研究工具

本研究目的在於分析教科書內容中的「力學」主題呈現內容與呈現方式，需 由教科書本文中的文字敘述與實驗方式來判斷，故將本文的文字敘述中蘊含力學 主題的部分做劃記，再將單元中的實驗方式加以分類，以協助研究時判斷課文內 容中是否涵蓋力學主題與其內容的呈現方式。早期的實驗方式大都是驗證式，而 文字則是以直述方式相互呼應，在 hand-on 動手操作之後實驗方式則為發現式。

研究者根據研究目的與問題，以內容分析法針對教科書進行內容分析。參照 九年一貫課程綱要中自然與生活科技學習領域的力學主題單元整理出分析項目 的類目表如表 3-4-1，以作為分析民國 57 年至 89 年自然科學教科書中力學主題 的相關單元呈現情形的參考依據，整理力學主題內容分析表如表 3-4-2a。以民國 59 年的自然科教科書五年級上學期單元名稱“簡單機械(一)”為例，如圖

3-4-1，談及適當的使用槓桿，會使我們省力。課文中的文字部分有直述方式的呈 現，即予以劃記並在內容分析表中劃記，另判斷實驗的方式是否為食譜、驗證或 發現式，如圖 3-4-2，“測量物體的慣性”單元中，因為此單元內容是以說明實 驗的過程與方式以驗證課文中的知識，重視實驗的結果與正確的答案，實驗活動 安排在教學之後，因此實驗方式的劃記為驗證式。

表3-4-1 力學主題分析類目

研究者就各教學主題內容中，依據力學主題的分析類目，將教科書內容中的

表3-4-2a 力學主題內容分析表-文字敘述

年代 59 冊別 五 單元 簡單機械（一）

主題 類目

頁數

頁碼 備註

文字敘述

直述 提問

1.地球和太空 1-1 太陽系與孙宙

2.運動與力

2-1 力的作用現象 2-2 力的作用 2-3 壓力

2-4 帄衡與不帄衡 1 P.68

2-5 摩擦力的影響 2-6 速度變化

2-7 帄衡 1 P.68

2-8 力的作用形式 2-9 摩擦力

2-10 壓力與壓力差

頁數 2

百分比（佔總頁數） 2.47％

3.電磁作用

3-1 磁鐵 3-2 磁性

3-3 電與磁的關係

4.重力作用

4-1 重量

4-2 重力影響運動 4-3 萬有引力

5.機械應用

5-1 力的作用 5-2 浮力應用

5-3 簡單機械 5 P.68,70,71,72,73 5-4 簡單機械的原理

2

頁數 7

百分比（佔總頁數） 8.64％

圖3-4-1 民國57~63年（左圖）與64~73年自然教科書（右圖）力學內容呈現 資料來源：國立編譯館

實驗方式則分為食譜式與非食譜式，非食譜式又可分為驗證式和發現式兩種：

◎食譜式：學生只要跟著教科書中的實驗步驟逐步依序進行，實驗步驟有清楚的 描述（屬於結構式的實驗）。

◎非食譜式：驗證式：實驗活動主要用來驗證科學的知識，重視實驗結果，實驗 活動安排在概念或理論之教學的後面，實驗的結果較為封 閉式的單一結果或正確答案。

發現式：先引導學生操作實驗，從實驗過程中發現問題與找出現象 與科學原理，而科學的原理與概念是在實驗活動後整理歸 納與呈現，因此科學原理的呈現在實驗活動之後。

其中驗證式與發現式的實驗主要不同處在於：驗證式是先呈現科學 原理再進行實驗活動；發現式是概念呈現在實驗活動的後面。希望 能以此分類涵蓋教科書內容中的所有呈現方式。研究者將各教學單

元中符合力學主題內容的實驗方式做註記，整理成內容分析表如表 3-4-2b。教科書內容圖例參考如圖 3-4-2（食譜式與驗證式）&3-4-3

（發現式）。 100,101 2-3 壓力

圖3-4-2 民國64~73年（左圖）與64~73年自然教科書（右圖）力學內容呈現 資料來源：國立編譯館

圖3-4-3 民國82~89年自然教科書力學內容呈現 資料來源：國立編譯館

力學主題分析類目共分為五個項目分別為地球和太空、運動與力、電磁作 用、重力作用與機械應用，以此進行國小自然科學課程的力學主題內容分析。而 教科書內容中的課前問題與課後的測驗題非包含於本文中，因此不納入內容呈現 的分析範圍。另課文內容中的圖形或圖片以及習作並未納入分析的範圍，本研究 僅就教科書的本文內容並參照教學指引進行分析與探討。

以下說明教科書內容分析的單位與類目情形：

一、 內容分析單位

內容分析法的分析單位可用單字、語句、頁、項目，課、章、段或單元為分 析單位，各種分析單位均依據研究目的而定（楊孝濚，1989；歐用生，1992a）。

本研究是以課程中的教學單元為分析單位，及根據教科書中每「頁」之教材內容，

判別所歸屬之分析類目；當同一頁中所出現的內容涉及到兩個類目時，則兩個類 目各計數一次。

本研究為更了解力學主題的分析在各個時期的自然科學課程內容中的分布 情形，並比較各時期力學主題呈現的差異，因此以頁為分析單位。亦即根據教科 書中，每頁之教材內容涉及力學主題，即判別為所歸屬的分析類目；同一頁中，

所呈現的內容涉及兩個類目時，則兩個類目各計數一次。在每一冊的課文內容中 不包括目錄頁，及計算出各個類目的教材頁數在整冊的總頁數中所佔的百分比。

以此了解各個類目在整個科學課程中的分布情形。

二、 內容分析類目

內容分析方法中最重要的工作是製造適當的「類目」，以便將樣本內容依據 類目定義予以分類。只有藉著內容類目的明確系統化和界定，包含所有的內容樣 本才能確保研究成功與否，就如柏勒遜（Berelson，1952）所言：「內容分析的 成敗，決定於類目」。資料分析時，主要分為（1）「說什麼」類目：包括主題、

方向、方法、特徵、目標等五個類目。（2）「如何說」類目：包括傳播的類型、

敘述的形式、策略等三個類目。每個類目再由文獻探討區分其成分。例如「方向」

可再分類為科學知識與科學方法；「目標」則再細分為方法中的觀察、分類……

等等科學過程技能或是知識中的記憶、理解、應用…等等。又如「敘述的形式」

可再分為描述或解釋等等。換言之，分類標準的建立是達成系統性分析的基本要 素與過程。

經由相關文件資料的探討，研究者歸納出國小自然科教科書中的力學主題，

因檢視台灣過去三十年教科書中力學相關主題的單元共三十八冊、六十二個單 元，其主要涵蓋的概念內容與九年一貫課程綱要的教材內容細目大致相同，因此 以九年一貫課程綱要中的力學主題教材細目為基礎，同時參酌楊明璋（2005）針 對九年一貫課程綱要自然與生活科技領域中的力學相關主題，則在與指導教授討 論過後整理出符合本研究所要探討之力學主題教材內容細目，本研究不是探討力 學主題應涵蓋哪些範圍，而是以國小自然科教科書中在台灣過去三十年來的力學 單元呈現的情形做為探討的主軸，因此相關力學主題教材類目整理成表3-4-2。

在整理劃記民國57年至89年的常識科與自然科教科書中的力學相關主題 時，並與兩位評分者討論後，針對分析類目未列出之力學主題加以新增，列為其 他，以求研究力學主題的內容完整性。