第一章 緒論
第一節 研究背景與研究動機
最近幾年國內的教育環境起了重大的改變，隨著 12 年國教的實施，教師在腳色定位 及教學方法上也必須不斷與時俱進。世界各國為貫徹以學生為主體的理念，強化中小學 課程連貫與統整，均建置中小學一貫課程體系，並逐年公布。如日本於 2008 年 3 月公 布小、中學校學習指導要領及幼稚園教育要領；中國大陸於 2007 年全面啟動義務教育 課程標準修訂工作；英國於 1988 年發表五至十六歲的國定課程，隨後進行國家課程改 革；美國的課程改革包含 2001 年國會通過的《絕不放棄任一小孩法案》，而 Obama 於 2010 年提出的《教育改革藍圖：初等及中等教育法案修正案》中，其理念之一即為「提 供所有學生公平與充分的機會」。凡此種種，重點皆強調以學習者為主體，建構多元且 適配的學習環境。就我國課程而言，需落實以學生為主體的理念，研擬中小學學生核心 素養(key competencies)及課程發展機制，持續蒐集與評鑑課綱實施意見，研修中小學課 程體系指引及課程綱要。(十二年國民基本教育課程綱要總綱（草案），2012)。
12 年國教課程發展的目標為：建置以「學生為主體」、「垂直連貫與橫向統整」、「培 養核心素養」為核心理念之十二年國民基本教育課程體系，以多元適性發展為核心，培 養學生的知識、能力、 態度，提升學生學習成效，使其具有國民核心素養，以協助學 生能獲得成功生活，進而建立功能健全的社會。(教育部十二年國民基本教育網頁) 台灣的課程綱要乃參照他國經驗，以學習者為核心，在課程與教學設計上做到能吸 引學生學習的動機與興趣，讓學習的過程變得生動、有趣(洪若烈，2005)。在自然與生 活科技學科方面，我國的九年一貫課程綱要中明白指出，中學生對於自然科學學習應做 到「以探究和實作的方式來進行，強調手腦並用、活動導向、設計與製作兼顧及知能與 態度並重。」「自然與生活科技之學習應以學習者的活動為主體，重視開放架構和專題 本位的方法」(自然與生活科技課程綱要修正，2008) 。事實上，各種教學策略早就有多 項研究是針對教學方式及教學內容來設計的，諸如講述教學法、編序教學法、創造性教 學法、電腦輔助教學，以及近幾年來廣泛被討論的探究式教學法、POE、POEC 教學策 略等等，而近年在台灣及日本掀起一陣教室內寧靜革命的學習共同體，則是屬於合作學 習教學策略之一。教師們就藉著各種研習或進修機會，學到不同的教學技巧及方法。
根據研究者十多年來的教學經驗發現，教師們帶著所學的各式教學「武器」，滿懷 熱誠來到教學現場，的確能帶給學生不一樣的體會，引發學習動機，每種教學策略針對 不同特性的學生，均能發揮一定程度的功效；但在實施一段時間後，往往又回到原來傳 統講述式教學。歸咎原因：一、學生個別差異大，無法兼顧每位學生的學習，與教師的 期望產生落差，降低教師改變意願；二、教師自己在編寫教案，製作教具的過程中，耗 費大量的時間與精力。三、教學進度的壓力，教師希望給予學生更紮實的基礎，又要設 計活動引導學習，還要小考檢驗成效。多重壓力下難以兼顧，以至於只能零星選幾個小
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單元實施。上述原因讓教師退縮，回到最熟悉，最省事，認為最「有效」的單向講述式 教學，所以在考試領導教學的心態下，教師還是得趕進度上課，家長還是關心孩子的會 考成績如何？而國中階段的學生，在升學競爭的重重壓力下，逐漸忘記讀書學習的快 樂，轉變為壓力和無奈，只想趕快度過這難捱的階段。這其中固然有因為生理發育產生 需要調適的影響，但若教師能激勵學生，將上課視為一件有趣，或有意義，且可以達成 的目標，相信學習起來會更有活力，教師的付出也必能得到相對應的回饋。
在國中階段，理化往往被認為是學習困難、且較不感興趣的科目，其中微觀粒子概 念是學習化學極為重要且基本的概念（張容君、張惠博、鄭子善，2007），而「原子與 分子」單元則是國二學生學習微觀粒子概念的重要主題。有關微觀粒子概念的研究，在 國內外已有許多文獻探討（Harrison,Treagust,1996;Chiu, 2007 ;Liang, Chou, &Chiu, 2011;
林財庫,林慧潔,2003; 廖婭妏, 佘曉清,陳倩嫻,2005; 尤振宇、劉嘉茹，2003；邱顯博，
2002；張容君、張惠博、鄭子善，2007; 林小慧,2010），絕大多數研究均認為物質由巨 觀實體進入到微觀現象的理解與科學概念的建立是一件困難的工作，也因此教師更需要 利用良好的教學策略，精準的語言導入，讓學生透過實作觀察與互相討論等種種方式建 立微觀的粒子概念。
研究者任教於新北市一所完全中學，全校國中部共68個班級。校內自然科教師組成 社群共同備課，在討論到上述議題時，發現大部分教師亦面臨到同樣的教學困境。在要 求突破、改變教學現場的催迫下，提出「共同備課」的自主研習，共同討論並研發出合 適的教案，希望濃縮教學流程，讓我們教師能在課堂中盡快學到精確掌握住「教什麼」、
「教給誰」、「何時教」、「怎麼教」、「在哪裡教」的5w原則，轉換為以學生為中心，讓學 生在課堂上能充分感受「為什麼學」、「學什麼」、「怎麼學」、「學會有何用」。而為了要 讓每一位學生均能有機會在課堂上充分思考、討論、表達，採取「分組合作學習」教學，
以期能真正培養學生「帶著走的能力」。
第二節 研究目的與問題
基於上述的研究動機與背景，本研究以國二自然與生活科技『原子與分子』為例，
由校內社群教師共同備課所開發的教案做為課程主要內容，教學方式則以分組合作學習 進行。從原子的概念，原子說及原子發現科學史來導入，進而引導學生去認識道耳頓原 子說的內容及其修正、建立原子結構的概念、區分原子和分子、到能以圖形及符號書寫 出正確的化學式，最終能以粒子模型說明物理與化學變化，並連結完成化學反應式。在 策略上，希望藉由分組合作學習模式，以引導的方式，讓學生發現問題，並解決問題，
以達成所分派的任務。透過教師共同備課、實際教學與前後測，期望達到下列目的：
(一) 透過校內教師社群的共同備課，促進有效教學教案的研發，教學回饋的改 進，以提升教師專業成長。
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(二) 透過共同備課建構新式教案及策略，提升教師對學習情境的營造、適切的 提問、教師串聯的功力，希望能達到教師有效教學，讓學生有效學習。
(三) 經由教師引導的分組合作學習模式，可以提升學生學習成效，增進科學素 養及學生的團隊合作意識。
因此，本研究的待答問題，分為以下四個部分：
(一) 在整個學習過程中，能否幫助學生達到「原子與分子」的概念學習及澄清 迷思概念？
(二) POEC 與分組合作學習的教學模式，是否可以提升學生學習動機？
(三) POEC 與分組合作學習的教學模式，是否可以提升不同學習成就學生的學 習成效？
(四) 校內教師社群的共同備課，是否促進教師有效教學，並提升專業能力？
第三節 研究範圍及限制
一、 本研究之研究對象僅限於新北市一所公立國中，並非隨機取樣，缺乏母群 體代表性，故本研究僅能用來描述研究樣本，不宜作過度的推論。
二、 本研究活動中所設計的「原子與分子」教材內容，包含現行國中自然與生 活科技課本、活動紀錄簿，及研究者補充的內容，研究結果不能推論其他 傳統的教材。
第四節 重要名詞解釋
一、 校內教師社群：
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校內教師社群是指校內自然科教師依共同興趣及專業所組成的團體，其性 質如同教師專業社群。教師專業學習社群是學習者的社群，而且不管是教 師或是行政，都能不斷的尋求與分享學習（Hord, 1997）。校內教師社群乃 是一群具有共同願景或目標的老師，在一起進行對話、分享、合作、探究、
學習，以解決教學問題或創新教學，進而提升學生學習及教師教學的群 體。社群內部具相互支持、強調專業導向的特性，在社群中所有的人可以 坦開心胸，以反省、批判、分享等方式進行專業對話，促成團隊及個人專 業的再精進。
二、 POEC 教學策略：
主要是源自於 White & Gunstone（1992）所發展出以預測－觀察－解釋
（prediction – observation – explanation）的 POE 教學策略，其步驟是要求 學生對教師所提出的科學現象進行預測並說明理由，然後進行實地觀察或 實驗，最後解釋觀察所得到結論，而教師針對學生在預測與觀察之間的認 知衝突去引導修改，設法使兩者達到一致。POEC 教案就是以 POE 為基礎，
發展出四個步驟/四個格式化的教案，為台灣師範大學林如章副教授參照日 本中小學教學設計改良並推廣的教案。所謂 POEC 是指在原本的預測－觀 察－解釋之後，再加上結論，也就是由教師針對本單元的內容，做一重點 式的提點。如此使得教學進程猶如作文寫作的「起－承－轉－和」般完整。
換句話說，教師在引導學生進行探究問題的過程中，需要設計適當的情 境，精準提問，串聯討論，刺激學生思考、判斷，給予充分表達的機會，
最終達到有效學習的目的。
三、 動機：
動機是學習的原動力，是使個體產生以及導引行動的方向，並促使個體朝 向某一目標的行為。影響動機的因素包含個體需求、欲求的強度以及引導 行為方向的內在心理歷程(蔡執仲, 段曉林, & 靳知勤，2007)。不同的動機 傾向將會影響學生的學習，如果學生將外在動機轉變為內在動機，則會進 行持續不斷地追求新知與精熟知識，這一切都說明動機與學習、認知之間
動機是學習的原動力，是使個體產生以及導引行動的方向，並促使個體朝 向某一目標的行為。影響動機的因素包含個體需求、欲求的強度以及引導 行為方向的內在心理歷程(蔡執仲, 段曉林, & 靳知勤，2007)。不同的動機 傾向將會影響學生的學習，如果學生將外在動機轉變為內在動機，則會進 行持續不斷地追求新知與精熟知識，這一切都說明動機與學習、認知之間