綜合討論

第四節 綜合討論

一、國中二年級學生多能使用演繹推理來解決問題

在本研究的推理類型分析中，研究者發現學生多能使用演繹推理來進 行 POE 推理活動，共計 232 次，佔 69.6%；其次是歸納推理，共計 60 次，

佔 18%。由演繹推理次數最多可以發現國中二年級的學生多已進入形式運 思期，因此可以使用某一原則或概念來進行演繹推理以解決問題。因此科 學教師在課程進行時必須要時時留意提供學生適當的原料－正確的科學 概念讓學生使來進行演繹推理，以期能正確解決問題。由於演繹推理是以 特定原則或概念進行推理，因此若學生在課程開始之前即持有另有概念，

又沒有提供讓學生因認知衝突而建構正確科學概念的機會，學生極有可能 會使用另有概念進行演繹推理而得到另外一個另有概念。是故對於已進入 形式運思期且多數是使用演繹推理來進行問題解決的國二學生，科學教師 就必須注意此一結果所代表的意義與必須注意的事項，並提供學生正確的 科學概念以增加學習的成效。

二、國中二年級學生的推理過程多為多種類型混合

研究者分析了學生的推理過程之後發現，根據研究者的資料，本研究 中的學生的推理過程並沒有單一推理過程，全部為多種類型混合之推理過 程。推理過程為「DI」型（同時使用演繹及歸納推理）的學生計有九位；

推理過程為「DAI」型（同時使用演繹、類比、歸納推理）的學生計有十 位；推理過程為「DIG」（同時使用演繹、歸納及直覺臆測）型的學生計有 四位；推理過程為「DIAG」型（同時使用演繹、歸納、類比、直覺臆測）

的學生計有六位。因此本研究的國中二年級學生並沒有一位是使用單一推 理過程的，這也顯示國中二年級學生在面對及思考問題時，會使用多種的 推理方式來解決問題，更顯示了國中二年級學生的思考過程是會視情況調 整推理方式來解決問題，因此若使用 POE 活動作為教學模組進行教學，應 可讓學生有更多思考及自我建構科學知識的機會。

三、國中二年級學生成影概念多為科學概念

國中二年級學生所持有的成影概念多數為科學概念，這一點可以經由 研究所蒐集到的資料的分析結果中很明顯的發現。科學概念總計 209 次，

佔 56％。其次是另有概念，共 122 次，佔 32％。最少的是直覺概念，共 46 次，佔 12％。這樣的研究結果顯示學生的概念多數是屬於科學概念。

在本研究中成影的科學概念有「光直線前進，因為積木擋到光，物體後面 的區域照不到光線，所以會有影子。」、「當光源移動時，其所產生的影子 亦會跟著往相反方向移動。」、「光是四面八方發散在空間之中」、「因為不 一樣的光源，因此會有角度上的差異，所以會有兩個影子。」等四種。科 學概念使用次數 209 次中也包含了學生經由推理而建構的科學概念，在活 動過程中，學生會經由觀察、推理等建構出新的科學概念並運用在活動 中。但學生所持有的另有概念種類也有 24 種，這表示在成影概念中，學 生仍具有多種另有概念。因此科學教師在課程進行時可以使用相關的實驗

器材或教學模組，以期能改正學生可能會持有的另有概念並增進學生學習 的成效。本研究中，另有概念使用次數最多的是光照射到積木上，反彈（折 射）到對面牆上形成影子，這也符合黃湘武與黃寶鈿 (1988)以群測及晤 談的方式研究國中、小及高中學生對於光的先前概念的研究結果，學生會 認為影子是光照射到物體，物體發射出來影像所產生的。在 POE 推理活動 過程中有 10 位學生能經由預測與觀察的不一致進行推理，進而修正另有 概念或直覺臆測，建立正確的科學概念。

四、既有概念與觀察結果發生衝突時，容易導致既有概念的改變 由圖 4-2-1、圖 4-2-2、圖 4-2-3 中可以發現斜線上升的部份即為學 生科學概念增加，進而分析其發生的階段通常是在概念與觀察結果發生衝 突時。為了解決認知衝突，通常學生會改變概念以期符合觀察到的結果，

這樣的一個過程即有可能讓學生經由推理而建構正確的科學知識，因此本 研究所使用的 POE 推理活動也應能使用於教學之中。

五、POE 推理活動可作為教學活動模組

本 POE 推理活動中，共有 15 位學生最後都能建構「S1-1」、「S1-2」、

「S1-3」、「S4-1」等四種成影的科學概念，扣除一位學生是為「○○○○

○」型，其餘十四位都是經由 POE 推理活動中所產生的認知衝突，經由推 理的方式建構出上述四種類型的成影科學概念。因此或可將本模組應用於 實際教學之中，讓學生經由活動中的預測及解釋與評估來達到學習的目 的、修正另有概念，並增進學習的成效。

六、學生的先備知識會影響推理的結果。

學生並非空白的面對課程，而是具備有自己的能力、先備知識、起始

概念，甚至是另有概念等來進行學習的，而這一點也很明顯的呈現在研究 結果中。在本研究的 29 位學生在 POE 活動結束之後，仍有 14 位的學生無 法經由 POE 推理活動建構「S1-1」、「S1-2」、「S1-3」、「S4-1」等四種成影 的科學概念。深入探討此一現象之後發現，學生在活動中已有察覺到與既 有概念有產生認知衝突的部份。但由於既有概念的固著性，因而選擇以既 有概念作為基本概念來進行微幅修正以調適預測與觀察的不一致。然而既 有概念大多為另有概念，因此若仍抱持另有概念對觀察到的結果進行修 正，很可能會推理出另外的另有概念。而此一另有概念，即使能暫時符合 目前此一情境下所遇到的問題，但若將之運用在另一問題情境時，即會產 生預測錯誤的現象，例如學生在活動一發現預測與觀察結果並不相同的時 候，便會進行概念的修正，修正之後的概念亦能正確的預測活動二的觀察 結果，但由於所用來預測的仍為另有概念，因此在活動三就會發生預測錯 誤的情況。是故，學生的先備知識會影響推理的結果。

第五章 結論與建議

本研究是以POE 推理活動來研究國中二年級學生的成影概念，並利用 推理活動來探討學生於活動中所呈現的推理類型與過程。期望能瞭解學生 對成影的另有概念以及利用推理活動來解決問題的過程，也希望能提供教 學改進與未來研究之參考。第一節說明研究結論，第二節則提出建議。