研究方法與研究設計

由語言與概念學習、科學語言與科學學習的文獻探討中，我們可以發現語言 對於科學概念學習的重要、科學語言確實困擾著學生對科學概念的學習。基於本 研究的核心理念「雙重科學學習」，即學生同時學習科學語言與科學內容，為協 助學生能透過語言學習科學概念，讓學生對文本的語意做出正確解讀，加深學習 者對科學概念的了解，期能導正其迷思概念，本研究設計了科學語言遊戲教學策 略，企圖透過語言遊戲讓學生熟練科學語言如何構作科學理論，並能將數個單一 事件的概念打包成一段涵蓋數個科學概念的語句，也能將一段涵蓋數個科學概念 的語句拆解成數個單一事件的概念，以達到對科學概念的理解。

本研究的教學活動採分組進行，目的就在透過合作學習方式，組員在語言遊 戲活動中共同討論學習、觀念交流，以加深印象。教學活動中，教師先引導學生 仔細觀察實驗過程，再利用語言遊戲反覆解構、建構複雜的科學概念，熟練科學 語言的語法特性，來強化正確的溶解概念。

一、研究方法

本研究除重視探討語言遊戲教學對學生溶解相關迷思概念改變之成效外，還 探討學生概念保留的情況，研究目的聚焦在以語言遊戲教學介入學生的溶解概念 學習，探討學生在溶解概念測驗試題的答對率變化情形，以了解語言遊戲對學生 學習溶解概念是否有所助益，其目的不在與傳統教學比較，所以採用單組準實驗

研究法，以前測、後測加延宕測驗方式設計，了解學生在經過語言遊戲教學後，

概念改變的成效及概念保留的情形。

研究者依據許良榮、劉政華（2004）發現的溶解迷思概念為基礎，設計溶 解語言遊戲教學活動（附錄一）與溶解概念評量試題（附錄二）。教學設計與 溶解評量試題在指導教授審查後，請三位專家審視，其中兩位具有科學教育碩 士學位、一位是國中理化老師，三位專家在自然科教學經驗都在五年以上，再 根據專家意見修改後，具專家效度。

在實施語言遊戲教學前，先以溶解評量試題測出學生對溶解的迷思概念為 何，接著由研究者擔任語言遊戲教學活動的教學者，教學採分組合作學習方式，

引導學生共同討論並完成五份活動學習單（附錄三）。

本研究採用準實驗研究法並秉持行動研究之精神，先後共進行兩次教學，

在進行第一次教學後，根據第一次教學的結果修改第一次的教學設計與溶解評 量試題，再接續以另一班級進行第二次教學，如此更能提升研究的正確性。

二、研究設計

本研究的設計在於透過語言遊戲教學活動，來探討學生溶解迷思概念改變 之成效，採前、後測，以了解語言遊戲教學策略對概念改變的成效。本研究也 在教學一個月後以同一試題進行延宕測驗設計，目的在於了解語言遊戲教學策 略對概念保留效果如何。研究設計如圖 3-1-1 所示：

前測 實驗處理 後測 延宕測驗

O₁ X O₂ O₃

註：O 為語言遊戲教學 X 為實驗處理

圖 3-1-1 研究設計圖

研究設計圖3-1-1詳細說明如下：

（一）、教學前，全班同學均接受「溶解概念評量試題」之前測（O₁）。

（二）、老師以語言遊戲教學策略進行實驗處理（X）。

（三） 、實驗處理後，全班同學均接受「溶解概念評量試題」之後測（O₂）。

（四）、後測一個月後，全班同學均接受「溶解概念評量試題」之延宕測驗

（O₃）。

本研究係針對國中二年級學生在「溶解」方面常見之迷思概念，由於學生對 於溶解之迷思概念具有相當之多樣性，在有限的研究人力及物力之考量下，以許 良榮、劉政華（2004）發現的溶解迷思概念為延伸的基礎，進行分析與研究，篩 選出四類型迷思概念：

（一）、「以物理性質(密度或輕重)判斷可否互溶」的迷思概念。

（二）、「以物質的狀態判斷可否互溶」的迷思概念。

（三）、「以物質的類別判斷可否互溶」的迷思概念。

（四）、「無法同時應用巨觀、微觀來理解溶解」的迷思概念。

研究者根據概念之相關文獻與研究，認為加強學生對語意的了解能有效協 助學生建構正確概念，因此研究者依實際教學之可行性，設計五個教案（附錄 一）來進行教學活動，與教案相對應的教學目標、期望改變的迷思概念類型、

教材和溶解概念評量試題整理如表 3-1-1 所述。

表 3-1-1 教案相對應的教學目標、迷思概念類型、教材和溶解概念評量試題

溶解概念評量試題 2、11、26、27、29、1、31 教案三

教師依教案進行教學活動，教師演示實驗過程時，學生同時做觀察，在實 際觀察後，學生依據觀察所得填寫活動單。而後教師運用「科學語言遊戲」－

打包(packing) 、拆解(unpacking) 和命名(naming)來進行教學活動，並引導學生 完成學習單，來增強學生對文本語意的了解。以下針對教學活動中科學語言遊 戲（打包、拆解和命名）提出說明如表 3-1-2：

表 3-1-2 語言遊戲（打包、拆解和命名）說明

（一）、打包：

問：選擇適當語詞，組合成正確且通順的句子。請將正確的打○，錯誤的打ㄨ。

（ ）1.雖然酒精的密度小於水而且酒精可溶於水。

（ ）2.雖然酒精的密度小於水但是酒精可溶於水。

（ ）3.雖然酒精的密度小於水所以酒精可溶於水。

（ ）4.因為酒精的密度小於水而且酒精可溶於水。

續表 3-1-1

溶解概念評量試題 13、14、15、16、17、18、19 教案五

教學目標 類別相同的物質有些可以互溶、有些不可互溶，不可以物質的狀態判斷 是否互溶

期望改變的迷思概念類型 三、「以物質的類別判斷可否互溶」的迷思概念

教材 活動學習單五

溶解概念評量試題 4、5、7、9、21

雖然

因為 酒精的密度小於水

而且

但是

所以

酒精可溶於水

（ ）5.因為酒精的密度小於水但是酒精可溶於水。

續表 3-1-2

說明

「冰醋酸可溶解在水中。」是一句含主詞、動詞等的完整句子，將整句改成名詞組「醋酸水溶液」就是 本研究所指的「命名」。「醋酸水溶液」是名詞，可以做為句子的主詞或受詞，也因此較易被描述與量測。

而且「醋酸水溶液」是將溶液分類—特指是醋酸的，如此可得較精確的敘述。