綜合討論

一、評量工具部分

鑒於以往進行科學探究能力測驗時，學生對於重覆施測感到不耐與疲倦，甚 至在開放式探究試題上書寫不想作答的內容，致使後測所呈現的結果不如預期 (謝莉文，2006)，因此將探究試題改為選擇題型式，希望提高學生作答的意願。

然而，在本研究後測時，還是有許多學生表示對於相同的試題感到不耐煩，由於 前後測相隔時間僅兩週，且因為後測施測時間為期末考前一週，學生對於書寫相 同的試題更是缺乏意願，反應記錄摘錄如表5-2.1。

表5-2.1 學生對後測的反應與意見

班級

(探究類型) 學生代號 反應內容

02、06、07、16、18、

19、33

繳白卷，僅於試題本上書寫姓名 04、11、12 故意亂答(2 人全部選 C、1 人選 A) 09、23、24、26 僅作答20 題以內

32 僅作答10 題以內

36、43 口頭問：「我之前的那次沒寫，這次 可以不要寫嗎？」

30 口頭問：「如果這次寫得比上次不

好，怎麼辦？」

X 班 (結構式探究)

38 口頭問：「寫同樣的測驗有意義嗎？」

未記名，約有3 位同學 提出

口頭問：「為什麼題目都一樣？」

3 口頭問：「老師可以讓我知道我上次

有哪些題目寫錯嗎？」

15、36 未進行前測，對後測也沒有意願回答 29、31、35、36、40 全部繳白卷，僅於試題本上書寫姓名 Y 班

(引導式探究)

5、41 因為無法寫完，而將試題帶回家後，

下週才繳交。

未記名，約有2 位同學 提出

口頭問：「如果這次寫得比上次不 好，怎麼辦？」

32 口頭表示：「我還記得上次的答案，

根本不用思考，就可以寫出答案。」

10 口頭問：「如果上次和這次寫不一

樣，有關係嗎？」

14、25、28 僅作答20~30 題 Z 班

(開放式探究)

19、21、33、34、40 全部繳白卷，僅於試題本上書寫姓名

雖然選擇題型式在學生答題率上比開放式問答題理想，但也容易有學生亂猜 只求敷衍了事，尤其後測更容易出現有學生故意空白或亂寫的狀況。研究者已刪 除這些無效資料，但不能確定完整作答的學生是否皆能依其認知進行判斷，展現 其科學探究能力。

在本實驗中，部分向度出現後測成績低於前測成績的情況，主要原因可能就

是學生無法或不願意配合後測，出現不認真回答的情形。基於研究倫理，研究者 不會以威脅的方式強迫學生作答，因此在後測時，如何誘使學生認真作答是待解 決的課題。

二、教學設計部份

本研究所收集的資料，可顯示各種探究類型對於高、中、低探究能力的學生 有不同的效果。而實際上教學時，教師也會針對不同能力的學生予以不同程度的 指導，有些學生適合給予適度的開放空間，有些學生則需要更詳盡的引導或提供 範例供其依循。如果教師能了解不同能力學生最適合的探究類型，進而量身設計 或進行教學實務上的應變及調整，應能提升科學探究的教學成效。

(一)組合式的探究活動

本研究中，針對不同探究能力及不同探究教學類型(結構式、引導式和開放 式)，分析教學後學生在探究能力向度的表現，結果發現不同探究式教學類型對 不同探究能力學生的影響有所差異(表 4-1.5)。表 5-2.2 將研究結果歸納出各個探 究步驟中針對不同探究能力學生合適採行哪些探究式教學法，以呈現最佳效果。

對於低分組同學，以結構式的效果最佳，但可以在訂定研究題目時加以引 導，使其依循步驟擬出適合研究的問題。在進行問題討論與結論，可以給予開放 或引導，不需提供既有問題進行限制性的討論。

對於中分組同學，以引導式的效果最佳，但可以限定研究主題，或在進行問 題與討論時，給予更多的鷹架，以提升詮釋及下結論的能力。

對於高分組同學，由於其探究能力較強，可嘗試給予較高級的探究-開放式 探究，但研究問題部分以限定為佳。完全開放式探究時，學生在詮釋與下結論時，

常常會因為缺乏鷹架，而出現深度不夠、忽略另有解釋等，本研究所收錄的小組 學習單上也發現了這些情形。因此，若能在一連串開放的研究過程後，給予足夠

的鷹架，協助學生歸納，引導其找出符合或不符合假說的證據進行討論、解釋，

(二)「提出問題與假說」能力的提升

由於一般學生過去較少進行探究活動，即使有機會在課堂上進行，也多以食 譜式實驗或結構式探究為主，因此擬定研究主題的機會很少，意即學生過去接受

「提出問題與假說」的訓練較少。本研究課程中，對於三個班級皆實施相同的「提 出問題準則」教材訓練，唯在進行探究實驗時，結構式探究的班級直接接受既定 研究主題的任務及假說，引導式探究則是可在多個氣象因子中選擇研究主題，並 接受教師及學習單的引導提出假說。開放式則在教師進行提出問題準則說明後，

完全開放式地提出與校園氣象觀測有關的研究問題，而且研究不限在課堂中進 行，學生也可以選擇測量氣象因子在時間上的變化。

在本研究的開放式探究課程中，學生僅選擇能力所及的主題進行研究，較少 挑戰未知答案的問題。推測是因為大多數的學生們仍以完成任務為主要目的，所 以選擇保證過關，較為安全沒有爭議的研究題目，也把自己的探究定位成「驗證 所學」。

反觀，若是開放由學生自訂主題，也可能訂出超出研究能力範圍的主題。況 且，不良的研究問題可能導致錯誤或無法下結論，使得學生在探究過程中遭受較 大的挫折，因此在課堂上進行的探究主題仍以限定為佳，或是由教師提供數個良 好且在現實環境中可行的研究問題，再由小組討論後決定。

(三)「計畫」能力的提升

引導式探究在計畫能力的提升上效果不彰，推測主要是因為學生對於控制變 因、操縱變因、應變變因三者的概念仍有待複習與提醒。開放式探究在一開始的 擬定計畫注意事項中有提及「考慮研究主題所需的控制變因及操縱變因，找出至 少6 個觀測地點，標示在校園平面簡圖上。」因此學生得到提醒，由其是高分組 學生應該能藉此得到啟發、成長。引導式探究則未提醒學生注意這些變因，僅引 導訂出測量地點、步驟與器材等。結構式探究則呈現了整個實驗計畫的設計(測 站、步驟等制式表格)，對低分組學生提升計畫能力的效果也很明顯。

(四)「實驗與資料蒐集分析」能力的提升

引導式探究活動中，對於數據的處理較少著墨，僅提示學生可以將數據標示 在校園平面圖上，藉以看出空間上的關聯。但實際上，學生難以因此看出其中關 係，若是先前的實驗設計有誤，學生對於疊加了各種變因的測站資訊，更是無法 一一抽絲剝繭來進行分析。在結構式探究活動中，學生被提醒要測量三次以上取 得平均值，知道分析時要避免偏差。在開放式探究中，雖然未有提示，但提供機 會讓學生進行分析，因此結構式、開放式對於低分組學生提升分析能力的效果很 明顯。

(五)「詮釋與結論」能力的提升

探究課程對於「詮釋與結論」的成效不明顯。結構式探究所提供的制式問題 討論對於科學探究能力的成長沒有明顯的助益。對於低分組學生施以引導式與開 放式的活動可以提供學生練習詮釋與下結論的機會。

(六)營造理想的學習環境-學生中心

學生的理想學習環境為「學生中心」與「教師中心」兼具，然而實際環境卻 是以教師中心為主。探究式課程比傳統教學有較多時間安排以學生中心的學習活 動，但實際進行探究課程時，會因為課程進度、課堂時間、上課地點、實驗器材 的等因素限制，而無法進行，造成學生理想與現實有差距。

在三種探究課程中，開放式探究安排最多時間比例進行以學生為中心的活 動，引導式探究次之，結構式探究最少。因此開放式探究將是最符合學生原先的 理想的學習活動。雖然開放式探究不是探究能力中、低分組最佳的探究方式，但 對高分組同學卻是不錯的方式。教師可以循序漸進，避免貿然進行開放式探究，

否則可能造成中、低分組學生不安的挫折感，徒增打擊與困擾。