第一節 研究背景與動機
根 據 九 年 一 貫 課 程 綱 要 ， 星 象 、 太 陽 與 月 亮 之 觀 察 及 其 相 關 的 科 學 概 念 是 國 小 自 然 與 生 活 科 技 領 域 所 著 重 的 重 要 科 學 素 養 之 一 （ 教 育 部 ， 2003） 。 在 學 校 進 行 天 文 觀 測 以 及 星 座 等 相 關 教 學 ， 是 教 材 中 不 可 或 缺 的 一 環 ， 因 為 天 文 與 星 座 等 自 然 現 象 ， 存 在 於 我 們 的 生 活 環 境 中 ， 甚 至 與 生 活 息 息 相 關 （ 顏 嘉 億 、 盧 怡 秀 ， 2000 ） 。 國 內 一 些 學 者 指 出 ： 孩 童 對 於 天 文 、 星 象 觀 察 的 學 習 均 有 極 高 的 學 習 意 願 與 興 趣 （ 劉 德 勝 、 黃 釗 俊 、 王 明 仁、 李 念 魯 、 陳 輝 樺 ， 1996 ； 黃 萬 居 ， 1 99 6） 。由 此 可 知 ， 天 文 星 象 等 相 關 課程 對 於 國 小 學 童 而 言 ， 是 一 門 重 要 且 令 其 感 到 興 趣 的 科 目 。
天 文 星 象 雖 與 日 常 生 活 息 息 相 關 ， 也 能 引 發 學 童 的 學 習 興 趣 ， 但 因 內 容 與 相 關 概 念 均 較 為 抽 象 、 複 雜 ， 卻 也 常 讓 學 童 感 到 困 惑 。 姜 滿 （ 1 9 9 7）
研 究 發 現 ， 星 球 的 運 行 與 地 球 的 運 動 是 國 小 學 童 最 感 困 難 的 單 元 之 一 。 也 有 高 達 68﹪ 的 國 小 自 然 科 教 師 認 為 地 球 科 學 是 教 學 上 最 感 困 難 的 課 程 （ 姜 滿， 1990）。 陳 文 屏（ 2000） 指 出 此 乃 由 於 我 們 的 師 資 養 成 教 育 所 造 成 的 的 問 題 ， 絕 大 多 數 的 小 學 自 然 科 教 師 ， 以 及 中 學 的 物 理 或 地 球 科 學 教 師 ， 普 遍 沒 有 天 文 學 背 景 ， 因 此 在 教 學 時 ， 難 免 感 到 生 疏 。 此 外 ， 由 於 天 文 教 學 涉 及 時 間 、 空 間 及 運 動 等 相 關 概 念 ， 學 校 在 這 方 面 的 教 學 也 受 到 相 當 的 限 制（ 黃 達 三 ， 1995； 熊 召 弟 ， 1995 ）。 顏 嘉 億 與 盧 怡 秀 （ 2000 ）認 為 此 乃 受 限 於 教 學 設 備 和 以 知 識 為 導 向 之 教 學 方 式 等 諸 多 因 素 之 影 響 。 針 對 國 小 階 段 的 天 文 教 學 活 動 ，如 何 藉 由 更 適 切 的 教 學 方 式、教 學 資 源 及 教 學 媒 材 等 ， 讓 學 童 發 展 正 確 完 整 的 天 文 概 念 ， 並 讓 學 童 在 學 習 情 境 中 培 養 天 文 興 趣 ， 是 值 得 進 行 探 索 研 究 的（ 吳 正 雄 ， 2005） 。
資 訊 科 技 是 為 了 克 服 人 類 先 天 的 限 制 而 發 展 出 的 一 種 資 訊 處 理 與 傳 播 的 科 技 ， 其 產 品 包 括 電 腦 、 網 路 、 電 話 、 電 傳 視 訊 、 電 視 等 ， 雖 然 資 訊 並 不 等 於 電 腦，但 是 資 訊 的 來 源 主 要 還 是 來 自 電 腦 與 網 路（ 王 全 世， 2000a）。
Kuhhthau 在 1999 年 指 出 ， 置 身 於 資 訊 爆 炸 的 環 境 中 ， 教 師 的 教 法 要 改 變 ， 而 且 為 了 使 學 生 得 以 面 對 未 來 真 實 生 活 情 境 的 挑 戰 ， 實 有 必 要 教 導 學 生 從 資 訊 中 進 行 學 習 （ 引 自 李 詠 吟 ， 2000 ） 。 在 九 年 一 貫 課 程 中 ， 電 腦 雖 不 單 獨 設 科 ， 但 卻 列 為 重 大 議 題 之 一 ， 在 十 大 基 本 能 力 中 也 明 列 ： 「 八 、 運 用 科 技 與 資 訊 ： 正 確 、 安 全 和 有 效 地 利 用 科 技 ， 蒐 集 、 分 析 、 研 判 、 整 合 與 運 用 資 訊 ， 提 升 學 習 效 率 與 生 活 品 質 。 」 並 且 應 將 資 訊 科 技 融 入 「 自 然 與 生 活 科 技」 領 域 的 教 學 之 中 （教 育 部 ， 2 0 03 ）。
祝 勤 捷（ 2002 ）在「 國 小 自 然 科 教 學 網 站 內 容 與 介 面 設 計 評 估 指 標 之 研 究 」 中 指 出 國 小 自 然 科 教 師 對 於 地 球 科 學 教 材 在 教 學 上 最 感 困 難， 建 議 科 學 知 識 性 、 不 易 觀 察 或 較 抽 象 的 教 材 ， 適 合 以 全 球 資 訊 網 支 援 其 教 學 。 由 於 網 際 網 路 的 應 用 ， 教 材 本 身 的 攜 帶 性 、 充 實 性 、 多 樣 性 、 延 伸 性 都 有 令 人 滿 意 的 優 勢，而 以 程 式 發 展 出 來 的 留 言 板、非 同 步 討 論 區、同 步 討 論 室 、 學 習 追 蹤 、 評 量 統 計 、 線 上 作 業 繳 交 ， 更 是 突 破 以 往 傳 統 教 學 的 實 施 模 式
（ 張 金 鐘 ， 2002） 。 另 外 ， 在 相 關 教 學 法 研 究 中 ， 透 過 電 腦 或 電 腦 網 路 輔 助 教 學 在 近 年 來 頗 受 重視 ，例 如 龍 美 娟（ 2003）即 架 設 教 學 網 站 輔 助 教 學 ， 配 合 教 學 軟 體 的 使 用 ， 使 教 學 課 程 內 容 完 整 呈 現 ， 例 如 在 星 星 移 動 單 元 ， 結 合 模 擬 軟 體 的 使 用 ， 能 讓 學 童 清 楚 看 到 不 同 時 刻 所 能 觀 察 到 的 星 空 ， 以 及 配 合 動 畫 方 式 ， 呈 現 星 座 移 動 的 過 程 ， 加 上 網 路 提 供 的 便 利 性 ， 學 童 只 要 想 觀 察 星 空 時 ， 打 開 電 腦 上 網 學 習 ， 完 全 沒 有 黑 夜 白 天 的 限 制 ， 提 供 教 師 及 學 童 一 個 方 便 教 學 與 學 習 的 環 境 。 陳 健 文 （ 2000a） 亦 指 出 運 用 電 腦 網 路 輔 助 教 學 的 方 式 在 提 高 學 生 學 習 動 機 、 發 展 學 生 存 取 與 整 合 訊 息 的 能
力 、 易 於 整 合 各 種 媒 體 實 施 教 學 以 及 可 以 讓 學 生 反 覆 練 習 特 定 教 學 主 題 等 幾 個 面 向 上 的 優 點 ， 使 教 育 單 位 需 要 重 視 網 路 電 腦 科 技 在 教 學 應 用 上 的 發 展 潛 力 。
為 了 克 服 時 間 、 天 候 與 教 學 設 備 的 種 種 限 制 抑 或 有 效 提 高 學 生 之 學 習 興 趣 ， 藉 以 提 升 教 學 成 效 ， 近 年 來 已 有 許 多 教 師 逐 漸 利 用 資 訊 科 技 融 入 天 文 教 學 活 動 ， 特 別 是 在 星 象 教 學 上 ， 例 如 顏 嘉 億 與 盧 怡 秀 （ 2000 ） 指 出 使 用 電 腦 模 擬 軟 體 來 進 行 星 座 教 學 ， 不 但 可 以 節 省 許 多 昂 貴 之 經 費 ， 更 可 以 利 用 其 模 擬 功 能 讓 學 生 或 教 師 隨 時 隨 地 操 作 ， 讓 學 生 能 提 高 學 習 興 趣 ， 並 增 添 更 多 學 習 效 果 。 然 而 上 述 所 謂 資 訊 科 技 融 入 星 象 教 學 ， 大 抵 多 是 個 別 設 計 教 學 網 頁 、 架 設 教 學 網 站 ， 抑 或 單 獨 使 用 電 腦 模 擬 軟 體 輔 助 星 象 教 學 之 方 式 ， 似 乎 較 少 考 慮 相 關 資 訊 科 技 資 源 的 整 合 ， 尤 其 九 年 一 貫 課 程 亦 強 調 自 然 與 科 技 整 合 之 教 學 ， 研 究 者 所 任 教 之 學 校 於 九 十 五 年 度 加 入 初 級 資 訊 種 子 學 校 ， 個 人 為 種 子 團 隊 的 一 員 ， 如 何 有 效 整 合 資 訊 科 技 資 源 融 入 教 學 實 為 大 勢 所 趨， 亦 為 呼 應 教 育 改 革 的 實 際 作 法 。
教 育 是 培 育 人 才 的 投 資 ， 學 生 更 是 教 育 的 主 體 ， 唯 有 提 升 學 生 學 習 成 效 ， 才 是 教 育 改 革 的 目 的 （ 黃 木 蘭 ， 2000） 。 在 台 灣 自 有 特 殊 教 育 以 來 ， 特 殊 兒 童 的 教 育 亦 受 到 相 當 程 度 的 重 視 ， 然 而 隱 藏 在 普 通 班 裡 那 些 學 習 不 佳、但 又 不 致 屬 於 特 殊 兒 童 之 列 的 學 生 就 在 這 樣 的 灰 色 地 帶 中 被 忽 略 了（ 陳 月英 ， 2 0 0 1）。 鄭 昭 明（ 1 9 9 1） 也 指 出 科 學 教 育 的 任 務 並 不 是 在 學 生 腦 子 裡 填 充 更 多 的 科 學 概 念 ， 而 是 必 須 設 計 教 材 、 編 排 課 程 ， 甚 至 要 安 排 學 習 過 程 ， 讓 學 生 處 於 一 種 最 佳 的 環 境 ， 充 分 發 揮 其 心 智 能 力 ， 學 生 才 有 可 能 樂 於 學 習 。 尤 其 是 對 於 許 多 長 期 被 忽 略 的 低 成 就 學 生 ， 更 應 謀 求 適 合 的 教 學 方法 ， 協 助 其 提 高 學 習 動 機 與 成 效 。
林 建 平（ 1995 ）針 對 如 何 激 發 學 童 的 內 在 學 習 動 機 提 出 若 干 建 議 ，認 為
在 教 材 的 設 計 上 ， 應 講 究 彩 色 、 插 圖 、 編 輯 … 等 的 新 鮮 、 創 意 ， 較 能 吸 引 學 生 的 注 意 力 ； 而 用 於 補 救 教 學 的 教 材 可 儘 量 利 用 電 腦 輔 助 教 學 ， 透 過 電 腦 科 技 的 聲 、 光 、 色 彩 效 果、 遊 戲 化 的 學 習 方 式 以 及 循 序 漸 進 的 獨 立 學 習 和 立 即 回 饋 ， 能 達 到 吸 引 學 生 的 學 習 興 趣 。 惟 研 究 者 查 詢 並 整 理 相 關 文 獻 時 ， 發 現 將 資 訊 科 技 融 入 自 然 與 生 活 科 技 領 域 低 成 就 學 童 的 相 關 研 究 竟 是 寥 寥 可 數 。 若 以 「 資 訊 融 入 教 學 」 與 「 學 習 成 效 」 在 國 家 圖 書 館 全 國 博 碩 士 論 文 資 訊 網 中 進 行 檢 索，自 2 0 0 0 年 至 2 0 0 7 年 間 總 計 有 379 篇 相 關 論 文 ， 檢 視 其 摘 要 後， 則 計 有 149 篇 論 文 是 實 際 利 用 資 訊 科 技 融 入 教 學 並 探 討 學 生 的 學 習 成 效 ， 若 再 進 一 步 瀏 覽 ， 其 中 在 研 究 結 果 中 明 確 指 出 能 提 升 學 生 學 習 成 效 者 共 計 7 8 篇 ； 若 以「 資 訊 融 入 教 學 」與「 低 成 就 」或「 補 救 教 學」
進 行 檢 索， 仍 計 有 11 9 篇 相 關 論 文 ， 其 中 大 多 數 均 是 將 資 訊 科 技 融 入 於 數 學科 （ 82 篇 ）的 低 成 就 學 生之 教 學 之 中 ， 其 次 是 英 語 科 （ 1 0 篇 ） 或 是 國 語 科（ 9 篇 ），而 將 資 訊 科 技 融 入 自 然 與 生 活 科 技 領 域 之 補 救 教 學 的 相 關 研 究 僅 有 陳 俊 昌 在 2005 年 的 「 多 媒 體 對 中 、 低 成 就 國 中 生 補 救 教 學 之 研 究 — 以 透 鏡 成 像 為 例 」與 陳 家 亮 在 2005 年 的 「 線 上 雙 階 層 診 斷 及 補 救 學 習 系 統 之 發 展 及 在 國 小 自 然 與 生 活 科 技 教 學 應 用 之 研 究 」 兩 篇 ， 顯 見 以 資 訊 科 技 融 入 自 然 與 生 活 科 技 領 域 低 成 就 學 生 仍 有 相 當 值 得 探 討 的 空 間 ， 而 以 資 訊 科 技 融 入 天 文 星 象 相 關 單 元 且 聚 焦 在 低 成 就 學 生 之 研 究 更 是 付 之 闕 如 。
綜 合 上 述 ， 本 研 究 整 合 相 關 資 訊 科 技 資 源 以 激 發 低 成 就 學 生 之 學 習 動 機 或 提 升 其 學 習 成 效 ， 或 可 提 供 類 似 教 學 設 計 或 教 學 情 境 之 借 鏡 ； 同 時 ， 任 何 教 學 理 念 都 必 須 透 過 教 師 在 真 實 的 教 學 情 境 中 去 實 踐 ， 在 行 動 研 究 的 歷 程 中 藉 由 研 究 者 不 斷 的 自 我 省 思 ， 以 發 展 解 決 問 題 的 專 業 能 力。 因 此 ， 本 研 究 具 有 其 需 要 性 。