「想像性學習材料」之發展

「想像性學習材料」主要是用於正式研究，同時也是研究一的主要實驗處理 變項。本研究的「想像性學習材料」（實驗組）係透過文獻探討所歸納出的原則進 行編製，利用虛擬的情節、有趣的圖像並搭配較吸引人的描述手法呈現科學概念，

主要目的為引發學生的想像，並利用想像學習新概念。此外，本研究亦根據坊間 教科書的陳述方式與實驗說明，發展出「非想像性的學習材料」（控制組），其陳 述方式接近課本內容，並搭配與文章內容相對應的圖像，其呈現方式較無法引發 學生的想像。研究程序與結果如下所述：

一、研究方法

（一）研究對象

本研究主要研究對象包含三類：(1) 8 位國小四年級學生：其主要任務為閱讀 兩類材料，同時研究者紀錄其閱讀時間，學生於完成後接受簡單的口語測試及訪 談。研究者透過閱讀時間記錄與學生回饋，設定正式實驗的介入時間，以及了解 學生在閱讀過程當中被引發想像的狀態、所使用的文字是否須調整，同時也觀察 學生對於閱讀兩類材料的動機。(2)1 位網路插畫家：目前仍就讀於大學教育相關 科系，平日習慣以插畫記錄生活事件。研究者僅提供學習材料文字，再於閱讀結 束後進行簡單訪談，以了解材料內所使用的文字轉換成圖像的難易度，以及可引 發讀者興趣的程度。此外，本研究也同時邀請其參與實驗材料的插畫設計。(3) 3 位教育相關科系的大學生：此三位大學生皆就讀教育相關科系 2 年以上，並且經

過想像力測驗的評分訓練，擔任評分員至少 1 年以上，擅長判斷文字與圖像是否 能引發讀者的相對應之腦中圖像。

（二）研究材料

本研究以國小自然領域「熱的傳播」單元為學習概念，進行教學材料編製，

主要包含三個主要概念，分別為「傳導」、「對流」與「輻射」。選用此單元的原因 如下：(1)想像空間較大：學生對於「熱」的了解通常來自於感官（特別是觸覺）

或是生活經驗，熱能的傳播通常很難以肉眼直接看見，因此具有一定程度的抽象 性。此外，學生在學習時也通常需要借助於觀察或想像，故能轉化成想像性教材 的空間較大。(2)結構明確可降低干擾效果：「熱的傳播」主要包含傳導、對流和輻 射，在知識結構上較為明確，而且學生也會有若干類似的生活經驗，若作為短時 間內的閱讀內容，學生較能快速掌握，如此可降低概念過於困難而干擾想像的效 果。(3)利於融入不同想像元素：如前所述，由於此單元下尚有不同的熱傳播形式，

故在編製想像材料上就有較多彈性，可根據概念特性或抽象度融入不同的想像元 素。

「想像性學習材料」共有三篇，皆以故事方式呈現，分別說明如下：

1.「亞力的冒險」

全文共 1417 字，主要概念包含「熱是由高溫處傳至低溫處」與「不同物質之 間的熱傳播速度不同」。在此故事中，研究者創造出主角「亞力」，他的個性熱情 且有愛心，在此將亞力隱喻為「熱源」，他收到了一封北方國王的請求信，邀請他 幫助住在北方寒冷國度的人，但他無法獨自傳熱出去，需要透過不同的「路」，而 每一條路傳遞熱的速度都不同，在此是將「路」比喻成「傳遞媒介」，每一條路傳

遞的速度都不同。學習材料文字部分呈現型態請參見附錄一。

2.「阿皮的旅行」

全文共 1388 字，主要概念包含「熱是由高溫處傳至低溫處」與「液體中熱的 對流原理與過程」。在此故事中，研究者創造出主角「阿皮」，是一個渴望自由的 小水滴，不斷地追尋如何得到自由的方法，當他經過一連串事件後，最後發現自 由真正的意義。阿皮跟其它的夥伴就代表著「液體」，而在被加熱的過程中，隨著 阿皮身體的改變以及移動，呈現出熱在液體中傳播的過程水分子的變化。學習材 料文字部分呈現型態請參見附錄二。

3.「豬媽媽探親記」

本文共 1713 字，主要概念包含「熱是由高溫處傳至低溫處」、「輻射的原理」、

「促進與降低輻射的因素」。研究者運用童話「三隻小豬」的結構，將大野狼的角 色替換成「豬媽媽」，融入輻射的概念於故事中，再由豬媽媽到城市避暑為故事開 頭，一一經歷不同的輻射熱，最後再由豬小弟解答。研究者試著用幽默有趣的方 式鋪陳故事，並在故事中加入一些誇張的事件，主要是為了引發受試者閱讀的動 機。學習材料文字部分呈現型態請參見附錄三。

「一般性的學習材料」也有三篇，分別「傳導」、「對流」與「輻射」，係由研 究者參考三個版本的國小自然領域課本所改寫，敘寫方式盡量與課本接近，並且 為了避免與實際課本差距太大，因而擷取部分實驗並加以改寫。教學材料呈現請 參見附錄四、附錄五與附錄六。

（三）研究程序

1.文獻探討與選擇主題

本研究根據文獻探討的結果，歸納出五項「想像性學習材料」的編制原則，

分別為：(1)包含知識或有意義的概念(Knowledge or meaningful concept)；(2)幽默 (Humor)；(3)挑戰(Challenge)；(4)鮮明影像(Vivid images)；(5)令人意想不到的結局 (surprise ending)。三篇「想像性學習材料」融入元素如表 3-1-1。

表 3-1-1

「想像性學習材料」與編製原則對應表 包含知識或有

意義的概念

幽默 挑戰 鮮明

影像

令人意想不

到的結局

亞力的冒險 ○ ○ ○

阿皮的旅行 ○ ○ ○

豬媽媽探親記 ○ ○ ○

2.發展初步版本

研究根據五項編製原則發展出 3 個故事（想像性學習材料），再參考坊間教科 書發展出 3 篇熱的傳播文章（非想像性學習材料）。

3.專家審閱

為使實驗材料能在短期內觸發想像，本研究邀請兩位專家進行審閱，主要針 對「想像性」與「適切性」兩項指標給予回饋或建議。審閱方式為，研究者當面 將實驗材料交給專家，等其閱讀完之後，再進行口頭討論與修正。第一位專家為

大學教授，專長為想像力與創造力的教學，主要評估實驗材料的「想像性」，也就 是學生在閱讀想像性材料的過程中，其想像能被引發的程度。第二位為國小教師，

教學年資超過 15 年，擅長語文、自然與社會領域教學，並長年指導學生參與國語 文競賽，也曾得過優良教師獎。近年來受邀參與創新教學、語文教學與評量，以 及想像力評量之研究計畫，目前就讀某教育大學碩士班。其主要評估實驗材料的

「想像性」與「適切性」，也就是材料能引發學生想像的程度，以及文章或故事的 用字、陳述方式、概念的隱喻方式……等，是否適合國小 4 或 5 年級學生閱讀。

4.修改與繪製插圖

依照前述兩位專家的意見，兩套實驗材料維持相同結構，僅做部分字詞微調，

即完成實驗材料的文字版本。此外，兩位專家皆建議，可於材料中增加一些重要 概念或情節的插圖（特別是液體的熱傳導），以提高學生對於概念的理解，也增加 學生閱讀的動機。故研究者邀請目前就讀於教育大學教育系的網路插畫家，為實 驗材料繪製插圖。在進行正式繪圖前，研究者先提供文字資料，並於其閱讀後進 行簡單訪談，大致了解其將文字轉成圖像的想像是否跟研究者相近，之後再共同 挑選關鍵概念或情節，討論如何呈現和相關之細節。繪圖開始之後，經由反覆討 論與修改的過程完成插畫的繪製。

5.邀請 3 位大學師資培育生閱讀

實驗材料的圖文版本完成後，研究者利用電腦軟體先行排版，並印出紙本，

之後邀請 3 位具有想像力測驗評分經驗的大學生進行閱讀，於其閱讀完成後，分 別進行簡單訪談。訪談內容包含「文字與插畫的對應是否適切」、「故事或文章搭 配插畫之後能否增加閱讀理解」、「判斷故事的特色與吸引人之處」、「是否偏好哪

個故事」……等。

6.邀請 8 位 4 年級學生閱讀

研究者透過熟識的國小教師邀請 8 位 4 年級課後班學生閱讀實驗材料，其所 在學區為臺北市大安區，學生們的閱讀理解程度分布於中等到中上（依據任課教 師的評估）。研究共分成兩次（前後兩週）進行，一次讓 4 位學生閱讀，每次的進 行時間（包含講解任務、學生閱讀、口語測試與團體訪談）大約 40 分鐘。

研究者一開始先調整學生座位，拉大座位間距，讓學生彼此之間較看不見對 方所閱讀的內容。之後，向學生進行簡單說明今天的任務「各位同學，我們今天 有一個小小的任務，要給大家讀三篇文章，當你拿到小本子的時候，先不要翻開，

等老師說『開始』之後，你才能翻開來閱讀。你只要以你平常閱讀的速度來閱讀 這三篇文章，但是要請你特別注意！你必須要看懂這裡面的東西，因為老師等一 下會請教大家一些問題。最後，如果你確定讀完了，請你舉手告訴老師，謝謝大 家！假如沒有問題的話，我們就準備開始了。」研究者依照「對流」、「傳導」與

「輻射」的順序發下材料，全體都讀完某個概念，並且完成計時記錄之後，才發 下另一個概念材料。此外，為了讓不同閱讀速度的學生都有機會讀到兩類材料，

研究者採隨機方式發放。

學生完成所有材料的閱讀後，研究者進行簡單的口語測試與訪談。口語測試 部分，題目以初編「熱的傳播知識題」為主，先告知學生每個題目有四個選項，

但只有一個是正確的，每一次問完問題，研究者會依序念出選項，之後調查選不 同選項的人數，最後再公布正確答案。若是該題有出現分歧的選項（例如：正確 答案是 3，但是有學生選 2，有學生選 3），則研究者會停下來與學生討論選這些選 項的原因，並在過程中釐清學生的概念。訪談部分，即穿插在口語測試過程中，

主要詢問項目包含「比較喜歡哪一個故事？為什麼？」、「比較喜歡讀像課本一樣

從表 3-1-2 當中可知，單篇閱讀需要花最長時間的學習材料為「輻射」（想像 性學習材料），時間為 5 分鐘 18 秒，其餘的材料都 3 分 30 秒之內。而就閱讀平均

從表 3-1-2 當中可知，單篇閱讀需要花最長時間的學習材料為「輻射」（想像 性學習材料），時間為 5 分鐘 18 秒，其餘的材料都 3 分 30 秒之內。而就閱讀平均