結論

本研究目的為針對『動能、位能與能量』單元，將科學史教學組與講述式教 學組採準實驗分析法，比較兩組組間與組內差異，探討是否能有效澄清學生的『動 能、位能與能量』另有概念，並使學生瞭解『動能、位能與能量』單元的科學知 識概念，進而同時能增進學生對科學本質觀的瞭解與提升學生喜歡理化的態度。

並將研究目的分為五個研究問題探討。

一、對於學生的『動能、位能與能量』的概念理解是否有差異？

針對『動能、位能與能量』的概念，在科學史教學組與講述式教學組的組內 前後測比較中『科學史教學法』與『講述式教學法』，均使學生顯著進步，不過 又依組間後測分析，顯示『科學史教學法』明顯比『講述式教學法』有效。而在 組內前後測比較與兩組後測組間比較也是得到『科學史教學法』比『講述式教學 法』明顯有助於學生理解『位能』、『動能』、『能的轉換』的概念。而利用組內分 析與選項答題率分析，發現科學史教學有助於學生瞭解『伸長或壓縮的彈簧具有 彈力位能』以及『動能與彈力位能能量轉換且守恆的概念』、『瞭解位能是由物體 質量與高度決定』、『摩擦力的作用在能量轉換中扮演的角色』、『動能與質量速度 的關係，動能不具有方向性質』、『動能與重力位能能量轉換且守恆的概念』。綜 合上述推測其科學史教學可能使學生的『動能、位能與能量』概念更清楚的原因 在於，動能的公式演進歷程詳細，學生確實瞭解動能與質量速度的關係，接著『活

力與死力』的論述，建構了死力（位能）儲存的概念，也間接為能量守恆埋下伏 筆。最後科學家將機械功（作功）與動能位能結合，更是由不同的能量，將能的 轉換問題迎刃而解。由此可知，若介紹科學演進的歷程，可以有效引導學生進入 現在專家所能接受的科學概念。

二、對於學生的『另有概念』改變是否有差異？

科學史教學組針對學生的七項另有概念答題情況，做組內比較均能進步且達 顯著差異，顯示科學史教學法有效解決學生另有概念『速度增加一倍，動能就會 增加一倍』、『只要速度一樣，動能就一樣大』、『重力位能只取決於物體的高度』、

『動能與物體的速度無關』、『施多少力量就獲得多少動能』、『重力位能是位能的 唯一形式』、『能量之間的轉變，能量會真正消失』。但是若比起講述式教學組，

則科學史教學組在另有概念『只要速度一樣，動能就一樣大』『能量之間的轉變，

能量會真正消失』這些另有概念中表現顯著有效，顯示學生明顯知道動能仍受質 量影響，『活力與死力的能量轉化』會使學生知道能量會儲存，不會真正消失。

由此可知，教師使用科學史教學擔任起這一些另有概念與科學知識的催化劑，可 以使學生能快速的學習到現在公認的科學知識，從修正他們可能有的另有概念，

或躍遷到現在專家所認定的科學概念。

三、對於學生『科學本質』觀的瞭解是否有提升？

針對『科學本質』觀的認識，科學史教學組前後測組內比較，達顯著差異，

顯示科學史教學顯著提升學生的科學本質觀，但講述式教學組則否。兩組前測的 組間比較，使用共變數分析法，針對組間後測分析，『科學史教學法』明顯比『講 述式教學法』有效。而再針對其中『科學知識本質』與『科學事業本質』面向，

使用同樣方式分析，也是得到相同結果。不過在科學本質的『科學探究本質』面 向中，分析後則得到兩種方法無法顯著提升學生對『科學探究本質』認識的結果，

顯示『科學史教學法』與『講述式教學法』效果相同。

接著再針對兩組學生的『科學本質』十五項細目的反應做組內分析，發現在 科學史教學組的組內前後測比較中，『科學史教學法』分別使學生的科學本質『可

複製性』、『創造性』、『非固定性』、『科學家的身份』、『科學社群』有顯著認識。

綜合上述研究結果可以發現『科學史教學法』確實使學生對科學本質認識更清 楚，並也在科學知識與科學事業中有明顯更清楚，反觀，講述式教學法卻無法有 助於學生認識科學本質。推測其科學史教學可能使學生科學本質觀提升的原因在 於，科學史教學中的教學內容有提到科學家的背景（科學家身份），而當科學家 提出概念革命時，是針對同一個現象與實驗（複製性），由不同的角度切入（創 造性），來解釋科學知識，而且科學史上相關概念也會出現殊途同歸（非固定性）， 最後透過現今公認的專家團體檢驗（科學社群），新的科學知識便油然而生。

四、兩組學生對科學的態度差異？

根據學生 ATSSA 問卷回答結果，兩組學生組內比較結果，科學史教學組學 生明顯在『對科學的態度』有顯著提升，顯示科學史教學組在測驗前後有顯著差 異，科學史教學有效提升學生對科學的態度。反之，在講述教學組則否。且組間 比較兩組前測差異未達顯著標準，但兩組後測差異達顯著標準，顯示兩組實驗 後，學生對於『對科學的態度』，『科學史教學法』明顯比『講述式教學法』好，

可以使學生對科學的態度產生很明顯的正面改變。

推測其科學史教學可能使學生對科學的態度更正面的原因在於，科學史教學 中的學生在該科學定義要改變，重新建構學生認知之時，對於知識的由來因為好 奇而感到興趣，並且對於科學知識的來龍去脈清楚，不會流於枯燥乏味的背誦，

只是使用公式解題。

五、科學史教學組學生『對科學史教學課程的學習態度』

科學史教學組的男女生其『對科學史教學課程的學習態度』，採組間分析比 較，男生與女生達顯著差異，顯示男生女生『對科學史教學課程的學習態度』有 顯著差異，男生對科學史教學課程的學習態度比較女生態度更正面，但兩者對這 樣的課程態度是正面的。

同樣的分析方式，科學史教學組的男生與女生，針對量表中『認為喜歡上科 學史教學課程』，男生與女生未達顯著標準，也就是顯示男生與女生『認為喜歡

科學史教學課程』沒有顯著差異。但針對量表中『認為科學史教學能幫助瞭解理 化』，男生與女生達顯著標準，也就是男生比女生『認為科學史教學能幫助瞭解 理化』。但實際上男生與女生的『動能、位能與能量概念』做前測與後測做組間 分析，並沒有顯著差異，但是男生態度上顯得比較傾向認為『科學史教學』能夠 幫助理化學習。