綜合討論

一、牛頓力學概念測驗之探討

從表 4-6 顯示，進行 CPS 教學能夠提升學生認知層面中知識、理解、應用、

分析向度與張俊彥、程上修（2002）地球科學的氣象為主題融入 CPS 教學中，能 提昇學生學習成就之研究類似，顯示 CPS 教學使學生成績有顯著的進步。從表 4-8 中，再看到牛頓力學概念問卷前測與延宕測中，發現延宕測成績高於前測成 績，但是，在理解向度的成績還是維持原來的分數，顯示學生在理解時，會因為 學習時間的長久造成遺忘，需要加強學生理解能力，卻不因學習時間過久而造成 概念無法理解。在從江淑卿（2001）提出教材難易度會影響其閱讀概念構圖對知 識結構與理解能力有不同影響。因此，研究者對於此推論學生在閱讀題目時，可 能因為閱讀無法理解其概念意義，造成在理解向度中經學習完一段時間而遺忘。

在創造性問題解決活動對牛頓第三運動定律學習成效來看，學生在前測、後 測的成績達顯著的差異，前測、延宕測的成績達顯著差異，顯示學生透過創造性 問題解決活動設計的學習策略能提升學生的學習效果。因此與曾以創造性問題解 決教學策略融入概念學習的研究，湯偉君（1999）、鄭英耀、劉昆夏、張川木（2007）， 張俊彥、程上修（2000）以及曾育宗（2003）等人，利用創造性問題解決教學策 略，有效提升學生在學習此科目的學習成效的研究成果相同。

從表 4-9 顯示，牛頓力學概念測驗由 Bloom 認知領域分類包含知識、理解、

應用、分析來看其相關係，研究者發現在牛頓力學概念測驗中的前測、後測、延 宕測中發現「知識-理解」、「理解-應用」、「應用-分析」皆有正相關，顯示各向 度是相關性，在「知識-理解」與「應用-分析」有達到顯著的正相關。

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二、學生之 CPS 活動學習歷程之探討

在創造性問題解決的活動設計中，學生透過動手操作時，體會、學習、說明 及認識「作用力與反作用力」概念，顯示七年級學生能達到此能力，與學者洪木 利（1999）研究發現，三、四年級兒童過半數的人能體認反作用力的存在類似，

因學生年齡層以高於三四年級的能力。且透過 CPS 活動課程讓學生更能提高概念 的學習興趣，並且也加強學生對於發散性思考和聚歛性思考有幫助。

經 CPS 活動課程讓學生理解「作用力與反作用力」概念，後測成績均高於前 測成績並在知識、理解、應用、分析向度達顯著差異（p＜.05），由此結果可得 在 CPS 課程活動能增進學生知識概念與張俊彥和程上修 (2002）的研究地球科學 課融入 CPS 教學的研究類型相關，能提昇學生的學習成就。在學生的問題解決能 力主要來自於先備知識做為基礎(張俊彥、翁玉華，2000)，在學生經過活動課程 後，對於「牛頓力學概念」學習成效有提升，主要透過學習者自己擁有的經驗（先 備知識），學習者使用先備知識思考問題，在思考中具有發散性和聚斂性思考將 概念原理應用於生活中，以解決生活問題，同時強調思考是透過學生推理過程才 能達到發散性思考和聚斂性思考，本研究結果與問題解決研究類型相關(張俊彥、

翁玉華，2000；洪文東，2000)。

學習者會使用先前所學的先備知識去解答問題或是創新問題及推理思考，研 究結果得知與何雲偉、謝居盛、施焜耀（2004）從後設認知研究中去探討學童發 散性思考能力高低，則發現發散性思考能力高的學童，後設認知能力較佳。但是 在另一方面，學童的後設認知能力高，並不表示其發散性思考能力也高。同時，

研究也顯示後設認知能力低的學童，其發散性思考能力就低。因此，本研究主要 培養學生在聚歛性思考和擴散性思考的能力，對於學生之後設認知能力有關，學 生再進行擴散性思考和聚歛性思考的歷程，學生能夠將所學的知識透過新的情境 加以設計檢視學習過程，形成新的知識或概念達到學習。

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在從創造問題解決活動來看，學生在問題解決的方式，學生對於問題解決能 力取決於學生的先備知識、態度、和推理能力，其中包含了創造思考與批判思考。

因此，從洪川富（2005）的創造性問題解決的研究提到創造中的流暢力、開放性、

獨創力、精密力、想像力高對於問題解決能力就高。因此，學習者在問題解決能 力提升，主要來自學習者透過自己的先備知識、對問題的態度、以及推理能力構 成自己的問題解決的能力提升。

學生在創造性問題解決的學習態度方面，學生對於可操作的活動，透過學習 單呈現個人的感覺，認為活動很有趣，不但可以學習科學概念，並可以設計出不 需使用電池能達到的趣味的活動競賽，與洪美嬌（2008）、黃玉斯（2008）、陳淑 娟（2007）等人提出的創造性問題解決活動，主要讓學生藉由科學遊戲中學習到 科學知識的結果相似。在活動的內容探討發現，科學遊戲與科學活動主要讓學生 透過動手操作，動手操作是屬於一種知識的建構，在皮亞傑的兒童的認知發展時 期，兒童從與物體接觸開始，慢慢去體認或體會科學概念得到學習，是科學活動 跟科學遊戲最大的相同點，皆是由學習者親自的接觸建構知識。

再看問題解決，張玉成（1999）陳述問題解決與創造思考與批判思考有關，

本研究發現，學生在做擴散性思考部分是屬於創造性思考，在 Bloom 評鑑的問題 主要是讓學生進行批判思考，主要受到學習者的生活經驗的限制影響，也可以從 學習表現看出學習者的學習成效。在張俊彥與翁玉華（2000）也指出「問題解決 能力」與「先備知識」、「推理能力」和「問題解決態度」有關，研究發現，在先 備知識學習較佳的學生的推理能力對問題解決的態度高，其問題解決能力的回答 較佳；其中學生的先備知識對學生的學習如何解決問題是一個重要點。

針對創造問題解決活動來探討，從 CPS 的活動設計中，發現學生透過活動來 學牛頓第三運動定律，學生透過此概念認識了牛頓的作用力與反作用力，但主要 沒有提到施力者與受力者的關係只強調物體受到是作用力是何者？反作用力是 何者？因此，從全忠平（1994）及周承岡（2002）所的到學生對於作用力與反作

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用力無法理解主要是學習中有迷思概念，透過 CPS 活動除了以引導方式去讓學生 聚焦問題，也讓學生能對活動的融入有不同的培養訓練。

從學習單及學生訪談指出，布魯納（Bloom）教育分類的認知領域的六個向 度中，分析資料內容，在知識、理解、應用、分析、綜合與評鑑六個領域，從所 設計的研究問卷中的知識、理解、應用、分析利用選擇題的方式出題，並且加入 訪談也確保學生在學習上背誦式記憶題目內容。在綜合與評鑑兩個向度，需要透 過非選擇題的方式呈現，與 Crowe（2008）等人提出的認知分類在綜合與評鑑向 度，需與書寫和問答的方式去呈現學習的方式類似，讓學生學習效果佳並能達到 高層次思考。本研究也與此研究結果相似，在綜合與評鑑向度有進步，但是成效 不明顯，但還需要花多時間訓練學生此階段的能力表現。

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