清涼一夏：

(1) 以四個人分別穿著白色、黑色、淺藍色、咖啡色衣服中午時站在太陽下一小時，

再來量溫度。（極限隊）

(2) 五個人穿不同顏色的衣服，拿日光燈來照，最後量每個人的溫度。（叮噹隊）

(3) 分別將白色、黑色的濕衣服掛在衣架上，比較乾的速度。（G5）

(4) 分別將白色、黑色的衣服掛在衣架上，曬太陽一段時間，再用溫度計測量溫度。

（G5）

(5) 分別將白色、黑色的衣服，拿日光燈來照，10 分鐘後量溫度。（北極熊隊）

(6) 將火材棒用蠟分別固定在白色、黑色的鐵板上，在兩個鐵板中間，放置點燃的 蠟燭，看哪顏色鐵板上的火材棒先掉下來。（世紀隊）

(7) 分別用白色、黑色的布包冰塊，放在太陽下看哪一個先融化。（無名隊）

(8) 將同溫度的水分別蓋上白色、黑色的布，放在太陽下 20 分鐘，再用溫度計測量 溫度。（GS7）

(9) 將同樣 100cc 的水分別蓋上五種顏色的布，放在太陽下每一小時，用溫度計測 量溫度，並紀錄在記錄表上。（智者百步蛇）

(10)將幾個箱子，塗上不同顏色〈有深色、淺色〉放在太陽下，用溫度計測量溫度 上升的快慢。（水分子隊）

(11)準備橘色、黑色、水藍色三個容器，裝入同水溫的水，一小時後測量水溫。（非 常隊）

(12)將水分別倒入白色、黑色的瓶子，兩個瓶子放在太陽下一小時後，再用溫度計

小結：

(1) 學生解題的創意無限，並未侷限於設計者原先的設計。閱讀學生的解題內容，

不時讓人有驚艷之作，學生的創意呼應出活動的價值。

(2) 學生運用課堂教學所培養的出的知識及能力解決問題，反映出課堂教學的成效。

(3) 學生對於「量」的概念，沒有表達清楚，例如同樣大小、同樣時間、同樣重量、

等量…控制變因沒有交代清楚。

(4) 活動設計與學生完成時間配合得很好，學生秩序良好。

3. ＜第三關＞動手不動口：（實作驗證的能力 ＆ 解釋分析能力）

能控制實驗變因，運用感官及工具進行觀察與操作，且能運用文字、圖表等記錄實 驗結果以及能利用各種方式將實驗結果彙整出規則，並解釋或預測所發生的現象。其中 這項能力中的成分我們以「亮不亮有關係」這項活動為，研究者將這項能力分成四種層 次：

(1) 分析實驗數據，找出其通則性或因果關係，歸納並解釋實驗結論（3 分）。 例如：串聯燈泡會讓亮度減半，並聯電池並不會增減燈泡的亮度，所以是最暗

的。(智者百步蛇隊)

…電池並聯暗，串聯則亮；燈泡並聯亮，串聯則暗…。(世紀隊) (2) 從表格之數據中彙整部分結果或引用不完整的數據，解釋實驗結果（2 分）。

例如：…利用串聯的連接方式，會比並聯的連接方式來得亮。(北極熊隊)

…電池串聯使燈泡變得更亮，電池並聯使燈泡變得更暗。(海綿寶寶隊) (3) 僅寫出正確的答案，並未從數據上說明原因，憑自己的印象或僅從單個數據中

得出答案（1 分）。

(4) 寫出不正確的答案或其它不相關的答案（0 分）：無。

以下是研究者針對實作驗證的能力這部分學生的狀況做一些彙整與說明：

A-1 學生在分組設計燈泡組時，多以操弄儀器(燈泡)為主，對於表格的引入仍未多 加聯想，在第一時間對表格的設計仍是不清楚。

A-2 有 10 組的學生能運用二維的方式設計表格，另 2 組(海綿寶寶隊、極限隊)以圖 示或一維的方式設計，顯見其思慮仍有許多不成熟或未欠周到之處。

A-3 研究者期望學生能將表格分成電池連接方式(串聯、並聯)及燈泡連接方式(串 聯、並聯)等二維表格呈現四種探索問題；唯僅有 3 組(北極熊隊、無名隊、及 GS7 隊)畫出來得到滿分(3 分)。

A-4 另有兩組(世紀隊、智者百步蛇隊)把電池燈組的串並聯方式設為一維，把亮度 分等級設為一維，以觀察勾選其亮度做為選項。此種表現方式雖不同於上述，

但亦是一種成功的表格設計。

以下是研究者針對解釋與分析的能力這部分學生的狀況做一些彙整與說明：

B-1 學生答題的判準以其是否依其表格設計來做解釋或推論，研究者發現有兩組(世 紀隊、智者百步蛇隊)在表格設計與解釋分析部分都得到 3 分(滿分)，考慮周到，

可看出其對串聯、並聯的概念。

…串聯燈泡會讓亮度減半，並聯電池並不會增減燈泡的亮度，所以是最暗的。(智者百步蛇隊)

…電池並聯暗，串聯則亮；燈泡並聯亮，串聯則暗…。(世紀隊)

B-2.多數學生對於電池串、並聯與燈泡串、並聯常會混為一談，實際的觀察經驗發 現電池串聯越多時「燈泡就會越亮」，此種迷思概念實在值得進一步探討。

…利用串聯的連接方式，會比並聯的連接方式來得亮。(北極熊隊)

…電池串聯使燈泡變得更亮，電池並聯使燈泡變得更暗。(海綿寶寶隊)

4. ＜第四關＞辯論高手：（溝通辯證的能力）

我們以「熱的傳導」這項活動為例，研究者將這項能力分成四種層次：

(1) 提出的問題結構完整，且與報告內容相關（3 分）。

例如：熱有分三種現象，分別是 1.傳導 2.對流 3.輻射。接觸到水的溫度計溫 度會上升，是因為「水溫的傳導」;而檯燈下的溫度計溫度會上升,則是 因為受到檯燈的「輻射熱」、「傳導」是指兩種溫度不同的物品「碰觸」

在一起，溫度互相受到影響。「輻射」是指 2 種溫度不同的物品,雖沒有 接觸,溫度依然受到另一方的影響（北極熊）。

(2) 能寫出本組或它組報告時所產生的問題，唯問題與實際報告內容相關性低（2 分）。

例如：放在枱燈下的溫度計因枱燈會散熱使溫度計的溫度會上升。放在溫水中, 因為水溫的關係所以溫度計也會開始上升。以上兩個實驗中可發現溫度 計的溫度會隨著水溫和冷熱,上升或下降（海綿寶寶）。

(3) 提出本組或它組報告時無關之問題（1 分）：無。

(4) 無法提出本組或它組報告時所產生的問題（0 分）：無。

第一題：設計者發現學生從課本中所學到的知識，只是一個折射的概念，但是學生 無法真正了解為什麼會產生這樣的現象，所以無法藉由討論將正確的原因與理由說明清 楚，各組平均得分平均為七分。以下是學生討論出來的結果：

Ｇ５：折射現象。當光折射到水面上時，光的密度會變小，會造成視覺的誤差。水本來就會使物 體看起來變大，如上玻璃杯也會使物體來變大，浸在水中的物體就會像在放大鏡下一樣放大。

在水外的 物體相較在下會較小。

DX:因為光線透過水會產生折射的現象。

G57:1.折射現象 2.水會波動, 使影像有折斷的感覺 3.光在照到水面的時後,會折過去 4.東西在水 中從不同角度看,有不同的視覺改變。

非常隊:1.折射現象(將筷子插入茶杯中時),正常反應都以為光經過液體會直線通過,結果是像 N 字型 一樣,才通過。

2.反射現象(雷射筆照射茶杯內的水時),光碰到障礙物會反彈回來,呈打勾的形狀。

極限隊:1.折射現象 2.因為眼睛的錯覺,讓我們看到表面上竹筷在水面的影子 3.筷子是固體有觸碰到 水輻射是光源沒觸碰到水,所以水裡不會呈現輻射光的影子 4.雷射是光體,所以會因為照到水 面不產生折射。

世紀隊:折射現象,因為水會使光線折射 因為水的密度比空氣高 因為光照射到水裡時,水會使 光的角度改變。

北極熊:這是「折射現象」。因為眼睛的錯覺會讓我們認為光線和物體置入水中後會像斷成 2 半似的。

海綿寶寶:光的折射是使光線不會集中在同一個地方而是分散在個個地方.就像人下法泳池下一樣的道 理,人下去腿會變短,所以小明以雷射筆照射茶杯內的水,就太陽照到鏡子會反光一樣的道 理。由此可見水也有折射的現象，由此可見會反光的東西都可能使光有折射現象。

無名小卒:折射現象,因為燈光碰到水會產生折射現象。燈光是很多分子變成的;因為水是液態,所以光 照下去會有折射.

水分子隊:光的折射現象所以水會把光分散掉，使得筷子看起來像是斷掉的。光看起來會轉彎是因為眼 睛的錯覺。

智者百步蛇：折射現象，光穿透後，但因光的反射，看起來歪歪的。

第二題：設計者發現學生對於課本所提到的熱的傳導方式有三種背的非常熟練，因 為學校考試應該都會有出這樣的題型，所以學生對於記憶類的科學知識表達的比較清 楚，因此在分數上的得分較高，各組平均得分平均為九分。每一組的學生在團體合作表 現皆不錯，只有少數幾人未能參與討論，所以在團體合作與態度的成績平均為 4 分。以 下是學生討論出來的結果：

G5:1.溫度計接觸溫水,是利用水來傳遞熱能 2.溫度計在燈光下，是利用空氣來傳遞熱能。

DX:熱可透過任何物質,只是速度的快慢。熱與物體接觸可傳熱,與物體不直接接觸也可用幅射來傳熱。

G57:1.有接觸水的:利用溫度在水中的傳導功能使溫度上升 2.在檯橙下:利用燈光熱的輻射功能使溫 度上升。

非常隊:在檯橙下:因為有電能變成熱能,就產生熱,所以溫度計會上升。與水接觸:水會導熱,所以水也 會變熱,相對的,溫度計放下去後,溫度也會上升。

極限隊:1.透過水溫傳到有和水接解的溫度計 2.燈泡利用輻射將燈泡發出來的熱,傳到溫度計上。

北極熊:熱有分三種現象，分別是 1.傳導 2.對流 3.輻射。接觸到水的溫度計溫度會上升，是因為「水 溫的傳導」;而檯燈下的溫度計溫度會上升,則是因為受到檯燈的「輻射熱」、「傳導」是指兩種 溫度不同的物品「碰觸」在一起，溫度互相受到影響。「輻射」是指 2 種溫度不同的物品,雖沒 有接觸,溫度依然受到另一方的影響。

水分子隊:溫水中的溫度傳導方式為對流,所以它把溫度高的擴敟到溫度的檯燈的溫度傳導方式為輻 射,藉由光線從溫度高的傳到溫度低的。

叮噹隊:1.因為水有經過加熱會使水溫上升成為熱水(液體傳遞熱) 2.因為電讓燈炮一直發光造成許多

叮噹隊:1.因為水有經過加熱會使水溫上升成為熱水(液體傳遞熱) 2.因為電讓燈炮一直發光造成許多