本研究以行動研究方式進行，研究者透過實際教學，由符合學 童科學本質的科學史融入透過虛擬教室的教學活動，並由教學前、
教學中及教學後的思考過程及教學反思，探討科學史透過虛擬教室 教 學 對 學 童 學 習 科 學 本 質 的 影 響 ， 了 解 學 童 科 學 本 質 關 的 變 化 情 形。本章分為六節，第一節為研究設計，分別說明研究理念、研究 場域及研究者背景；第二節為研究流程，分別說明準備階段、行動 研究階段和資料分析與詮釋階段工作；第三節資訊科技融入教學之 系統化過程；第四節為資料蒐集的方法；第五節為資料分析的方式；
第六節為研究的信效度。
第一節 研究設計
壹 、 研 究 設 計 理 念
虛擬學習是一種充分運用網路學習環境（networked learning environment）的學習型態，它強調學習者導向（learner centric）
的學習活動規劃與社會建構學習理論的運用。在虛擬學習中，學習 者必須展現其主動學習的態度與能力，而學習活動中的互動對象與 同儕關係已不限於同班同學，而擴展至網路世界中的虛擬學習社群。
本研究是將科學史透過群學網的虛擬學習平台，透過數位學習 歷程檔案的分享，達到同儕回饋、同儕互評與反思的效果，提升教 學品質，達成專業的成長。
貳、研究場域及對象
一、研究場域
本研究場域為研究者任教的高雄市某所私立國小，該校於民國 九十三年八月一日設立，是ㄧ所實驗雙語小學，目前有 12 個班級，周 圍鄰近高雄市美術館、農十六特區，交通便捷，學校沒有學區限制，
但學生多為原高雄市內的學生，家長多為醫生、教師或是高所得的 家庭。家長對學童的學習非常的關心，但有些會流於溺愛。每位學 童的家裡都有電腦可以上網，學校在中年級的電腦課程都會安排教 導學生上網的課程，所以學生都具備基本上網的能力。研究者任教 的學校雖是一所雙語的實驗小學，但在中文課程的部分都符合教育 局課程的規定，是教學正常化的學校，教師群教學認真負責，中文 課程在中、高年級均設有電腦專任教師及電腦專用教室，而英語的 部份在高年級也設有電腦專任教師及電腦專科教室。
二、研究對象
本研究的對象為研究者任教學校班級的高年級學生，該班級共 有學生25名，其中男生12人，女生13人。學生進入高年級的學習階 段，依學生成績進行Ｓ型常態編班，每班學生的程度一致。該班學 生相當活潑，但遇老師要請他發表時都會比較害羞，需研究者的引 導。
本研究所設計之教學模式需與自然與生活課程之外的學習領域 結合，因此在教學正常化的考量下，依據方便抽樣的原則，採用任 教班級學生做為研究樣本，進行教學。
叁、研究者的背景、角色與科學本質觀的反思
一、研究者的背景、角色
研究者非師院體系及數理相關科系畢業，大學就讀理工科系但 對教育有著濃厚的興趣，所以修習了教育學程。任教之後想要再充 實自己在數理和科學教育的能力，希望能給學生更正確紮實的數理 和科學教育；因此選擇報考屏東教育大學數理教學研究所，希望能 提昇自己數理和科學教學知能。
研究者擔任教學工作8年，第ㄧ年擔任4~5年級的自然與生活科 技老師，第2~4年擔任中年級導師，從第五年到現在擔任3~6年級電 腦課老師，具備中、高年級自然課程及電腦課程的教學經驗。在就 讀研究所期間，習得不少的教學理論，適逢機會加入由高慧蓮教授 主持的教師科學本質專業成長實務社群，充實了科 學 本 質 學 科 教 學 知 識 ，因此，研究者希望找到可行教學策略將科學本質傳遞給學 童。在思考如何教學的過程中，想到研究者在實習時，研究者的實 習指導老師曾告訴研究者，在小學階段最能引起學生興趣的兩件事 就是說故事和玩遊戲。研究者發現，教學時，每當位學生說故事時，
學生無不興致高昂、聚精會神。而現在學生最喜歡的遊戲就是電腦 遊戲，於是決定將科學史以科學家故事的方式呈現，融入課程中，
透過網路對任教班級學童進行教學，同時藉以教學現場教學錄影、
文件蒐集、問卷、訪談及同儕討論等方式進行教學省思與研究。
二、研究者的科學本質觀的反思
研究者本身在求學的過程中，都對自然科抱持極大的興趣，而 大學時期也是修習自然組的科系，不過在上研究所進修之前，對科 學本質是什麼，均是ㄧ無所悉，直到進研究所就讀才第一次接觸到
「科學本質」這個名詞。在參與「教師科學本質專業成長實務社群」
之前，研究者對科學本質只有一知半解，認為科學是絕對的真理，
而科學知識是需要強而有力去證實的，科學本質觀偏向單一的、實 證性的觀點，例如：科學一定要有客觀的證據。參加科學本質成長 社群，透過聆聽科學本質的專題演講、專家教師的經驗與教材分享、
社群成員對話等活動，讓身為生手教師的研究者對科學本質從有初 步的認識，慢慢內化接觸到的科學本質知識，到對科學本質有多元 的、系統性的理解，例如：科學除了證據外，也需要一點想像與創 意。
社群的專家教師們並非個個都是自然科的專任教師，但都十分 投入科學本質的學習與教學設計，也進而影響了研究者。他們的教 學經驗分享與課程設計的指導，也轉化了研究者的教學觀念，讓研 究者嘗試把自己知識傳遞者的角色修正為引導者，除了課本的知識 外，也重視學童的先備經驗，鼓勵學童以此為出發點，透過閱讀、
寫作發表，探究屬於自己科學知識，達成有意義的學習。