研究對象分為預試工具修正、教學研究階段、晤談等三大部分：
一、預試工具修正階段：
本研究的測驗工具包含二階層測驗試題、單一選擇題、填充及作圖題，以已 學習過該課程的國三學生作為預測對象，共計八個班(男：87，女：101，共計 188 人)，預測階段的研究工具與正式階段相同，由研究者親自參與，藉此修正題目，
做為正式階段之研究工具。
二、教學研究階段
本研究對象為宜蘭縣某國中二年級為對象，方便取樣選取於二班級（見表 3-2-1），班級採男女編班，由研究者施教。由於班級是以 S 型方式編班，應無太 大差異，但以兩班上學期三次段考的平均成績來比較，則略有差異。為維持實驗 的平等性，在實驗之前即將兩班的人數作調整，將其中的極端值除去，以達到平 均數及標準差相等，得以分派為「實驗組」、「對照組」兩組進行實驗
表 3-2- 1 參與本研究的人數及性別分佈 組別 人數 男生 女生 實驗組 28 15 13 對照組 29 18 11
三、晤談對象
依據前測時電化電池測驗學生的答案，將兩組（實驗組與對照組）的學生各 自取五名學生作為晤談對象，選取方式由學生整體在前測作答情形為依歸。進行 教學中（電離說、鋅銅電池和電解水）共三次的半結構式晤談，每人每次晤談約 10-15 分鐘，在晤談中均請學生繪圖，並以該圖形作為問答的依據，以深入瞭解 學生認知的發展與概念的類型及演變途徑。
第三節 第三節
第三節 第三節 教學與教材設計 教學與教材設計 教學與教材設計 教學與教材設計
本研究實驗組的教學策略則分為五大類：傳統文本教學（包含學習單）、
電腦動畫（鋅銅電池）、動手做實驗、微型化學、角色扮演。
教材方面則分為文本、學習單。文本部分則 為學校資深教師依據教科書所 編寫的講義，在該校已試行三年，內容的適當性與正確 性經校內化學科教師共 同討論後修定。
實驗組的教學設計
一、教學文本：包含三個單元的教學文本（電離說、鋅銅電池及電解水）以及學 習單。
二、電腦動畫：
電腦動畫包含電離說、鋅銅電池及電解水，其中的鋅銅電池是自製的電池的 FLASH 動畫軟體，而電離說及電解水是以三鏑理化遊樂場（天下文化出版）所 附的動畫進行教學。在實驗組各單元的文本教學告一段落時，便進行電腦動畫教 學。以增進學生微觀概念的建立。
鋅銅電池的 FLASH 動畫軟體（相關圖片見圖 3-1-2 及 3-1-3），是透過三位 科教專家及三位資深國中理化教師的審查後修正定案。內容包含鹽橋概念及動態 平衡，兩溶液槽的化學變化，導線的電子傳遞，均以互動的方式進行，學生可以 自行在課餘時自行操作，以加深印象。
三、動手做實驗
實驗組與對照組均進行相同的實驗，其中的不同是，實驗組學生在進行實驗 之餘，再以動態表微（電腦動畫）加強實驗結果的詮釋。
四、微型化學
利用簡單的器具，做出可以電解水的儀器。
五、角色扮演
將學生分別分成四組，包含電子組、正極組、負極組及平衡組，學生飾演鋅 銅電池中的粒子及其反應，由個人去體會反應的過程，加深對鋅銅電池的瞭解。
圖 3-1- 2 鋅銅電池動畫解說（硫酸鋅溶液部分）
圖 3-1- 3 鋅銅電池動畫解說（鹽橋的反應）