第三章 研究方法
第七節 教學活動設計
根據文獻探討的結果，研究者依照(一)決定概念與課程目標、(二) 發 展引導問題、(三)發展基準課程、(四)發展專題活動、(五)發展實做作品五 流程，並參考「6A 法則」發展本研究之專題導向式學習活動。
(一) 決定概念與課程目標
人類自從工業革命以來，為了達到商業利益，對於環境的破壞有增無 減。加上科技進步後，全球人口快速成長，更加速了環境的破壞。「地球暖 化」、「生態浩劫」、「氣候變遷」等名詞幾乎每天都會出現在新聞版面上。
從美國前副總統高爾主導「不願面對的真相」、法國名導演盧貝松所拍攝之
「搶救地球」，以及媒體人陳文茜出資拍攝的「正負 2 度 C」，皆在提醒世 人環境保護的對你我生存的重要性。世界各國政府從 1987 年的「蒙特婁議 定書」、1990 年的「聯合國氣候變化綱要公約」、1997 年的「京都議定書」
到近幾年全球 20 大工業國高峰會對於環境保護的討論，顯示了人類對於地 球正面臨生存環境危機開始的省思。無論你、我皆為地球村的一份子，大 家都有責任來守護我們的家園，達到永續經營的目標。在達成這遠大的目 標之前，先從你我周遭的居住環境開始進行守護。
本次專題的主題為「南崁溪的美麗與哀愁」，配合國民小學六年級下學 期的「生物與環境」單元課程，讓大家從與你我生活週遭最息息相關的南 崁溪進行專題探索，一方面觀察南崁溪的生態系，另一方面再從南崁溪上 游的環境保護，到中下游的汙染原因進行探究。相關教學背景設定如下表 3-3：
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不額外安排時間，在專題活動與學生對話過程中，先透過題問方式喚 起學生相關的背景知識，再針對困難的名詞進行講解以及引導學生自行透 過網路搜尋引擎尋找資料。
(四) 發展專題活動
經過前面三個步驟後，依據目前國民小學每節課 40 分鐘的規定，以及 實驗組與對照組學校的行政規定，發展「南崁溪的美麗與哀愁」教學活動。
詳細教學活動歷程如附錄一。
(五) 發展評量
以南崁溪為主題，搭配教科書內容而成的學習成就評量。一共分為三 部分，前兩大題的是非題與選擇題主要評量學生的知識吸收程度；最後一 大題的應用題型則考驗學生應用層次能力。詳情請參考附錄二與附錄三。
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第四章 研究結果與討論
本章主要說明實驗後分析所收集資料的研究結果與討論。全章共分為 五個小結，依序分述各變項資料之描述與比教、不同教學環境自然與生活 科技學習成效的差異、不同教學環境應用層次能力提升的差異、智慧教室 學習成果訪談以及智慧教室學習歷程觀察。
第一節 各變項資料描述之比較
本節敘述本研究之實驗組與對照組在自然與生活科技學習成效、應用 層次能力等變項上的分佈情形。本研究實驗對象有 37 名學生，各組學生人 數分別為實驗組 14 人、對照組 23 人。下表 4-1 為三種不同教學方式下的 學習者，其人數、前測、後測成績與標準差的敘述統計部份。
表 4-1 自然與生活科技學習成就測驗後測成績概況
平均數 標準差
組別 人數 前測 後測 前測 後測
實驗組 14 54.57 65.43 8.318 7.335 對照組 23 57.56 65.30 5.358 5.652
第二節 不同教學環境在學習成效之差異
為了檢視經過教學實驗後實驗組與對照組的學習成就是否有所提昇，
研究者針對各組自然與生活科技成就測驗前測與後測結果進行組內 t 檢定。
實驗組自然與生活科技學習成就測驗前後測檢驗結果如下圖表 4-2：
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**p<0.01
經過 t 檢定，顯示實驗組與對照組在經過教學實驗後，前後測成績皆有
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由表 4-3 得知，兩組的迴歸係數同質性考驗未達顯著差異(F=0.794, p>0.01)，表示兩組具同質性，符合共變數分析假定，可進行共變數分析。
本研究以前測分數為共變項，α=0.05 為顯著水準，進行獨立樣本單因 子共變數分析，探討教學實驗效果是否顯著，其結果如表 4-4 所示：
表 4-4 自然與生活科技學習成就測驗共變數分析 平方和 自由度 平均
平方和 F p η2 組間(教學環境) 27.451 2 27.451 1.025 0.319 0.029 組內(誤差) 910.648 34 26.784
總和 1402.432 37
由表 4-4 得知，排除共變項（前測分數）對依變項（後測分數）的影 響後，自變項（教學方式）對依變項所造成的實驗處理效果無顯著(F=1.025，
p>0.05)，表示不同教學環境間，對於學習成效沒有顯著差異。而在效果量 ŋ2的解釋上，根據 Cohen（1988）所建議的中度的效果量（0.01 =低度解釋 力，0.06 =中度解釋力，0.14 = 高度解釋力）。本研究之效果量(ŋ2=.029)達 到低度水準，表示教學方式的不同對於學生學習成效達到低度的解釋力。
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**p<0.01
經過 t 檢定，顯示實驗組與對照組在經過教學實驗後，前後測成績皆有
52 p>0.05)，表示兩組具同質性，符合共變數分析假定，可進行共變數分析。
本研究以前測分數為共變項，α=0.05 為顯著水準，進行獨立樣本單因
*p<0.05
由表 4-7 得知，排除共變項（前測分數）對依變項（後測分數）的影
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第四節 智慧教室學習成果訪談
教學實驗結束後，研究者針對實驗組的學生透過四個開放式的問題，
分別進行一對一的課後訪談，目的在於了解學生對於智慧教室專題導向式 學習的接受程度。訪談過程中以質性的對話紀錄學生的感受，本研究透過 量化的分析方式，剖析學生訪談對話。有效的學生樣本共為 14 人，以下分 別就各訪談問題進行分析說明。
(一) 訪談問題一：在這次的學習和以前的學習有什麼不同?
感受差異最多的部分，有 12 位學生認為智慧教室專題導向式學習可 以讓他們在課堂上查詢學習資料，相較以往課堂只能針對教科書以及老師 提供的資料進行研讀，感覺差異較大。其次是有 10 位同學認為運用電子 書包可使用多種軟體（如小畫家、FreeMind）來輔助學習以及小組作業的 進行，讓他們覺得學習上較為活潑。接續是分別有 5 位同學認為可以增進 和同學互動以及實際動手操作和製作，覺得和過去的課程進行方式相當的 不一樣。
(二)訪談問題二：在這次的學習過程中，你有沒有遇到什麼困難？困難是如 何解決的呢?
在學習過程中，學生遇到最多的困難就是電腦功能的運用，有 10 位同 學遭遇這樣的問題，並且選擇跟老師和同學求助。接續，有 6 位同學反應 自己跟不上進度，解決方式同樣是跟老師和同學求助。對於分組的部分，
有 3 位學生提及組員之間意見不合，他們採取投票表決方式以進行意見決 定，或是直接聽從小組長的決定。而小組分工不良、組員不配合的情形也 分別有 5 位同學反應，解決方式就是請老師幫忙、服從組長或是要求組員 配合共同來完成學習任務。電腦當機或是下載資料有問題，分別有 5 位同
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教學模式上課，因為不僅能增加和同學互動，而自己也能實際的操作，感 覺上起課來很有意義。另外，對於教學速度也分別有 3 位同學提及，希望 課堂進度能夠放慢，表示學生也感受到教學活動的緊湊性，這值得做為未 來研究的考量重點，使課程更能有充裕的時間。另外，14 位學生皆有提及 電子書包處理速度過慢，使用上不方便的問題，並希望未來教室當中能夠 增加插座數量，讓電子書包能夠在插電的狀態下使用，以提升其效能，甚 至以規格更理想的其他電腦設備作為電子書包。
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製作以及透過腦力激盪發想來尋找關鍵字的活動。實驗組的學生在進行綠 地圖的討論與製作時，除了憑藉本身對居家附近環境（南崁溪流域）的印 象描繪景點外，若組員間因認知落差而出現意見分歧的情形時，在教師沒 有指引的情形下，皆自動開啟 Google Map（圖 4-1）來協助確認各景點相 對位置與方位的正確性；對照組在討論過程發生意見分歧時，則只能以繼 續爭論的方法來繼續共同完成綠地圖的製作。
圖 4-1 學生運用 Google Map 探索學校與南崁溪地理位置
在尋找關鍵字的活動，實驗組有學生主動提出使用過去曾經學過的心 智圖（圖 4-2）來幫助創意發想，加上所有實驗組學生的電子書包當中皆已 安裝好中文化之「FreeMind」心智圖繪製軟體，其他學生看到有同學開始 繪製心智圖後便紛紛開始跟著動作，而對照組學生過去雖然也有學習心智 圖繪製的經驗，但並未出現類似反應。顯示在智慧教室中專題導向式學習 的任務完成過程中，能夠刺激學生將過去的經驗用來幫助目前專題活動的 進行。
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圖 4-2 學生運用中文化 FreeMind 繪製心智圖
在「美麗與哀愁」的活動當中，讓學生進行相關資料的彙整。僅管皆 有安排實驗組與對照組的學生先行回家尋找專題製作時所需的資料，再將 資料帶到課堂與組員討論後進行彙整。但往往在討論過後，經過篩選不正 確以及不需要的部分，所剩的資料量不足以將專題製作完成。由於實驗組 學生可透過智慧教室中的電子書包以及網路設備，立刻連上網路查詢所需 的資料，甚至再透過網路資源來核對先前查詢資料的正確與否；反觀對照 組由於缺乏相關查詢資料的設備，其專題中的資料量明顯少於實驗組許多 且容易出現錯誤。例如當兩組皆針對南崁溪主要的汙染來源進行探究時，
一開始兩組的學生皆以為南崁溪主要的汙染源來自於南崁溪上游的華亞科 技學區，但實驗組學生透過網路上所查詢到的南崁溪相關汙染報告，得知 華亞科技園區已建立相當完善的汙水處理設備，因此南崁溪的真正汙染源 應來自沿岸的家庭廢水以及中下游的工業區，而對照組仍認為南崁溪的汙 染源就是華亞科技園區。對照組學生在活動過程當中，不斷要求要使用每
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間教室當中配給教師使用的個人電腦來查詢資料，顯示現今學生依賴透過
間教室當中配給教師使用的個人電腦來查詢資料，顯示現今學生依賴透過