教學設計

本研究之教學以製作樂器為素材，依照聲音概念命題陳述、聲音概念圖設計 教學活動。教學活動設計，採用 BSCS(Biological Science Curriculum Study) 美國生物科學課程所發展的 5E 學習環：1.投入（Engagement）、2.探索

（Exploration）、3.解釋（Explanation）、4.精緻化（Elaboration）、5.評量

（Evaluation）為教學法，設計教學活動。在教學設計中，「樂器玩具製作」分 別依照「敲擊樂器」、「撥彈樂器」、「吹管樂器」三大類別，各指導學生製作兩種

研究者在「樂器玩具」的取材上，符合以下原則：

1. 製作方式簡單：研究者考量「樂器玩具」的目的在於「聲音概念」的 教學，在教學時間有限的情況下，唯有製作方式簡單的「樂器玩具」， 才能符合教學者在教學現場的需求。

2. 材料取得容易：研究者所設計的樂器玩具，所使用的材料都是學生在 家中容易取得或者教師容易準備的物品，如此才不致於造成教師與學 生在教學準備上的困擾。

3. 樂器構造簡單：在學生學習聲音概念時，簡單的樂器構造，有助於學 生觀察。如同我們指導學生學習電路概念時，會使用結構單純的「簡 單電路」進行教學。構造簡單的樂器除了容易被觀察外，當然在製作 的難易度上也比較簡單。

4. 能推論於真實樂器：研究者所設計的「樂器玩具」必須是「真實樂器 的簡易版」，其目的在於替代真實樂器，運用「樂器玩具」容易拆卸、

重組的特性，增進學生對樂器發聲結構的理解。但考量教學的目標主 要還是希望學生能了解「真實樂器」發聲的概念，因此在選擇樂器玩 具時，仍必須考慮「樂器玩具」與「真實樂器」的關連性，讓學生在 操作「樂器玩具」所學得的概念，能推論到「真實樂器」上。

研究者考量學習環的教學模式，在於每一個概念都需要以五階段完整的模式 進行(劉人和，2001)，因此，在研究設計上，針對每一種樂器玩具類別，皆引導 學生完整地探究「聲音的來源－振動」、「聲音的能量－大小」、「聲音的音調－高 低」三個聲音概念，為了讓學生在學習的歷程中，能將「樂器玩具」與「真實樂 器」進行連結，研究者在 5E 學習環的「投入」、「探索」、「解釋」三階段中，以

「樂器玩具」做為教學素材進行教學；在「精緻化」的階段，引入「真實樂器」

為教學素材，一方面讓學生能將其在「樂器玩具」探索中所學習的聲音概念與「真 實樂器」進行連結，一方面也檢測學生是否真能將「樂器玩具」所學習的概念，

應用於「真實樂器」的發聲原理中。在「評量」歷程中，透過提問讓學生回顧其 學習歷程所建立的聲音概念，並評量學生的聲音概念學習成效。研究者以敲擊樂 器之教學設計為例，繪製如圖 3-2，說明研究者應用「樂器玩具」、「真實樂器」

與「5E 學習環」指導學生「聲音概念」學習的教學流程。「撥彈樂器」與「吹管 樂器」之教學流程，與圖 3-2 相同，僅有在「樂器玩具」與「真實樂器」上使用

不同的素材進行教學。

表 3-4 以「敲擊樂器-玩具鼓」教學為例，說明敲擊樂器之聲音概念教學內 容。其他如「撥彈樂器」與「吹管樂器」之教學內容，詳見附件二－「聲音概念 教學內容設計」。

圖 3-2 敲擊樂器之教學流程設計

表 3-4 「敲擊樂器-玩具鼓」教學設計規劃

本研究有關各類別樂器之教學程序依次為：敲擊樂器→撥彈樂器→吹管樂 器。研究者考量「敲擊樂器」容易觀察發聲體振動情形之特性，且在「聲音的高 低」概念中，敲擊樂器的影響因素較少，因此以敲擊樂器定為第一個製作的樂器，

希望透過敲擊樂器初次引入「聲音概念」的學習。在學生初步學習聲音的概念後，

便可於後續的「撥彈樂器」、「吹管樂器」中進行概念的再應用。

研究者以「撥彈樂器」樂器為第二個教學程序，「吹管樂器」為第三個教學 程序主要考量「吹管樂器」的振動體為空氣，學生不易觀察，僅能使用推論的方 式進行，因此如果沒有先運用「敲擊樂器」、「撥彈樂器」容易觀察的特性建立穩 固的聲音概念，如此學生在學習「吹管樂器」時，勢必難以體會所謂「空氣振動 產生聲音」的概念。

在研究者的研究設計中，三大類別、六種樂器都探討重複地探討「聲音的來 源」、「聲音的大小」及「聲音的高低」概念，主要的目的除希望透過重複地討論、

應用概念，深化學生的概念學習外，學生可以運用前項樂器所學之聲音概念，作 為學習後項樂器的起始點。研究者也可從後項樂器的教學中，評量學生對於聲音 概念的看法及想法，對於學生的迷思概念能有更多的機會進行修正。

三大類樂器製作完畢後，研究者為統整學生學習的聲音概念，使用在教學歷 程中並未使用的樂器種類，透過教師的提問，考驗學生是否能將其學習到的聲音 概念，應用在不同種類的樂器上，做為統整聲音概念的「精緻化」歷程。教學後 研究者以「聲音概念二階層診斷試題」與教學後學生「個別訪談」做為單元教學 之「評量」。因此，在本研究的教學設計上，除了每一個樂器、聲音概念的學習 進行「五 E 學習環」的教學法外，在大單元的教學流程設計，也遵守五 E 學習環 的教學流程。茲將整個教學單元的 5E 學習環整理如圖 3-3。

圖 3-3 教學研究之整體教學流程設計圖

第五節 資料蒐集與分析

本研究藉由「聲音概念二階段診斷試題」測驗作為教學前後測之學生概念檢 核工具、輔以學生後測之「個別訪談」資料、研究者教學省思、教學影音記錄、

觀察者教學回饋做為本教學設計之教學成效檢核，茲將各部分進行方式說明如 下：

一、聲音概念二階層診斷試題

本研究運用聲音概念二階層診斷試題，進行教學前之前測與後測。教學前 測驗之目的在於了解學生教學前對於聲音之迷思概念；教學後測驗之目的在於了 解學生教學後之概念改變情形。研究者於教學前測、後測實施完畢後分別將資料 編碼輸入電腦中，進行下列統計：

（一）次數分配和百分比統計

統計每個概念陳述類型的答題次數，與每個答題選項的百分比，並將 該資料整理成表格，使研究者可以由資料中了解對於同一個問題全班答題 的比例分布。

（二）各階層概念的人數統計

由於本測驗為二階段式測驗，為了深入了解第二階層答題情形，將依 據填答情況，呈現第二階層各個題目的答題人數，研究者考量由於班級學 生較少，如果使用百分比的方式，可能在百分比的呈現數據上反而不夠精 確。因此在第二階層的答題概況上，使用人數來表示。

二、個別訪談

本研究將於教學後，為深入了解學生的概念改變情形，對每一為學生進行「個 別訪談」，個別訪談之內容，以學生的聲音概念二階段診斷試題內容為主要訪談 結構，實施個別訪談的目的在於深入了解學生對於聲音概念的學習概況，做為為 深入解釋「二階段評量診斷試題」前後測結果之參照。訪談過程，徵求學生的同 意後，全程進行錄音。訪談後將錄音轉為文字紀錄，並進行訪談資料之編碼整理 與概念分析。

三、影音紀錄

攝影是能夠記錄課堂真實狀況的工具，教學中，進行全程攝影，以記錄教師 教學流程、引導內容等，研究者於教學後，由教學錄影的觀看，補足上課時教學

者所忽略之學生學習概況，使研究者在撰寫教學省思扎記時能更為充實。此外，

對於影音教學攝影的內容，研究者將其紀錄，使研究者實際的教學情形能呈現於 教案中。

此外，為使教學者的教學歷程能有更充實的回饋資料，教學者之教學攝影影 片，邀請一位觀察者，觀察研究者的教學歷程，藉由觀察者的回饋記錄，提供教 學者對整個教學活動，在教案與教材的設計上，能進行適度的修正。

四、教學教案

研究者在教學前，將先擬定一分教學簡案，實施教學後，藉由教學影音記錄 與觀察者的回饋，對教案進行較詳細的編寫與修正，如此的安排方式主要希望研 究者與本研究所提供的教學教案內容與教學實況相符。研究完成後，研究者將本 教學之教案內容放置於附錄，以做為教案與教學成效之相互參照。

第肆章 結果與討論

本研究目的為（一）透過樂器玩具的製作建構理想的聲音概念教學方式。（二）

透過簡易聲音樂器玩具的操作，提升學生聲音概念學習的成效。本章第一節說明 樂器玩具應用於聲音概念之教學歷程，第二節分析學生的概念改變情形，第三節 將依據教學歷程及學生概念呈現檢討教學策略並說明調整之方式。

第一節 樂器玩具應用於聲音概念教學歷程

本研究之「聲音概念教學」主要以「敲擊樂器」、「撥彈樂器」、「吹管樂器」三 種不同類型樂器，教授「聲音的來源」、「聲音的大小」、「聲音的高低」、「聲音的 音色」的四個概念；在教學設計上，以「樂器玩具」為主軸，探討聲音概念，在 教學活動設計上，使用 BSCS(Biological Science Curriculum Study)美國生物 科學課程所發展的 5E 學習環為教學法，茲將本研究應用 5E 學習環各階段之教學 活動安排說明如下：

表 4-1 研究者安排 5E 學習環各教學階段之聲音概念教學活動 5E 教學階段 聲 音 教 學 活 動

1.投入 製作樂器玩具，引起學生之好奇與興趣；並藉由樂器製作歷程，引出 學生對於「聲音」的想法(撰寫學習單)。

2.探索 學生操作探索「樂器玩具」，觀察樂器玩具的發聲現象。

3.解釋 學生對於「樂器玩具」發聲現象進行解釋

4.精緻化 學生將「樂器玩具」所學習到的樂器發聲概念類推至其他樂器。

5.評量

學生書寫學習單，自我評量其學習前之聲音概念與學習後之聲音概念 想法。教師也藉由學生學習單評量學生在進行教學活動後學習到之聲

學生書寫學習單，自我評量其學習前之聲音概念與學習後之聲音概念 想法。教師也藉由學生學習單評量學生在進行教學活動後學習到之聲