本研究所使用的研究工具：國小系列學業性向測驗、單元認知測驗、概念構 圖分析、概念構圖意見調查表，其說明如下。
一、「國小系列學業性向測驗」
由於本研究欲探討不同學業性向對學習概念構圖之影響。因此，擬對實驗組 與控制組兩組學生實施由簡茂發、蘇建文、陳淑美所編製的「國小系列學業性向 測驗」，藉此將二組學生各區分為高學業性向、中學業性向、低學業性向三類。
由王薌茹（民 83）、陳嘉成（民 85）的研究中發現，不同學業性向之學生在概念 構圖的學習成效亦有所不同。
（一）測驗之內容
「國小系列學業性向測驗」由簡茂發、蘇建文、陳淑美所編，可作為測量國 小學童的學習潛能之用。測驗以美國的 Cooperative School and College Ability Test
（SCAT）與 College Board Scholastic Aptitude Test（SAT）為藍本。內容包括「語 文推理」（測驗時間 15 分鐘）、「數量比較」（測驗時間 20 分鐘）兩部分，各
六十題，試題型式為單一選擇。此測驗適用於國小四、五、六年級學生的評量工 具。
（二）計分與說明
二部分試題皆為每題一答，一題一分，答案一個以上不計分，答錯不倒扣。
測驗結果可得「語文推理」、「數量比較」與「總分」三項分數。將原始分數對 照常模表，再將三項分數依年級、性別項目逐一轉換為百分等級、T 分數，最後 依據其等第說明表進行分類。其結果解釋，在其他條件相同的情況下，總分較高 者，學習結果將較佳，學校教育成功的可能性較高，反之則低。本實驗設計依需 求斟酌修改為高、中、低三類。
（三）信、效度分析 1.信度研究
（1）穩定係數：以四、五、六年級共 134 人為樣本，兩次測驗間隔兩個半 月，重測信度係數為.77 ~ .92（P＜.01），重測穩定性相當令人滿意。
（2）內部一致係數：以標準化樣本 4603 人，其語文推理折半信度為.87，數 量比較折半信度為.85，數值均達.01 顯著水準，足見測驗題目具相當的一致性。
2.效度研究
樣本為四、五、六年級共 134 人，以國民智慧測驗及學業成績為效標，進行 效度研究。測驗與國民測驗之效度係數為.42 ~ .82 之間，其數值皆達.01 顯著水準，
兩者關係密切，顯示本測驗的同時效度相當高。
本測驗與學業成績之效度係數為.30 ~ .76 之間，除六年級的語文推理一項 外，其餘皆達.01 顯著水準，顯示兩者關係密切，由學生在本測驗得分的高低，
可以相當正確的推估其學業成績之優劣。
二、「單元認知測驗」
（一）測驗之編纂與內容
本認知測驗的試題為研究者依據翰林審定本社會課本第五冊之第三單元教
段 需適當的重要性。 護區、永續發展、開發、水土保持、
「基礎認知」題與「高層次認知」題二部分，基礎認知屬於知識認知的最基本能
（三）測驗題型與計分
本測驗題型有：是非題、選擇題、問答題。是非題與選擇題每答得二分，問 答題屬於補充類型，每一答案一分，每題滿分為6分，三題型總計100 分。每份測 驗的施測以班級為單位，時間約為40 分鐘。
三、概念構圖分析
本研究依據學生在實驗課程中所繪製的個人概念構圖進行分析其對課程的 理解與對概念構圖的技巧，並採以質性研究的方法，分析學生課程前、中、後期 的概念構圖的精熟情形。目前大多數研究者均根據Novak與Gowin（1984）所研發 的計分方式為藍本，再依照研究者不同需求修正或採不同的加權計分方式。本研 究計分方式除參考Novak與Gowin（1984）藍本，探討學生概念構圖中所涵蓋的命 題（propositions）、階層（hierarchies）、舉例（examples）及交叉聯結（cross－links）
四個向度進行統計分析，上述加總起來成為概念構圖之得分，如表3－6。
表3－6 概念構圖計分表
向度 計分原則 得分
命題（propositions） 1.將兩個概念聯結成一有效、有意義的命 題關係。
2.根據命題數目及正確性給分
1 分
階層（hierarchies） 1.有意義的階層關係，依每一個有效的階 層給分。
2.以分支較多的架構計分。
5 分
舉例（examples） 具有特殊性、代表性的事件或物見且非教 材現成的例子。
1 分
交叉聯結（cross－links） 1.階層間部分概念的有意義聯結。
2.每一重要且有效的交叉聯結。
3.每一個有效但無法指出相關概念或命題 所組成的交叉聯結。
10 分 2 分
四、概念構圖教學意見調查表
研究者參考相關文獻（洪麗卿，民91；孫郁純，民95）自編概念構圖教學意 見調查表，於本研究實驗課程結束後，請實驗的同學填寫以探求學生對實驗教學 的反應與想法。題型多為選擇題，並加上文字說明，共14題。內容1 ~7 題主要在 了解學生對概念構圖應用於社會領域教學的學習狀況與接受程度、概念構圖教學 法是否有助社會領域的學習；8、9題在了解學生對於小組合作或個人構圖的接受度；
第10、11題主要在探求學生的構圖方式及原因；第12 14題則是為了解學生是否有學習 遷移的現象（見附錄二）。
五、訪談內容
研究者在實驗組學生填寫問卷後將針對高、中、低三組學生中分別隨機選取2為學 生進行個別晤談。
第五節 教學活動設計
第一次進行概念構圖教學策略，要求學生完成一個概念圖並不是一件容易的 事而且對學生而言，是處於摸索狀態，所建構的概念圖，概念字與聯結語的使用 常有錯誤，故在整個教學過程中，應設計多次概念構圖的練習活動，使學生熟悉 概念構圖的學習活動（薛雅惠，民89）。因此，研究者在準備階段的課程設計上 係參考自Novak 及Gowin（1984）所提出之概念構圖準備活動為依據，並以學生 過去已學習過的先備知識與熟悉事物為主，例如，自然科領域中的植物的構造、
自然界元素、教室空間、文具用品等為素材，欲藉此消除學生初次接觸概念構圖 教學之陌生感，並在準備階段後期，融入社會領域教學內容，以銜接實驗課程階 段。本研究之教學活動設計以下就「概念構圖教學準備階段」、「概念構圖教學 實驗階段」與「傳統教學」詳加說明：
一、實驗組教學流程設計
（一）概念構圖教學準備階段
為使學生能發展較好的概念構圖是需要訓練的。因此，先有訓練階段的計畫 是相當重要的（李咏吟，民87）。故研究者在概念構圖正式課程開始前，學生尚 無接觸概念構圖的經驗，因而依據Novak和Gowin（1984）在國小三年級至七年級 的研究結果，提出一套引導學生建構概念圖的方法。本研究參考其方法並稍加修 改以符合研究需求，例如使用填空的概念構圖，填空式的概念圖藉由教學過程中 透過討論、對話引導學生找出題目中之命題完成之題意表徵圖，再以解題導向及 概念診斷導向二方面來進行教學。本階段進行的教學流程如下（余民寧，民86）：
1.介紹「概念」、「聯結語」、「命題」。
（1）利用字詞卡吸附於黑板上進行概念教學，說明概念可分為物件詞（如雲、
狗、桌、筆、藍色、天空）以及事件詞（如打雷、騎車、寫作業、折衣服、思 考）代表的意義，並請學生閉眼想像接著請學生就物件詞與事件詞舉例。
（2）利用「是」、「和」、「哪裡」、「會」、「可以」等字詞，詢問學生看到後的聯 想。請學生比較與前者有何不同。教師說明「聯結語」之定義並舉例。學生利 用於黑板之現有字詞卡做排列舉例。教師說明在二個概念間加上適當的聯結語 即形成「命題」。
（3）利用短文請學生試著找出其中的「概念」、「聯結語」、「命題」。 2.介紹概念的「歸類」、「排序」、「舉例」
（1）利用字詞卡說明概念間具有隸屬關係（如水果包含香蕉、葡萄）或平行關 係（鉛筆與香蕉彼此不具任何從屬或階層關係）。
（2）學生分組進行概念歸類，並說明。
（3）教師舉例說明每一類群概念間的關係。
（4）學生舉例生活週遭具有從屬關係的概念群集，並將其排序。
3.介紹交叉聯結
（1）觀察此概念圖中有哪些不同的概念群集，彼此具有相關聯者。
（2）將具此特性的概念做適當聯結，此即為「交叉聯結」。
（3）鼓勵學生在完成概念聯結的同時，仔細觀察各個概念群集間是否仍具關聯 性。
（4）鼓勵交叉聯結是想像力發揮的表現，使人更聰明，可幫助記憶新概念，成 為解決問題、創造思考的來源。
4.概念構圖實作
教材：具概念結構性之短文與擷取社會領域之課文。
（1）瀏覽文章（2）選取概念（3）決定涵蓋範圍最廣的主概念（4）進行概念的 歸類、排序與舉例（5）進行概念間的聯結（6）檢視概念群集彼此間是否具關聯 性（7）分享口頭敘述概念構圖（8）審視並修正概念構圖（9）完成概念構圖。
5.討論概念構圖的特性與應用
（1）發表對概念構圖的特性（2）發表概念構圖的應用層面（3）發表學習概念 構圖心得。
（二）概念構圖教學實驗階段 1.教師課前準備
（1）教具準備：將紙製小白板裁剪為三至四種尺寸，再以軟性磁鐵吸附被面作 為字詞卡之用，並利用不同顏色奇異筆表示概念之階層性或從屬性，由於具有可 隨即擦拭或於黑板立即修正、移動概念之功能，因此可避免課程受此延宕。為了 使學生有充足的紙張空間進行練習構圖並透過概念構圖的全面展示而促進思 考。因此，利用四張 B4 白板紙黏合，各組討論時利用白板筆於上練習概念構圖。
（2）教材準備：教師實施教學之前，必須思考在課程內容中，存在哪些重要概 念、想法、或概念間的關係。在每節課程內容中，找出最適合該節課程內容的圖 示，讓學生能瞭解課程內容。以概念圖引發學生學習動機（洪麗卿，民 91）。但 本研究範圍為社會科一個單元，避免有限時間內過多概念構圖類型干擾學生學
習，因此以較基本且易學習的階層圖（hierarchy maps）進行教學。
2.發展活動
雖經過概念構圖教學準備階段對概念構圖的初步學習後，學生已具備對概念
雖經過概念構圖教學準備階段對概念構圖的初步學習後，學生已具備對概念