結論

本研究探討學生進行輔以鷹架的開放式探究對其學習成就與形 成實驗問題能力的影響，總結實驗組和對照組學生的學習情形的研究 結果可以得到以下的結論：

一、輔以鷹架的開放式與結構式探究教學對於學生建構科學知 識概念的效果相當，且保留效果也相同。

由實驗結果發現，實驗組和對照組在學習成就測驗的分數在後測

和延宕測上都沒有顯著差異，顯示學生的知識概念上科學知識建構和 保留情形是相當的。開放式探究學習對於學生是有挑戰性且認知負荷 較大，學生無法從投入科學探究活動中即可體驗而習得科學般的思考 方式和發展出探究能力(洪振方，2010)。而本研究的開放式探究是輔 以老師所設計的寫作鷹架進行，由研究結果可以發現，學生在知識概 念的建構上並沒有因為開放式探究較具挑戰性，需要較多的思考而超 過其認知負荷而干擾學生的概念學習，其效果是與在知識概念建構上 是有效的結構式探究學習效果相當(Zion & Mendelovici, 2012)。因此，

本研究所設計的學習鷹架是可以有效的協助學生進行開放式探究並 進行概念的建構與學習。

二、輔以鷹架的開放式實驗探究教學可以提升學生的形成實驗 探究問題的能力。

開放式探究的學生較結構式的學生在形成實驗問題的能力測驗 及選取變因、分辨變因及組合變因等三個分項能力上都較好的表現。

因此，如果著重學生學生形成實驗問題的能力培養上，以本研究的開 放式探究學習模式會較結構式探究學習為佳。

在十二年國教中強調學生要能從學習活動中察覺問題並提出適 宜的問題，但是學生往往無法提出適當的問題進行探究(李明昆、洪 振方，2010；Zion & Mendelovici, 2012)。而在本研究的開放式探究教 學中，所有的小組在核心問題的情境下藉由老師所提供的學習鷹架，

都能提出小組的實驗問題並順利的執行實驗探究活動。在學生的晤談 中所有的學生也都認為學習鷹架可以幫助其思考。Hemelo-Silver,

Duncan 與 Chinn(2007)主張在探究學習中使用合適鷹架可以使複雜與 困難的學習任務能降到學生的ZPD 範圍中，而使學生能推展其學習。

因此，本研究所設計的寫作鷹架是適合國小高年級學生使用，學生可 以藉由此鷹架而形成試驗問題並進行開放式探究學習，因而提升其科 學學習。

三、採用不同開放程度的教學模式，不同學習成就的學生其形 成實驗問題能力也有差異。

整體而言，低、中及高後測成績的學生在開放式探究學習中，在 問題形成能力上都較結構式探究有較佳的表現。在開放式和結構式探 究中獲得不同學習成就的學生，其形成實驗問題的能力也呈現出差異。

在後測獲得中、高成就的學生，其形成實驗探究問題能力總分及分辨 變因及組合變因的能力上，均呈現出較結構式探究的中、高學習成就 學生佳。輔以晤談質性分析可知，這可能是因為中、高成就組的學生 具有偏好思考的特質，他們多採主動的方式進行學習，也會在小組中 扮演推動討論的角色，在輔以鷹架的開放式探究教學很能發揮長處。

然而，在結構式探究中，中、高學習成果的學生，由於學習活動的特 性限制，須採用給予的方式進行探究，可能會因而失去了許多運用自 身專長來進行學習的機會。在開放式探究學習中，Yerrick (2000)的研 究認為低成就學生仍能透過學習鷹架的輔助而有較佳的學習，而本研 究也發現低成就學生在形成問題能力上也是優於結構式探究的低成 就學生。

四、不同學習成就學生投入開放式探究的學習情形及形成實驗 問題的能力的差異，與其能否適應教師營造的學習情境有關。

在開放式探究學習的不同學習成就學生，在形成問題能力上的表 現是不相同的。高成就學生對於情境的辨識上較為敏銳，在選取變因 在數量與品質上表現最好，學習態度主動喜歡思考，因此在經過開放 式探究學習後，對於變因的辨識上是很清楚的。此外，因為語言能力 較佳，對於實驗問題的描述上也能清楚說明與實驗相關的變因。

中成就學生的學習主動性亦佳，在經過開放式探究學習後，在選 擇變因、分辨變因及組合變因上都沒有困難，但在質與量上不如高成 就學生。

而低成就學生可能是以直覺的方式進行思考或是受限於其語言 能力，在變因的選取與辨識上有時很難以明確的想法去表達，需要經 過協助才能釐清。在提出問題上也有困擾，但可用仿做的方式順利的 提出。此外，低成就學生因為較不喜歡思考且對自己的想法沒有自信 (李麗君，2006)。在學習過程中仍會因循固有的依賴或被動的習慣 (Aksit, Nieme, & Nevgi, 2016)，聽從中、高成就學生的想法，因此需 要主動思考的辨識變因上仍有困擾。

在實驗問題的可行性上，中、高成就學生的思考很相近，思考實 驗的執行時考慮的層面較廣也較深入。而低成就學生思考較簡單，較 以直覺方式進行思考，對於實驗的概念較模糊。

因此，輔以寫作鷹架的開放式探究學習對於國小五年級學生而言 是可行的。學生在以寫作鷹架所形成的實驗探究問題中進行開放式探

究學習，對於學生在學習成就與知識概念的保留上是與結構式探究學 習有一樣的效果，但是，在問題形成能力上卻比結構式探究教學有更 好的學習成效。

五、本研究的學習鷹架適合學生在進行開放式探究學習時使用， 且所有學生都能在形成實驗問題能力上有顯著進步。

Kirschner, Sweller 與 Clark (2006)的研究主張在探究學習中太少 的引導會使學生的學習成效不佳，而Hodson (2009)認為太多的引導 會干擾學生在學習過程中的思考，使得探究學習無法達到學習的目標。

學生在探究過程中如果無法獲得足夠的學習是會感到挫折而放棄，因 此，提供學生適當的鷹架學習在開放式探究學習中是重要的(Asay &

Orgill, 2010; van der Valk & De Jong, 2009)。本研究的開放式探究是希 望能克服在教學環境如時間及設備等限制下進行。因此，鷹架設計的 原則是使學生能在課程教學內容的大概念下進行學習。學生在老師所 提問的核心問題中以曼陀羅技法進行擴散性思考，讓學生的提問能因 量變而產生質變，並藉由將其想法視覺化以利學生整理想法並能促進 學生間的溝通。學生在參考老師所提供的實驗材料及可行性等限制後，

是以小組討論方式界定出小組的實驗問題並進行實驗設計，並向全班 同學報告小組的實驗設計以確立其設計的合理性。學生進行開放式探 究實驗時，是由學生以其所提的實驗問題進行實驗並在獲得實驗結果 後進行討論。而研究結果顯示學生較本研究的結構式探究學習中有更 佳的形成實驗問題能力，且學生的知識概念建構與保留效果也很好。

同時，在進行過程中，學生都能順利的完成其探究任務，因此，本研

究的鷹架設計是能適用於開放式探究教學。