第四章 結果與討論
第二節 第二次教學行動
結束第一次教學行動後，研究者修正部分的教學設計，進行第二階段教學行動，歷 程從民國 103 年 10 月 23 日到 11 月 20 日止，為期一個月，以下就教學過程及教學成效 兩部分討論。
壹、第二階段教學過程
第二階段教學行動對象為康樂國小（化名）六年 Y 班共 28 位學生，在協同教師（即 該班自然與生活科技教師）討論後，執行期間因適逢期中考週（第十週），因此研究者 調整於第八、十一與十二週上課，每次 2 節課的方式，總共在該班進行 6 節課的教學活 動，時間均為星期四上午第一、二節原自然與生活科技課時間，上課場地與第一次教學 的教室相同，教室內部配置如圖 4-1。在學生分組方面，也是在老師規定每組均有男女 生的條件下，讓學生自行挑選組別，研究進行過程均依照其原本課堂分組安排來進行。
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三 4.學生能藉由問題解決任務，提升學生對科學學習的興
趣。 V
5.學生能發揮小組合作的團隊精神，激發創造力及解決
問題的能力。 V
根據表 4-14 協同教師對第二階段單元目標的教學成效檢核及其對教學的觀察，可 歸納出：
1.在合計 16 項的檢核項目全部獲得協同教師評為「優」或「良」以上，「優」的有 12 項，「良」的有 4 項，比第一次教學獲得更佳的肯定，表示協同教師肯定教學達到預 設的目標。
2.在「記錄左右手向尺的重心移動」（主題一第 2 項）中，協同教師的評定從第一次教 學的「可」轉為第二次教學的「優」。從協同教師的觀察記錄發現，研究者此次教學 先行示範如何兩人合作操作並記錄，學生就能具體記錄下左右手向尺重心移動的過 程，例如協同教師在記錄表中表示：
「自動平衡的尺」實驗中，教師在黑板示範如何記錄，學生很認真的在學習單上，幫同學 做上記錄。（TA2-Co-T1）
3.在主題二的「發揮小組合作的團隊精神」（第 5 項）方面，協同教師的評定從第一次 教學的「可」轉為第二次教學的「優」，顯示本次教學改進了原來情形，促使學生主 動合作，進行討論，例如研究者與協同教師的課後討論紀錄：
協：這次你讓學生兩到三個人玩一隻平衡鳥，等於一組有兩隻平衡鳥，他們一組裡有兩隻 可以互相觀摩、討論。
研：對，我看到第二組他們會互相學習對方的技巧。
協：對阿！比起之前一個人一隻平衡鳥，這次討論的狀況比較熱烈，而且有深度，感覺到 他們的學習興趣也提高了！（TB2-CD-S4）
（二）九年一貫能力指標
研究者彙整第二次教學協同教師觀察紀錄表中「九年一貫能力指標」，結果如表 4-15。協同教師在此部分檢核等第均為「優」或「良」，協同教師檢核等第為「優」的 項目從第一次教學的 18 項增為此次的 24 項，第一次教學時獲評定為「可」的項目是
「1-3-5-4 願意與同儕相互溝通，共享活動的樂趣」，第二次教學檢核等第改進為「優」。
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1 分，例如「把名片折起來（TA2-LS-S1-07）」。
第二題題目「如何改造能讓墊片立在名片上？」，學生回答如「洞口貼膠帶」與「把 2 個墊片疊在一起（TA2-LS-S1-05）」，寫出兩種不同方法，可得 2 分；如果敘述一種方 法則得 1 分，例如「填滿中間的洞（紗布和油黏土）（TA2-LS-S1-24）」，雖然學生同時寫 了「紗布」和「油黏土」，但由於都是用來填滿中間的洞，仍屬一個答案，因此給予 1 分。
表 4-16
「主題一、平衡一線間」程序性知識之表現結果（兩次教學對照）
問題 1：如何擺放硬幣在名片的邊緣？
完整回答：彎（或折）起名片，將硬幣放在彎曲處，再慢慢伸直。
評分 第一次教學 第二次教學
0 分：空白或完全錯誤 0 人 （0.0%） 0 人 （0.0%）
1 分：敘述不完整 8 人（29.6%） 4 人（14.3%）
2 分：完整交代如何操作 21 人（75.0%） 24 人（85.7%）
問題 2：中空的墊片不容易平衡，要如何改造才能讓它立在紙片上？
完整回答：將中空的洞填滿。
評分 第一次教學 第二次教學
0 分：空白或錯誤方法 1 人 （3.4%） 0 人 （0.0%）
1 分：寫一個改造的方法 19 人（65.5%） 14 人（50.0%）
2 分：寫兩個改造的方法 9 人 （31.0%） 14 人（50.0%）
從表 4-16 中發現第二次教學的問題 1，有 85.7%學生對於操作的敘述完整，較第一 次情形的 75.0%提高了 10.7%，而協同教師觀察教學者「課堂有引導，讓學生一步一步發 表，學生就知道怎麼一步一步寫清楚，教學者也有下去巡視看一遍（TA2-CD-T3）」，顯示在 學生操作後，教學者引導學生回想操作過程，有助於學生表達完整的程序性知識。問題 2 提出解決方案方面，各有 50%學生都能提出一種和二種解決方法，相較於第一次教學 只有 31.0%能提出二種方法、65.5%學生僅提出一種方法，顯示第二次教學多數學生能 進行發散思考，想出一個以上的方法，例如課堂師生對話記錄如下：
T：中空墊片的重心處是空的，要怎麼改造讓它可以跟剛剛一樣平衡？
S2：把空隙補滿。 （註：第一種想法）
94 T：很好，除了填滿空隙之外，還有嗎？
S1：洞裡面加重物。 （註：第二種想法）
T：大家目前有兩個方向，一個是把裡面填滿，另一個是除了填滿外，中間的洞要填重一 點的東西，等一下大家都可以試試看。（TB2-V-S1）
協同老師也發現學生「利用教師提供的材料，或是他們自己的東西，來改造假錢幣，有 些真的成功了！（TB1-Co-T2）」，學生操作的情形如圖 4-7，顯示學生三種不同的解決方 法。
圖 4-7 學生把洞填滿，使墊片能平衡的不同方法
（2）「主題二、我有一隻平衡鳥」程序性知識之分析
第二次教學主題二「我有一隻平衡鳥」，學習單中的程序性知識題目有進行調整，
參見表 4-5，第二次教學程序性知識的表現結果如表 4-17。題目「不取下墊片，如何使 手上平衡鳥再次平衡？」，學生回答如「把較重的地方彎到支點的正下方，會達到平衡
（Y16）」、「把重的那一隻腳彎到手的正下方（TB2-LS-S1-06）」等，完整交代操作過程，
得 2 分；如果敘述不完整得 1 分，例如「調整鋁線高度（TB2-LS-S1-18）」、「彎曲銅線
（TB2-LS-S1-05）」等；空白或錯誤回答得 0 分，例如「調整平衡鳥的支點（TB2-LS-S1-20）」。
表 4-17
「主題二、我有一隻平衡鳥」程序性知識之表現結果（兩次教學對照）
第一次教學問：鋁線的角度與高低會影響你的平衡嗎？你如何調整？
完整回答：會，鋁線彎到支點下方，且愈下方越好。
評分原則 與結果
0 分：空白或完全錯誤 5 人（17.2%）
1 分：敘述不完整 17 人（58.6%）
2 分：完整交代如何操作 7 人（25.9%）
1.墊片中間填黏土 2.墊片中間貼膠帶 3.墊片中間貼紙片
（續）
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第二次教學問：如果不取下墊片，如何讓手上的平衡鳥再次平衡呢？
完整回答：把鋁線往下，折到支點的正下方。
評分原則 與結果
0 分：空白或完全錯誤 3 人（10.7%）
1 分：敘述不完整 6 人（21.4%）
2 分：完整交代如何操作 19 人（67.9%）
從表 4-17 發現，有 67.9%學生回答完整，有 21.4%學生回答僅得 1 分，未寫出完整 的具體方法，有 3 位學生則是錯誤得 0 分。與第一次教學相較，學生在問題 2 的表現本 次教學較第一次提高 42.0%，顯示教學者修改學習單的問題後，較能讓學生完整表達程 序性知識。老師引導時分別讓每組掛不同數量的墊片，但大家不取下墊片，要如何使它 平衡？學生操作平衡鳥情形如圖 4-8，學生從沒有掛墊片的平衡鳥開始學習平衡，教學 者事先說明達到「平衡」的標準是鳥頭與地面呈垂直，接著每組使用不同的墊片數量掛 在平衡鳥兩側，學生再嘗試調整鋁線至平衡鳥鳥頭與地面垂直的平衡狀態。
圖 4-8 平衡鳥課程之學生學習情形
各組學生操作後在課堂討論與發表，歸納出「把鋁線折彎到支點正下方」，例如課 堂錄影記錄如下：
老師先介紹平衡鳥（蝴蝶）玩具 先學會平衡沒有掛墊片的平衡鳥
每組發表自己調整後的平衡鳥
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師：想想看喔！如果我不動墊片，這歪歪的平衡鳥要怎麼平衡呢？
生：折他的腳！
師：唷！怎麼折呢？
生：…。
師：剛才做鐵鎚實驗的時候，我們發現什麼？
生：重心在支點下面。
師：對，那現在呢？也能這樣做嗎？
生：呃…掛墊片的那邊是重心…。
師：那支點呢？哪裡是支點？
生：手指。（TB2-V-S1）
（3）「主題三、雙錐體爬呀爬！」程序性知識之分析
兩次教學「雙堆體爬呀爬」學生的程序性知識表現結果如表 4-18，從表 4-18 學生 表現結果中發現，俯視圖、側視圖與重心移動軌跡三個繪圖均有八成以上學生回答完 整，僅有 1 成以下學生回答得 1 分，學生回答的範例如圖 4-9 及圖 4-10。相較於第一次 教學，在「俯視圖」部分兩次教學學生繪圖完整者相同；「側視圖」部分，第二次教學 時繪圖完整者較第一次教學提升了 25.0%；「重心移動軌跡」部分，第二次教學時繪圖 完整者較第一次教學提升了 64.3%。由此可知，在第二次教學時學習單將「側視圖」及
「重心移動軌跡」修改成事先畫好水平線及部分裝置（參見圖 4-6），能讓學生專心觀 察及畫出雙錐體重心移動的軌跡。
表 4-18
「主題三、雙錐體爬呀爬」程序性知識之表現結果（兩次教學對照）
問題 要怎麼擺放才能讓雙錐體往上爬呢？
完整回答
1.俯視圖 2.側視圖 3.起點重心與終點重心 連成一線
評分 第一次教學 第二次教學
俯視圖
0 分：空白或繪圖錯誤 1 人 （3.6%） 1 人 （3.6 %）
1 分：繪圖不清楚或不完整 4 人（14.3%） 3 人（10.7%）
2 分：繪圖完整 24 人（85.7%） 24 人（85.7%）
（續）
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側視圖
0 分：空白或繪圖錯誤 3 人（10.7%） 0 人（0.0 %）
1 分：繪圖不清楚或不完整 7 人（25.0%） 2 人（7.1 %）
2 分：繪圖完整 19 人（67.9%） 26 人（92.9%）
重心移動軌跡
0 分：空白或繪圖錯誤 6 人（21.4%） 0 人（0.0 %）
1 分：繪圖不清楚或不完整 14 人（50.0%） 1 人（3.6 %）
2 分：繪圖完整 9 人（32.1%） 27 人（96.4%）
從圖 4-9 學生學習單的作答情形發現，側視圖與連線圖部分，此次研究者先畫好水 平線與部分裝置後，學生在繪圖時能清楚畫出側視圖的一高一低，以及連線圖中起始重 心（M1）到終點重心（M2）的下降趨勢。從圖 4-10 發現，學生繪圖錯誤或不完整的情 形，而得到 1 分或 0 分。
圖 4-9 第二次教學「主題三、雙錐體爬呀爬！」學習單完整回答範例（得 2 分）
圖 4-10 第二次教學「主題三、雙錐體爬呀爬！」不完整或錯誤範例（得 1 或 0 分）
2.陳述性知識
（1）「主題一、平衡一線間」陳述性知識之分析
（1）「主題一、平衡一線間」陳述性知識之分析