第四章 研究結果
第二節 認知結構的變化情形
在本研究中，學生共進行了兩次的探究學習活動，而從歷程一到歷程 二，各組的學生各進行了兩次的探究學習活動。在歷程一中共分為八組，
歷程二中則各又分為兩小組，共十六組。因此，以下將針對不同組別的學 生在經過兩次探究活動後，他們認知結構的「探究廣度」、「正確性」、
「可得性」、「整合性」與「訊息處理策略」的變化情形進行探討，茲將 其分述如下：
一、A 組
歷程一中的 A 組與歷程二中的 A-1 組與 A-2 組的認知結構變化情形如 下：
（一）探究廣度
在歷程一的 A 組與歷程二中的 A-1 組與 A-2 組的七個探究流程得分情 形如表 4-2-1 與表 4-2-2 所示：
表4-2-1：A組在兩次歷程中主題、問題、假說、器材的得分情形
主題 問題 假說 器材
階段 A A-1 A-2 A A-1 A-2 A A-1 A-2 A A-1 A-2
11 2 3 2 — — — — — — — — —
21 3 3 3 1 1 2 1 2 2 2 2 2
31 — — — — — — — — — — — —
41 — — — 2 3 2 3 2 2 2 2 2
51 2 — 3 1 1 1 2 2 1 3 2 2
註：1階段 1 在歷程一中表示歷程 1-1，歷程二中表示歷程 2-1，階段 2 在歷程一中表示 1-2，歷 程二中則是歷程 2-2，以此類推。
表4-2-2：A組在兩次歷程中步驟、資料分析與結果、結論的得分情形
步驟 資料分析與結果 結論
歷程 A A-1 A-2 A A-1 A-2 A A-1 A-2
11 — — — — — — — — —
21 3 3 1 — — — — — —
31 — — — 2 2 2 — 2 3
41 1 3 3 2 2 1 3 4 3
51 4 4 1 3 2 2 — 3 3
註：1階段 1 在歷程一中表示歷程 1-1，歷程二中表示歷程 2-1，階段 2 在歷程一中表示 1-2，歷 程二中則是歷程 2-2，以此類推。
比較 A 組在兩次歷程各階段的得分情形，可以發現 A 組在歷程二中的
「結論」的部分有所進步，其餘的探究流程則是呈現不穩定的情形。顯示 經過兩次的探究學習之後，A-1 組和 A-2 組的「結論」的探究廣度有所增 加。
（二）正確性
在歷程一中，A組並未出現任何另有概念，歷程二中的A-2組也沒有另 有概念。但A-1組的學生原先有弱肉強食，所以體型較大的水龜會攻擊 體型比自己小的魚類的另有概念，但經過歷程二的探究學習活動之後，
學生能理解生物間的互動方式並非只有攻擊，還有其他的方式的正確概 念。
假設１ . 水龜會攻擊其他水族魚類，以致於水族箱內唯龜獨尊。
理由： 因為魚比烏龜小，弱肉強食啊，所以推論烏龜應該會攻擊比自己體型小的魚。
（2-1 A-1 960103）
我們原本是要觀察烏龜會不會攻擊小型魚類，且假設是會攻擊的。但在我們這些天的 觀察中，真正攻擊是不會，但會有類似攻擊的行為發生，像追逐等等的情形發生。總 體來說，烏龜是不會攻擊小型魚的，頂多是像攻擊的動作發生，但並不是真正的攻擊
行為，或許在烏龜眼中可能是在玩鬧吧！！
（2-5 A-1 960420）
從上述的內容中，可以看出原先的A-1學生認為生物間的互動方式是 弱肉強食，也因此體型較大的水龜會攻擊小的魚類。但經過探究學習活動 之後，學生從自己的觀察中理解到生物間的互動關係並非只有攻擊而已，
可以看出學生探究認知結構的正確性有所進步。
（三）整合性
A 組學生在兩次探究歷程中的迴歸數如下圖 4-2-2 所示，不管是在歷 程一或歷程二中，A 組、A-1 與 A-2 組的學生，學生的探究迴歸數會隨著 探究流程的進行而逐漸增加。而在歷程 1-1 與 2-1 中，因為學生只有決定 探究主題，因此，並沒有迴歸數。歷程 1-3 學生則只有寫出觀察記錄的，
因此也沒有迴歸數。但在歷程 2-3 中，A-1 與 A-2 組的學生都能根據觀察
A2-1 : 像我們歷程二的實驗 A1-1 : 觀察是為了 累積推論的資料 A2-1 : 把小魚和烏龜放在同一個水族箱 A2-1 : 為了驗證說是否正確
TE3 :那你們會怎麼呈現你們的觀察紀錄 TE3 :恩
A2-1 : 表格 A1-1 : 整理成表格 TE3 :恩
A4-1 : 表格 A2-1 : 恩恩
TE3 :用表格來呈現嗎 A1-1 : 嗯嗯
TE3 :也就是你們的觀察資料會用表格來呈現囉 A4-1 : 表格淺顯易懂
A2-1 : 沒錯^^
TE3 :那為什麼要寫出結論呢？
A2-1 : 需要多方面的接收他人意見 A1-1 : 總結觀點
A2-1 : 結論是為了印證假說是否正確 A1-1 : 確立整個實驗的觀點
TE3 :所以結論是印證假說和總結觀點嗎 A1-1 : 嗯
TE3 :你們剛剛所提到的：研究主題 研究動機 實驗器材 實驗假說 實驗設計 實驗觀 察 實驗變因 資料分析 實驗討論 結論
TE3 :延續剛剛所打的，剛剛你們提到的這幾個部分，彼此之間有沒有關連性呢？有 的話，又是哪一個和哪一個有關連呢
A1-1 : 關聯性 理所當然是有的...
TE3 :那哪一個和哪一個有關連呢 (21:16:07) A1-1 : 每個部分之間都環環相扣
A1-1 : 有動機 才有實驗主題的出現 TE3 :恩
A2-1 : 所以才會提出假說 A4-1 : 有動機...再準備器材 TE3 :還有呢
A2-1 : 提出假說就必須設計實驗來驗證
A4-1 : 器材準備好了...就可以擬定假說了 A2-1 : 反正結論是為了要驗證假說
TE3 :沒有的話，就最後一題囉，你們覺得與歷程一相比，你在歷程二中多學到了什 麼？又或是有什麼進步呢
A1-1 : 設計實驗變快了 TE3 :恩
A2-1 : 恩恩 TE3 :其他人呢
A4-1 : 資料分析也很快 A2-1 : 歷程二比歷程一有頭緒 A2-1 : 因為有經驗後
A1-1 : 歷程一 我們結論跟假說符合 歷程二 結論跟假說不符 真實體會實驗結果不 一定會符合假說
（A-1 OD 960510）
經由線上討論資料與探究流程迴歸數相互對照，發現學生在探究迴歸 流程數中呈現逐漸增加，其線上討論資料亦顯示，學生更能清楚掌握每一 流程間之相互關係，且流程間更能環環相扣相互結合，且在結果與結論部 分呈現皆更臻完整，其線上討論資料亦顯示出雖然學生能說出探究流程間 彼此是有關連性。
（四）可得性
比較 A 組在歷程一與歷程二中概念學習的情形，可以發現不管是歷程 一中的 A 組或是歷程二中的 A-1 與 A-2 組的學生，在經過探究學習活動之 後，都能學習到正確的概念，可以看出學生在兩個歷程中的可得性皆是進 步的情形。
嗅覺、味覺和觸覺是螞蟻最重要的三種感覺。觸角是最主要的感覺器官。我們有曾經 在螞蟻旁邊大喊和吹風，螞蟻會頓了一下子才繼續活動。螞蟻並沒有聽覺，推測應該
是敏感的觸覺，感受到了空氣受到擾動。
（1-5 A 960108）
這幾天觀察下來，烏龜完全不理金魚，不要說攻擊了，連追金魚的慾望都沒有，跟之 前的孔雀魚完全不一樣，但後來再加入孔雀魚後，狀況就風雲變色了， 烏龜還是一 樣不理金魚，但是…..對孔雀魚，他又燃起了非常濃厚的…..追逐慾望，有一種又回的 之前實驗的感覺……總之，由這次的實驗，可以推論烏龜對比牠大的魚類沒興趣，不 知是自知打不贏人家，還是對大魚沒興趣，或是其他等等的因素，結論就是烏龜只跟
比自己小的生物玩！！ （2-5 A-1 960420）
結果：
述」，而在歷程1-4、1-5、2-4及2-5時，較能應用較高層的（「比較或對比」
以及「推理和因果解釋」）訊息處理策略。假說的部分在1-4時只有使用「描 述」的方式，而到了歷程1-5時，已能夠使用「推理和因果解釋」的方式來 陳述其假說；而學生在歷程2-4時，結果的部分只有使用「描述」的方式，
而到了歷程2-5時，已能夠使用「比較或對比」的方式來陳述其結果。由上 述得知，學生在經過兩次歷程的探究學習活動後，較能應用較高層的（「比 較或對比」以及「推理和因果解釋」）訊息處理策略。
二、B 組
歷程一中的 B 組與歷程二中的 B-1 組與 B-2 組的認知結構變化情形如 下：
（一）探究廣度
在歷程一的 B 組與歷程二中的 B-1 組與 B-2 組的七個探究流程得分情 形如表 4-2-3 與表 4-2-4 所示：
表4-2-3：B組在兩次歷程中探究流程的得分情形
主題 問題 假說 器材
階段 B B-1 B-2 B B-1 B-2 B B-1 B-2 B B-1 B-2
11 2 3 3 — — — — — — 1 — —
21 — — — 2 2 — 3 2 — 1 2 2
31 2 — — — — — — — — — — —
41 — 2 2 2 3 3 2 2 2 2 2 2
51 — 2 2 3 2 1 2 2 2 2 2 2
註：1階段 1 在歷程一中表示歷程 1-1，歷程二中表示歷程 2-1，階段 2 在歷程一中表示 1-2，歷 程二中則是歷程 2-2，以此類推。
表4-2-4：B組在兩次歷程中探究流程的得分情形
步驟 資料分析與結果 結論
歷程 B B-1 B-2 B B-1 B-2 B B-1 B-2
11 — — — — — — — — —
21 2 1 1 — — — — — —
31 — — — 0 2 2 — — 1
41 2 1 3 1 3 4 3 3 3
51 3 3 3 2 2 4 2 3 3
註：1階段 1 在歷程一中表示歷程 1-1，歷程二中表示歷程 2-1，階段 2 在歷程一中表示 1-2，歷 程二中則是歷程 2-2，以此類推。
比較 B 組在兩次歷程各階段的得分情形，可以發現 B 組在歷程二中的
「資料
分析與結果」以及「結論」的部分有所進步，其餘的探究流程則是呈現不 穩定的情形。顯示經過兩次的探究學習之後，B-1 組和 B-2 組的「資料分 析與結果」以及「結論」的探究廣度有所增加。
（二）正確性
在歷程一中，B 組學生並未出現另有概念，而在歷程二中的 B-1 組學 生亦沒有另有概念，但 B-2 組的學生原有另有概念，在經過探究學習活動 之後，學生能修正另有概念，理解正確的概念，可以看出學生的正確性有 所進步。
假設一：黑殼蝦的數量為最多
理由一：黑殼蝦最容易繁殖，故數量可能會最多 （2-1 B-2 960108）
1.黑殼蝦和大和藻蝦會清除水中的藻類，玫瑰蝦則反，故玫瑰蝦食物來源相對較少。
2.黑殼蝦與大和藻蝦相對競爭食物，黑殼蝦為優勢，故大和藻蝦死亡多。
我們討論完有上網查看是否有人養的蝦子種類和我們一樣，結果有查到，而且他們最 後的結果也和我們一樣，數目的多寡為：黑殼蝦＞玫瑰蝦＞大和藻蝦，而他們的原因 也和我們一樣，因為黑殼蝦和大和藻蝦會清除藻類，玫瑰蝦則不太會，因此數量會最 少。 （2-5 B-2 960418）
B-2組的學生原先認為繁殖力較強的黑殼蝦會較其他蝦類的數量為 多，但在經過探究學習活動之後，能理解生物間數量的關係，會因為競爭 而產生優勢種，進而影響彼此間的數量，表示B-2組的學生探究認知結構 的正確性有所進步。
（三）整合性
B 組學生在兩次探究歷程中的迴歸數如下圖 4-2-3 所示，B 組、B-1 與 B-2 組的學生的迴歸數都有逐漸增加的趨勢，顯示學生認知結構的整合性 逐漸增加。歷程一中 B 組的學生在 1-3 在做觀察記錄時能做出初步的結 論，而歷程二中的 B-2 組也有做出初步結論，但 B-1 組則只有呈現單純的 觀察紀錄而已。
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B3-2 : 結論＝衍伸 結論和結果有關
B4-2 : 將這些東西連接起來才是一份完整的報告 B3-2 : 實驗結果要看有沒有跟假設符合
TE3 : 那器材呢？和什麼有關
B4-2 : 這就像 公分跟公斤是不能比較的一樣 B3-2 : 器材和研究步驟有關
B2-2 : 有器材才能繼續接下來的實驗步驟 B4-2 : 器材的話那整個實驗步驟有關
B2-2 : 有器材才能繼續接下來的實驗步驟 B4-2 : 器材的話那整個實驗步驟有關