第五章 研究結果與討論
第三節 討論
根據實驗技能與實驗態度前後測分析結果顯示，不同教學策略與不同回饋之 電腦模擬實驗對學生在實體實驗後的實驗技能有顯著的交互作用效果，但對實驗 態度的影響則無顯著交互作用效果。
以下就使用不同回饋之電腦模擬實驗與不同教學策略對實驗技能的影響之 單純主要效果與對實驗態度的影響之主要效果進行討論。
一、 對實驗技能的影響之單純主要效果
1. 教師在實體實驗前使用理論值回饋電腦模擬實驗輔助教學後，運用不同的教 學策略對實驗技能的影響沒有顯著差異。陳智源（2003）對 257 位高一學生 進行電腦模擬實驗輔助教學研究結果顯示，學生自行操作與教師展示的教學 策略對學生的學習成效沒有顯著差異；Van Der Meer 與 De Bruijn（2000）
對 15 名中學生的研究指出，學生可以藉由電腦模擬實驗軟體的操作來熟悉 實驗操作技能，並學習處理實驗數據的技能。研究者推論，理論值回饋電腦 模擬實驗僅呈現理論數據，學生很容易就能了解做實驗的流程，但較無法深 入了解儀器歸零、選取測量範圍與數據讀取方法對實驗誤差的影響，當實驗 誤差出現過大的現象時，學生較不易藉由修正實驗技能的方法來降低實驗誤 差。因此，無論是接受學生為中心教學策略或是接受教師為中心教學策略的 學生，在實驗技能上的影響沒有顯著差異。
2. 教師在實體實驗前使用誤差值回饋電腦模擬實驗輔助教學後，接受學生為中
心教學策略的學生，其在實體實驗後的實驗技能顯著優於接受教師為中心教 學策略的學生。Steinberg（2000, 2003）研究指出，電腦模擬實驗軟體若僅 呈現理論數據，並直接進行資料處理，學生會不知道實驗誤差的意義，故其 解釋實驗測量結果的能力會變弱，不僅無法鼓勵學習者思考做實驗的過程，
也會使他們學習科學變得非常被動。「學生－誤差值組」的學生在訪談中表 示，在使用誤差值回饋電腦模擬實驗時，細心的操作儀器歸零、適當的接線 範圍選取及正確的讀取數據就能得到較低的實驗誤差結果，也獲得較高的成 就感，故學生在實體實驗中會更仔細進行儀器歸零、接線範圍選取與數據讀 取的工作，進而使自己的實驗技能更加熟練。因此教師讓學生動手操作誤差 值回饋電腦模擬實驗，對實驗技能的提昇是有幫助的。故研究者推論，接受 學生為中心教學策略的學生在動手操作誤差值回饋電腦模擬實驗時，會主動 思考產生誤差的原因，嘗試修正實驗操作技巧，並反覆練習來降低實驗誤 差，同時可以提升實驗技能。因此，接受學生為中心教學策略的學生在實驗 技能上會優於接受教師為中心教學策略的學生。
3. 教師在實體實驗前運用教師為中心教學策略進行電腦模擬實驗輔助教學 後，使用理論值回饋電腦模擬實驗的學生在實體實驗後的實驗技能上顯著優 於使用誤差值回饋電腦模擬實驗的學生。張國恩（2002）研究指出，教師運 用媒體教學時，複雜的訊息會造成學生的認知負載過大，學習成效降低。「教 師－理論值組」學生在訪談中表示，經過理論值回饋電腦模擬實驗輔助教學 後，在實體實驗中很容易就能正確操作實驗。研究者推論，運用教師為中心 教學策略時，僅呈現理論值的理論值回饋電腦模擬實驗對學生的認知負載可
能較呈現誤差值回饋訊息的誤差值回饋電腦模擬實驗為低，所以造成接受理 論值回饋電腦模擬實驗輔助教學的學生可以在短時間內有較好的學習成 效，故在實體實驗後的實驗技能顯著優於接受誤差值回饋電腦模擬實驗輔助 教學的學生。
4. 教師在實體實驗前運用學生為中心的教學策略進行電腦模擬實驗輔助教學 後，不同回饋之電腦模擬實驗對學生在實體實驗後的實驗技能無顯著影響。
學者 Chiaverina 與 Vollmer（2005）在研究中指出，學生為中心教學策略可 以讓學生變得更主動投入探索與實驗。電腦模擬實驗能夠顯著提昇學習歷程 的品質，讓每一個學生都有個別化的學習經驗，若給予學生適當的回饋可使 複雜概念的學習變得更容易（Sethi, 2005）。「學生－理論值組」與「學生－
誤差值組」的學生在訪談中表示，同學們參與討論的情況相當熱絡，而且都 很喜歡操作電腦，若每一次實驗課程中都可以操作電腦模擬實驗，他們就會 更投入在實驗課程中。研究者推論，教師採用學生為中心教學策略時，由於 所有學生均能親自操作電腦模擬實驗，且有機會了解測量方法與過程，有助 於提升其實驗技能。故在學生為中心教學策略下，使用不同回饋的電腦模擬 實驗輔助教學，對學生實驗技能的影響不會產生顯著差異。
二、 對實驗態度的影響之主要效果
教師在實體實驗前運用誤差值回饋電腦模擬實驗輔助教學後，對於國中學生 在實體實驗後的實驗態度之影響與運用理論值回饋電腦模擬實驗沒有顯著差 異；運用學生為中心教學策略對於國中學生的實驗態度之影響與運用教師為中心 教學策略沒有顯著差異。Johnstone、Watt 和 Zaman（1998）研究指出，學生在實
體實驗課程前先行預習可以有效提升其實驗態度，Jaakkola 和 Nurmi（2007）也 發現，結合電腦模擬實驗與實體實驗課程的學習成效顯著優於單獨使用電腦模擬 實驗或實體實驗課程。四組的學生在訪談中均表示，自己原來就很喜歡實驗課 程，現在又有電腦模擬實驗可以使用，加上電腦模擬實驗很逼真，所以會更加喜 愛實驗課程。因此，研究者推論，本研究的實驗教學活動中，由於四組學生皆於 實體實驗前接受電腦模擬實驗輔助教學，故均能有效維持學生的學習興趣，雖然 各組間學生實驗態度沒有顯著的差異，但四組學生在實驗活動中均保持高度的學 習興趣，且實驗態度平均分數均介於 Likert 五點量表的 3.5 分～4.0 分，表示四組 學生皆對實驗維持正向的態度。