緒論

本研究之目的旨在探討各版本國民小學九年一貫課程「自然與生活科技」學習領域 教科書裡，有關電磁學概念之範圍。本章共分為四節，依次分別為第一節研究背景與動 機，第二節研究目的與待答問題，第三節名詞解釋，第四節研究範圍及限制。

第一節 研究背景與動機

為了提升國民素質，增加國家競爭力，教育改革是必要的。我國近年教育史上重大 的改革是民國八十九年發展「國民中小學九年一貫課程綱要」，強調國民教育階段的課 程應以學生為主體，以生活經驗為重心，培養現代國民所需的基本能力。而「電」或「磁」

與學生的日常生活息息相關，是經常會接觸到的科學現象，關於此兩種現象在國小教科 書中的內容如何編排、如何呈現、及其是否妥適等問題，則為科學教育工作者值得關心 的議題。

教育部（2003）指出，教材編輯、審查及選用除選用審定版教科書外，學校得因應 地區特性、學生特質與需求，選擇或自行編輯合適的教材，自編自選教材。因此在「國 民中小學九年一貫課程綱要」的「自然與生活科技」學習領域中，明列了關於「電與磁」

的分段能力指標，在各審定版教科書裡是否確實依據上述能力指標進行編排，其課程設 計是否以學生為主體，以其生活經驗為重心，這些均是教學者在挑選教科書過程中應經 常關切的議題。

「教科書」是「教」與「學」之間重要的橋樑，不但是教學者從事教學過程中重要 的參考工具，亦是學習者獲得知識的主要來源之一。陳明印（2000）指出，教科書是達 成教育目標的重要途徑，因此自政府將教科書開放後，教學者除了擁有自編教材的選擇 外，亦需肩負起挑選教材的重責大任。在眾多審定合格的版本中，教學者應具有足夠的 專業素養，挑選合宜的教科書。本研究特別針對此部分詳加探究，期許能供教學者未來

壹、教科書對自然科教學的重要性

幫助學生建立正確的科學知識是教師重要工作之一，但如何才能幫助學生建立正確 的科學知識呢？「工欲善其事，必先利其器」，王彩芬（2004）指出教科書是教師和學 生在教與學過程中主要的參考資料。Yager（1983）亦指出科學教師亦有相當程度地依 賴教科書的內容進行教學活動。因此，國小自然科學的課程與編排是否合乎學生的心智 發展？課程內容是否會幫助學生建立正確的科學概念（葉誌鑑，2001），皆是值得關注 及探討的課題。因為學生在學校所接收到與科學相關的學習多數均由教科書提供，所以 教科書可說是學生在學校學習科學的媒介與基準。由此可知教科書在自然科教學的過程 中，確實扮演重要的角色。

九年一貫的課程綱要公布後，我國教科書的編輯皆以「九年一貫課程綱要」及「基 本能力指標」為依據，除了採用審定本外，政府亦鼓勵教師自編教材，給予教師相當大 的彈性與空間，希望學生透過這樣的學習，能建構正確的知識，增加學習的興趣。但在 評選教科書的過程中，對於教科書的內容是否能達到預期的教學目標，或是否有符合課 程綱要之要求，教學者是否已有充分瞭解？因此教科書的內容編寫是值得長期的探究與 分析，本研究希望藉此分析結果提供教學者評選教科書的參考依據，期能對教學者有所 助益。

貳、電磁學概念的重要性，及其在生活中的應用

我們的生活環境裡電與磁的現象隨處可見，例如能吸附在冰箱上的磁鐵、天花板上 的電燈亮了、客廳電風扇中馬達的轉動、廚房裡使用微波爐加熱食品等現象，均和我們 的生活息息相關，且幾乎每天都會接觸到。但「電」和「磁」的概念比水流等具體事物 抽象，無法直接觀察而需藉助間接現象來瞭解其存在的事實。

在九年一貫的教育體制下，不同的階段有不同的能力指標，自國小一、二年級開始，

就安排學生能夠察覺磁鐵是會吸引含鐵物體；國小三、四年級開始，「自然與生活科技」

流導線產生磁場的現象，讓學生知道指北針的偏轉是磁針與磁場（地磁或導線通以電流）

交互作用的結果，因此目前市面上各版本多數透過磁鐵讓學童認識磁學；透過電池、燈 泡認識電學；透過馬達認識電磁學，在這過程中，學童究竟習得多少電磁學的相關概念？

是否有達到既定的分段目標？顏婉幸（2000）指出：經過教學，學生能確實將所學的概 念應用在日常生活中的比例並不高，且原本的迷失概念仍存在。因此協助學生學習電磁 學概念，增進生活能力是小學課程中關注的焦點。

第二節 研究目的與待答問題

本研究主要目的在探討各版本國民小學九年一貫課程「自然與生活科技」學習領域 教科書裡，有關電磁學概念之範圍，包含（1）電的基本概念，（2）磁的基本概念，（3）

電與磁的交互作用等內容；以及電磁學概念之呈現方式與教科書物理屬性。希望藉此研 究結果能做為各國小教師選定「自然與生活科技」教科書，以及出版商編撰「自然與生 活科技」教科書之參考。

本研究欲探討的待答問題包括：

一、 各版本教科書中，「電磁學概念」的內容分佈範圍為何？

二、 各版本教科書中，「電磁學概念」之呈現方式為何？

三、 各版本教科書之物理屬性為何？

第三節 名詞解釋

本研究所涉及的重要名詞界定如下：

壹、國小「自然與生活科技」教科書

「教科書」在台灣中華書局發行的《辭海》中，其定義為：「依照法定科目，選擇 適當教材，編輯成書，用以教授學校學生者，稱教科書」。

之學生課本；廣義的教科書則包括課本、學生習作、教學指引，以及隨同於各科課本使 用之各種媒體教材。

在本研究中所指的「自然與生活科技」教科書，是表示經國立編譯館審核通過，且 於九十八學年度有效期限內，可以出版供國小學童使用之各版本「自然與生活科技」教 科書，包含課本（含教師版專用本）、習作、e-book、教學指引或教師手冊。

貳、電磁學概念

本研究所指電磁學概念，其內容限定為：（1）有關電荷、電場、電流的概念；（2）

有關磁鐵、磁場的概念；（3）有關電與磁的交互作用，包括電磁感應與電流磁效應。

本研究只根據與電磁學比較直接相關的概念做分析，並不包括水溶液的導電性，化 學電池與電解，或能源的開發、利用與應用及其他會出現相關的電磁學概念。

參、呈現方式

本研究所指的「呈現方式」是針對本研究所選用的十二冊「自然與生活科技」教科 書中，內含「電磁學」相關概念的十二個單元裡，就「教學時間」、「操作活動」與「圖 形呈現」三個部分而言。

肆、物理屬性

本研究所指的「物理屬性」是一般學科教科書評鑑架構研究中的向度，包含本研究 所選用的十二冊「自然與生活科技」教科書中，其「版面設計」、「紙質種類」與「印 製裝訂」三個部分而言。

第四節 研究範圍及限制

壹、研究範圍

本研究對象為國民小學中、高年級「自然與生活科技」學習領域教科書。根據九年 一貫教科書審定資訊網資料顯示，目前通過審定之國小「自然與生活科技」教科書，且 在九十八學年度有效期限內的教科書共有四種版本，分別是育橋文教事業股份有限公司 所出版（以下簡稱 T 版）、翰林出版事業股份有限公司所出版（以下簡稱 H 版）、康 軒文教事業股份有限公司所出版（以下簡稱 K 版）、南一書局企業股份有限公司所出版

（以下簡稱 N 版）。

貳、研究限制

基於時間、人力、研究樣本等多項因素之考量，本研究存在的限制如下：

一、 現行國小課程之安排並未涵蓋所有電磁學概念，本研究僅就國小部分（1）電的 基本概念，（2）磁的基本概念，（3）電與磁的交互作用等內容加以探討。

二、 本研究的分析對象為國民小學中、高年級「自然與生活科技」教科書，並於九十 八學年度供國小學童使用之審訂版本為限，選定 T 版、H 版、K 版、N 版四個版 本。其內容涉及「電磁學」相關概念的部分有十二冊，合計十二個單元為本次研 究的分析對象。本研究不是對整體的教科書做評比，故不宜做過度推論。