壹、投影片
本研究之研究設計將受測學生分為三組，並施以不同的教材，其中食譜組的學生 之投影片架構與 POEC 組和(POEC)S/T組不同，（見圖 3-3-1），由先前的研究設計 中可知，食譜組和 POEC 組以及食譜組和(POEC)S/T組的投影片差異在於有無 P
（預測）、 E（解釋）和 C（比較）三步驟，而 POEC 組和(POEC)S/T組的差異在 於教學影片內容，因此投影片結構上此兩組並無差異，而教學影片的差異將於後 面章節進行說明。
以下將以 POEC 組和(POEC)S/T組的投影片流程說明投影片內容以及與食譜 組之差異（見圖 3-3-1），詳細投影片內容請見附錄三、附錄四，而在本研究中，
為確定學生有了解每一張投影片的內容，研究者對每一張投影片進行錄音，所以 學生們必須確定聽完了所有投影片的內容，才可繼續進行。首先，在施測的一開 始會先確定學生是否已經準備就緒，因此會先有三張投影片讓學生理解活動目的 與注意事項並再次確定他已經準備好了。之後會有一張介紹實驗器材的投影片，
讓學生了解接下來的實驗影片會用到的器材與藥品。介紹完實驗器材後便直接進 入實驗影片的藥品製備階段，在這段影片內容中學生將看到可燃的鐵實驗流程前 半段，直到鐵粉由高處倒落前暫停（食譜組則無暫停，實驗影片直接撥放到實驗 結果出現），在學生了解了鐵粉的製備過程之後，接下來的投影片將讓學生預測 鐵粉由高處往下倒會發生什麼情況（食譜組並未使用 POEC 教學法，因此投影片 中不會有任何要求學生預測或解釋的投影片），其中的投影片內容包括二階段選 項，第一階段選項將要求學生預測鐵粉將會：不會改變、結塊或是燃燒，預測結 束後將依學生預測結果進入第二階段，第二階段是依照前三種預測結果衍伸出的 四個解釋選項，學生將依其所選的預測進行預測的解釋。待學生預測解釋後將會 進入一個警語投影片，此投影片的用途在於再次提醒學生在觀察實驗
圖 3-3-1 三組投影片流程圖
影片時切勿左搖右晃或是觸摸臉部導致關鍵時刻臉部辨識失敗（因為食譜組的實 驗影片中間並沒有暫停，所以在實驗器材介紹完後就會直接進入警語投影片）， 而後便直接進入實驗影片觀察實驗結果，觀察完鐵粉燃燒之現象後，會再請學生 對於所觀察到的現象進行解釋，與實驗預測投影片相同，解釋實驗結果的投影片 一樣為二階段選項，除了題幹略為修改之外，選項與實驗預測階段完全相同。學 生解釋完所觀察到的實驗結果後，便直接進入教學影片，食譜組和 POEC 組的教 學影片內容相同，而(POEC)S/T組與其餘兩組不同之處將在稍後章節進行敘述。
教學影片結束後，會有一系列檢驗學生學習成果的投影片，包括學生是否理解教 學影片內容、比較教學後之理解與預測理解是否一致，最後的投影片會要求學生 結束後靜待老師處理，以方便進行概念問卷後測。
貳、實驗影片
本研究之教學與教材設計主要以實驗影片為主，因此本研究選擇蕭次融 (2011)所發表之實驗「可燃的鐵」（詳細實驗流程請參照附錄二），會選擇此實驗 的原因主要有三：首先，由於本研究的研究工具主要使用臉部微表情辨識系統，
因此研究者會希望受測學生在施測過程中能夠有明顯的情緒變化，而此實驗最主 要可使學生了解鐵的可燃性，鐵在極微小的尺度下能夠自燃，而此種劇烈氧化還 原產生的燃燒作用對尚未學習過相關知識的學生而言是極具視覺效果的，因此選 用此實驗較能使受測學生在觀察實驗的過程中產生表情的變化。
第二，依 Posner, Strike, Hewson 和 Gertzog(1982)所提出之概念改變模式 (conceptual change model, CCM)中提到學生產生概念改變的四個條件：1.學習者 不滿意其原有概念(dissatisfaction) 2.學習者對新概念有初步的理解(intelligible) 3.
新概念看起來似乎是合理的(plausible) 4.新概念必須是豐富而據預測力的
(fruitful)，其中第一項「學習者不滿意其原有概念」若以 Piaget 的同化與調適來 解釋，便是認知衝突使學生無法以舊經驗同化，便產生概念改變。而本研究所使
用的「可燃的鐵」實驗對於大部分學生而言是極具衝突的，因為他們大部分都有
圖 3-3-3 10x100 倍正立金相顯微鏡下鐵粉圖像
參、教學影片
本研究之教學影片分為兩個版本，其中食譜組和 POEC 組的教學影片內容相 同，而(POEC)S/T組與其餘兩組不同，前者屬於傳統之教學影片，類似幻燈片式 的教學，其中之教學內容詳見附錄四、附錄五，教學內容的編制主要是依照圖 3-4-1 的研究概念圖，配合可燃的鐵概念問卷一起發展，內容主要分為氧化還原 反應和反應速率兩部分，詳細包括了：燃燒三要素在燃燒和滅火的應用、反應速 率與表面積的關係。而(POEC)S/T組頭影片則是加入了師生共構的成分，換句話 說，此組投影片加入了學生和教師的角色，主要以師生對話的方式建構學習目標，
其中內容類似（以圖 3-3-4、3-3-5 為範例）：
生：老師，鐵粉為什麼會燒起來呢？
師：說到物質燃燒的原因就不得不提到「燃燒三要素」！！
生：燃燒三要素？那是什麼？沒聽過～
師：物質燃燒需要可燃物、助燃物和達到燃點三個條件，缺一不可。
生：老師！！那滅火呢？滅火也要燃燒三要素都不存在嗎？？
師：其實要使燃燒現象中止，只要移除任一要素就可以使火熄滅囉～～
生：真的嗎？那如果只移除可燃物？……
也因為使用了師生共構的方式進行教學，使兩部教學影片的長度不同，食譜 組和 POEC 組的教學影片全長三分二十五秒，(POEC)S/T組教學影片全長四分二 十秒，其中多出來的部分主要是對話內容，並不影響教學目標，而長度改變也會 影響臉部微表情變化之計算方式，此一部分之臉部微表情分析將會以臉部微表情 變化頻率的方式進行比較，詳細內容於第四章會再次說明
老師！！那滅火呢？滅火也要燃燒 三要素都不存在嗎？？
其實要使燃燒現象中止，只要 移除任一要素就可以使火熄滅 囉～～
真的嗎？那如果只移除可燃物？
圖 3-3-4 食譜組與 POEC 組教學影 片範例圖
圖 3-3-5 (POEC)S/T組教學影片範例圖