第三章 研究方法
第三節 研究流程
本研究研究流程圖如圖 3-3-1:分成準備階段、執行階段、分析階段、論文撰寫四 階段分別敘述如後。
一、準備階段
(一)確定研究問題:研究者擔任自然科教學多年來發現學生對於植物的生長存有許多 另有概念,以種子發芽來說,大部分學生認為種子發芽養分來自於水、陽光、土 壤,而不知道種子本身提供發芽養分;而植物的成長要素,多數學生認為植物生 長僅需要水、土壤、陽光或肥料,而忽略空氣對植物生長的重要性,少數學生會 提到光合作用卻不知道光合作用與植物的關係。再以植物照顧來方面來探討,學 生對於植物成長中發現葉子枯黃的原因,多數學生認為是水分不足或是養分不夠 需要澆水與施肥,而忽略缺少陽光也是植物枯黃的原因。而對於植物成長階段探 討,多數學生不知道植物生長會一代傳一代循環不止。為解決以上問題研究者閱 讀國內外論證教學與植物生長相關文獻,擬定研究主題與研究設計。
(二)分析教材內容:本研究以康軒版三下第一單元「大家來種菜」為教材進行教學,
並參考九年一貫自然與生活科技領域課程目標(教育部,2008),繪製課程學習 概念圖,如圖3-3-2,再委請兩名科學教育教師提供建議,依照所提建議來修訂。
(三)設計論證學習單:根據研究問題與教材內容分析並參考 Osborne 等 (2004)所提 出九種論證教學參考架構中之建構論點與陳述表設計,加以修改設計成適合本研 究使用。以活動二:「種子與葉子變化」為例子,如附錄二「種子與葉子變化」
活動學習單。其內容講解如下:
『問題一』關於種子的發芽變化:
①海綿寶寶說:種子發芽是先長出根後長出葉子。
②派大星說:種子發芽是先長出葉子後長出根。
答:我選擇( ),理由是 我不選擇( ),理由是
第一部分請學生於括號內填入①或②的選項,就是要學生發表自己的主張;第二
部分是要學生根據自己的主張,提出具體的理由;第三部分是提出不支持結論的 的理由,也就是提出反駁。以上三部分可以讓學生經過實驗觀察後,再填寫學習 單來學習論證。其他學習單內容可參考附錄一、附錄三與附錄四。
圖3-3-2 「大家來種菜」課程學習概念圖
二、執行階段
2009年2~5月1.規劃 1.收集九年一貫課程、植物生長概念與論證教學相關文 2010年2~5月
1.規劃 1.依據第一循環研究結果與教學所遇到問題蒐集相關文 2011年2~5月
1.規劃 1.依據第二循環研究結果與教學所遇到問題蒐集相關文
目地,收集九年一貫課程自然與生活科技領域教學目標、植物生長概念與 論證教學相關文獻資料進行探討。
(2)依據收集資料探討結果設計教學活動與論證學習單。
2.行動與觀察階段:進行論證融入植物生長學習教學活動,活動內容如下。
(1)實驗觀察:學生利用五官與放大鏡針對自己種植的植物實體在栽種過程做觀 察與比較植物生長變化及種植過程所發現的問題,並做文字或圖畫記錄。
(2)書面論證:透過對植物生長變化做實物觀察後,學生依照自己的觀察結果書 寫論證學習單。
(3)口語論證:以論證學習單內主題進行全班論證,論證過程中老師以詢問方式 或是質疑態度引起學生互相討論,教師並不直接告訴學生答案,而是提出部 分重要線索,技巧性的引導學生討論並記錄討論過程。
(4)教師觀察學生學習情況並記錄於教學日誌。
3.反省階段
(1)收集學生書寫論證學習單與研究觀察記錄,進行分析並了解學生的論證能 力與植物生長概念,發現論證學習單議題屬開放性,較無法收集學生較多 的論證要素。
(2)半結構性訪談:於書面論證與口語論證資料分析後,針對主要研究小組學 生進行半結構式訪談,以了解學生的植物生長概念變化。
(3)將學生全班討論錄音轉錄成文字稿與收集學生論證學習單內容進行論證能 力與植物概念學習分析。
(4)檢討教師教學日誌發現學生論證內容簡單,另外在種植植物過程中,學生 會遇到植物移植與葉子變黃等問題,透過論證可以讓學生思考與討論,找 出可行的解決方法。因此可將學生所遇的問題當作論證議題,加入學習活 動中。
4.修正階段
(1)將質性資料分析並加以歸納。
(2)分析反省第一階段教學活動實施的過程中,遭遇學生書寫論證學習單有難 度、全班一起論證無法掌控秩序與澆水論證學習單無法收集學生較多論證
元素等問題,再加上資料收集與教師反省所得結果來修正第二階段的教學 活動設計,將論證學習增加為四個活動,並將修改議題題型,讓學生的論 證要素更容易收集。
(二)行動研究第二階段:
1.規劃階段
(1)參酌第一階段學生論證學習資料、訪談呈現結果與教師教學日誌針對學生 植物概念以及文獻探討所得來修正教學活動,由原來兩個學習活動增加為 四個並將學生種植所遭遇問題加入論證學習單,附錄三、附錄四論證議題 正是以學生所遭遇的問題而擬定的。
2.行動與觀察階段:進行論證融入植物生長學習教學活動,活動內容如下。
(1)實驗觀察:學生利用五官與放大鏡針對自己種植的植物實體在栽種及種植過 程中所發現的問題做觀察與比較植物生長變化,並做文字或圖畫記錄。
(2)書面論證:經過第一階段教學發現學生書寫論證學習單有難度,透過對植物 做實物觀察後,在學生書寫之前,教師先解釋論證學習單內容後,學生再依 照自己的觀察結果書寫論證學習單。
(3)口語論證:經過第一階段教學發現全班一起論證無法掌控秩序,修正教學將 全班分成六小組以學習單內主題安排六次論證、每次論證由老師與各組參 加,討論中老師以詢問方式或是質疑態度引起學生互相討論,教師並不直接 告訴學生答案,而是提出部分重要線索,技巧性的引導學生討論並錄下討論 過程。
(4)教師觀察學生學習情況並記錄於教學日誌。
3.反省階段
(1)收集學生書寫論證學習單與與研究觀察記錄,進行分析並了解學生的論證 能力與植物生長概念。發現學生的論證要素比第一階段教學時較容易收集。
(2)半結構性訪談:於書面論證與口語論證資料分析後,針對主要研究小組學 生進行半結構式訪談,以了解學生的植物生長概念變化。
(3)將學生小組討論錄影轉錄成文字稿與收集學生論證學習單內容進行論證能 力與植物概念學習分析。
(4)檢討教學日誌找出教學中遭遇困難及可行解決方法。
4.修正階段
(1)將質性資料分析並加以歸納。
(2)分析反省第二階段教學活動實施的過程中,遭遇學生書寫論證學習單內容 簡單、答案重複性高;小組論證時學生怕受同儕嘲笑,無法順暢發言;學 生對於澆水所產生問題無法提出具體解決辦法等問題,來修正第三階段的 教學活動設計。
(三)行動研究第三階段:
1.規劃階段
(1)參酌第二階段學生論證學習單資料、訪談呈現結果與教師教學日誌針對學 生植物概念以及文獻探討所得來修正教學活動與論證學習單。
2.行動與觀察階段:進行論證融入植物生長學習教學活動,活動內容如下。
(1)實驗觀察:學生利用五官與放大鏡針對自己種植的植物實體在栽種及種植過 程中所發現的問題做觀察與比較植物生長變化,並做文字或圖畫記錄。
(2)書面論證:經過第二階段教學發現學生書寫論證學習單內容簡單、答案重複 性高,澆水所產生問題無法提出具體解決辦法;對於論證學習單的書寫,教 師先以舉例和提問方式引導學生作答,學習單學生再依照自己的觀察結果書 寫論證學習單。而澆水問題的解決,教師可指導學生收集相關書籍、資料來 討論,並找出解決方式。
(3)口語論證:經過第二階段教學發現,小組論證時學生怕受同儕嘲笑無法順暢 發言,修正為在每次討論前,教師和學生約定建立發言規則,討論中學生出 現不尊重他人行為時,教師馬上制止,讓小組論證能順暢進行。
(4)教師觀察學生學習情況並記錄於教學日誌。
3.反省階段
(1)收集學生書寫論證學習單與與研究觀察記錄,進行分析並了解學生的植物生 長概念。
(2)半結構性訪談:於書面論證與口語論證資料分析後,針對主要研究小組學生 進行半結構式訪談,以了解學生的植物生長概念變化。
(3)將學生小組討論錄影轉錄成文字稿與收集學生論證學習單內容進行論證能力 與植物概念學習分析。
(4)檢討教學日誌找出教學中遭遇困難及可行解決方法。
4.修正階段
(1)將質性資料分析並加以歸納。
(2)根據前三階段的教學過程經驗進行反思與修正。
(3)綜合研究中所蒐集到的各項資料進行整理與分析,進行論文撰寫。
三、論文撰寫
分析歸納所收集的資料,撰寫研究結果與討論,完成論文。