第五章 研究結果與討論
第一節 結論
壹、力的科學魔術套件之設計與開發
在設計開發階段,研究者經由文獻分析,探討「聽話的螺旋槳」、「超感應單擺」、
「爬坡雙錐體」三個科學魔術的理論基礎,並確認套件材料選取的原則與說明書 的設計方式,並從資料中選取一個原型,經由一再的修改與比較,選出最佳的套 件材料並設計初步的說明書內容。之後藉由多次國中生實作,不斷的修改套件與 說明書,最後請專家檢核並修訂,完成套件的設計。
貳、學生對套件的觀點
(一)本套件具有驚訝性與趣味性
在設計開發階段,由國中學生實作,三項力的科學魔術中,覺得驚奇有趣,具 有魔術效果的人數分別為:「話的螺旋槳」聽,有十二位中有九位;「超感應單擺」,
十四位中有九位;「爬坡雙錐體」,十位中八位。
在推廣階段的科學園遊會中,由問卷資料發現,有 93.5%以上的與會民眾同意
「本科學魔術能引起您的驚訝或疑惑」、「本科學魔術讓您覺得好玩」和「我會介 紹其他人玩此科學魔術」,顯示大多數學生認同本套件能使人感到驚訝、好玩。而 在國小校園推廣中,問卷結果顯示,有 94.4%以上小學生同意「本科學魔術能引 起我的驚訝或疑惑」,而「我會介紹其他人玩此科學魔術」也有 89.7%,結果與科 學園遊會的問卷結果相近。
(二) 本套件易於組裝,操作簡便,效果明顯
在設計開發階段,由研究結果發現,大部分學生都能在十分鐘內,照著說明書
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的流程完成製作。唯「聽話的螺旋槳」和「超感應單擺」需多加練習,才能呈現 出魔術般的效果。
由問卷結果顯示,在推廣階段的科學園遊會中,有九成以上學生同意「本科學 魔術所呈現的現象明顯,易於觀察」且「本科學魔術的操作簡易」。在國小校園推 廣中,有九成以上小學生同意「本科學魔術所呈現的現象明顯,易於觀察」、「本 科學魔術的操作簡便」和「本科學魔術的製作過程簡易」。
綜合以上,大部分的學生皆認為本套件易於組裝,操作簡便,效果明顯。當老 師或學生使用本套件,便能排除自己尋找材料的困擾,同時得到良好的效果。
(三) 本套件有助於了解相關的科學原理
由問卷結果顯示,在推廣階段的科學園遊會,有九成以上學生同意「本科學魔 術能讓您了解相關之科學原理」和「本科學魔術能引起您更進一步探討相關的科 學原理或知識」。而國小學生,有 91%以上同意「本科學魔術能讓我了解其相關之 科學原理」、「本科學魔術能引起我更進一步探討相關的科學原理或知識」。
由上述結果可知,本套件有助於了解背後相關的科學原理,若作為教學上的輔 助教材,應能使學習更有趣,在動手操作的過程中,更能有所體會。
參、老師對套件的觀點與評價
(一)本套件具有驚訝性與趣味性
在設計階段,請專家(教師)審核套件,兩位專家皆同意「超感應單擺」與「爬 坡的雙錐體」能引起觀眾的驚訝或疑惑,然而「聽話的螺旋槳」有一專家同意,
另一人不認同。而在推廣階段,由問卷結果顯示,十九位國中老師皆勾選非常同 意或同意:「本科學魔術能引起我的驚訝或疑惑」、「本科學魔術讓我覺得好玩」和
「我會想要表演給朋友、家人或學生看」。國小校園推廣中,受訪的陳老師表示將 科學魔術作為寫完功課的獎勵,得到良好的成效,且學生也願意再重複玩同一個 套件,顯示科學魔術套件是吸引學生的。
綜合以上,專家與國中老師大部分都認同本套件具有驚訝性與趣味性。
(二)本套件易於組裝,效果明顯
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在設計階段,請專家審核套件,兩位專家同意三個科學魔術「套件組合製作過 程無危險性」,亦同意聽話螺旋槳與超感應單擺「套件組合製作簡易」,以及超感 應單擺與爬坡雙錐體「魔術表演呈現的現象明顯,易於觀察」。而專家建議改進的 部分已作檢討與修正。
在推廣階段,由問卷結果可知,十九位國中自然科教師皆勾選非常同意或同意:
「本科學魔術所呈現的現象明顯,易於觀察」、「本科學魔術的製作過程簡易」。而 國小校園推廣,受訪的陳老師表示,中低年級的學生組裝時容易出現問題,需要 教師適當協助,高年級的情況就好上許多。
綜合以上,對老師來說,套件組裝容易,效果亦明顯,但若要讓中低年級的小 學生組裝,則需要老師適當的協助,或直接給予成品來讓學生體驗操作。
(三)本套件有助於了解相關的科學原理
在設計階段,請專家審核套件,兩位專家同意「魔術表演能引起觀眾進一步探 討與學習相關科學原理的動機」。
在推廣階段,由問卷結果可知,十九位國中教師皆勾選非常同意或同意「本科 學魔術能讓我了解或更清楚其相關之科學原理」。國小校園推廣中,受訪的陳老師 表示,國小中低年級學生的理解能力與經驗較為不足,仍需要教師的引導來造成 認知衝突和理解科學概念。
(四) 教師教學上的應用意願高
在推廣階段,問卷結果顯示,十九位國中教師對於「我會想要嘗試應用於教學 之中」,僅一人勾選沒意見,其餘十八人皆勾選同意或非常同意。由此可知,本套 件令人感到驚訝且能有助由學生了解科學概念的特性,使國中老師在教授相關科 學概念時,有意願將科學魔術融入教學中。
(五) 說明書編寫淺顯易懂,但中低年級學生需老師的引導
在推廣階段,問卷結果顯示,十九位國中教師皆勾選非常同意或同意「本科學 魔術的說明書內容淺顯易懂」。國小校園推廣中,訪談結果顯示,中低年級的小學 生理解能力不足,較無法自行閱讀說明書,需要老師的引導。
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