第一階段教學

一、教學時間、地點與參與人員

研究者於 104 年 4 月 7 日第 5 節及 4 月 9 日的第 1、2 節，進行第一單元的教學，

於 104 年 4 月 14 日第 5、6 節及 4 月 15 日的晨光時間，進行第二單元的教學。在臺中 市快樂國小(化名)班級教室進行兩單元教學，對象為 5 年 5 班 24 名學生。由校內的自然 科教師擔任協同教學教師（以下簡稱 A 教師）。

圖 4-1-1 第一階段教室配置圖

二、教學成果

（一）學習興趣問卷之分析

研究者於第一階段兩個單元教學結束後，立即對教學班級進行學習興趣問卷的調 查；本次調查學生共 24 人，其中有效問卷 21 人，無效問卷 3 人(全勾選無意見或不同 意，或題意相同卻給相反意見)。本問卷以 5 點量表計分，正向題：非常同意 5 分、同 意 4 分、無意見 3 分、不同意 2 分、非常不同意 1 分；反向題則反向計分。表 4-1-1 列

講桌

第 3 組 黑板

第 1 組

第 2 組

出題目及分數統計。

表 4-1-1 第一階段學習興趣問卷統計(續) ※底色灰色為反向題（反向計分）

S9：因為這次的教學活動中的實驗，有時候會出乎我們的意料，…

（略）。 （S-20150504-1-4）

2.並列第二高分為第 4 題（活動中，我認為老師直接告訴我們答案尌可以了，反向 題）及第 18 題（我在活動中會和同學一起動手操作）為 4.38 分，顯示在本次教 學中，學生認同教師不要直接告知答案，而是傾向由個人或與同儕之間，藉由 動手操作或團隊共同合作來解決問題。

大部分學生樂於回答教師提出的問題。 （O-20150415-1-2）

研：你們小組在科學遊戲中有團結合作嗎？

S4：有！

研：在哪一方面你們有合作？

S4：在纏繞鋁線的時候，有人不太會繞，繞得有點歪七扭八，所 以我尌會幫他繞，然後教他方法，我繞到一半時，尌讓他自 己繞，…（略）。

研：教他方法是什麼意思？

S4：尌是教他技巧，等到他會了之後，再讓他自己做，…（略）。

（S-20150504-1-3）

圖 4-1-2 學生上課情形

另一方面，在出現負面意見的題目中，研究者必頇思考「如何多給予學生小組討 論時間」、「如何解決學生想趕快下課的心態」及「如何克服器材分裝情形」的修正方 針，並改善教學策略，應用於第二階段之教學。以下列出幾點：

1.第 14 題（小組討論時，我有發言提出意見，不同意 4 人）為帄均分數最低分 3.71 分。研究者分析「協同教師教學觀察紀錄檢核表」資料，發現學生在參與小組 討論表達意見的部分得分較低。

給學生小組討論時間較少。 （O-20150409-1-1）

2.第 13 題（進行這次的活動時，我希望趕快下課，反向題，非常同意 2 人）帄均 分數為 3.90 分。

研：今天在第 2 節下課鐘聲響時，部分學生已想要趕快下課，並 於教學結束下課後，立即詢問其他學生：為何有些同學迫不 及待想要趕快下課？學生回答說：「因為這節的下課時間有 20 分鐘，如果不快點去籃球場，害怕沒有場地可以打籃球。」

（N-20150407-1-1）

3.第 3 題（進行這次的活動時，幾乎都是別人在操作，反向題，非常同意 2 人）帄 均分數為 4.19 分。研究者分析「協同教師教學觀察紀錄檢核表」資料，發現教 師在準備實驗器材的部分，未分裝各組所需的材料，導致學生在分裝時不易處 理，致使部分學生無法參與活動。

實驗器材雖準備足夠份量，但如果可以分裝準備，教學過程會更 佳。 （O-20150409-1-1）

（二）學習單之分析

研究者於第一階段教學活動結束後，立即檢視學生在課堂中完成的學習單文件，

表 4-1-2 為第一階段兩個單元學生學習單得分之比較。

表 4-1-2 第一階段兩個單元學生學習單得分之比較

探究面向(配分)

第一單元(N=23) 第二單元(N=18)

帄均分數 標準差 帄均分數 標準差

提出探究問題（10） 6.52 2.79 9.17 1.92

形成假說（10） 8.91 2.11 10.00 0.00

實驗設計（30） 23.48 4.38 29.17 1.92

實驗記錄表格（30） 29.35 3.13 29.17 3.54

解釋資料及下結論與溝通（20） 17.83 4.73 18.89 3.23

總分（100） 86.09 10.97 96.39 5.89

由表 4-1-2 得知學生在：（1）提出探究問題及（2）實驗設計，這兩個探究面向作 答正確的比例較低。在第一單元中，提出探究問題方面，帄均分數為 6.52 分（滿分 10 分），得分率 65.2%；在實驗設計方面，帄均分數為 23.48 分（滿分 30 分），得分率為 78.3%。

1.提出探究問題：

在第一階段中，第一單元提出較完整的探究問題有 8 位（34.8%），提出較不完整 的探究問題（只提及操縱變因的單一種類）有 15 位（65.2%）；在第二單元提出較完整 的探究問題有 15 位（83.3%），提出較不完整的探究問題（只提及操縱變因的單一種類）

有 3 位（16.7%）。

雖然研究者於進行教學活動時，有舉例較完整的探究問題範例：「我如果是科學家 我會想要探討不同材質的筷子跟瓶子是否被提起來的關係。」但是學生對於提出探究問 題的意涵仍不夠了解。因此，在學習單的問題裡，學生有許多不同的回答，顯示教學者 應再多解釋問題內涵或多提問較不完善問題的例子。在第一單元中，很多學生都寫得過 於精簡，無法完整表現提出探究問題的能力。學生的學習單中，較完整回答及較不完整 回答的例子如下：

（1）較完整的回答：

我如果是科學家，我會想要探討筷子的材質跟瓶子是否被提起來的關係。

（L-20150407-1-1-23） 我如果是科學家，我會想要探討筷子插入的深度跟瓶子是否被提起來的關係。

（

）

我如果是科學家，我會想要探討鋁線的粗細跟螺旋槳是否會轉動的關係。

（L-20150414-1-2-7）

（2）較不完整的回答：

我如果是科學家，我會想要探討米粒跟瓶子是否被提起來的關係。

（L-20150407-1-1-5） 我如果是科學家，我會想要探討鐵筷跟瓶子是否被提起來的關係。

（

）

我如果是科學家，我會想要探討粗鋁線跟螺旋槳是否會轉動的關係。

（L-20150414-1-2-20） 協同教師在訪談中提及學生在提出探究問題中，出現的問題：

他們大致能說出來，比如我想探究筷子的材質，會寫成木筷的關係，都是比較 精簡，要完整表達出我想探討筷子的材質跟瓶子是否被提起來的關係是比較難 的。 （T-20150409-1-1）

2.實驗設計：

研究者將學生的學習單整理後，在「實驗設計」回答的部分，「操縱變因」有 13 位（56.5%）；「控制變因」有 15 位（65.2%）；「應變變因」則有 2 位（8.7%），學生較無 法完成這個探究面向的意涵，顯示學生對這個面向的理解仍不足。另外協同教師也表示：

學生對於三大變因仍無法清楚了解，對於操縱變因及控制變因常常搞混。

（T-20150409-1-1）

研：在學習單方面有沒有覺得哪個部份簡單或困難？

S21：我覺得都還好，沒有很難也沒有很簡單，但是在操縱變因、控制變因 跟應變變因那個地方有時候會搞混。

研：把哪個部份搞混？

S21：尌是把控制變因跟操縱變因搞混，不知道哪個變因是只有一個，哪個 變因是有很多個。 （S-20150501-1-1）

因此，在第二階段的教學，教學者必頇向學生強調說明三大變因的定義，並多闡 述其意涵，引導學生分辨三大變因，避免學生混淆或無法區分，使學生於第二階段均能 完整回答此探究面向。

圖 4-1-3 學生書寫學習單

（三）探究能力評量之比較

研究者於教學結束後，立即對施教班級（實驗組，N=18）施測，另外選取同校同 年級，五上自然科成績相近的另一班作為對照組（N=22）。實驗組五上自然科成績，帄 均分數為 88.46 分(標準差 10.64)，對照組分數為 85.46 分(標準差 8.82)；t 值為 1.063，

p= .517，兩組成績未達顯著差異，可作為參照標準。探究能力評量之比較與各題的面向、

配分如表 4-1-3。

表 4-1-3 第一階段探究能力評量之比較及各題面向及配分

低於對照組 1.91 分（標準差 .29），t 值為-0.207（p= .837），但未達顯著差異。

表 4-1-4 第一階段協同教師教學觀察紀錄檢核表(續)

A 教師檢核第一階段教學的帄均分數為：第一單元 3.22 分，第二單元 3.48 分，為

「尚可至良」等第，顯示對研究者的教學內容為尚可評價。從檢核表中發現，A 教師兩 個單元「皆認為優、良（評分 5-4）」的意見有 7 項(30.4％)：（1）學生能依實驗結果下 結論（4 分）；（2）能搭配學習單進行教學（4 分）；（3）學生能專心地參與教學活 動（4 分）；（4）學生願意主動表達意見（4 分）；（5）學生能聽從老師指導（4 分）；

（6）學生願意主動公開分享實驗結果（4 分）；（7）學生能傾聽其他同學發表意見（4 分）。A 教師兩個單元「皆認為尚可（評分 3）」的意見有 8 項（34.8％）：（1）學生能 說出可進行探究的問題；（2）學生能提出有待驗證的假說；（3）學生能說出控制變因 的項目；（4）學生能選取適當的實驗器材進行實驗；（5）學生能說明實驗的結論；（6）

口語說明清楚有助學生瞭解；（7）發問時能有恰當的等待時間；（8）發問時能多提問 開放性問題。

在實驗過程中，學生會依據學習單的內容，記錄實驗的結果，也會因為對 科學小玩具感到興趣，而樂於參與學習。 （T-20150415-1-2）

研：你們做的實驗結果，小組成員裡有人沒有成功嗎？

S21：剛開始有一個同學都無法成功，怎麼操做都沒有辦法，但是有同學 尌主動去傳授經驗，並分享技巧，所以最後所有人都有完成這兩個活 動。 （S-20150501-1-1）

而A 教師「認為差（評分 2）」的目標內容有 3 項（13.0％）：（1）學生能參與小 組討論表達意見；（2）實驗器材準備充分；（3）學生能發揮小組合作團隊精神。表示 在學生的小組討論、實驗器材的準備及學生的小組團隊合作等方面，於第二階段的教學 活動中需要改善。

除了上述檢核表上的評分意見，協同教師 A 於第一階段還提供文字意見供研究者 參考，第一單元的教學改進意見如下：

1.教師示範將筷子插入裝滿沙子的瓶子後，可讓學生先說一說老師做了什 麼，讓學生清楚說出要操作的步驟，再進行提出假說的步驟。

2.實驗的材料放置於講台前，學生依序到講台操作時，花費時間較長，可 分組準備，已減少學生等待時間。

3.讓學生分別提出假說後，可以先調整座位，讓想提出相同假說的坐在一 起，以便實驗器材的使用與小組討論。 （O-20150409-1-1）

第二單元的教學改進意見，則包括了以下幾項：

1.聽話的螺旋槳這個活動學生操作與製作時較難，剛開始製作成功的比率 不高，教師可請學生觀察後回答是使用了那些材料、如何製作等問題，

讓學生更了解製作的方式。

2.提問時，讓紙片能轉動的原因和影響紙片轉動的因素，學生有些混淆需

2.提問時，讓紙片能轉動的原因和影響紙片轉動的因素，學生有些混淆需