第五章 結論與建議
第一節 結論
本研究之研究對象為國中三年級之學生,藉由 S-POE 實驗活動來探討 20 位國中學生的預測正確率,以及針對他們在活動過程中所提出的的科學解釋進 行分析,並歸納出所出現的科學解釋類型,最後並探討這些學生從 POE1 到 POE4 所提出的解釋說明是否符合解釋融貫性,茲將研究問題與研究結果相連 結,以作為本研究的結論。
一、學生對於五個 POE 實驗的預測結果
(一)以 POE1 的預測正確率最高,達 100%;最低的為 POE3,預測正確率為 20%,除此之外,POE2、POE4、POE5 皆有五成以上學生能正確預測實 驗結果。
(二)20 位學生當中,只有一位(G01)完全預測正確;而預測正確題最少的 是 G12,只有一題預測正確。
二、學生在五個 POE 實驗的科學解釋能力情形
(一)在五個實驗當中,以 POE4 的表現最佳(1.45 分),POE3 表現最差(1.13 分)。
(二)預測正確率和解釋能力分數之間並不一定具有關聯。
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(三)在 P 階段,並無學生的回答得零分,顯示二十位學生,都能根據問題,
提出自己的理由,已具有表達想法的能力。
(四)所有學生解釋能力整體平均都低於 2.0 分;且五個 POE 實驗中,每個實 驗在 P 階段及 E 階段的解釋能力分數平均分數都在 2.0 分以下,可知本 研究學生的解釋能力都未達到提出正確理由來解釋的層次。此現象如同 Zuzovsky & Tamir(1999)的研究發現:學生的解釋通常是簡單的、不 完整的、缺少科學詞彙,有的沒有詳述先行條件,也有的沒有提及相關 的規則,而且提出的解釋通常是描述或是目的論的解釋,而非具有因果 關係的解釋。
(五)在所有實驗當中,只有 POE1 出現一次學生的解釋能力分數達到 3 分,
由此可知大多數學生對所呈現的「重心、平衡」的實驗並不能提出符合 因果關係的正確解釋。此現象亦同於陳嘉蕙(2007)研究發現:國中生 對自然現象提出解釋說明的能力是有待加強。
(六)每個實驗 E 階段解釋能力分數都比 P 階段高,由此可知,在觀察完實驗 現象之後,科學解釋的能力是有提升的現象。
(七)有部分學生的解釋能力從 P 階段到 E 階段產生了分數上升或下降的改變 情形:其中有七人次是下降的,POE1 有一人次(B03)從 2 分下降到 1 分,六人次在 POE3、POE4、POE5 從 1 分下降到 0 分,而五個實驗當 中一共有二十七人次是從 1 分提升到 2 分。
(八)依獨立樣本t檢定的統計結果發現:不同性別的解釋能力分數並未達顯 著差異(P>.05)。此結果亦可呼應李哲迪(2009)的研究發現:整體的 科學表現上,臺灣的男、女中學生並無顯著的差異。
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三、學生在五個 POE 實驗的科學解釋類型
(一)學生在五個 POE 實驗所提出的科學解釋一共可以歸納出 A(外在特徵 型)、B(內在結構型)、C(科學語詞型)、D(類比型)、E(描述現象 型)、F(其他型)六種
(二)P 和 E 兩階段學生所採用的解釋類型以 B 類型和 C 類型最多,P 階段合 計 61.7%,E 階段合計 62.9%,均超過六成。
(三)五個 POE 實驗當中,可以發現 POE1、POE2 以及 POE4 以 C 類型(科 學語詞型)為主,POE3 以 B 類型(結構型)為主,而 POE5 以 E 類型
(描述現象型)為主。
(四)六種解釋類型當中,每個 POE 實驗使用 C 類型(科學語詞型)來解釋 的人次是接近的。其中E類型(描述現象型),只有在 POE5 出現,其他 實驗均未使用,因為此實驗道具和其他實驗外觀上有很大的不同,所以 使得部分學生會將預期發生的現象以及描述看到的現象當作解釋,但並 未說明現象發生的原因。此現象同於 Zangori & Forbes(2013)的研究中 發現,許多受訪者對於科學解釋定義模糊不清,把「描述證據」當作一 個完整的「解釋」
(五)而在性別上的比較:則可以發現看出男女生所使用的解釋類型次數依序 皆為 C(科學語詞型),B(結構型),A(外觀型)三種。
四、學生對於 POE 實驗呈現出的解釋融貫性
(一)POE1~POE4 這四個實驗中,最主要的解釋用語,以「支撐力」來解釋 現象者最多,其次為「接觸面外觀」,排名第三的則是「槓桿原理」,而 本實驗所關注的「重心、平衡」的概念,所有訪談中,只有四位學生使 用,而四個實驗中「無法解釋」共出現五次。
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(二)分析 POE1POE2、POE2POE3、POE3POE4 這三組實驗之間的融 貫性,結果發現每兩個實驗解釋融貫者人數均未超過五成,由此觀之,
學生對這幾個實驗的解釋融貫性是低的。而此現象就類似於 Touger et al.
(1995)探討大學生解釋基礎力學的相關問題時,發現大學生應用概念 於其解釋亦是偏向情境相依的現象。
(三)學生的「解釋融貫性」與「解釋能力」,並沒有一定的關聯。
(四)女生具有「解釋融貫性」的人數百分比(38.9%)較男生(16.7%)高。
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