電池、燈泡、電線，大家都看得到也摸得到，但是，電流卻是看不到也摸不到，
也正因如此，只能看到結果，如燈泡亮了，卻無法觀查到電流的流動，或是電流的 方向，或是電池中，電流是如何產生的。因為無法詳細觀察，學生只好用自己的想 法去解釋推論，而導致「簡單電路」這個單元不容易學習，也存在許多的迷思概念。
因此，本研究以此單元做研究，企圖透過建構反應題之電腦化測驗設計，進一步了 解學生完整的學習表現，診斷出學生的錯誤類型，以下先簡介自然與生活科技領域 中「簡單電路」相關單元，再來呈現「簡單電路」相關迷思概念。
壹、簡介自然與生活科技領域中「簡單電路」相關單元
目前九年一貫課程自然與生活科技領域相當重視電學課程，考慮其課程適切性 與學生心智的發展，對於電學課程的安排，分為四段時程：依序是國小二、四、六 年級、國中三年級，詳見表 2-4-1。
表 2-4-1 九年一貫電學課程規劃時間九年一貫電學課程規劃時間九年一貫電學課程規劃時間九年一貫電學課程規劃時間 年段 年級 課程大綱
二年級 通電玩具的認識
四年級 電池、導電體、電流迴路、串聯並聯 國小
六年級 電磁作用
國中 三年級 靜電、電壓、電阻、電流的熱效應、電與 磁的關係
國小二年級之電學介紹電能提供玩具動力；國小四年級開始介紹電學的主要的 電路元件與抽象的通路迴路概念；國小六年級進入電磁作用；接著要到國中三年級 即進入更深入的電壓、電阻等計算問題（陳淑渟，2008）
在四年級各個版本中，有關「簡單電路」的單元整理如表 2-4-2。
表 2-4-2 四年級四年級四年級四年級「「「「簡單電路簡單電路簡單電路簡單電路」」」」各版本規劃時間各版本規劃時間各版本規劃時間各版本規劃時間
表 2-4-4 國內有關國內有關國內有關國內有關「「「簡單電路「簡單電路簡單電路」簡單電路」」」迷思概念的研究迷思概念的研究迷思概念的研究迷思概念的研究
2. 資源消耗模型(Source–Consumer model)：學生認為 有某種東西儲存在電池中，一流到電燈泡，燈泡就
一、Osborne(1983)的研究
Osborne(1983)針對 8 至 12 歲的學童，直接給予乾電池、電線、燈泡，請學童
（四）電池正極和負極各連一條電線到燈泡，但都接在燈泡的基座端。
二、Shipstone(1985)的研究
Shipstone(1985)針對8-12歲的兒童，進行電路迷思概念訪談研究。研究指出因為 unipolar model
以一根電線連接電池正極或負極 與燈泡尾端，電流沒有回流，燈 泡就會發光。
對撞模式 clashing currents model attenuation model sharing model
電流從正極流出，但電路上所有 燈泡都接收到相同量的電流，因 此串聯燈泡的亮度皆相同，唯電 流的強度是正極＞負極。
綜合以上所述，無論國內外，在「簡單電路」方面，都有許多的迷思概念存 在，所以本研究希望透過建構題的題型，正確診斷出學生的錯誤類型。經由文獻 探討結果，以下列出本研究所有的錯誤類型，如表2-4-6所示。
表 2-4-6 本研究所有錯誤類型本研究所有錯誤類型本研究所有錯誤類型本研究所有錯誤類型 錯誤代碼 錯誤類型
B01 單極模式
B02 對電池正負極的概念不清楚
B03 認為電池、電線及燈泡，只要電池的正負極連接燈泡的金 屬就可以發亮
B04 胡亂作答
B05 不清楚通路的定義 B06 不清楚電池並聯的定義
B07 誤以為電池串聯是正極接正極 B08 誤以為電池串聯是負極接負極 B09 不清楚電池並聯的定義
B10 誤以為電池並聯是負極接負極
B11 誤以為電池並聯是兩個電池的正極連接燈泡 B12 誤以為電池串聯是電池並聯
B13 不清楚燈泡串聯電路的定義
B14 誤將電池串聯電路當成燈泡串聯電路 B15 不清楚燈泡並聯電路的定義
B16 誤將電池並聯電路當成燈泡並聯電路
第三章 研究方法
本研究使用國小四年級自然與生活科技的「簡單電路」作為施測的單元，建置 以建構反應題（constructed-response）為基礎之診斷系統，挑選其中數題適合建構題 型或紙筆測驗無法記錄錯誤類型的題目，以建構反應題型呈現，以彌補傳統測驗無 法提供學生作答反應訊息之缺憾。經由學生線上施測後，收集學生作答資料，利用 專家所建立之錯誤類型分析，探討學生的解題歷程，並建置自動化計分流程，藉此 找出學生的錯誤類型，並提供教師教學前與補救教學時的參考。本章節分為五個部 分來說明整個研究方法，分別為研究流程、研究工具、研究對象、建構反應題之系 統介面與研究設計。
第一節 研究流程
本研究的目的為建置建構反應題之自然科診斷系統，其研究流程圖如圖 3-1-1 所示。研究步驟依序為：
步驟 1：確定研究主題，並蒐集研究相關文獻，與學科專家和實際自然科教學現場 教師研究討論，並參考各版本的教師手冊與課本內容，編列「簡單電路」
的知識結構。
步驟 2：依據所編列的知識結構出題，題目類型是選擇題，並挑選其中適合的知識 編為建構反應題型，建置建構反應題題型測驗系統。所謂適合建構反應題 型的知識是指適合用於實際操作的知識，或是文字敘述不易說清楚的知識。
步驟 3：參考相關文獻，並與現場教學的教師討論，列出學生在作答時所可能出現 的錯誤類型。
步驟 4：進行學生線上施測，蒐集學生建構反應題之作答，並記錄學生所有的解題 歷程，與先前所列的錯誤類型相比對，重新整理錯誤類型。
步驟 5：依據錯誤類型分析的結果，進行計分模式的探討；並建立錯誤類型自動化
分析模型。
步驟 6：評估本研究之診斷系統的成效。
步驟 7：撰寫結論與建議。
圖 圖 圖
圖3-1-1 研究流程圖