研究流程

本節旨在探討 POE 活動的實施流程，以及研究者進行國小四年級學生的成 影概念及「光影活動」推理過程之研究流程。

一、POE活動流程

POE 活動中最重要的是受試者對於活動的預測，以及他預測的理由為何？

因此在活動開始之前必須先讓學生完成以下步驟。

（一）在實驗正式進行前先讓學生明白如何進行 POE 推理活動，並告知本活動 的目的在於蒐集他們對「光影活動」推理實驗活動的想法，鼓勵學生能 盡量說出自己的想法。

（二）共計四個推理活動，請受試學生根據舊經驗或所學的知識，預測在設計 情境下，光線在積木背後形成影子的顏色並說明支持的理由。

（三）請學生對於實驗結果進行預測，並且說明其預測的理由。並記錄在 POE 活動單上，研究者同時也會進行晤談，掌握學生對於光影活動的看法。

（四）預測完後，開啟實驗裝置，請學生進行實際觀察，並將觀察的結果記錄 在 POE 活動單上。但發現有其他原因致使樣本無效，則剔除該受試樣本。

（五）進入評估階段之後，便請受試者就觀察結果進行評估。若預測結果與實 際觀察結果不同，則請受試者進行修正並說明推理的過程。

（六）完成所有推理活動後，請受試者說明對整個推理活動的整體概念並提出 問題。

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二、「光影變化」推理活動的實施流程

（一）初探研究

由研究者選擇該校非正式研究之班級，委請該班自然與生活科技師，依據 該班國小三年級時自然與生活科技成績，選取低、中、高成就各 1 名學生，共 3 名學生進行初探研究實驗。

（二）正式研究 1.概念測試：

在研究者進行初探研究時發現，若讓學生自由發表會出現學生無法 聚焦於推理活動上的狀況。因此在進行正式研究時，改成請學生預測影 子的顏色與成像的位置，並請學生說明理由，藉此確認學生的成影概念。

2.正式活動：

學生完成概念測試後，研究者會告知學生將進行正式的推理實驗活 動，研究者會交給學生一張「國小四年級光影活動推理實驗 POE 活動 單」，依序提出假設、預測實驗結果、觀察現象並紀錄、評估預測和觀 察結果後提出自己想法和解釋，以下的正式活動也將依此流程進行。

活動一：將活動裝置裝設好，然後請學生先觀看，只有一盞檯燈時，照射在物 體上，請學生預測影子的位置與影子的顏色，畫在活動單上，再說明 理由。

活動二：將活動裝置裝設好，然後請學生先觀看，當檯燈燈泡顏色改變成紅色，

照射在物體上，請學生進行預測影子的位置與影子的顏色，畫在活動 單上，再說明理由；完成後，研究者打開裝置，接著請學生記錄自己 看到的狀況；最後請學生評估預測的結果和觀察的結果，確認兩者之 間的相同或衝突衝突，並提出自己的解釋說明。

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活動三：將活動裝置裝設好，然後請學生先觀看，當有兩盞檯燈時，一邊為紅 光，一邊為綠光時，以 45 度角同時照射在物體上，請學生預測影子的 位置與影子的顏色後，畫在活動單上，說明理由；完成後，研究者打 開裝置，接著請學生記錄自己看到的狀況；最後請學生評估預測的結 果和觀察的結果，確認兩者之間的相同或衝突衝突，並提出自己的解 釋說明。

活動四：將活動裝置裝設好，然後請學生先觀看，當有兩盞檯燈時，以上方為 紅色、下方為綠色的方式，同時照射在物體上，請學生預測影子的位 置與影子的顏色後，畫在活動單上，說明理由；完成後，研究者打開 裝置，接著請學生記錄自己看到的狀況；最後請學生評估預測的結果 和觀察的結果，確認兩者之間的相同或衝突衝突，並提出自己的解釋 說明。

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概念測試 預測

提出預測結果的理由

實驗與觀察

修正活動單

正式活動活動單

預測

提出預測的理由

觀察與實驗

說明理由

預測與實驗結果是否一致？

研究者進行評估 理由是否一致?

說明理由

預測與實驗結果是否一致？

推斷結論 理由是否一致？

No No

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三、「影子變色」實驗推理POE活動的研究流程

本研究的主要目的在於探究國小四年級學生在「光影活動」推理實驗，進 行 POE 活動的科學推理過程，以提供做為教學參考。

（一）研究者先就研究問題閱讀相關文獻，並參考實務經驗（任課教師所遇到 的問題）架構出研究的方向，再與指導教授討論，決定研究主題。

（二）與指導教授討論過後確定研究方向後，積極蒐集與閱讀國內外相關研究，

對於有關 POE、成影概念及推理之文獻，加以分析閱讀整理。

（三）根據分析文獻的結果擬定研究問題與研究方法，並開始設計活動單與實 驗裝置。

（四）活動單與實驗裝置完成後，尋求願意配合之初探研究對象進行初探，蒐 集相關資訊。初探以晤談為主；晤談前先徵求受訪者之同意進行錄音與 錄影，以利後續資料之處理。

（五）根據初探晤談結果，修正活動單及實驗裝置，使之更能符合研究之需要。

（六）選取正式研究對象，採方便取樣，以新北市某國小四年級某班學生學生 為研究對象，進行一對一晤談。

（七）將晤談之活動單資料進行整理、分類，並將活動過程中之錄音資料轉成 逐字稿。

（八）將活動單之內容與錄音逐字稿資料合併處理，進行分析、歸納。

（九）將研究過程中所蒐集、探討之文獻，及正式研究階段所得之資料，進行 論文報告之撰寫。

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