各版本教科書中電磁學概念之呈現方式之分析

本節針對本研究所分析之各版本「自然與生活科技」教科書中，關於電磁學概念相 關單元之概念呈現方進行探討，共分為「教學時間」、「操作活動」、與「圖形呈現」

等三個類目，以下依各類目做呈現與分析。

一、教學時間

不同版本的「自然與生活科技」教科書中，有關電磁學概念相關單元的教學時間有 所不同，研究者以各版本教師手冊或教學指引中所標示的教學節數為依據，分別記錄各 版本電磁學概念的相關單元之教學時間，以節數為單位。分析說明如下所述，最後整理 其結果如表 4-2-1 所示。

（一）T 版自然與生活科技教科書

1.第二冊（三下）第二單元「生活中的力」---列計 4 節課

本單元共分為 4 個小單元，教學指引共設計 16 節課，本研究僅分析第 3 小單元「磁 力和浮力」的第 1 個活動「磁力」（課本第 42、43 頁）設計 2 節課；與第 4 小單元「力 的應用」的第 2 個活動「磁鐵玩具」（課本第 48、49 頁）設計 1 節課、第 4 個活動「生 活中力的應用」（課本第 51 頁）設計 1 節課，並完成兩頁探索手冊，其他部分本研究未

探討，所以不列入討論，共計 4 節課。

2.第三冊（四上）第四單元「燈泡亮了」---列計 8 節課

本單元共分為 3 個小單元，教學指引共設計 14 節課，本研究僅分析第 1 小單元「燈 泡亮了嗎」的第 1 個活動「電路的連接」（課本第 52、53 頁）設計 2 節課，第 2 個活動

「燈泡為什麼不亮呢？」（課本 54 頁）設計 2 節課；第 2 小單元「什麼東西會導電」的 第 1 個活動「找一找導電的東西」（課本第 55、56 頁）設計 2 節課，第 2 個活動「設計 小開關」（課本 57 頁）設計 2 節課；並完成五頁探索手冊，其他部分本研究未探討，所 以不列入討論，共計 8 節課。

3.第六冊（五下）第四單元「力的世界」---列計 7 節課

本單元共分為 4 個活動，教學指引共設計 12 至 16 節課，本研究僅分析第 4 個活動

「電能生磁」（課本第 60～66 頁），並完成六頁探索手冊，其他部分本研究未探討，所 以不列入討論，共計 7 節課。

（二）H 版自然與生活科技教科書

1.第一冊（三上）第二單元「奇妙的磁鐵」---列計 12 節課

本單元共分為 3 個活動，教學指引共設計 12 節課，分別是活動 1「磁鐵的秘密」（課 本 26～30 頁）設計 5 節課；活動 2「磁鐵的應用」（課本 31～34 頁）設計 4 節課；活動 3「好玩的磁鐵」（課本 35～37 頁）設計 3 節課；都與電磁學相關，所以全部列計。

2.第三冊（四上）第四單元「燈泡亮了」---列計 5 節課

本單元共分為 3 個小單元，教學指引共設計 12 節課，本研究僅分析第 1 小單元中 的第 1 個活動「發亮的燈泡」（課本第 68～71 頁）設計 2 節課；第 4 個活動「簡易開關」

（課本第 76、77 頁）設計 2 節課，並完成三頁習作，其他部分本研究未探討，所以不 列入討論，共計 5 節課。

3.第七冊（六上）第三單元「電磁作用」---列計 18 節課

（課本 52～57 頁）設計 7 節課；活動 2「電磁鐵」（課本 58～65 頁）設計 6 節課；活動 3「電磁鐵的應用」（課本 66～69 頁）設計 5 節課；都與電磁學相關，所以全部列計。

（三）K 版自然與生活科技教科書

1.第一冊（三上）第二單元「磁力」---列計 10 節課

本單元共分為 2 個活動，教學指引共設計 10 節課，分別是活動 1「磁力真有趣」（課 本 30～34 頁）設計 6 節課；活動二「磁力的應用」（課本 35～39 頁）設計 4 節課，都 與電磁學相關，所以全部列計。

2.第四冊（四下）第四單元「通電的玩具」---列計 5 節課

本單元共分為 2 個活動，教學指引共設計 7 至 8 節課，本研究僅分析活動 1 中的第 1 個小活動「我要讓燈泡發亮」（課本 62～64 頁）設計 2 節課；第 3 個小活動「哪些東 西會導電」（課本 70 頁）設計 1 節課；第 4 個小活動「做一個會發亮的玩具」（課本第 71、72 頁）設計 2 節課，並完成兩頁習作，其他部分本研究未探討，所以不列入討論，

共計 5 節課。

3.第七冊（六上）第四單元「電磁作用」---列計 13 節課

本單元共分為 3 個活動，教學指引共設計 13 節課，分別是活動 1「指北針和地磁」

（課本 64～66 頁）設計 3 節課；活動 2「電磁鐵」（課本 67～73 頁）設計 7 節課；活動 3「電磁鐵的用處」（課本 74～75 頁）設計 3 節課，都與電磁學相關，所以全部列計。

（四）N 版自然與生活科技教科書

1.第一冊（三上）第二單元「力的作用」---列計 3 節課

本單元共分為 4 個活動，教學指引共設計 13 節課，本研究僅分析活動 3「磁力的探 討」（課本第 29～31 頁），並完成兩頁習作，其他部分本研究未探討，所以不列入討論，

共計 3 節課。

本單元共分為 3 個活動，教學指引共設計 11 節課，本研究僅分析活動 1「電路的連 接」中的第 1 個小活動「通路」（課本第 54、55 頁）設計 1 節課，與活動 2「容易導電 和不易導電的物體」（課本第 61～63 頁）設計 2 節課，並完成三頁習作，其他部分本研 究未探討，所以不列入討論，共計 3 節課。

3.第七冊（六上）第四單元「奇妙的電磁世界」---列計 12 節課

本單元共分為 2 個活動，教學指引共設計 12 節課，分別是活動 1「指北針的指針是 什麼製成的？」（課本第 60～63 頁）設計 3 節課；活動 2「電磁鐵的製作」（課本 64～

75 頁）設計 9 節課，都與電磁學相關，所以全部列計。

表 4-2-1 各版本「電磁學概念相關單元之教學時間之分析表」

版本 項目

Τ版 Τ版 Τ版 Η版 Η版 Η版 Κ版 Κ版 Κ版 Ν版 Ν版 Ν版

冊次 2 3 6 1 3 7 1 4 7 1 3 7

單元編號 2 4 4 2 4 3 2 4 4 2 4 4 教學時間 4 節 8 節 7 節 12

節 5 節 18 節

10

節 5 節 13

節 3 節 3 節 12 節 各版本總

教學時間 19 節 35 節 28 節 18 節

在教學時間方面，由表 4-2-1 各版本「電磁學概念相關單元之教學時間之分析表」

顯示，教學節數最多的是 H 版，為 35 節；其次是 K 版，為 28 節；再次是 T 版，19 節；

最少的是 N 版，為 18 節。由此可知各版本教科書編者對「電磁學概念」重視的程度不 一，最多節數的 H 版其教學時間約是最少的 N 版的兩倍。各版本教科書之電磁學單位 概念教學時數（＝教學總時數/概念總數）如下：H 版（35/16=2.2），K 版（28/13=2.2），

T 版（19/13=1.5）， N 版（18/12=1.5）。「電磁學概念」因其抽象性影響學生學習效果，

每單位概念節數多可增進學生對該概念的學習效益，以此觀點 H 及 K 版較 T 及 N 版佳。

二、操作活動

操作活動分為兩部分，一為「操作活動方法」，另一為「操作活動次數」。操作活 動方法再細分為「歸納」與「演繹」。各版本「自然與生活科技」教科書中，凡課文內 容出現「操作」、「動手做」、「試試看」或「做做看」，或是各單元內容雖未明確出 現「操作」、「動手做」、「試試看」或「做做看」，但教師手冊或教學指引中為「操 作」、「實驗」、「動手做一做」或「學生實作」的活動，並且符合本研究所欲分析的 電磁學概念才計入操作活動，而習作或探索手冊因是配合課本活動設計，故不以採計。

操作活動次數是指該單元所附之操作或動手做之學習活動有幾次，以「次數」為單位，

整理其結果如表 4-2-2 所示（詳細計次見附錄三）。

表 4-2-2 各版本電磁學相關概念呈現方式—操作活動之分析

版本 T 版 H 版 K 版 N 版

冊次 2 3 6 1 3 7 1 4 7 1 3 7

單元 2 4 4 2 4 3 2 4 4 2 4 4

歸納 2 2 5 5 4 7 6 5 10 3 2 11 方

法 演繹 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 操

作 方

法 次數 11 16 22 16

在操作活動方面，由表 4-2-2「各版本電磁學相關概念呈現方式—操作活動之分析」

所示，操作活動次數最多的是 K 版，高達 22 次；其次是 H 版和 N 版，各有 16 次；次 數最少的則是 T 版，僅 11 次。各版本歸納法所佔百分比如下：T 版為 82％，H 版為 100

％，K 版為 95％，N 版為 100％；由此可知，「歸納法」較常被應用在國小「自然與生 活科技」教科書中，而「演繹法」的使用則較罕見。本研究中，「演繹法」的部分，以

T 版的 2 次最多；其次是 K 版，有 1 次；至於 H 版與 N 版則是完全沒有出現。

根據九年一貫「自然與生活科技」課程綱要提到「 自然與生活科技之學習應以探 究和實作的方式來進行，強調手腦並用、活動導向、設計與製作兼顧及知能與態度並重。」

（教育部，2003）。楊天平（2007）研究結果亦發現，學童經由動手操作程序後，對電 學迷思有明顯的減少，並且建立了正確的電學概念，所以建議教科書編輯者能多開發實 物操作的教具與教材。因此基於上述理由，「歸納法」的操作活動設計不但符合九年一 貫課程的精神，且相對於「演繹法」在國小「自然與生活科技」教科書的應用中，「歸 納法」亦較佔有優勢。

三、圖形呈現

在教科書中，圖片是不可或缺的主角。由表 4-2-3「各版本電磁學概念相關單元之 電磁學概念圖形呈現分析表」顯示，各版本圖形總幅數以 K 版最多，計有 120 幅；其次 是 H 版，計有 97 幅；再其次是 N 版，計有 82 幅；最少的是 T 版，計有 72 幅。因各版 本教科書分析電磁學概念單元的頁數不盡相同，因此研究者將各版本教科書分析電磁學 概念相關單元的圖形總數除以電磁學相關單元的總頁數，計算出平均每一頁含有多少幅 圖，其中每頁圖形平均數最多的是 K 版，為 4.29 幅／頁；其次是 T 版，為 4 幅／頁；

在其次是 N 版，為 3.42 幅／頁；最少的是 H 版，為 2.69 幅／頁。

表 4-2-3 各版本電磁學概念相關單元之電磁學概念圖形呈現分析表

從各版本「電磁學相關概念單元」繪圖的總幅數和各版本照片的總幅數相比較，在 配合其百分比來分析，發現：

1. T 版繪圖的總幅數為 18 幅，佔其全部圖形總數的 25％，照片總幅數為 54 幅，佔其 全部圖形總數約 75％，其照片和繪圖幅數相比約是 3：1。

2. H 版繪圖的總幅數為 12 幅，佔其全部圖形總數的 12.3％，照片總幅數為 85 幅，佔 其全部圖形總數約 87.7％，其照片和繪圖幅數相比約是 7.1：1。

3. K 版繪圖的總幅數為 21 幅，佔其全部圖形總數的 17.5％，照片總幅數為 99 幅，佔 其全部圖形總數約 82.5％，其照片和繪圖幅數相比約是 4.7：1。

4. N 版繪圖的總幅數為 18 幅，佔其全部圖形總數的 22％，照片總幅數為 64 幅，佔其 全部圖形總數約 78％，其照片和繪圖幅數相比約是 3.5：1。

四、結語

綜合上述國小各版本「自然與生活科技」教科書，其「電磁學相關概念」單元的教 學時間有明顯差異，其中教學節數最多的是 H 版，有 35 節課；最少的是 N 版跟 T 版，

僅 19 節課，而其教學總時數與概念總數的比例如下：T 版為 19/13，H 版為 35/16，K 版為 28/13，N 版為 18/12。因九年一貫課程綱要僅規定教材內容要項，並未規定授課時 數，因此雖然針對同一主題概念，但不同版本教科書所設計的教學時間差異性很大。

各版本教科書的操作次數有明顯差異，其中以 K 版 22 次做多，T 版 11 次最少；而

各版本教科書的操作次數有明顯差異，其中以 K 版 22 次做多，T 版 11 次最少；而