第四章 結果與討論
第一節 研究結論
本研究以POE 策略設計實驗活動，探究29位國中二年級學生對於成影 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，物體後面的區域照不到光線，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，反彈（折射）到對面牆上形成影子（所以學生會說 綠光產生綠影）。
3. 因為光線透過物體，所以造成影子顏色不同。
4. 光線先凝聚在積木上面，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.牆壁會反彈積木的樣子。
13.影子的移動跟燈泡顏色有關。
14.綠燈距離積木比較遠，所以造成紅色的影子會移動。
15.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。
16.燈光離積木不遠，所以只會產生一個影子。
17.兩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。
18.因為檯燈的位置而造成影子位置。
19.光照射物體的路徑不同，造成影子顏色不同。
20.影子本來就是黑色的。
二、國中二年級學生對「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，其次是使用兩種「演繹-歸納」者，顯示國中二年級學生在進行「影 子變色了」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「S○」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「A○」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。