第壹章 緒論
第一節 研究背景與研究動機
台灣實施九年一貫的課程從民國 90 年施行至今，就電解質與電學這一科 學概念來說，從小學到國中都有其相關的課程與活動，但研究者從家教經驗以 及與國中老師交流過程中，發現學生在九年級課程中學習「認識電池」這一單 元時，往往無法理解其相關概念或無法與前後概念相互銜接，因為學習認識電 池這一單元是九年級的課程，學生需具備八年級所學過的「原子與離子」的概 念，以及「溶液中是以離子來導電」的觀念。兩課程相隔近一年，如此會有什 麼影響呢？對於中成就的學生，他必頇先去複習先前的概念，在學習時才不會 顯得吃力；對於低成就的學生，因為先前的概念就沒學好，或是早已忘光，突 然碰到這一單元，最後只會造成學習意願的低落與學習成效不彰的結果。
因此在學習「認識電池」這一單元時，應該是從原子與離子的概念、溶液 的導電性到認識電池結構及其功能等一連串的概念銜接。本研究想藉由一個嶄 新的教學活動設計結合多媒體學習帄台，從解剖電池開始，進而介紹電解質與 溶液的導電性來引入認識電池，以改進目前教學與學生的學習狀況。
而學生除了在學校時的學習之外，課後的複習也是提升學習成效的要素之 一。如今科技一日千里，電子載具（如電子教科書、智慧型手機、帄板電腦）
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的市場已慢慢普及，學生複習上課內容的方式，不單只是坐在書桌前把筆記、
課本或題目寫了又寫、讀了又讀，該如何利用課餘時間學習，該如何複習完整 的上課內容，已成為未來的趨勢。從過去到現在，有許多學校、老師會利用建 構網站的方式，讓學生可以回家後藉由網路達到複習上課內容或師生交流的功 效，但成效往往不彰，因為網路的誘惑真的太多，學生相對會主動去學習的機 會就變少了。基於上述，該怎麼讓學生不需上網，又可以複習完整的上課內容，
就變成了本研究的主要目的之一。
根據過去的研究報告，學生往往在學習完某一個章節，卻不知為何要學、
學到了什麼，甚至只從書本中看見相關現象變化的圖表，卻無法感受到其真實 的現象與變化，進而只是造成了相關單元的迷思概念。（張秀澂，2002）
其中有關電路中的電流及電化學中電解質溶液的相關概念，對大多數的學 生的認知發展而言，屬於高度抽象概念，特別是電化電池反應時電解質溶液中 離子的微觀變化，無法在實驗中觀察，致使學生對此概念的理解狀況不甚理想，
反而更建構出不同類型的另有架構與迷思概念(李琼慧，2002)。因此探索學生 的迷思概念，並針對其起點行為施以有意義的教與學，便一直是科學教育者的 研究重心。
曾有國外的研究報告指出，化學領域裡有四個主要的概念是學生感到最為 困難的部分：化學帄衡、莫耳、化學計量與氧化還原(Hackling & Garnett, 1985)。
而電化學相關概念就是「氧化還原」的範圍，屬於學生較感困難的單元。有關
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電化學這一部份更有國內外的學者做了相當多的迷思概念調查，甚至針對這些 迷思概念作了教學策略的研究，探討學生在學習後是否有概念改變的情形。而 電化學這一單元的教學策略，主要是利用「電腦動畫教學法」(Sanger &
Greenbowe, 2000；邱美子，2001；張秀澂，2002)，或是「應用類比法」(Huddle
& White, 2000)等等，雖然最後釐清了學生部分的迷思概念，但對部分學生而 言，有些迷思概念卻沒有達到明顯的釐清。
電腦動畫或多媒體是一個呈現微觀世界很好的工具，但在教學現場常常會 發現一個現象，教學活動只是將課文或板書的文字改成圖片或是動畫來投影，
且易受限於場地，放映時需要有遮光的設備，或必頇關閉光源才看得清楚。如 此一來就造成教室內黑漆漆的，老師就較無法觀察學習者的學習狀況(王全益，
2000)。另外，研究者發現老師如果只是利用動畫、圖片去解釋原理，甚至是 下了結論之後，就利用多媒體加強或演示課本中所傳達的科學概念，而學生在 這過程中還是不知道其由來，甚至是沒有真實的現象呈現，於是這樣的教與學，
只是從過去文字的背誦變成影像記憶法而已，當然也造成學生相關的迷思概念
（邱美子，2001）。
資訊科技融入教學是現在十分普遍的方法之一，尤其以電子教科書是近年 來各出版社大力去推動與研發的方向，但觀察市場已推出的電子教科書，發現 內容往往只是將課本文字置入，並加入影片、圖片等等超連結的功能，學生在 閱讀時較無法掌握重點，因此研究者希望在上課內容上，能夠將資訊科技的教
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學策略融入探究式教學的精神，利用實驗中真實的現象去釐清學生的迷思概念，
再由電腦動畫來瞭解微觀的世界；在課餘時間，學生能藉著多媒體學習帄台複 習上課內容，以提升學生的學習成效。
另一方面，學生在學習後最終還是將面臨考詴與升學問題，在過去的研究 報告中大多是討論學生迷思概念和心智模式的改變，但研究者發現學生在學習 後，迷思概念或許得到了釐清，可是在面對統整推理型的題目時，學生的作答 情形是不盡理想。畢竟興趣來自於成就感，作答成績不佳則學習動力便容易低 落，如果學生可以在學習過後的評量得到好的成果，對於未來的學習，就會有 更好的學習動力。因此本研究藉著教學策略設計嶄新的教學活動，將學生的迷 思概念釐清外，並參照 TIMSS(Trends in International Mathematics and Science Study)、PISA(The Programme for International Student Assessment)等國際性的學 習評量或國內 TASA(Taiwan Assessment of Student Achievement)的評量向度設 計，依 Bloom 的認知歷程向度，將詴題分成不同層次的認知向度—「知道」、「理 解應用」、「統整推理」，藉以探討不同學習成就的學生在學習活動結束後，對 於不同認知向度的題型答對率是否有達到提升的效果。
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