本章小結

傳統講授教學的方式，主要是教師教、學生學，缺乏師生之間的互動，學生 只是單方向地從教師身上接收知識，從未真正去思考、探討物理知識的內容與來 源，教師也無從由學生的反應得到回饋，無法確實引起學生學習的動機，探究的 教學方式是解決上述學習問題的可行方式，而資訊融入教學更是近年來研究的主 題之一，是輔助教學的一種新模式。所以研究者根據文獻探討蒐集探究教學、資 訊融入教學、學習動機等理論與波的概念相關研究，決定以 5E 探究教學模式作 為教學設計理念，結合網路學習平台來規劃符合探究精神的教材與課程內容。

一、 理論基礎

建構主義是探究式教學法的理論基礎，強調需經由學習者自己建構，才可 以形成屬於學習者自己的知識（Von Glaserfeld, 1989），在教師提供一有利建構的 教學環境下，使學生在已有的認知結構下，去將個體過去的知識與經驗主動建 構出來；建構主義強調，學習的架構會修正，學習就是概念的改變，所以依據 建構主義的教學觀點來看，教師應該要先明瞭出學生的先前知識、再依據這些 概念去設計教學，才可使學生達到有效的學習、得到新的概念發展（郭重吉，

1992b）。建構主義主張主動參與、頻繁的互動即有反思的活動，用小組、合作、

辯論、對話、演示，具有引導概念衝擊和化解概念衝突的實驗活動，製造有意 義的學習脈絡（黃台珠等譯，2002）。建構主義主張學習應以個人原有的認知結 構為基礎，透過持續與外在經驗世界互動，進而建構出對自然界的理解，並賦 予外在世界獨特的意義（劉宏文，2001）。而 Vygotsky（1978）強調社會建構主 義理論，即知識是與他人互動之後才產生，無法由個人獨自建構得到，需透過 與同儕之間的互動、討論。科學知識是學生自己或自己和科學社群所建構出來 的，在協商的過程中，學生學會建構（construct）、精熟（refine）、改變（alter）

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並再建構他們的科學概念（Keys, 1999）。經由建構主義的主張，可發現到學習者 本身需去發現、去建構屬於自己知識的重要；並且在與同儕間的互動中，學生 還學會修正自己本來的概念，藉由討論、溝通、發表，學生可以聽到自己和他 人想法的不同，進而建構出新的知識，這其中是需要配合教師的教學活動和適 當的引導，學生才有機會建構出屬於他自己的知識。

二、5E 教學模式

由 Trowbridge 與 Bybee（1990）將學習環教學模式擴充後，提出以探究為基 礎的教學模式，是建構主義取向的探究式教學法，包括將教學過程分為五個階段，

包括：參與（engagement）、探索（exploration）、解釋（explanation）、精緻化

（elaboration）與評量（evaluation）等五個階段，此學習模式是依建構主義發展 而形成，整個學習過程中以學生為中心，教師從旁引導、協助，並營造一個可觀 察、可實際操作、可討論、可建構屬於自己知識的學習環境。在 5E 探究教學模 式下，能理解相關的科學概念及科學過程技能是探究能力的必要因素（段曉林和 蔡執仲，2005）。因此，研究者選擇建構主義取向教學的 5E 教學模式，作為探 究教學活動設計激發學生探究的興趣，營造學習探究學習環境，進行探究式教學，

探討學生探究能力變化歷程，來提升學生的科學學習動機及科學學習成效。

三、資訊融入教學

資訊科技融入教學是運用資訊或網路科技輔助教學活動，以提升學生學習成 效的一種教學方式（陳桂香，2007）。黃福坤（1999）曾提到電腦輔助教學的功 效並不在於電腦或網路本身，而是取決於如何善用網路科技配合電腦網路教學所 設計的教學方法。不僅僅是將學科資料網路化或多媒體化，應用尖端科技增加其 學習興趣固然有效，然而更重要的是實質的學習成效。在教學過程中，教師須秉 持著教學理論，依據學生的特性、需求、教學目標與教材內容，配合教學設計與 教學策略來整合最適用之電腦網路科技或教學媒體，落實在教學實踐上，以提升

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學習成效（沈中偉，1999；何榮桂，2001；何榮桂，2002；林信榕，2004；邱瓊 慧，2002；陳桂香，2007）。

四、波的概念相關研究

學生對於波動所具有的概念幾乎來自生活與所學，以生活的經驗來說明所遇 到的問題，以已學會的概念來解釋新的訊息（郭重吉，1992a）。而研究結果同時 也顯示學生對於波現象，不具有統整性的瞭解，所以他們無法使用這些片斷而且 零碎的知識，去解釋所教授課程以外的狀況。高中課程不僅是學生正式進入科學 領域的開端，更是永續學習的關鍵，所以高中的物理課程應該要將教學的焦點，

放在以適當的教學方法，協助學生接受正確的科學知識。關於都卜勒效應與電磁 波，國內並無相關工具可以同時測得此兩部分的概念學習成效，所以研究者自行 編製出「波的概念學習成就測驗」來檢測學生此兩部分的概念學習成效(詳見第 三章第五節研究工具)，研究者利用 iLMS 網路學習平台協助學生進行波的概念 的學習，輔以研究者多年來從網路上收集的教學資源，以及出版社提供的相關教 學動畫，期能探討學生學習動機與學習成效的改變。

綜合文獻分析所得結果，研究者決定採用依建構主義發展而來的 5E 探究教 學模式作為教學設計理念，結合 iLMS 網路學習平台來規劃符合探究精神的教材 與課程內容，期能據以分析、了解學生學習動機與波的概念學習成效的改變。

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