一、實施流程
圖 3-3-1 研究流程 教學內容設計
科學相關態度 教學前前測
植物概念測驗 課程講義編輯
實施教學 生物認知偏好
植物概念介紹 遊戲闖關學習單 植物桌遊學習單
教學後後測
資料分析與撰寫論文
科學相關態度 植物概念測驗
準備活動
教學活動
資料收集 45 分／節，教學時間兩節半，共 110 分鐘
（一） 準備活動階段
研究進行期間使用的教材為自編版，以認識校園植物為主題，課程為期四周。
自編教材內容納入國小自然與生活科技課程所有已學過的植物相關概念（營養器 官與生殖器官的構造與功能、與環境的關係），並加入一些國中階段才會學習到的 植物相關知識（葉的角質層可防水、二分法、葉片大小以及角質層多寡與其生存 環境的雨量和溫度有關）。前兩周透過不同的遊戲活動進行不同植物知識的學習，
後兩周透過專題式報告統整所有已學過的植物知識概念，課程進行中亦使用學習 單輔助學習（見附錄二）。由於本研究只針對遊戲元素融入主題式教學中的成效進 行探討，因此只探討前兩周的學習成效。
（二） 教學活動階段
教學活動時間兩節半（共 110 分鐘），第一周第一堂課先進行 20 分鐘的植物 概念測驗（總共測驗時間為 45 分鐘，事先向班導師借用上課當天早自習 25 分鐘 進行施測），測驗後進行 15 分鐘的植物概念講解，搭配自編學習單統整概念，然 後公布事前認知偏好結果異質性分組，接著進行兩個遊戲闖關活動：
（１） 二分法：遊戲進行時間 15 分鐘，以六種不同的外星人講解該如何進行二分 法的分類，後以校園內 8 種植物（桑樹、杜鵑花、白玉蘭、黃椰子、變葉 木、矮仙丹、紫背壓拓草、澳洲鴨腳木）進行二分法活動，以小組合作形 式完成。
（２） 葉片拓印：遊戲進行時間 15 分鐘，講解遊戲規則並給予時間至校園內尋找 五種植物葉子，以小組合作形式尋找植物，五種植物至少包含兩種雙子葉 植物、兩種單子葉植物， 時間到後完成小組觀察葉片特徵的學習單，再進 行個人葉片拓印，觀察該植物葉子的特徵。
第二周進行 45 分鐘的植物桌遊，先利用 7 分鐘講解植物桌遊規則及引導思考 植物與環境間的交互作用，接著以小組進行六個生態系的跑關，每一關皆須回答 該關卡的生態系、環境氣候、植物特徵與植物名稱，將桌遊卡片代號填入學習單
中，最後進階版遊戲，全班同學輪流抽取植物圖卡，依植物特徵尋找適合生長的 生態系（如附錄三）。
本研究在進行遊戲前安排 15 分鐘以內的講解、發問及提點，讓學生複習或預 習接下來遊戲當中所需的知識，進行暖身後再開始遊戲，可以增加先備知識使遊 戲更順利、有趣的進行，在遊戲開始時給點挑戰，讓學生主動觀察尋找，並可以 和組員相互合作幫忙，使遊戲進行過程中充滿樂趣，另外提供學生求救機會，但 在使用求救機會時要搭配指定的肢體動作、口吻等…，使求救這個可能比較不好 意思、會使其他小組較認真計較的動作，變相變成了一個小表演，而較好玩也無 傷大雅，鼓勵他們即使不會也要懂得找方法解決問題，最後針對遊戲成果給予正 向的鼓勵與肯定，並提供集點最終頒發獎品，使整個教學過程充滿趣味性。本研 究教學流程圖如下圖 3-3-2。
植物桌遊規則介紹 生態系簡介
植物桌遊
植物桌遊進階版
統整活動 第一週 第一節課
第二節課
第二週 第三節課
圖 3-3-2 教學流程圖 植物概念介紹
二分法 葉片拓印
完成學習單 概念統整
各 15 分鐘 共 30 分鐘
10 分鐘 分組、發放講義
15 分鐘
15 分鐘
植物概念測驗 20 分鐘
7 分鐘
30 分鐘
7 分鐘
1 分鐘
本研究應用主題式教學－以校園植物為例－來設計課程，在主題式教學中以 遊戲元素的方式進行教學活動，教學時間共 110 分鐘（即兩節半的課程長度）。
第一周在進行遊戲活動為主的教學前，先利用 15 分鐘使用自編 ppt 內容帶領學生 複習已經學過的植物相關概念，而後進行兩個遊戲闖關活動，分別為：（一）二 分法：遊戲進行時間 15 分鐘，先以六種不同的外星人圖片講解該如何進行二分法 的分類，後以校園內 8 種植物（桑樹、杜鵑花、白玉蘭、黃椰子、變葉木、矮仙 丹、紫背壓拓草、澳洲鴨腳木）讓學生進行二分法活動，以小組合作形式完成。（二）
葉片拓印：遊戲進行時間 15 分鐘，講解遊戲規則並給予時間至校園內尋找五種植 物葉子，以小組合作形式尋找植物，五種植物至少包含兩種雙子葉植物、兩種單 子葉植物，尋找時間到後回到原地完成小組觀察葉片特徵的學習單，再進行個人 葉片拓印，觀察該植物葉子的特徵。完成闖關活動後，關主依各組表現發放加分 貼紙，並做簡單的概念統整及檢查學習單的完成。第二周進行遊戲活動為主的教 學前，先利用 10 分鐘使用自編 ppt 內容，帶領學生觀察各個不同生態系的環境有 何特徵、植物生長在此生態系內可能會有哪些相對應的生長條件…等，以小組進 行六個不同生態系的跑關，在時間內將桌遊圖卡與學習單問題相對應，時間到後 請小幫手幫忙對答案計分，最後進行植物桌遊進階版，每次六位學生抽選植物（各 組派一位代表），所有學生皆會輪到一次機會，在時間限制內與組員討論，依照植 物特徵尋找適合生長的生態系，全班一起檢視植物與生態系的配對，再請小幫手 幫忙將答對的個人加一分至小組分數內，下課前統整六個生態系答對分數及進階 版遊戲個人替小組得分後的總分，頒發給前三名的小組加分貼紙。
（三）資料分析階段
針對植物概念測驗前測與後測作編碼，將學生回答情況分為兩個等級，給予 0、1 的評分，並依植物概念前測成績將學生分成三類－低學習成就、中學習成就、
高學習成就，再進行科學相關態度前測與後測五分量表統計，之後作為量化資料 比較前後測成績是否有差異，不同學習成就學生的進步情況，以及在植物概念測
驗三大向度－記憶、了解與批判（應用、分析、評鑑、創造）和科學相關態度兩 面向－科學課的喜愛、科學相關的休閒興趣的學習成效。
二、研究架構
本研究中在合作學校進行，以學校排定的教學時間來規劃，實施教學之後，
以自變項和依變項進行量化分析，如圖3-3-3。
圖3-3-3研究架構
本研究設計分組以植物概念測驗前測分數進行分組（低中高成就三組）為自 變項，「植物概念測驗後測」、「科學相關態度後測」、「植物概念測驗記憶面 向」、「植物概念測驗了解面向」、「植物概念測驗批判面向」、「科學課的喜 愛」、「科學相關的休閒興趣」、「植物概念前後測進步成績」、「科學相關態 度前後測進步成績」為依變項，探討「遊戲元素」對不同成就學生的學習成效與 科學相關態度的影響。
控制變項 教學時間 教學環境 自變項
低中高成就三組學生
（以植物概念測驗前 測分數進行分組）
依變項 植物概念測驗後測 科學相關態度後測 植物概念測驗記憶面向 植物概念測驗了解面向 植物概念測驗批判面向
科學課的喜愛 科學相關的休閒興趣 植物概念前後測進步成績 科學相關態度前後測進步成績