結論

本研究之研究對象為理工與非理工背景大學三年級之學生，藉由 S-POE 實驗來探討不同背景的二十位大學生預測正確率，並針對他們在實 驗活動過程中所提出的科學解釋進行分析，進一步歸納出所出現的科學解 釋類型，最後探討學生在 POE1、POE3、POE4 中所提出的說明解釋是否 具有解釋融貫性，本節將研究問題與研究結果相連結，以做為本研究的結 論。

一、受訪者對於四個 POE 實驗的預測結果

(一) 二十位受訪者中，完全預測正確的，有 4 位：S11、S14、S17、S19；

預測正確題數最少的有 5 位：N02、N08、N09、N10、S20，只有一 題預測正確。

(二) 受訪者的平均預測正確題數為 2.4 題，整體預測正確率平均為 60%。

而不同背景受訪者之預測正確率，理工背景為 77.5%，非理工背景 為 43%，相差了 34.5%。

(三) 在 POE 實驗中，以 POE3 的預測正確率最高，達到 95%；預測正確 率最低的為 POE1。

(四) 在四個 POE 中，除了 POE1（45%）之外，其他實驗的預測正確率 都大於 50%。

(五) 在研究過程中發現， POE 可以引起學生的認知衝突。

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二、受訪者於四個 POE 實驗的科學解釋能力情形

(一) 在四個 POE 實驗中，P 階段與 E 階段的解釋能力平均分數都在 2 分 以下，皆未達「提出正確理由但解釋不完整」水準。

(二) 不同 POE 中，P 階段解釋能力分數總平均為 1.30 分，E 階段為 1.39 分，由此可知，在觀察完實驗現象之後，解釋的能力有提升的現象。

(三) 20 名受訪者中，有 7 名受訪者在 E 階段的解釋能力分數高於 P 階段，

其中，有兩名受訪者（S14、S20）提高了 0.5 分，其他 5 名則提高 了 0.25 分。11 名受訪者的 P 階段解釋分數與 E 階段相同。2 名受訪 者（S17、S18），E 階段解釋能力分數比 P 階段低（皆為 0.25 分）。

(四) 在四個 POE 實驗中，無論 P 階段或 E 階段，POE4 的解釋能力得分 皆為最高（P 階段為 1.5 分，E 階段為 1.75 分）。

(五) 各實驗的 P 階段至 E 階段的解釋能力分數變化別為：POE1（1.10 分

→1.15 分）、POE2（1.45 分→1.55 分）、POE3（1.10 分→1.10 分）、

POE4（1.50 分→1.75 分）；除了 POE3 以外，其他實驗 E 階段解釋 能力分數都比 P 階段高。

(六) 四個 POE 實驗預測正確率的高低和解釋能力的得分之間有兩種不同 的情形；「預測正確率高低和解釋能力高低不同」，POE3 的預測正確 率最高（95％），但其解釋能力分數最低（1.10 分）。「有相同預測正 確率，但解釋能力不同」，POE2 和 POE4 的預測正確率皆為 50%，

而在解釋能力分數上，POE2 得分為 1.5 分， POE4 的解釋分數為 1.63 分。

(七) 本研究中不同背景之受訪者，理工背景解釋能力平均分數為 1.59 分，

非理工為 1.12 分。理工背景受訪者之平均分數高於非理工背景受訪 者，其中理工背景之平均分數（1.59 分）也高於整體平均分數（1.35 分）。

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三、受訪者在四個 POE 實驗的科學解釋類型

(一) 受訪者對於 4 個實驗所提出的解釋可歸納出 5 種解釋類型，A（外部 特徵型）、B（內部性質型）、C（科學語詞型）、D（類比型）、E（機 制型）。

(二) 四個 POE 實驗，受訪者的解釋類型在 P 階段以 C 類型（科學語詞型）

最多，佔 35.43%；至 E 階段，使用次數最多的為 E 類型（機制型），

佔 35.29%。由結果可知，經由實驗觀察，可以使受訪者將單純的科 學語詞解釋轉變為一連串作用過程的機制解釋。

(三) 兩階段受訪者採用的解釋類型以 C 類型和 E 類型最多，P 階段合計 70.08%，E 階段合計 69.12%，皆超過六成。

(四) 在四個 POE 實驗當中， POE1 以 B 類型（內部性質）解釋次數最多

（23 次），而 POE2 以 E 類型（機制型）解釋最多（32 次），POE3 和 POE4 以 C 類型（科學語詞）次數最多（23 次和 29 次）。

(五) 所有解釋類型當中，C 類型和 E 類型出現在四個實驗的次數總共為 91 次和 92 次，平均值為 22 次和 23 次。

(六) 各實驗中，A 類型（外部特徵），只有在 POE1 出現，其他實驗皆未 被使用，而且總共也只使用了四次，是五種類型裡使用最少的，由 此可見對於「水之表面張力」現象的解釋，較少使用外部特徵的描 述。

(七) 不同背景受訪者中，理工背景的解釋類型以Ｃ類型（59 次）最多，

非理工背景以 E 類型（36 次）最多；不同背景受訪者解釋類型皆以 A 類型最少，理工背景學生一次都未使用，非理工背景學生則使用 了四次。

(八) 理工背景受訪者所用的解釋類型大多是以科學詞語或機制型為主，

而非理工受訪者對於現象的解釋多使用機制型和內部性質。

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(九) 各實驗中，B、C 與 E 三種解釋類型與解釋能力的關係，隨著「解釋 能力」得分增加，使用 B 類型解釋的次數隨之減少；C 與 E 類型的 解釋次數則是隨之增加。

四、受訪者於 POE 實驗之解釋融貫性

(一) 在 POE1、 POE3、POE4 中，以「擴散」解釋現象者最多，其他用 語有：表面張力、內聚力、反作用力、親水性…等，使用「擴散」

或「張力擴散」來解釋現象者最多，共使用了十八次，其次為「表 面張力」或「內聚力」，共使用了十二次，排名第三的是「親水性」， 共用了五次。

(二) 分析「POE1 vs. POE3」、「POE1 vs. POE4」及「POE3 vs. POE4」這 三組實驗之間的融貫性，結果發現「POE1 vs. POE3」解釋融貫次數 最多，共有 10 次，其次是「POE3 vs. POE4」有 5 次，「POE1 vs. POE4」

則有 2 次。每組實驗具解釋融貫性的人數均未超過受訪人數的五成，

由此可知，受訪者對這三組實驗的解釋融貫性是低的，對於現象的 解釋，即使實驗間有著相關聯的變因，受訪者對於不同的實驗情境 仍會提出不同的解釋。

(三) 只有一位受訪者在這三組實驗間的解釋都有融貫性（S19），三個實 驗都以「表面張力」來解釋，同時，此位受訪者也是本研究中解釋 能力分數最高的學生。四個實驗之間的解釋皆無融貫性者有五位，

佔受訪者的 25%。

(四) 受訪者的「解釋融貫性」與「解釋能力」，並沒有一定的相關性。

(五) 在三組實驗當中，理工背景具有「解釋融貫性」的人數百分比（36.7%）

高於非理工背景學生（20%）。

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