本研究主要以兩個班級的國一中等程度學生為研究對象，以 PDEODE 結合 ARCS 教 學策略進行乾冰為主題的實驗教學，藉此引起學習者的學習興趣，以期發生概念改變。為 了回答本研究的待答問題，本研究透過前後測試卷、課堂學習單來分析學生學習乾冰概念 的成效，以及透過化學實驗課學習興趣之量表來分析學生對本次實驗課程設計的接受度與 喜好，進而探討 PDEODE 教學策略對引起學生概念改變和提升學習科學興趣的影響。本 章共分為四節，第一節為研究架構、研究流程與研究處理設計，第二節為研究對象、第三 節為研究工具、第四節為資料的收集與分析。
第一節 研究架構、研究流程與研究處理
本節將介紹本研究的研究架構、研究流程以及研究處理設計。在研究架構方面，以第 二章的文獻探討作為基礎來說明研究者的理論主張與研究設計的依據，同時也是研究資料 收集和分析的理論基礎。而研究流程的部分則是說明研究者從定制研究主題、研究目的、
研究待答問題、理論依據與架構的建立、研究的實施、資料的收集直到執筆寫下研究論文 的過程。最後，是研究處理設計的介紹，清楚交代本研究實施的流程。
一、研究架構
根據前述（第貳章）的理論依據，本研究的研究架構之理論依據如圖 3-1-1 所述，學 生透過實驗室的活動（如動手做實驗），能對相關的科學概念獲得更深的了解，同時也能 有更深刻的記憶。因此，本研究以 PDEODE 結合 ARCS 教學策略作為實施實驗室教學的 方法，設計一科學實驗課程，以期激發學生對科學學習的情境興趣，達到概念的改變。因 此，在前述的理論依據支撐下，本研究選擇初一學生常會產生迷失概念的乾冰為課程主題，
展開乾冰的實驗課程教學（如圖 3-1-2），教案設計見附錄一。
43 前測
↓
↓
圖 3-1-1 研究架構圖（1）
課程設計 PDEODE教學的優勢
（Savander-Ranne & Kolari，
2003；Costu et al，2010）
實驗室教學的成效
（Tobin，1990；Shulman
& Tamir，1973；Hofstein
& Lunetta，1982）
ARCS動機模式
（Keller，1983）
化學實驗課興趣量表 後測，抽樣訪談
概念改變 迷思概念
（Helm，1980；Vosniadou，1992）
概念改變的發生
（Posner，1982；Thagard，1992）
學習興趣 個人興趣與情境興趣
（Hidi，1990；Hidi & Renninger，1992）
興趣發展流程
（Hidi & Renninger，2006）
44
（PDEODE 結合 ARCS 實驗教學）
1.PDEODE 結合 ARCS 課程設計對學生學習科
45 ---擬定研究題目與問題
↓
---理論架構與研究設計
↓
---確認研究對象
↓
--- 設計研究工具---化學實驗課學習興趣量表 修改
↗
↓
前後測試卷
↖
專家審核 課程設計↓
學習單 正式施測
↓
--- 資料分析
↓
---撰寫論文
圖 3-1-3 研究流程圖
三、研究處理過程設計
如圖 3-1-4 所示，本研究選取馬來西亞雪蘭莪州某所獨立中學 2 個班級共 88 位的初 中一學生參與研究，一個班級為實施 PDEODE 化學實驗課教學的實驗組共 47 位學生，而 另一班級為實施傳統實驗課教學的對照組共 41 位學生，2 組均在不同的時間進行課程教 學。實驗組與對照組學生在正式上課之前，先進行有關課程主題知識的前測，在課程進行 的過程裡，也會全程錄影整個教室的上課情況，在學習結束後，學生需進行課程主題概念 的後測，唯實驗組學生有進行化學實驗課興趣量表的檢測。最後，研究者將針對 2 組各選 取 3 位研究個案進行訪談以收集更多的資料。
文
獻
探
討
46 個案選取
↓
前測
↙
↘
實驗組教學 對照組教學 （PDEODE 教學法） （傳統實驗課）
↓
↓
化學實驗課學習興趣量
↓
↘
↙
後測
↓
抽樣訪談
↓
資料分析
圖 3-1-4 研究處理過程設計流程圖
47