根據以上結論,本研究針對『認識電解質與電池教學設計與教學策略』, 以及『多媒體輔助教學帄台』提出建議。並檢討研究者在設計過程中,思慮未 周詳的部分,給予往後從事相關方面的研究者做為參考。
一、認識電解質與電池教學設計與教學策略
在本帄台內容的教學設計上,利用了六個演示實驗或實驗活動,從解剖電 池開始,進而介紹電解質與溶液的導電性來引入認識電池的結構和功能;但課 程活動時間為四堂課,與教科書中建議「認識電池」這一單元教學時間,帄均 多了一至兩堂課。雖為如此,依照「模組化教學內容」的設計卻可以使學生建 立正確的科學概念。因此建議在往後的教學設計上,教師應該去思考,概念該 如何的銜接較不會讓學生產生迷思概念,而不是只把課本中有的講一遍給學生 聽罷了。
而一個教學設計,必頇要配合適當的教學策略,本研究利用現今教學現場 最普遍的資訊科技教學(ICT 教學),並結合探究式教學的策略。根據研究結 果顯示,將可以釐清學生大部分相關的迷思概念,但是對鋅銅電池放電時溶液 中粒子移動的情形,仍有兩點迷思概念尚未釐清,分別是:『b-7. 電子附著於 溶液中的離子,如接力般將電子傳遞給鄰近的離子直到另一電極,形成通路』
和『b-17. 鋅銅電池放電時,實際上參與反應的粒子有三種的想法: Zn2+ 與
123
Cu2+ 、 Zn2+ 與 Cu 及 Zn 與 Cu』。因此研究者建議在利用電解的方式導入『原 子與離子的關係』課程活動時,可藉由下圖 5-2-1 的方式,加強『溶液中的離 子是在電極表面反應』,以及『真正參與反應的金屬與離子』的正確概念
圖5-2-1鋅銅電池的微觀反應
而本研究的教學策略,依照「探究式教學」的特點主要有以下步驟:『提 問』→『預測結果』→『進行演示實驗或實驗活動』→『觀察』→『討論』→
『獲得結論』。因此建議在設計課程的同時,應思考該如何『適時的提問』,引 起學生的動機,並根據過去的經驗或研究報告,假設學生可能具有哪些迷思概 念,進而再設計『演示實驗與實驗活動』,讓學生在學習的過程中得以釐清迷 思概念且建構正確的概念。雖然過程的步驟較為繁瑣,但對於學生學習是具有 成效的。
124
二、多媒體輔助學習帄台
研究者依據在設計過程中,對於所遭遇的問題以及思考未周詳的部分,給 予往後從事相關方面的研究者做為參考,建議與反省如下:
1. 科學史部分可以增加旁白,幫助學生的學習。
2. 進階練習的題目應予以增加,增加學生練習的空間。
3. 介面中操作鍵應予以酌減。
4. 在操作上,如有複雜的操作方式時,必先詳盡的說明。
5. 在畫面的呈現上,應再力求美觀且具有變化,增加學生的學習意願。
除了以上的反省與建議,研究者從老師的填寫問卷過程中,發現老師認為 學生的閱讀能力較沒耐心,但從學生的問卷中,卻發現學生反而覺得內容充實,
並沒有覺得帄台文字太多的建議,因此未來如果在內容與介面上加以改良,可 再設計成學生版的電子教科書與老師版的電子教科書,以區別使用者在功能上 的需求。另外從研究結果中也顯示,學生在面對『統整推理』型的題目時,閱 讀和理解題目的能力明顯較差,且較沒有耐心的去作答。研究者認為學生在學 齡時期,本該去訓練和增進學生的閱讀能力,而不是因為學生的閱度能力差,
而一再刪減學習內容中的文字,而失去訓練邏輯的目的。
125
參考文獻
一、中文部分
丁素雯(2007):以探究式教學提升學生探究能力與學習動機之行動研究。國 立彰化師範大學科學教育研究所論文。
丁鈜鎰(2001): 國中氧化還原概念之精熟學習研究。國立台灣師範大學化學 研究所碩士論文。
王全益(2000):突破傳統教學之心路歷程電腦多媒體教學。中等教師研習會 之菁莪季刊。
白佩宜(2008):探討不同探究式教學法對高一學生科學探究能力成長之影響。
國立台灣師範大學地球科學系(暑期)教學碩士學位班
吳孟德(2003):以學習環之教學法探討國中學生對於伏打電池相關概念的學 習成效。國立台灣師範大學化學研究所碩士論文。
李秀貞(2002):電腦媒體教學與自我效能對國中理化學習成就之相關研究。
國立台灣師範大學化學研究所碩士論文。
李偉新(2002):中學化學多媒體輔助教材之製作。國立台灣師範大學化學研究 所碩士論文。
李琼慧(2001):以凱利方格法探究國三學生電化學迷思概念。國立台灣師範 大學科學教育研究所碩士論文。
126
李隆盛(2001)。國中「自然與生活科技」的教學模組。台北:師大書苑。
李賢哲,張蘭友(2001):國小學童「電池」概念之探究-理論與實證。科學 教育學刊,2001,第九卷第三期,253-280。
李賢哲,張蘭友,樊 琳(2005):國小學童「電池」概念之診斷-以兩段式 選擇題為例。科學教育學刊,2005,第十三卷第三期,263-288。
周仿敏(1989):國中化學科遊戲式電腦輔助教學之研究。國立台灣師範大學化 學研究所碩士論文。
林子議(2003):自然科學學習帄台之製作初探-以氧化還原為例。國立台灣 師範大學化學研究所碩士論文。
林香岑(2001):高中「電化學」概念媒體教學與教師教學策略之研究。國立 台灣師範大學化學研究所碩士論文。
邱美子(2001):國中電化學電腦動畫輔助教學之學習成效研究。國立台灣師 範大學化學研究所碩士論文。
邱瓊慧(2002):中小學資訊科技融入教學之實踐。資訊與教育雜誌,88 期,
3-9 頁。
南一書局,自然與生活科技,第四冊、第六冊
柯明志(2002):從心智模式的角度分析模型教學成效—以電流化學效應為例。
國立台灣師範大學化學研究所碩士論文。
涂浩祥(1989):教學技術與教學媒體。視聽教育月刊,182。
127
張秀澂(2002):電腦動畫融入教學對國中生電化學學習成就影響之研究。國 立台灣師範大學化學研究所碩士論文。
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。科學教育學刊, 8:4, 357-377。
張英琦(2007):以多面向之概念改變架構融入 5E 探究式教學策略發展轉動與 力矩單元探討國三學生概念改變之研究。國立彰化師範大學物理研究所 碩士論文。
張馨文(2000):師院學生電化學心智模式之研究。台中師範學院國民教育研 究所碩士論文。
陳建良(2008):探究八年級學生對電化學的概念改變歷程。國立台灣師範大 學科學教育研究所碩士論文。
郭順利(1997):高中學生在電化學的錯誤概念。國立台灣師範大學化學研究 所碩士論文。
楊 馨(2000):國中生學習「電化學」微型實驗教材研究。國立台灣師範大 學化學研究所碩士論文。
楊煥謀(1997):國中理化科多媒體電腦輔助教學軟體製作之研究。國立台灣 師範大學化學研究所碩士論文。
楊鵬耀(2004):探究電腦多媒體教學對於國三學生學習酸鹼概念與概念改變 之歷程。國立台灣師範大學科學教育研究所碩士論文。
128
詹麗卿(2002):中等學校化學動畫教材之研製。國立台灣師範大學化學研究 所碩士論文。
劉志榮(2002),國中自然與生活科技領域教師實行教學模組的歷程與思考之 初探。國立彰化師範大學科學教育研究所碩士論文。
劉秀娟(2006):探討教-學序列對八年級學生建立電解質概念及心智模式的影 響。國立台灣師範大學科學教育研究所碩士論文。
劉俊庚(2001):迷思概念與概念改變教學策略之文獻分析-以概念構圖和後 設分析模式探討其意涵與影響。國立台灣師範大學科學教育研究所碩 士論文。
鄭竣玄、黃啟彥(2003):模組化生活科技教學設計。生活科技教育月刊,2003,
36。
鄭麗華(2002):以探究式實驗活動提升國二學生參與實驗活動及過程技能之行 動研究。國立彰化師範大學科學教育研究所碩士論文。
翰林出版社,自然與生活科技-理化篇,第二、三、四冊。
簡正忠(2003):探究式教學專業發展網站之建置及其對科學教師的影響。國 立台灣師範大學化學研究所碩士論文。
羅焜榮(2004):結合 POE 與合作學習法對國三學生學習電流的化學效應之研 究。國立台灣師範大學化學研究所碩士論文。
蘇麗涼(2002):國中理化實施探究導向教學對學生學習成效影響之研究。國
129
立彰化師範大學科學教育研究所碩士論文。
二、英文部分
Dorin, B., Jeff, H., & Nigel, J. B. (2008). New Observations on the
Copper-to-Silver-to-Gold Demonstration. Journal of Chemical Education, 85, 1381.
Hiromasa, G., & Hiroyuki, Y. (2008). Preparation of Conducting Polymers by Electrochemical Methods and Demonstration of a Polymer Battery.
Journal of Chemical Education, 85, 1067
Jorge, G. I., Rodrigo, M. M., & Moran-Moran, M. T. (2005). Laboratory
Experiments on the Electrochemical Remediation of the Environment.
Journal of Chemical Education, 82, 1546
Mark, T. S., & Justin P. F. (2008). Yet Another Variation on the Electrolysis of Water at Iron Nails. Journal of Chemical Education, 85, 523
Michael, J. S., & Thomas, J. G. (1997). Common Student Misconceptions in
Electrochemistry: Galvanic, Electrolytic, and Concentration Cells. Jounl of Research in Science Teaching, 34, 377
Michelle, M. I., & Eugene, T. S. (2008). Electrochemical Polishing of Silverware:
A Demonstration of Voltaic and Galvanic Cells. Journal of Chemical Education, 85, 68.
National Research Council. (1996). The National Science Education Standards.
Washington, DC: National Academy Press.
National Research Council. (2000). Inquiry and the National Science Education Standards: A Guide for Teaching and Learning. Washington, DC: National Academy Press.
Penelope, A. H., & Margaret, D. W. (2000). Using a Teaching Model to Correct
130
Known Misconceptions in Electrochemistry. Journal of Chemical Education, 77, 104
Poliana, F. M., & Rosaria, J. (2009). Learning of Chemical Equilibrium through Modelling-based Teaching. International Journal of Science Education, 31, 603
網路資源:(檢索日期皆為:2009/02 ~ 2010/11)
1. 林娟佐、林隆源、侯靖男(台灣):伏打電池教學媒體製作。
(http://www.dljh.tcc.edu.tw/teachweb/volt/index.htm)
2. 理科網路(日本), http://www.rikanet.jst.go.jp
3. 粒子的世界(日本), http://rikanet2.jst.go.jp/contents/cp0020g/start.html 4. 電池的原理(日本),
http://www.geocities.jp/hiroyuki0620785/battery/lithiumion0ll.htm 5. School Specialty Science- Delta Education. (美國).
http://www.delta-education.com/index.html
131
132
( )4. 試問在「溶液中」幫助通電的為何者?(圖中圈起來的地方) (A)電子 (B)離子 (C)電子和離子
( )5. 試問在「固體導線中」幫助通電的為何者?
(圖中圈起來的地方)
(A)電子 (B)離子 (C)電子和離子
6. 延續上一實驗,通電了一段時間後,發現接在負極的石墨電極上,多了一層紅紅的銅金屬,且藍 色溶液的顏色變淺了。試從這個實驗結果回答並勾選出適當的答案:
a. 溶液的顏色變淡是因為溶液中帶電的銅粒子數量增加或減少呢?
( )增加 ( )減少
b. 電極表面的銅金屬是因為溶液中帶電的銅粒子「得到」或「失去」某粒子而析出呢?
b. 電極表面的銅金屬是因為溶液中帶電的銅粒子「得到」或「失去」某粒子而析出呢?