本研究發展神經系統概念診斷工具（CDIN），做為探究學生另 有概念的依據。另外，針對神經系統單元中重要的生物概念，設計 概念圖晤談架構，探究學生的知識架構。以下，分別說明兩個研究 工具的發展過程。
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一、神經系統概念診斷工具（CDIN）
CDIN 為診斷學生神經系統概念的測驗，題目的設計是以一個 概念問題或概念事件做為題幹，題幹之下包含數個不同的概念敘 述，用以回答或解釋題幹的概念問題或概念事件，這些概念敘述包 含科學概念及多個不正確或不完整的另有概念。CDIN 的設計理念 假設學生對特定科學概念可能是「缺乏概念」，以及存有「另有概 念」或「科學概念」，因此設計時將選項分成三類，分別代表學生對 特定概念是屬於缺乏概念、另有概念或科學概念。
CDIN 讓學生判斷題目中不同的概念敘述是「正確」、「不正 確」或「不知道」，並說明判斷的理由。「不知道」的選項代表學生 對題目中的概念敘述是「缺乏概念」，「正確」和「不正確」的選項 則依照概念敘述的正確性分別代表學生具有「科學概念」或「另有 概念」，也就是說，若概念敘述正確，學生選答正確選項，表示學生 具有科學概念，選答不正確選項則表示學生持有另有概念。期望透 過這樣的測驗，能區分學生對於特定概念是「有概念」或「缺乏概 念」。此結果可幫助研究者釐清學生對神經系統概念的起始狀態。
CDIN 是以涂志銘、張賴妙理和鄭湧涇 (2001)發展的「生物概 念診斷測驗—神經系統單元, BCDI-N」為基礎發展而得。CDIN 的發 展包括以下四個階段及11 個步驟：
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（一）選定擬診斷的生物概念
1、回顧神經系統概念研究的相關文獻，選定重要的概念做為研 究的標的。
2、分析 BCDI-N 工具診斷之概念的特性並加以分類。
3、分析 BCDI-N 的診斷結果，做為挑選研究標的概念的依據。
4、彙整前述三個步驟的結果，確立欲探究的神經系統概念。
（二）設計CDIN
5、以階段 1 選定之概念為依據，參酌 BCDI-N 的題目內容，適 度加以修正，發展能探究標的概念的概念問題或概念事件，
做為題幹。
6、於 BCDI-N 中選取能解釋或說明步驟 5 所設計之概念問題或 概念事件的命題陳述，並於相關文獻中尋找能解釋或說明概 念問題或概念事件的相關命題陳述，做為選目。
（三）發展診斷工具初稿與試測
7、測驗發展的過程，由兩位生物教育專家及參與研究的五位生 物教師組成專家群，共同討論階段2 所設計的概念問題或概 念事件是否能評測標的的概念。
8、適度修正及精鍊步驟 6 的命題陳述，以符合學生的想法。
9、組合步驟 7 的概念問題或概念事件與步驟 8 的命題陳述，設
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計完整的題目。
10、選取一個七年級的班級進行試測。
（四）修訂和定稿
11、依據試測的結果，分析學生的填答情況、答對率和選擇的理 由，再經由專家群討論，適度修正題幹的概念問題或概念事 件之敘述，並增刪命題陳述，使測驗更為精鍊，堅實其內容 效度。
發展完成的CDIN 包含 3 個題組，可調查 3 個神經系統概念，
分別是「神經系統控制人體大多數的生理活動」、「跑步接球的神經 傳導路徑」與「腦幹可以掌管心跳和呼吸」。每一個題組包含5 到 6 個不同的命題陳述，分別代表科學概念和另有概念，表4 列出
CDIN 探究的科學概念及相對應之另有概念。CDIN 內容如附錄一。
CDIN 的計分方式依據學生選答的選項給分，選答正確給 1 分，選答錯誤或選答「不知道」則計為0 分。此計分方式所得之結 果，可用以評測學生對CDIN 中各命題陳述的理解，以供判斷學生 的概念理解。另外，分析學生選答時所提供的理由，可以歸納整理 學生判斷命題陳述正確與否的想法，供研究者更深入釐清學生的另 有概念。
CDIN 的發展過程，除參酌 BCDI-N 的內容外，亦經由專家群確
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二、神經系統概念圖晤談架構
本研究利用概念圖做為探究學生知識架構的工具，概念圖晤談 架構之詳細內容如下：
（一）概念圖晤談輔助工具 1、概念卡片
(1)示範用的概念卡片組，包含：「學校」、「學生」、「老師」、
「教室」、「同學」、「操場」與「上課」等7 個概念。
(2)學生練習用的概念卡片組，包含：「颱風」、「下雨」、「陣 風」、「水災」、「土石流」、「停電」、「放假」等7 個概念。
(3)神經系統概念卡片組：包含「神經系統」、「神經元」、「中 樞神經」、「周圍神經」、「腦」、「大腦」、「小腦」、「腦幹」、
「脊髓」、「感覺神經」、「運動神經」、「腦神經」、「脊神 經」、「受器」、「動器」和「反射作用」等 16 個概念。
2、二開海報一張，提供學生繪製神經系統的概念圖。
3、彩色筆數支，提供學生繪製概念圖之用，讓學生可用不同的 顏色標示不同的連接詞。
（二）概念圖晤談的步驟 1、概念圖的介紹及示範
(1)介紹概念圖：概念圖是依據概念（名詞）與概念（名詞）
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之間的關係所繪製的圖形。
(2)示範繪製概念圖：以「學校」為主題，畫出包含「學生」、
「老師」、「教室」、「同學」、「操場」、「上課」等7 個概念 的概念圖，研究者在示範的過程中會說明建構概念圖的方 法，並解釋概念、連接詞、命題等組成概念圖之元素的意 義。
2、概念圖練習
(1)採用師生共同建構的方式幫助學生練習如何繪製概念圖。
由研究者引導學生以「颱風」為主題，繪製包含「下雨」、
「陣風」、「水災」、「土石流」、「停電」和「放假」等概念 的概念圖。引導的過程中，研究者逐次加入一個概念，並 詢問學生新加入的概念與既有的概念要如何連結；或者由 學生自行選擇欲加入的概念，並決定如何與既有的概念加 以連結。透過問答的方式，研究者與學生共同繪製完整的 概念圖。
(2)於共同繪製概念圖的過程中，研究者可詳細的說明概念、
連接詞、概念連結線段等構成概念圖之元素的使用方法，
也可實際幫助學生利用連接詞連結兩個概念形成命題，使 學生能充分理解繪製概念圖的方式。
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3、正式建構概念圖
(1)請學生以神經系統為主題，建構一個概念圖。
(2)提供學生 16 個神經系統的概念卡片，要求學生利用 16 個 概念繪製一個完整的概念圖。
(3)學生繪製概念圖過程不一定要使用全部的概念卡片，學生 可依據自己的理解，盡量使用所有概念。
(4)學生若想使用其他的概念繪製概念圖，則提供空白的卡片 給學生使用，讓學生可以自行製作概念卡片用於繪製完整 的概念圖。
(5)學生繪製概念圖的過程，研究者會適時提醒學生在概念與 概念之間加上連接詞，也會適度引導連結不同的概念，讓 學生能順利完成概念圖。
(6)概念圖繪製完成後，學生需要說明繪製概念圖的想法，也 需要解釋繪製完成的圖形，幫助研究者瞭解其概念圖。