本研究是以國中自然與生活科技「血液循環」單元為研究範圍，根據教育部
（2008）編定之九年一貫自然與生活科技領域課程綱要為基礎，編製電腦化二階 段診斷測驗來診斷學生在本單元的迷思概念，再依據診斷報告以圖示策略所製作 的教學媒體進行適性化補救教學，分析其成效。本論文分五章來探討此主題，第 一章為緒論；第二章為文獻探討；第三章為研究方法；第四章為結果與討論；第 五章為結論與建議。本章將針對研究動機、研究目的、待答問題、名詞界定和研 究範圍與限制逐一討論、呈現。
第一節 研究動機
血液循環單元早在1973年美國BSCS生物科學課程學會編擬生物教材時就已 被列入教材中，而後Finley(1982)針對一百位生物教師進行課程內容重要性調查時，
循環系統也被列為重點，所以血液循環在生物教學上是一個很重要的單元（涂志 銘，2005）。
在血液循環系統的研究中，發現循環系統是一個複雜的互動系統。雖然每個 人的體內都有一套完善的循環系統，然而卻只能夠從皮膚表面隱約看到一些血管，
對於心臟、微血管、血球等都不是用肉眼可以觀察的，而且即使知道這些構造，
人們對於它們彼此間互動的關係以及整個循環系統的功能也無法做連結。基於此 單元之抽象性，涂志銘（2005）和黃柏蒼（2003）皆認為本單元在學習上是困難 的，主要是因為它所涵蓋的概念除了包括細胞、組織、器官等微觀層次的組成外，
也包含各組織層次、身體各系統彼此錯綜複雜的關係，是一個需要整合的概念學 習。
為了解血液循環系統的困難，許多學者發現學生在學習後存在許多迷思概念
（Chi, Chiu & de Leeuw 1991；許朝貴、耿正屏，1995；鄭湧涇，2001；黃柏蒼，
2003；劉寶元，2003；劉寶元、劉嘉茹，2006）。Buckley(2000)更進一步指出，
許多的血液循環系統隱藏在身體內，而且它的功能一般是看不見的，因此孩童為
了試著理解他們的身體，通常發展出有關循環系統，以及關於它如何運作的迷思 概念(misconception)。Yip(1998)對教師血液循環的迷思概念的研究中更直接指出，
即使是教師，對於血液循環中仍有許多觀念也存有迷思概念。
由以上的文獻我們可以了解，血液循環單元的複雜性及抽象性，對學生而言，
在學習上是不容易理解的，即使是學習後，仍存在許多迷思概念；對教師而言，
由於循環系統的抽象，以及教師本身可能對循環系統亦存在迷思概念，使得循環 系統在教學上的進行更不容易。
基於上述，本研究試圖先引入二階段診斷工具，以診斷測驗結果先掌握學生 的迷思概念後，再針對學生的需求進行補救教學。所謂的二階段診斷測驗(two-tier diagnosis test )是一個同時適用於課堂教學應用與大樣本研究的工具(Tsai & Chou, 2002; Tsai, Chen, Chou, & Lain, 2007; Voska & Heikkinen, 2000)，目前已經被廣泛 地應用於調查各領域之學生的迷思概念(Odom & Barrow, 1995; Treagust &
Chandrasegaran, 2007)。例如：化學(Tan et al., 2002)，生物(Lin, 2004)，物理(Chang et al., 2007)與數學（鄭家禎，2013）。
此外，先前研究亦指出將二階段診斷測驗電腦化，結合了二階段測驗與線上 測驗的優點，不僅能夠快速而大量的診斷學童的迷思概念，且能夠有效診斷迷思 概念(Chang et al., 2007; Lin, 2004; Tan, Goh, Chia, & Treagust, 2002; Treagust, 1986;
1988; Tsai et al., 2007)，是一種十分快速而有效率的診斷工具，因此，本研究將建 置電腦化二階段診斷測驗的方式引入研究成果推廣應用。
而在補救教學(remedial instruction)的部分，研究指出，學生因為對電腦輔助 教學有濃厚的興趣，進而對其所學科目的學習態度更為正向、積極（吳鳳萍，2002）。
許多學者研究成果表示，使用電腦適性化補救教學後的成效顯著優於傳統補救教 學後的成效（崔貞甫，2013；葉懷祖，2013；林玉華，2011；尤怡雯，2011），
然而大部分的研究都是在數學方面，較缺乏自然科方面的應用，並且基於血液循 環的抽象性，如果能夠利用圖示教學具體化，勢必能夠讓學生對於學生學習有所 助益。
先前的研究也指出「圖示化教學」已成為現在教科學抽象概念的教學工具之 一（林菁，1995）。學者也提出「一圖勝萬字（A diagram is worthten thousands words）」
的說法(Mayer, 1990)。對教材中難以理解或不熟悉的概念，以圖形加以說明、解 釋（如類比或隱喻），可促使學習者對概念的理解，幫助學習者更加的了解課文 (Levin, 1987)。例如：細胞的有絲分裂和減數分裂的概念經由細胞分裂時的圖表 呈現，可以讓學習者了解到分裂的過程和順序(Kindfield, 1993)。所以本研究的補 救教學媒體皆使用圖示化的教學媒體。
綜合以上原因，可知道血液循環在國中課程中的重要性與難度，在教學現場 也發現此單元對於學生來說，易產生許多的迷思概念，所以本研究希望透過電腦 化二階段試題較為準確的測出學生的迷思概念，再依據測驗診斷出的迷思概念，
利用圖像化的教學媒體作為為補救教材，以探究學生在接受電腦適性化補救教學 後的成效是否顯著優於傳統補救教學。以期成果能夠幫助教學現場的老師與學生，
在本單元上的學習更加有效。
第二節 研究目的
壹、 編製血液循環電腦化二階段診斷測驗。
貳、 以圖示策略編製電腦化補救教學媒體，並探討學生使用後，迷思概 念發生率與血液循環概念達成率的改變情形。
參、 探討在國中自然與生活科技血液循環的單元下，學生接受「電腦化 適性補救教學」與「傳統補救教學」後，對其學習成效的影響。
肆、 探討在國中自然與生活科技血液循環的單元下，學生接受「電腦化 適性補救教學」與「傳統補救教學」後，對其學後延宕和保留效果 的影響。
第三節 待答問題
依據上述的研究目的，本研究將探討下列問題：
1-1 血液循環電腦化二階段診斷測驗品質為何?
2-1 實施不同補救教學方法(傳統、電腦化適性補救教學)的學生，其迷思概念發生 率差異為何?
2-2 實施不同補救教學方法(傳統、電腦化適性補救教學)的學生，其血液循環概念 達成率差異為何?
3-1 實施不同補救教學方法(傳統、電腦化適性補救教學)的學生，學習成效差異是 否顯著?
3-2 不同補救教學方法(傳統、電腦化適性補救教學)對不同能力(高、中、低)的學 生學習成效之影響是否顯著?
4-1 實施不同補救教學方法(傳統、電腦化適性補救教學)的學生，學後延宕成效差 異為何?
4-2 實施不同補救教學方法(傳統、電腦化適性補救教學)的學生，學後保留成效差 異為何?
第四節 名詞界定
壹、 二階段診斷測驗
二階段診斷測驗又稱為雙層式診斷測驗，是兼具診斷功能又能大量施測的一 種評量工具（Tsai & Chou, 2002; Tsai, Chen, Chou, & Lain, 2007; Voska &
Heikkinen, 2000）。其形式為選擇題，答題時分為兩階段：第一階段的事實選項 包含了學生對內容的回答，而第二階段的理由選項擇是對第一階段的回答所秉持 的理由，其理由選項設計來自開放式紙筆測驗的回答、對學生的晤談、教師教學 的經驗、以及先前的研究（Tsai & Chou, 2002）。透過這樣的二階段作答方式，
可降低學生猜題。
貳、 電腦適性化補救教學
本研究所指電腦適性化補救教學，係指受試者在測驗結束後，根據系統的診 斷報告，針對自己缺乏的認知概念進行補救，所使用的補救教學媒體為本研究以 圖示策略依個別概念所編製的電腦多媒體動畫。
參、 迷思概念
本研究之迷思概念是指學生在學習時常會帶著已有的概念，用自己的想法或 經驗來學習。這些學生早已擁有先入為主的觀念，若是有別於目前主要的正規科 學概念不符合之概念，即是所謂迷思概念（鍾聖校，1994；謝青龍，1995）。本 研究之迷思概念的分類是研究者參考相關文獻、教學經驗交流與專家學者討論等 方式所訂定出。
肆、 延宕成效
本研究「延宕成效」是指排除前測差異後，在延後測成績的差異。
伍、 保留成效
本研究「保留成效」是指排除後測差異後，在延後測成績的差異。
陸、 圖示策略
本研究的教學媒體皆利用具體圖像化策略（圖示策略）把抽象化的生物概念 呈現並製作成影片。
第五節 研究範圍與限制
壹、研究範圍
本研究之教學單元範圍僅限於國中一年級「血液循環」。此外，由於本研究 旨在探討自編血液循環二階段診斷試題品質分析、自編電腦適性化補救教學模式 的實施成效、學後延宕成效。因此，除上述以外之其他因素均不在本研究探討之 範圍。
貳、研究變項
本研究僅探究國中一年級學生在血液循環單元的迷思概念，並未探究不同學
習環境、性別，及背景對學習者的學習成效所造成的影響，影響學生學習表現之 相關因素留待後續研究驗證。
參、研究對象
本研究在研究人力、時間與資源有限的限制下，所以研究樣本來源是以立意 抽樣的方式，由研究者所服務之學校國中一年級學生，各選取二個班級做為實驗 組和對照組，總共98名學生參與實驗。因此，實驗的結果受到取樣的影響，不宜 過度推論到所有的國一生。
肆、 「診斷測驗試題」研究工具
本研究之電腦化二階段診斷測驗，題目是以單選題建置，無法包含多種題型，
且選擇題型的誘答選項有限，無法囊括學生可能會犯的所有迷思概念。