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第五章 結論與建議
本章針對第四章的研究結果與討論，歸納整理出本研究之結論，並提出相關 後續的研究建議。因此本章分成兩節，第一節為結論，根據研究結果歸納出整體 的結論；第二節為建議，根據研究結果提出建議，提供未來相關研究的參考。
第一節 結論
一、 學生呼吸作用單元迷思概念
本研究的目的之一是要找出學生對於植物呼吸作用迷思概念，再利用微型實 驗教學減少與澄清迷思概念，在依據呼吸作用迷思概念測驗之前、後測，與課室 觀察中學生的反應情況，分析研究對象迷思概念總結成兩大項：
1.生物進行生化反應相關的迷思概念
（1）對於植物只有晚上要呼吸，認為植物光合作用與呼吸作用不會同時進 行。
（2）以為植物綠色部分即可以行光合作用，未以葉綠體作為判斷依據。
（3）對於空氣中氣體成分比例混淆，認為二氧化碳的濃度極高。
2.氣體進出的迷思概念
（1）空氣進入植物體內方式忽略每個細胞的擴散作用，認為只有氣孔會出 現氣體進出。
（2）認為植物只有葉子會進行光合作用與呼吸作用，而有氣體進出。
（3）以為植物跟人一樣先吸氣後吐氣。
（4）綠色植物自己會產生氧氣，不需利用空氣中氧氣。
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二、 微型實驗能有效提升學生學習成效並澄清迷思概念
在行動研究後對學生實施呼吸作用概念診斷測驗後測，並收集相關質性資料，
比較進步情況發現，本微型實驗可澄清生物進行生化反應相關的迷思概念，但無 法解決氣體進出的迷思概念，分析澄清生物的生化反應相關的迷思概念如下：
(一) 經過 24 小時監測觀察，可發現植物是無時無刻的進行呼吸作用，並且 由此澄清白天進行光合作用時亦能發生呼吸作用。
(二) 在課程實驗中，僅發現萌芽綠豆二氧化碳數值上升未下降，驗證綠色豆 子僅行呼吸作用，未發生光合作用。
(三) 學生常以為二氧化碳佔空氣比例頗高，利用 Arduino 設備可偵測空氣 中二氧化碳含量其實不高，只有 400ppm。
三、 讀取物理量數據化及圖形化可幫助學生澄清錯誤迷思預測。
運用 Arduino 的微型實驗可將難以觀察的微觀反應情形轉化成實際的物理 量數據，並可輔助物理量作圖成有意義的圖表，讓學生能將抽象概念實體化，並 透過紀錄觀察的實踐中，幫助學生作為探討原因之依據，運用在 POEC 探究教 學法中，進而達成錯誤迷思的澄清，達成有效的科學概念教學。
第二節 建議
一、 課程設計方面
研究結果發現，學生在氣體進出的迷思概念中仍存有 1. 空氣會由葉子上的 葉脈進出；2. 空氣進出只由植物氣孔進出；3. 綠色植物自己會產生氧氣，不需 利用空氣中氧氣。因此，研究者在課程設計之建議如下：
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(一) 設計實驗裝置，將 Arduino 模組連接具攝影功能的顯微鏡，對葉子上 氣孔開閉的狀況進行 24 小時的監測，將所得到的畫面計算氣孔打開 的面積，分析不同狀況下開閉情形，並引導學生探究氣孔與呼吸作用 的關係。
(二) 設計實驗活動，針對除去所有葉子的植物進行氣體監測，觀察二氧化 碳濃度是否上升，以證明植物沒有葉子的狀況下也可進行呼吸作用產 生二氧化碳。
(三) 於 Arduion 模組中加入氧氣感測器，設計實驗步驟，觀察氧氣變化情 形，並透過比較二氧化碳濃度變化情形，探究光合作用與呼吸作用的 發生時機，以及氧氣與二氧化碳的消長情形，由此澄清植物在沒有光 合作用時，不頇消耗環境中氧氣的迷思概念。
二、 課程實施方面
(一) 實施協同教學
在實施微型實驗時，許多資訊器材都是專科教師才能熟悉操作，並能在第一 時間處理學生發生的儀器問題，研究者認為在還未完全熟悉操作方式與瞭解突發 問題產生原因之前，需要資訊相關的教師協助處理，另外協同教師也可以協助幫 忙記錄學生的學習狀況，事後分析討論後可加以了解教學狀況，並修札教學方 式。
(二) 提升教學設備
本次微型實驗教學所用的 CO
2
感測器上限為 5000ppm，研究者後來發現另 有可偵測到 50000ppm 的感測器，但因組裝難度的關係，本次微型實驗採用方 便安裝操作的儀器，未來研究者若想進行教學，可考慮使用偵測濃度高的儀器，較符合人體呼出的 CO
2
濃度 (約 40000ppm)，藉此避免因偵測上限值的關係，影響到學生的理解分析。
(三) 實驗設備的改良
本次微型實驗採用 YwRobot Easy Module Shield 結合 Arduino 進行操作，
必頇連接電腦才能觀察到數據變化，研究者一開始預想只使用 Arduino 板、LCD 顯示器、電池與感測器直接連接使用，但因自身的資訊能力不強與七年級學生對
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合，不需要連接電腦即可使用，也不用受限一定要在電腦教室中才能進行實驗，
使得操作的空間更加靈活。
(四) 培訓學生使用 Arduino 基礎能力
在實施過程中常常發生學生對於操作不熟悉，導致軟體設定錯誤或是已經掉 線卻不自知，研究者建議可在實施微型實驗之前，讓學生有足夠的時間進行 Arduino 相關的資訊課程，藉此減少學生對於儀器上的不熟悉與突發問題的產生，
減少課程時間浪費在處理軟硬體上。
三、 其他單元發展運用
Arduino 能使用的感測器非常多樣性，包含溫度、濕度、震動、聲音、光線、
汙染物等，故可以活用在自然科學的課程之中，研究者建議在偵測心跳實驗、反 應時間的實驗與環境生態章節中，可設計加入 Arduino 的使用，讓實驗更加方 便進行與數據的讀取。
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