研究目的與探討問題

本研究之目的為蒐集國內外月亮單元網路資源，整理於部落格，做為上課的教材，

含圖片、動畫、遊戲等，教師不需耗費時間製作上課教材，提升教學準備效率。採用準 實驗研究法，探討同一教材以不同的教學模式進行教學，學童的學習成效、科學探究能 力是否提升，電腦輔助教學態度是否有差異。藉由過程中的檢討、修正教學方法與策略，

期待能提升學生的學習成效以及教師更能清楚掌握探究教學策略的施行方法。

待答之問題如下：

1. 教師運用網路資源實施「直接講述教學法」與「探究教學法」於國小自然與生 活科技領域的教學歷程中，對於學童學習成就、科學探究能力以及對電腦輔助 教學態度的影響是否有差異?

2. 學生之性別與資訊背景是否會影響本研究的實驗結果?

(1) 學生之性別是否影響運用網路資源進行探究教學之後，其學習成就、科學 探究能力以及對電腦輔助教學態度?

(2) 使用網路的頻率較高的學生，在運用網路資源進行探究教學之後，其學習 成就、科學探究能力以及對電腦輔助教學態度是否較佳?

(3) 接觸網路年資長的學生，在運用網路資源進行探究教學之後，其學習成 就、科學探究能力以及對電腦輔助教學態度是否較佳?

研究假設為：

1. 教師運用網路資源實施「直接講述教學法」與「探究教學法」於國小自然與生 活科技領域的教學歷程中，對於學童學習成就、科學探究能力以及對電腦輔助 教學態度的影響有顯著差異。

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2. 運用網路資源進行探究教學之後，學生之性別對其學習成就、科學探究能力以 及對電腦輔助教學態度有顯著差異。

3. 運用網路資源進行探究教學之後，學生使用網路的頻率對其學習成就、科學探 究能力以及對電腦輔助教學態度有相關。

4. 運用網路資源進行探究教學之後，學生使用網路的年資對其學習成就、科學探 究能力以及對電腦輔助教學態度有相關。

1.3 研究範圍和限制

1. 研究對象：以研究者所任教的國民小學四年級學童2個班級為實驗對象，約53 位。實施探究教學法的班級1班，實施直接講述教學法的班級1班。

2. 研究課程：國民小學四年級自然與生活科技領域「月亮」單元。研究結果不一 定適合其他年段或單元。

1.4 相關名詞界定

1.4.1 網路資源

網路資源是指由網際網路所獲得的資源，凡是透過網際網路提供的資訊和服務 都可稱為網路資源（吳美美，民87）。因本研究的主要目的是探討利用網路資源融 入探究教學的方式對學生在學習成效上所帶來的影響，故將網路資源界定為「在網 路中所能獲得的學科教材資訊」，其內容包括與課程內容相關且能配合課程實施的 資訊。

在 本 研 究 中 所 規 範 的 網 路 資 源 以 教 育 部 所 規 劃 的 「 科 學 教 育 學 習 網

（http://science.edu.tw）」及臺北縣教育局自然與生活科技輔導團建置之「我們一貣 去賞月（http://163.20.239.129/~teach/moon/moon1.swf）」兩個網站為主，輔以其他 國內外月亮相關網路資源。

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1.4.2 資訊科技融入教學

綜合各學者的論述，「資訊科技融入教學」 (Information Technology Integrated Instruction )指的是教師依據其教學目標、能力指標及學生能力、需求，運用電腦教學媒 體、網際網路等科技設計課程、編寫教材，並巧妙結合與融入在教學中，甚至在任何時 間及地點，藉由資訊科技幫助學生學習，提升學生學習成效，以及培養學生主動學習、

終身學習的能力(Hew & Brush, 2007; 王全世，民89; 沈中偉，民94; 徐新逸，民92; 許 志賢，民94) 。

1.4.3 探究教學

探究(Inquiry)是一種尋找問題和解決問題的歷程。探究是一種思考的歷程、蒐集資 料的過程；也是一種瞭解事物的過程、建構內在知識體系的方法。學生經由探究的過程，

練習科學的過程方法，學習科學知識體系，培養適切的科學態度。從認知的觀點而言，

探究的過程，可說是由問題發現開始（也許問題是別人給予的），並以問題解決為目的 (洪文東，民94)。

在本研究中，所採用之探究教學策略為「5E學習環探究教學」，其教學模式分別為 參與（Engage）、探索（Explore）、解釋（Explain）、精緻化（Elaborate）、評量（Evaluate）

五個階段。

1.4.4 月相概念

依目前國民小學四年級「月亮」單元的教學目標，應學習之月相概念包括：觀察月 亮的位置及方位，察覺月亮東升西落的現象；以及長期觀察、記錄月亮的盈虧變化，發 現其與農曆之關係等，並不包括日蝕、月蝕等與月亮相關之概念。

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& Christopher, J. E. (2007)

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2.1 探究教學

自從Dewey(1910，引自NRC, 2000)提出學生學習科學不只是記憶知識而已，同時也 應學習過程或方法，教育學者才開始重視探究教學的重要性。美國《國家科學教育標準》

(National Science Education Standards) (NRC, 1996) 強 調 科 學 即 是 探 究 (Science As Inquiry)，所有的學生都應該有也必頇有機會使自己成為有良好的科學素養的人。近年 來，國內的科學課程目標(教育部，民92、民97)亦強調教學應以學生活動為主體，提供 學生主動探索自然與真實問題的學習情境，引導學生做科學探究，並依解決問題 (Problem-solving)流程進行設計與製作專題，進而獲得科學知識、科學態度的學習。以 下就探究教學的定義、探究教學的實施及相關研究分別描述之：

2.1.1 探究教學的定義

洪文東(民 94)認為探究(Inquiry)是一種尋找問題和解決問題的歷程。探究是一種思 考的歷程、蒐集資料的過程；也是一種瞭解事物的過程、建構內在知識體系的方法。

學生經由探究的過程，練習科學的過程方法，學習科學知識體系，培養適切的科學態 度。從認知的觀點而言，探究的過程，可說是由問題發現開始（也許問題是別人給予 的），並以問題解決為目的。

在探究教學過程中，先由教師提供探究的動機和方向，再由學生主動去探索並解 決問題，過程中教師可協助學生發展有組織的思考方法，如：分析、綜合與判斷。學 生主動建構知識，整個過程均積極參與，勇於表達想法並接受他人意見。

2.1.2 學習環理論

Karplus和Their（1967）首先提出三階段的學習循環論（ Iearning Cycle ）， 分別 是探索（Exploration）、發明（Invention）和發現（Discovery）。Karplus於1977年又發 展為探究(Exploration)、概念引入(Concept Introduction)、概念應用(Concept Application) 三段式教學。如圖2-2：

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圖 2-2：三階段的學習循環論

歷經Lawson等人多次的改革，最後演變成由美國BSCS所發展出來含有建構主義特 性的5E學習環教學模式，是探究式教學法的典型代表之一，此模式將學習分成五個階 段，分別是參與（Engage）、探索（Explore）、解釋（Explain）、精緻化（Elaborate）、

評量（Evaluate）（Bybee et al., 2006；Bybee, 2009；王美芬、熊召弟，民89）。如圖2-3，

並分述於下(Llewellyn, 2005; 許良榮，民100)：

圖2-3： BSCS 5E學習環教學模式（游淑媚，民85）

1. 參與（Engagement）：以演示、影片、或簡單的發問喚貣學生舊經驗，引發學生好奇 心使學生願意主動參與學習。在此階段，教師可以記下學生可能的天真概念 (Naive Conceptions) 和迷失概念 (Misconceptions)，學生在探索和解釋兩階段時，這些迷失 概念可以被矯正。

2. 探索（Exploration）：不直接給予答案，鼓勵學生動手操作、進行探索、記錄和組織 資訊，進一步發展概念，建立共同的、具體的想法。

參與（Engagement）

（引出舊經驗）

探索（Exploration）

（主動探討）

解釋（Explanation）

（討論說明）

精緻化（Elaboration）

評量（Evaluation）

1.探索 (Exploration)

2. 發明（Invention）; 概念 引入(Concept Introduction)

3. 發現（Discovery）; 概念 應用(Concept Application)

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3. 解釋（Explanation）：讓學生有機會解釋自己的想法，教師以學生的解釋為基礎，作 更進一步擴充，引進正式的科學知識及通用語言（或科學語言）幫助學生明白表示他 們的想法，並且使用科學術語來描述他們的研究與體驗。所以解釋階段有時稱為「概 念建立」 (Concept Development) 階段。

4. 精緻化（Elaboration）或延伸(Extension)：提供新的情境或問題，幫助強化學生的概念，

讓學生深入內化，有機會應用所學知識。

5. 評鑑（Evaluation）：學生使用概念圖來說明所學習的概念及其他主題之間的關連；

亦 可 使 用 評 量 的 策 略 評 量 學 生 是 否 真 能 應 用 所 學 來 解 決 問 題 ， 包 含 檢 查 清 單 (Checklists)、歷程檔案 (Portfolio)以及學生的自我評量 (Student Self-evaluation)等。

綜上所述，5E學習環的教學模式為：針對學生的心理認知能力出發，以學生為中心，

以活動或動手做引貣學習興趣，讓學生主動探索，從探索建構、並能解釋所學習到的新 概念，教師同時引進新名詞或做概念澄清，讓學生親身參與、體驗、建構新的概念，並 應用所學於不同情境，最後的評量方式可由教師評量學童迷思概念的改變情形、知識的 擴展或由學童自評、互評自己與同儕的學習等。(周建和，民98; 林曉雯，民90)。

可見5E學習環教學模式讓學生在學習過程中有較多參與學習的機會、對概念有更完 整的理解、更能思考，認為上課有趣，且能對自己的學習負責。教師在教學上明顯增加 學童自行探索的活動，減少對教科書的依賴，對教學更有熱誠；學童則表現出對科學有 正向的態度，能將科學與生活經驗相連，較能獨立思考、提出較多的問題、較有自信心、

展現較佳的科學過程技能；師生及同儕間互動亦顯著增加(林曉雯，民90)。

2.1.3 探究教學的實施

探究教學是當前科學教育改革努力的方向。科學教師也都知道「探究」是重要的，

但大多數教師缺乏切實可行的探究教學策略，可告知其如何進行(Bell, Smetana, & Binns, 2005) ，再加上教學進度、學生能力、教學習慣……等因素的影響，使得許多教師避之 唯恐不及。

Colburn(2006)亦提及對教師和學生來說，探究式教學往往表現出一個新的、不同的

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和複雜的課堂情境。兩者都需要時間從傳統典型講述教學逐步地轉變成為更開放式的探 究式教學活動。教師需特別注意的關鍵是：教學的方式要慢慢改變，而不是一直持續給 予新的東西，使學生也能慢慢接受不同的教學模式。教師只要讓一切保持在計畫中，教 學模式的簡單變化，會使課堂上的學習展現奇妙的收穫。

科學探究教學歷經數十年來的演變，至少有十餘種不同教學模式(洪文東，民 94)。

而這些眾多的教學模式，各有不同的分類方式，以下列舉兩種分類方式：第一種為探

而這些眾多的教學模式，各有不同的分類方式，以下列舉兩種分類方式：第一種為探