第五章 結論與建議
第一節 研究結論
本研究以 POE 策略設計實驗活動，探究 27 位國小四年級學生對於成影的相 關概念及影子變色活動推理過程，經資料蒐集與分析，研究結論說明如下：
一、成影相關概念
於本研究中學生呈現的主要科學概念有：
1.光直線前進，因為積木擋到光，物體後面區域照不到光線，所以會有影子。
2.當光源移動時，其所產生的影子亦會跟著往相反方向移動。
3.光是四面八方發散在空間之中。
4.因為不一樣的光源，因此會有角度上的差異，所以會有兩個影子。
5.觀察者或實驗器材可能造成誤差，影響結果。
於本研究中學生呈現的另有概念有：
1.因為照到同一個物體，所以只有一個影子。
2.光照射到積木上，反射到對面牆上形成影子。
3.因為光線透過物體，所以造成影子顏色不同。
99
4.光線先聚集在積木上面，然後再照射在牆上。。
5.兩種顏色的光相加只會有一種顏色的影子。
6.物體會吸收收光線，所以會在物體後方形成影子。
7.兩個光源照在一個物體上，然後發生色散，所以只會有一個黑色影子。
8.牆壁會吸收所有的顏色，但不會吸收黑色。
9.即使光源移動，但物體不動，影子亦不會移動。
10.因為其他燈光照射得原因使得原本光源所產生的影子消失。
11.光照在積木上會反射出積木顏色的影子。
12.牆壁會反射積木的樣子。
13.影子的移動跟燈泡顏色有關。
14.因為不一樣的光源，因此會有角度上的差異，所以會有兩個影子。
15.燈光離積木不遠，所以只會產生一個影子。
16.兩個光源照射在積木上會產生三個影子；左右各一個，中間兩個光源重 疊亦會產生影子。
17.因為檯燈的位置而影響影子位置。
18.光照射物體的路徑不同，造成影子顏色不同。
19.影子本來就是黑色的。
二、國小四年級學生對「影子變色」推理活動之推理類型運用情形
本研究將學生於 POE 推理活動中呈現之推理類型分為四類，學生運用次數 依序為「演繹推理」、「歸納推理」、「直覺臆測」及「類比推理」。就整體 推理過程而言，以同時使用三種推理「演繹-歸納-直覺臆測」者最多，其次是
100
使用兩種「演繹-歸納」者，顯示國小四年級學生在進行「光與影子」POE 推理 活動時，會因不同情境來調整推理策略、運用不同類型的推理方式來調適並解 決問題。
三、學生運用概念對推理結果之影響
在本研究的 POE 推理活動中，研究者針對所蒐集到的資料進行分析之後發 現，在預測實驗結果正確率最高的是「A
○
」型，即使用科學概念來進行預測，且預測正確的。因此利用科學概念來進行推理是較能正確預測結果的，其次是
「S
○
」型，學生使用另有概念推理並預測且得到正確結果，這可能會讓學生認 為另有概念是正確的科學概念，並且會繼續使用此一另有概念進行其他活動的 推理或是學習。因此科學教師在教學過程中若能適時發現或讓學生自行認知此 一另有概念並加以導正，將有助學生釐清概念。以答錯率而言，「Ax」型最高，這也表示學生使用另有概念來進行預測通常會與觀察結果不一致，因此若能在 認知發生衝突時，加以引導以及修正，必定能減少學生對於另有概念的使用，
進而增進學習成效。而對於「Sx」型，研究者發現當學生以科學概念進行預測，
但預測卻與觀察結果不一致時，有可能是因為學生與其他另有概念並用來進行 推理，或者是缺乏其他必需要具備的科學概念，或者是使用了與實驗不相符合 的科學概念都有可能造成這樣的結果。但學生發現預測與觀察不一致時，卻可 能因此而將正確的概念反而修正成另有概念。因此在教學進行時，必須時時注 意。
四、學生運用推理類型對推理結果之影響
就推理類型對預測結果之影響論，以「DRx」型及「DR
○
」型所佔比率最高，顯示學生大多能利用某一概念－包含科學與另有概念進行推理，即使推理結果 未必正確。其中又以使用科學概念來進行演繹推理的答對率較高，因此在進行
101
教學時，科學教師必須時時注意是否有讓學生建構正確的科學概念。次高的推 理類型為「IR○」型與「IRx」型，這顯示學生在學習時，當無法理解某一概念 時，很容易就會使用歸納推理的方式來解決不同情境但相似的問題。學生使用 這樣的推理方式可以在紙筆測驗中正確回答問題，但是否真正學習到相關的科 學概念則有帶商榷。因此當學生能正確回答問題時，仍必須深入探討學生是否 經由學習或是推理建構了正確的科學概念，是否有可能抱持著另有概念來進行 歸納推理，一旦遇到不相似問題情境，就可能會產生不正確的結果。