子？
T ：對呀。
C3：哇！好多呀！
T ：加油！
C3：那不就柱子長、柱子短、柱子長，又柱子短。
(言談 1090320) 由上述對話可以發現，在個人階段幼兒藉由看到同儕的建構物產生疑 問，而進行溝通。
圖4-3-8 C3 對 C5 建構物的疑問 (活動照片 1090318)
圖4-3-9 C3 對 C1 建構物的疑問(活 動照片1090320)
(二) 團體建構-「溝通」
幼兒團體建構KAPLA 積木的歷程中，研究者運用 5E 學習環融入 STEM 觀察「溝通」的表現，觀察目標為「團體共同建構中能互相協調討 論」，以下為幼兒科學探究能力次數表—團體「溝通」，如表4-3-8。
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表4-3-8
幼兒科學探究表現分析表-團體「溝通」的能力(N=4) 節數 次數
第十節 2 次 第十一節 3 次 第十二節 4 次 第十三節 2 次 第十四節 3 次 第十五節 2 次 第十六節 2 次 課程累計 18 次
根據上表4-3-8 各節課的次數為，「第十節」為 2 次；「第十一節」為 3 次；「第十二節」為4 次；「第十三節」為 2 次；「第十四節」為 3 次；「第十 五節」為2 次；「第十六節」為 2 次；「課程累計」次數為 18 次。
根據上表4-3-8 各節課的次數為，「第十節」為 2 次；「第十一節」為 3 次；「第十二節」為4 次；「第十三節」為 2 次；「第十四節」為 3 次；「第十 五節」為2 次；「第十六節」為 2 次；「課程累計」次數為 18 次。