研究對象

析與結論共七節，分節討論之。

第一節 研究設計

由本研究主要目的為比較科學遊戲融入教學與Ausubel 解釋法教學，對學生 奈米科技概念學習之成效差異，因此本研究採用準實驗研究法之「不等組前後 測設計」(nonequivalent pretest posttest design)，共進行兩次教學，在進行教學前，

先對研究對象進行「奈米科技概念評量」(陳欣琦，2011)前測，於教學活動結束 後，立即進行後測，並在一個月後進行延宕測。第一次為初探研究，研究對象 為台中市陽光國小(化名)五年級 A 班與 B 班學生，並邀請研究對象班級的自然 科科任教師與級任導師作為協同教師，協助觀察研究者的教學過程，並給於回 饋，以利研究者了解教學活動之缺失。根據第一次教學活動經過修正後，進行 正式教學，研究對象為台中市陽光國小(化名)五年級 C 班與 D 班學生。透過學 生在奈米科技概念評量試題的前後測答對率變化情形，了解科學遊戲(科學遊戲 組)與 Ausubel 解釋法(解釋教學組)教學是否能提昇學生的奈米科技概念學習，有 助於學生對於奈米科技概念的理解，並比較其差異。

第二節 教學設計

本研究針對陳欣琦(2011)所設計之問卷及調查結果，針對受試者答對率低於 50%之題目進行教學設計，以培養學生的奈米科技概念認知，由於每題概念不同，

因此本研究以多元教學設計，並針對陳欣琦(2011)研究結果中答對率低於 50%之

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題目進行教學設計，撰寫教案(詳見附錄一至四)，並經由兩位專家審查，修正教 案後進行教學活動，本研究邀請的二位專家背景如下：

(一)任教於公立小學國小教師

1. 具有 10 年以上的教學年資。

2. 具有國立大學科學教育碩士學位。

3. 其碩士畢業論文的研究主題與奈米科技教育相關。

(二)任教於公立小學教授自然與生活科技領域之國小教師 1. 具有 15 年以上的教學年資。

2. 具有國立大學科學教育碩士學位。

3. 具有豐富的自然科教學、競賽、研習等相關經歷，其碩士畢業論文與科 學遊戲相關。

科學遊戲組與解釋教學組之教學設計說明如下：

一、科學遊戲融入教學(科學遊戲組)

以科學遊戲為主題，引融入教學活動，教學設計共包含4 項科學遊戲，其 概念題目與教學設計如對應表 3-2-1 所示：

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24 二、Ausubel 解釋法教學(解釋教學組)

本研究根據 Ausubel 的「意義學習理論」中所倡導的「解釋法」也就是所謂 的「接受式學習」(reception learning)，其包括了師生的對答、資料的關聯及學 生的接受等過程。主張以聽講及解釋教材的教學方式，只要教材組織與呈現方 式適當，解釋法與發現法可以達到一樣的理解與記憶。圖 3-2-1 其階層最上位概 念為「奈米科技核心概念」其含攝性最大為本研究的主要概念，而此主要概念 分別包含第二層次的奈米的定義、奈米的特性、自然界的奈米現象、奈米材料 與科技發展，其各個向度分別包含了次一階層的概念，以達到有意義的學習(其 教學活動設計詳細流程見附錄三、四)。

圖3-2-1 奈米科技概念階層圖

本研究於解釋教學組所設計之教學內容與目標概念皆與科學遊戲組一致，

教學法則是採用解釋法教學進行。兩組教學設計之異同如下表 3-2-2 陳述：

表 3-2-2 科學遊戲組與解釋教學組教學設計比照表

科學遊戲組 解釋教學組

相同

教學內容 奈米科技概念

教學資料 全彩講義、投影片、學習單 教學時間 三節課(每節課四十分鐘)

相異 教學法 科學遊戲融入教學活動 Ausubel 解釋法 奈米的定義

奈米科技核心概念

自然界的奈米現象 米材料與科技發展

單位的換算 自潔性 疏水性

植物、動物 太空天梯、奈米光觸媒 奈米塗料、資訊產品等 奈米的特性

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第三節 研究對象

本研究初探研究與正式教學研究對象為皆為台中市陽光國小(化名)五年級學 童。初探研究為 A 班(解釋教學組，27 位)與 B 班(科學遊戲組，31 位)的學生，

正式研究為 C 班(科學遊戲組，28 位)與 D 班(解釋教學組，31 位)的學生，初探 研究與正式研究時隔一年，因此可避免初探研究與正式教學之研究對象相互干 擾之情形。陽光國小每兩年進行亂數分班，素質平均，且研究對象皆不具有奈 米科技概念學習經驗。