故事情境鷹架導入博物館互動式展區參觀模式之研究

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(1)國立臺中教育大學數位內容科技學系碩士在職專班碩士論文. 指導教授:盧詩韻博士. 故事情境鷹架導入博物館互動式展區參觀模式之研究 The study of visiting patterns through the interactive exhibition coordinating with the story situated scaffolding instruction in a museum. 研究生:洪敬婷撰中華民國ㄧ ○ 三年七月.

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(3) 謝誌猶記當初考上研究所，很興奮自己在職場多年，終於能回校園充電，重拾求學時期的單純樂趣。可沒想到研究所生涯的充實與忙碌，比想像中更加刺激、精彩啊……轉眼間已走到了終點，心中雖然高興，卻也是不捨。首先，要謝謝我親愛的家人給予最大的支持。就讀研究所期間，無數個周末假日都是在圖書館度過，就為了能早日完成論文。卻總能在電話中聽到爸媽說：「沒空不能回家沒關係，我們去台中看妳。」於是乎，我成了被懇親的對象。研二下時，工作一度發展不順，弟弟也捎來一句話：「當工讀生也沒關係，以學業為主，剩下的我負責。」小女子我真的很幸運能擁有這份家人給予的幸福啊！再者，本論文得以完成，需感謝指導教授盧詩韻老師的悉心指導。不僅如此，老師也常關懷我的工作狀況，分享自己的人生觀，讓我獲益匪淺。口試委員劉德祥主任、羅志成老師，在非口試期間，也總是為我的論文提問解惑，再次感謝。感謝研究所同學-孝魁老大，在研究實驗期間給予我的大力護航，讓我能順利地找到玉卿老師、惠平老師以及一群可愛的學生，完成實驗。佳保、益基、羚君、俊宏謝謝你們，有這麼厲害的同學以及學弟妹，真是我的福氣。科博館的京偉學長、杏津、香盈，謝謝你們總在我受挫的時候拉我一把，一直鼓勵並安慰著我。最後，謹以此文獻給一路走來遇到貴人朋友們，謝謝你們的支持與鼓勵，萬分感激！. 洪敬婷謹致中華民國ㄧ○三年七月.

(4) 摘要本研究結合「故事情境教學」、「鷹架策略教學」兩種教育概念，導入故事情境鷹架教學，以了解國小學童參觀博物館後的科學概念學習成效與學習成果影響。科學博物館設置的科學中心，為鼓勵觀眾在主動動手操作的互動式展區。在無導覽員的情況下，教師如何規劃有別於傳統戶外教學的參觀模式，利用故事情境鷹架教學，增強學生學習興趣與激發學生潛在發展層次水平，是研究者想深入探討之處。本研究以臺中市某國小兩班四年級學生為研究對象，分為實驗組與控制組進行實驗，參觀地點則為臺中市立國立自然科學博物館。實驗組以「故事情境鷹架」進行博物館參觀教學，控制組則進行傳統參觀教學，兩組學生接受參觀前後「感官錯覺」知識測驗卷的施測，以了解學生的學習成效；同時研究者以英國博物館、圖書館與檔案館委員會（MLA）所委託發展的通用學習成果評量模式（GLOs），配合展品內容進行問卷設計，讓兩組學生在參觀後進行填寫，以了解學生學習成果之影響。本研究結果發現實驗組在進行參觀教學後，「學習成效」與「學習成果影響」相較於控制組有顯著提升與正向肯定，由此可知故事情境鷹架有助於博物館參觀教學，同時就教育及未來研究層面，提供相關建議供參考。. 關鍵字：博物館學習、通用學習成果模式、故事情境教學、鷹架策略教學. I.

(5) Abstract This study combines story situated instruction with scaffolding strategies instruction. It imports the story situated scaffolding instruction in order to understand the science concept and the learning effects of the elementary school students after visiting the museum. The science center in Science Museum is an interactive exhibition to encourage the audience to participate in active hands-on courses. This research discusses how the teachers plan the visiting patterns which are different from the traditional field trips to enhance students’ learning interest and stimulate their potential development level in the absence of the docents. The subjects were the students from two fourth-grade classes of one public elementary school in Taichung City. The students from one class were the experimental group, while the students from the other were the controlled group. The field trip site was the National Museum Of Natural Science. For experimental group, the story situated scaffolding instruction was used to assist in museum visiting teaching; for the controlled group, the traditional museum visiting teaching method was used. To find the difference of their learning outcomes, these two groups of students took the sensory illusions knowledge tests before and after the visit. In the meanwhile a questionnaire using Generic Learning Outcomes that was developed by The Museums Libraries and Archives Council in British (MLA) coordinating with the contents of exhibits was designed and conducted to show the learning effects of the students after their visit to the museum. The results showed that the experimental group has the higher level of positive impacts on learning outcomes and learning effects, and the story situated scaffolding instruction is good for the museum visiting teaching. The results of this study will be available for the education and the future research. Keywords: Museum Learning, Generic Learning Outcomes, Story Situated Instruction, Scaffolding Strategies Instruction. II.

(6) 目錄摘要. .......................................................................................................................... I Abstract..................................................................................................................... II 目錄. ........................................................................................................................ III 表目錄 ...................................................................................................................... V 圖目錄 ..................................................................................................................... VI 第一章緒論 ............................................................................................................ 1 第一節第二節第三節第四節. 研究背景與動機 .......................................................................... 1 研究目的與問題 .......................................................................... 3 研究範圍與限制 .......................................................................... 4 名詞釋義 ..................................................................................... 5. 第二章文獻探討 .................................................................................................... 6 第一節博物館互動式展示學習 .............................................................. 6 第二節故事情境教學 ........................................................................... 18 第三節鷹架學習理論 ........................................................................... 25 第三章研究方法 .................................................................................................. 30 第一節第二節第三節第四節第五節第六節. 研究對象 ................................................................................... 30 研究場地 ................................................................................... 31 研究設計與架構 ........................................................................ 35 研究流程 ................................................................................... 38 研究工具與資料處理 ................................................................ 39 故事情境鷹架參觀教學模式設計 ............................................. 46. 第四章研究結果與討論 ....................................................................................... 51 第一節知識測驗卷分析 ........................................................................ 51 第二節學習成果問卷分析 .................................................................... 59 第三節「冒險博物館」故事結構討論................................................. 65 第五章結論與建議 ............................................................................................... 68 第一節結論 ........................................................................................... 68 第二節建議 ........................................................................................... 70. III.

(7) 參考文獻................................................................................................................. 73 附錄. ...................................................................................................................... 79 附錄一附錄二附錄三附錄四附錄五附錄六附錄七附錄八. 「冒險博物館」數位故事繪本情節事件 .................................. 79 感官錯覺知識測驗預試試卷 ..................................................... 91 感官錯覺知識測驗正式試卷 ..................................................... 94 感官錯覺學習成果預試問卷 ..................................................... 96 感官錯覺學習成果正式問卷 ..................................................... 99 控制組科博館「感官錯覺區」參觀筆記 ................................ 102 實驗組科博館「感官錯覺區」參觀手冊 ................................ 104 實驗組參觀後：故事接龍「冒險博物館 2」 ......................... 109. IV.

(8) 表目錄表 2-1 GLOs 通用學習成果模式向度與內容 ......................................................... 15 表 3-1 教學內容相關展品總表 ............................................................................. 32 表 3-2 故事情境鷹架參觀教學之準實驗研究設計 .............................................. 36 表 3-3 知識測驗卷預試試題雙向細目表 .............................................................. 40 表 3-4 知識測驗卷預試難度與鑑別度分析表 ...................................................... 41 表 3-5 學習成果問卷分析表 ................................................................................. 43 表 3-6 學習成果問卷 Cronbach’s ɑ 係數表 ........................................................... 45 表 3-7 參觀教學活動架構表 ................................................................................. 46 表 3-8 故事情境鷹架參觀教學活動教案 .............................................................. 47 表 4-1 實驗組學生「知識測驗卷」前、後測之成對樣本 t 檢定分析 ............... 51 表 4-2 控制組學生「知識測驗卷」前、後測之成對樣本 t 檢定分析 ............... 52 表 4-3 兩組學生「知識測驗卷」前測成績之組內迴歸同質性考驗 ................... 53 表 4-4 兩組學生「知識測驗卷」後測成績之共變數分析 ................................... 53 表 4-5 兩組學生「知識測驗卷」各向度前測成績之組內迴歸同質性考驗 ........ 54 表 4-6 兩組學生「知識測驗卷」各向度後測成績之共變數分析 ....................... 56 表 4-7 學習成果問卷各向度分析 ......................................................................... 59 表 4-8 學習成果問卷之各向度細項分析 .............................................................. 60 表 4-9 「冒險博物館」故事事件情節 ................................................................. 66. V.

(9) 圖目錄圖 2-1 博物館觀眾認知學習模式 .......................................................................... 9 圖 2-2 GLOs 通用學習成果模式 ............................................................................ 14 圖 2-3 故事臉示意圖 ........................................................................................... 25 圖 3-1 科學探索展示區展品位置圖 ..................................................................... 31 圖 3-2 故事情境鷹架參觀教學之研究架構 ........................................................ 37 圖 3-3 研究流程圖 ................................................................................................ 38. VI.

(10) 第一章緒論第一節研究背景與動機現代科學教育講究啟發思考學習，鼓勵學童以實驗或實地觀察的方式，培養探究、歸納、思辨、創作等能力。作為學校延伸學習場域，科學博物館透過縝密規劃的教育活動、生態展區、標本模型、以及展覽，讓學童有效利用館內資源，將原本對科學知識的生硬感轉化為知性、感性兼具的參觀體驗。其中為推動科學普及化，科學中心以教具式的互動展示，強調「動手做」的互動體驗，讓觀眾從中了解科學知識，為大眾樂於親近的學習機構(陳芊卉，2012)。國立自然科學博物館於 1986 年開放「科學中心」展廳，旨在鼓勵觀眾在主動動手操作的參與過程中，得到探索的樂趣與科學的知識。座落於「科學中心」展廳地下一樓的「科學探索」更是個完全以互動式體驗為設計理念的展示區，因此頗受學校師生喜愛。然而「科學探索」展示區作為互動體驗展示模式，仍有其侷限之處。若教師對於展區設備陳列與可用資源不甚熟悉，且再缺乏參觀教學的策略準備，容易讓參觀活動成效大打折扣(劉幸真，1997)。近代中外博物館愈來愈重視中小學觀眾族群，而教師也樂於帶著學生挖掘博物館的豐富資源，唯有結合博物館的努力和教師的參與，才能使博物館發揮推廣科學教育應有的功效(呂佳華，2010)。為此，館方也提供參觀活動單的服務，強化展區與參觀學習之間的鏈結，作為無導覽員解說展區的導覽工具。依據蘇俄心理學家 Vygotsky 的「近側發展區」理論，兒童在既有的知識經驗範疇上，若能得到「鷹架」的支持，也就是成人或能力較強的同儕協助，就能做更高層次的學習。為此，研究者以活動單概念延伸規劃出一套故事情境鷹. 1.

(11) 架教學之參觀模式，以協助學生善用互動式展示資源，亦可為學生給予「鷹架」的支持與同儕合作學習之機會。故事教學主要以故事形式作為內容設計、方法的教學活動，學生透過故事情境解決問題，建構自我與價值觀，在此同時也能沈浸在故事情境中，活化想像與創意思考（陳智康，2007）。Dasilva (2001)及 Flack (1997)都認為，學生可利用圖畫書進行圖文創作，分享同儕之間的想法，甚至以故事內容製造問題解決的情境，如此就可提供學生應用創造力的機會。研究者在擔任科博館計畫助理期間，曾多次觀察到，導覽人員為國小學童進行導覽時，若將故事融入導覽解說中，學童的專注力和期待感都有其明顯的提升。因此研究者試想，若也能將故事情境教學作為博物館參觀模式之鷹架，讓學童藉由故事情境在「科學探索」展示區的學習環境中進行參觀活動，既能維持主動探索的學習樂趣，也能避免學童為填答活動單，而忽略感受與展品互動體驗的慣性行為。為此，本研究希望能發展出適用國小學童於無導覽員之互動式展區的參觀模式，故以「科學探索」-感官錯覺展區作為研究基地，國小四年級學生為研究對象，採用準實驗研究法將實驗組班級施以故事情境鷹架參觀教學，控制組班級施以傳統參觀教學，分別以「感官錯覺」知識測驗卷、「感官錯覺」學習成果問卷作為了解學生科學概念學習成效及學習成果影響之施測工具。希望透過此研究，能了解所規畫執行的參觀模式活動能如符合原先預期，作為博物館與學校之間的良好鏈結，引導學童進入科學探究，進而增強對科學概念的學習興趣，並提供館校合作的教育研究，作為教師參觀教學之分享運用。. 2.

(12) 第二節研究目的與問題本研究擬以「科學探索」-感官錯覺區的展示內容為基礎，整合其提供觀眾動手做的互動式體驗特性，探討教師於故事情境鷹架教學活動中，如何協助學生在無導覽員之互動式展示區中，發展出適用於學生的參觀模式。. 壹、研究目的一、發展故事情境鷹架教學，建立連結學校教學與博物館參觀教學的模式。二、探討國小四年級學生於故事情境鷹架參觀模式下，對其「感官錯覺」概念的學習成效。三、探討國小四年級學生於故事情境鷹架參觀模式下，對其參觀的學習成果影響。. 貳、研究問題一、所規劃之「科學探索」-感官錯覺展區參觀模式活動是否符合國小四年級學生學習發展？二、博物館參觀教學在導入故事情境鷹架教學模式下有何差異？. 3.

(13) 第三節研究範圍與限制壹、研究範圍本研究是以臺中市某公立國小兩班四年級學生作為研究對象，利用戶外教學活動之機會，至國立自然科學博物館「科學中心」的「科學探索」展示區，分別以故事情境鷹架教學與傳統參觀教學進行參觀活動。. 貳、研究限制一、研究時間限制：本研究為一初探性學童參觀模式活動，並且必須配合學校原先課程進度進行活動試驗，故研究結果可能受限於時間之因素，從而產生推論限制。二、研究結果限制：本研究將僅針對國立自然科學博物館「科學探索」-感官錯覺展區，以其互動式展示特色及錯視原理所發展之學童故事情境鷹架教學參觀模式，而各館所種類別均有所差異，故無法全面推論至其他館所兒童參觀模式。. 4.

(14) 第四節名詞釋義壹、GLOs 通用學習成果評量 2001 年英國博物館、圖書館與檔案館委員會委託萊斯特大學博物館與藝廊研究中心所發展出的一套「通用學習成果模式」 (Generic Learning Outcomes, GLOs)。該模式具備五種構面向度，分別為「增進知識與理解」、「增進技能」、「態度與價值觀」、「樂趣、啟發與創造力」、「行動、行為的改變和進步」，目的在於評量觀眾在博物館等非制式學習機構的學習成果。本研究所定義之學習成果評量，意指學生在國立自然科學博物館「科學探索」-感官錯覺展區參觀後，接受依據 GLOs 通用學習成果模式與展品內容編制而成的學習成果問卷。. 貳、故事情境鷹架教學 Brown, Collins 和 Duguid 於 1989 年提倡情境學習論，強調知識為學習者與情境互動下的產物，並且深受活動、文化與社會脈絡影響。故事情境可幫助兒童探索新事物、建構自我價值觀，為情境學習中非常重視的部分。故事情境教學可搭配鷹架概念，透過「合作學習」模式，由成人或能力較強的同儕協助，為學習者搭蓋「鷹架」以做主動參與的更高層次學習。本研究中所定義之故事情境鷹架教學，意指在參觀科博館前，透過數位故事繪本的輔助，引導學生建構四年級上學期「奇妙的光」單元的延伸學習-「感官錯覺」概念；接著進行科博館參觀，藉由同儕合作進行任務分派活動，並適時給予協助；最後在參觀後，撤離教學者鷹架，由小組合作自行完成結合「感官錯覺」概念的故事接龍活動，以檢視學生實際學習狀況。. 5.

(15) 第二章文獻探討本章主要分為三節，第一節為博物館互動式展示學習，第二節為故事情境教學，第三節為鷹架理論。. 第一節博物館互動式展示學習壹、博物館教育博物館的發展，最早可追溯至西元前 283 年埃及托勒密蘇托王在亞歷山卓城建立的「亞歷山卓博物館」，做為提供學者各項資源以進行科學與藝術研究。直到十七、十八世紀，博物館成為上流人士蒐羅世界各地珍寶的蒐藏室。啟蒙運動興起後，羅浮宮大畫廊於 1793 年正式向大眾開放，這也意味著博物館從貴族殿堂轉化成大眾論壇。到了十九世紀，博物館已被視為大眾教育機構(劉婉珍，2010)。相較於學校教育，博物館教育屬於非制式教育機構，參觀者透過自主的學習方式，在無時間性與強迫性的情況下，對展品進行直接接觸與互動(廖本裕， 2010)。舊金山探索館前館長 Frank Oppenheimer 認為，博物館教育比教室更具靈動性，是種具備變化三度空間的實務教育形式。博物館教育兼具非義務性、自願參與性以及娛樂性特質，乃是促進學習創造的人為環境，可以彌補制式教育之不足（張譽騰譯，1987）。學者黃淑芳(1997)提出八項博物館教育特性與發展趨勢要點，敘述如下： (一) 全民終身教育現代博物館為對全民開放的教育機構，不僅各種背景的民眾能夠進入博物館，更須落實「活到老，學到老」的理念。為此博物館教育人員設計符合親子、. 6.

(16) 成人、學校等不同類別的教育活動，更主動提供到校服務或社區活動，將教育範疇擴展到館外，以達到全民終身教育的目的。 (二) 啟發的、誘導的、寓教於樂的教育有別於傳統博物館靜態櫥窗的展示呈現，現代博物館的展示更朝多元化發展，例如增加模型、視聽設備、多媒體互動遊戲的展示手法，啟發觀眾的思考與反饋能力，引領觀眾從多重感官的參觀體驗，產生愉悅的學習經驗。 (三) 自導式、探索式的教育觀眾可以依照自己的興趣選擇展覽或是博物館提供的教育活動，為此博物館提供導覽機、學習活動單或是導覽服務，鼓勵觀眾們動手操作或是體驗相關服務，讓觀眾在此過程中，建立自我知識架構。 (四) 臨場的、實物體驗的教育以具體三度空間的實物景觀、情境與復原遺跡的歷史重現方式，讓觀眾猶如身歷其境般的感受過往歷史情景或自然樣貌，如：大英博物館重組復原希臘古廟、美國戶外博物館重現十九世紀農村生活。另外運用現代科技，營造聲光效果與逼真的演示劇場，如：國立自然科學博物館的「立體劇場」、「太空劇場」和「鳥瞰劇場」。這些具備臨場、實物體驗的活動場域，能帶給觀眾獨特的學習經驗。 (五) 生活化的教育現代博物館在教育活動設計上，能關注參加者的認知與經驗，因此所設計的活動也與觀眾的生活經驗或是熟悉的事物相關，如：美國的老史德村博物館會讓參加者通過角色扮演、烹調品嚐、玩遊戲、動手做等活動，體驗 1830 年代與現今生活的不同之處，引導參加者更加認識週遭生活。 (六) 資訊化、電腦化的教育. 7.

(17) 在現代科技發展蓬勃下，博物館教育資訊化與電腦化已成為必然的趨勢。透過電腦網路，可以協助推廣博物館教育和進行資訊交流，進而在減輕人力負荷的情況下，提昇服務品質。觀眾可經由語音導覽機、互動式展示、數位資訊光碟、博物館網站、Kiosk 多媒體導覽機，靈活運用博物館資源。近年來許多博物館也紛紛成立社群專頁與民眾互動，時常更新訊息以及活動資訊，拉近彼此之間的關係。 (七) 扮演知識寶庫及學習中心的教育博物館蒐藏並維護各種珍貴文物或是傳統技藝展品，並透過展覽、教育活動或研習傳達給觀眾，因此博物館有如知識寶庫，提供有興趣的民眾，使用這些資源。 (八) 反應社會需要、促進社會發展的教育博物館作為非制式化的大眾學習機構，透過展覽或活動，提供觀眾對館方展示議題思考與探索，而這些是學校無法傳授的，因此博物館扮演著社會教育的角色。 Falk, Koran & Dierking(1986)對於博物館教育所提之觀點，敘述如下(引自王啟祥，2008)：（一）博物館是一個提供觀眾自由選擇參觀目標的環境（二）博物館學習環境通常是非評量性的和非競爭性的（三）博物館並非一般化的學習環境，是有益且能支援特定領域學習。（四）博物館屬於全民教育，在年齡、社會地位或動機方面，均具有異質性。（五）博物館鼓勵團體學習，大多數博物館內的參觀活動是高度社會互動的。綜上所述，博物館擁有豐富的館藏資源，並能提供多元的展示樣貌，符合民眾終身學習需求。而此特質，亦讓學校教師對博物館有更多期待，將博物館. 8.

(18) 視為延伸課程設計的重要場地。故本研究希冀能從博物館的展示場域，讓學生得到在學校較難獲取的實物體驗機會，同時藉由學校、博物館學習場域的切換，刺激學生開放學習思維與提高學習興致，以故事情境鷹架教學加深、加廣學生的參觀學習經驗。. 貳、兒童認知發展與博物館學習認知心理學主要理論架構為訊息處理模式，將人類視為主動的訊息處理者，探討以個人感官從接受訊息、貯存訊息、提取訊息到運用訊息等不同階段所發生的事，因此認知心理學也被稱為訊息處理心理學。以博物館學習觀點而論，必須先引發觀眾好奇心和興趣，鼓勵觀眾主動運用感官對整體環境提供的明確訊息與刺激做出反應，並能持續保持注意力，完成認知學習的歷程(錢萬儀，2004)。學者張美珍於 2000 年，以認知發展架構為根據，整理出博物館觀眾的認知學習模式，如圖 2-1 所示：吸引觀眾的注意引發好奇心. 博物館展示. 感官接. 短期. 長期. 資訊獲得. 與教育活動. 受刺激. 記憶. 記憶. 與運用. 觀眾的期望、注意力的持續. 圖 2-1 博物館觀眾認知學習模式註：資料來源引自張美珍(2000)，頁 40。. 9.

(19) 瑞士心理學家 Piaget 的認知發展理論，特別強調數理邏輯能力的發展，因此在科學教育的應用上，佔有重要的影響(黃湘武，1980)。Piaget 認為認知結構是個人因心理上的適應需求，而與環境交互作用所建構的知識系統。Piaget 將兒童的認知發展劃分為四個主要階層(Piaget＆Inhelder,1969)。 (一) 感覺動作期(Sensorimotor period ) 自嬰兒出生到大約兩歲，其認知能力只能利用感官或動作與外界發生交互作用。此時期的重要目的，在於發展物體恆存概念以及動作基模的分類、對應與組合。 (二) 前運思期(Preoperational period) 大約自二歲至七歲，此階段是幼兒使用表徵語言與符號的開始期，並以自我為中心。思考多依賴物質環境中的實際事物，因此思想方式仍未成熟，只能解決真正能看到、聽到、接觸到的經驗，但無法做邏輯性的推理與不可逆性思考，缺乏量的守恆概念。 (三) 具體運思期 (Concrete Operational period) 大約自七歲至十一歲，此階段兒童開始具備逆向思考能力，能對具體問題做出合理的邏輯推理與解決，如守恆、可逆、移轉、序列、分類等觀念。但仍受限於具體形式，只能用具體事物之操作來協助思考，如果缺乏實際情境的支持，就無法產生抽象的思考與模擬。 (四) 形式運思期 (Formal Operational period) 大約自十一歲以後的青少年，此階段青少年感覺到具體操作思想的局限性，因此開始嘗試形式化推理，運用已知事實，或是某種可能的結果假設，進一步做具有假設與歸納的抽象思考。. 10.

(20) 美國認知心理學家 Bruner 提倡發現學習，強調僅傳授知識並不適合完整的教育，鼓勵兒童自行探索、發現、推理、解決問題，確認既有知識與新學習的連結，進而培養好奇心，並享受學習結果的快樂。Bruner 的內在自我探索，是學習中最具有價值的一部分，科學博物館的展示設計及教育規劃深受其理論影響(錢萬儀，2004)。Bruner 提出的表徵系統論，將學習分為三個發展階段，認為學童應由具體到抽象、簡單到複雜、由動作表徵期至符號表徵期循序漸進學習，終而得到完整的知識(引自魏明通，1997)。 (一) 動作表徵期(Enactive Representation period) 指三歲以下幼兒，此階段幼兒倚賴操作或動作認識瞭解周圍的世界，即「由做中學」的經驗，獲得知識。 (二) 形象表徵期（Iconic Representation period）指個體透過知覺留在記憶中的心象，或照片圖像來瞭解事物，即「由觀察中學」的經驗，獲得知識，相當於 Piaget 的前運思期。 (三) 符號表徵期（Symbolic Representation period）指個體運用語言、文字等抽象的符號系統來瞭解和表達事物，即「由思考中學」的經驗獲得知識，相當於 Piaget 的形式運思期。綜上所述，本研究對象為國小四年級學童，屬於 Piaget 認知發展之具體運思期，並且正要邁進形式運思期階段。此階段兒童發展特質，需倚賴實際情境支持，以具體事物之操作做邏輯思考。「科學探索」展示區互動展示模型的陳列規劃，符合其情境支持，就 Bruner 提倡之發現學習概念而論，能讓學童在動手操作的探索過程中，建構其知識與觀念，並且享受學習結果的快樂。. 11.

(21) 參、博物館互動展示的教育意涵科學教育在過去學校教育裡，較偏重於知識性背誦，然而在現代教育變革下，啟發思考的操作學習以及解決問題的推演能力也是培育孩子成長的重大指標。博物館學者 Hein(1999)表示，一般觀眾對展示的興趣關乎於個人經驗，而對與本身經驗無關的展示很難產生興趣，為此成功的展示必須能創造新經驗。為推動科學普及化，科學中心以教具式的互動展示，強調「動手做」的互動體驗，讓觀眾從中了解科學知識，為大眾樂於親近的學習機構(陳芊卉，2012)。然而創造出參觀者經驗，可以倚賴參與遊戲式學習的模式，經驗產生的本身就是學習的過程，同時也是遊戲的過程。觀眾參與式展示就是結合遊戲與學習的新模式，所以現代博物館無不期望能以參與式展示提高展示績效（漢寶德， 2000）。學者于瑞珍（1997）提出現代科學博物館的學習特徵應包括下列四項： (一) 動手做/互動式的學習方式吸引觀眾注意力，並鼓勵做中學，在嘗試錯誤中，體會到發現事實的價值。 (二) 運用多重感覺器官的學習運用多重感官刺激提供參觀者不同形式的學習 (三) 從遊戲中學習兒童最理想的學習行為發生在遊戲當下，透過遊戲可引導觀察和實驗技巧的發展，有助於科學概念的探索和創造力的提昇。 (四) 提供人際互動的學習環境博物館的學習經驗常發生在社交環境中，尤其是親子間的互動。由此可見互動性展示提供觀眾豐富有趣的場域，讓觀眾樂於走進展區探索學習。對本研究來說，「科學探索」展示區強調動手操作，藉由動態模型讓觀眾. 12.

(22) 接收到多重感官刺激，並在愉快的探索氛圍中獲得啟發或深化科學概念，符合博物館互動展示的教育意涵。. 肆、博物館學習評量博物館為非制式化學習機構，亦為指標性之象徵。其教育價值與功能的實踐程度，逐漸成為社會大眾重視的檢視要求(王啟祥，2008)。歐美國家在近 10 年來已經開始重視觀眾學習的表現評估，並要求博物館提出績效證明。其中英國在近年所推行的通用學習成果模式（Generic Learning Outcomes,GLOs），經過長期發展已發展地相當完整，並推行至英國許多地區的博物館，作為博物館教育活動實踐其理論的探討依據（塗國欽，2012）。 GLOs 模式為英國萊斯特大學博物館學研究所設立的博物館與藝廊研究中心(RCMG)於 2001 年接受英國博物館、圖書館與檔案館委員會（The Museums Libraries and Archives Council, MLA）委託，進行一項「學習效果研究方案」（Learning Impact Research Project, LIRP），目的在於發展與測試一套可以評量觀眾在博物館等非制式學習機構的「通用學習成果模式」（ Generic Learning Outcomes,GLOs），用來檢測博物館觀眾學習(劉婉珍，2011)。 GLOs 通用學習成果模式共分為五個構面向度（王啟祥， 2008 ； Hooper-Greenhill，2007），如圖 2-2 所示：. 13.

(23) 增進知識與理解增進技能. 行動、行為的改變和進步. 態度與價值觀. 樂趣、啟發與創造力. 圖 2-2 GLOs 通用學習成果模式資料來源：Museums, Libraries and Archives Council, 2008.Retrieved from http://www.inspiringlearning.com/toolstemplates/genericlearning/. 就 GLOs 模式架構而言，仍保留傳統教育中認知、情意、技能三類教育目標與內容。然而亦可發現，英國博物館界企圖以此為目標出發，涵蓋認知學習、行為主義、社會文化和建構主義等學習理論，建立一套適合博物館觀眾學習成果的評量模式(王啟祥，2008)。蔡海廣(2013)認為，GLOs 模式對國內博物館教育人員而言，有很大的助益，可幫助館員們在規劃教育活動時，了解觀眾各面向的學習所得。GLOs 通用學習成果模式之各向度內容彙整(王啟祥，2008；周璟筠，2011)，如表 2-1 所示: (一) 增進知識與理解（Knowledge and Understanding）包含學習新知與原有知識的新用法；可能是發展特定領域知識與理解的增加或了解跨領域的關聯性；此外也包含發現更多如何運用博物館、檔案館、圖書館的資訊。. 14.

(24) (二) 增進技能（Skills）意指知道如何做，技能的增加通常來自於做事情所得到的經驗結果。運用想像力也可被視為技能，尤其是與移情作用和創造力之間產生關聯性。增進技能的層面包含智力技能、資訊管理技能、基本技能、情感技能、社交技能、肢體技能、溝通技能等。 (三) 態度與價值觀（Attitudes and Values）對自身、其他人事物或世界的看法、觀念及見解的轉變，並重新檢視自己過去堅持的價值觀。 (四) 樂趣、啟發與創造力（Enjoyment,inspiration,creativity）學習過程的樂趣能引發學習動機，當學習是愉悅的，它自然就會變得容易，有時候還會給學習者帶來驚喜。學習者可以自己掌握方向步調與聚焦在自己的學習上，在過程中更可提升創造力，此成果必須由學習者的描述中判別。 (五) 行動、行為的改變和進步（ Activity,behaviour,progression）有進一步的學習行為或行動，就是學習者的學習成果。包括學習者如何衡量、處理他們的生活，如工作、學習或是家庭社區。表 2-1 GLOs 通用學習成果模式向度與內容向度   Knowledge and Understanding     增進知識與理解. 細項暸解事物學習新事實或資訊賦予事物意義深化過去的理解了解博物館、圖書館、檔案管理如何運作關於特定主題的知識或理解，或是不同主題間建立連結. 15.

(25) 表 2-1 GLOs 通用學習成果模式向度與內容(續) 向度增進技能 Skills. 細項   . . . . 態度與價值觀 Attitudes and Values. 知道如何做能夠做新的事物智識技能（閱讀技巧、批判性及分析性的思考、推理性的看法、衡量各式的證據、做判斷）資訊管理技能 (找尋及運用資訊、使用資訊管理系統、評估資訊) 社交技能（接觸人群、分享、認識他人、結交朋友、友善待人、介紹他人、記得朋友名字、對他人表現關懷、團隊合作）. . 溝通技能（能用寫出、表達、傾聽等進行溝通）肢體技能（跑、跳、操作等）.        . 有感覺、知覺、觀點對自我的看法對其他人事物、世界觀點的改變同理心、容忍的能力移情作用動機提升對機構的態度，例如:博物館、圖書館經驗中的正、反面態度. 16.

(26) 表 2-1 GLOs 通用學習成果模式向度與內容(續) 向度. 細項. 樂趣、啟發與創造力  Enjoyment,inspiration,creativity      行動、行為的改變和進步 Activity,behaviour,progression.     . 感到愉快、有趣感到驚奇有創新思考或行動引發創意進行探索、實驗與操作被啟發了解其他人在做什麼了解其他人想做什麼了解其他人做了什麼進一步學習的行為或行動在工作、學習、家庭或社區等情境生活的改變. 資料來源：王啟祥（2008）、“More about the GLOs.” By Museums, Libraries and Archives Council,2004.Retrieved from http://www.inspiringlearning.com/toolstemplates/. GLOs 通用學習成果模式開發至今，逐漸受到國內博物館學者探討與研究。其五大向度結構，不僅可協助規劃者檢視課程規劃之不足，亦可作為檢視實施成果的評量依據。為此，本研究採用此學習成果評量模式，作為博物館參觀學習成果問卷之參照設計，希望能藉此了解學生學習成果的影響程度。. 17.

(27) 第二節故事情境教學壹、情境學習理論的內涵 Brown,Collins & Duguid（1989）提出情境學習論的觀點，探討情境對於學習的重要性，強調知識為學習者與情境互動下的產物，並且深受活動、文化與社會脈絡影響，因此知識是在情境中建構，不能與情境脈絡分離的。（引自朱則剛，1994）。換言之，情境是以學習者為主體，在與情境互動中主動探索操作與經驗學習，而此情境必須架構在真實的活動中。主張情境學習論的學者認為，知識應同時具備「知識的習得」與「知識的應用」兩種認知歷程（鄭晉昌，1993），唯有在真實的活動裡「做中學」，才能讓學習者在多次的學習體驗後，獲得知識遷移概念，將所學知識技能應用到類似的問題情境中。在此學習歷程中，特別需要學習者之間的互動支持與交流，透過「合作學習」模式，由成人或能力較強的同儕協助，為學習者搭蓋「鷹架」以做為主動參與的更高層次學習，並在小組討論的過程中釐清問題疑惑，共同學習與共享知識。情境學習在教學設計上須賦予豐富的學習環境，如戶外教學、故事或真實化的參觀訪問，透過操作性的探索、小組研究、角色扮演、腦力激盪等方式，提供機會讓學生去經歷、思考，將所學事物意義化（陳智康，2007）。學者朱則剛（1994）提出四項情境學習論教學設計的參考原則，敘述如下： (一) 提供豐富的學習環境以真實環境中的問題或範例，引導學習者從多個角度評估訊息，以發展知識的轉化。 (二) 鼓勵發展同儕合作學習使學習者透過同儕間的合作討論，澄清問題價值，獲取知識的真正意涵。. 18.

(28) (三) 找出可適用於各種內容的學習工具適用的學習工具可幫助教師發展教學內容，協助學習者在探索中建構意義。 (四) 設計彈性化的學習訊息訊息意即學習活動，學習活動設計必須具有彈性，才能符合學習者需求。學者徐新逸（1996）探討情境學習八大組成要素，敘述如下： (一) 故事以故事為情節的生活經驗，為人類學習的主要源由。故事有助於我們探索新事物，並提供我們易於記憶的架構。（二）反省情境學習不僅提供學習者建構學習經驗的機會，更容許反省思考的空間。（三）認知學徒制藉由示範、指導、反省、說明、探索的指導方式來傳達學習概念，乃是讓學習者透過真實活動與社會互動的方式。（四）合作學習合作學習可協助情境學習達到收集不同解題策略、扮演不同角色、克服學習概念迷思、提供互助之技巧四大功能。（五）指導教師在情境學習中的角色為合作者和引導者，給予適度的引導，幫助學生主動建構學習。（六）多重練習練習可使學習者漸漸地脫離指導而能單獨作業（七）闡明學習技能讓學習者能明瞭其思維及解題之過程，使其能自我釋義於他人。. 19.

(29) （八）科技應用科技工具的應用，可增加學習資源的廣度、深度及變化性，提供學習者親自參與之經歷與臨場感，有助於增進學習動機。本研究所設計的情境除了在參觀前使用數位故事繪本作情境引導之外，更透過博物館的真實情境場域，讓學童在「科學探索」展示區中釐清感官錯覺的問題，進行實際操作與小組合作學習，討論找出解決策略，最後再透過故事創作，將獲取的科學概念意義化。. 貳、故事教學的內涵故事教學主要以故事形式作為內容設計、方法的教學活動，兒童透過故事情境解決問題，建構自我與價值觀，在此同時也能沈浸在故事情境中，活化想像與創意思考（陳智康，2007）。因此，教師可將學生的先備經驗、興趣、生活經驗融入想像的故事情節中，運用故事教學提供學生有別於傳統教授模式的開放式學習，引發學生對學習的新奇感，增強其學習注意力。學者黃雲輝（1979）認為故事有其教育意義，教師適度的選擇故事題材，可使兒童對優良事蹟產生崇拜心理。透過故事情節的鋪陳，可幫助兒童增廣見聞並且增進處事能力與待人態度。善用故事共讀技巧，可提升兒童語言能力、促進彼此間的同儕情誼和加強兒童閱讀能力與注意理解力。Dasilva (2001)及 Flack (1997)皆認為，學生可從圖畫書的封面及插圖提供的線索，預測故事的發展，再利用圖畫書進行圖文創作，使學生分享同儕之間的想法，甚至以故事內容製造問題解決的情境，如此就可提供學生應用創造力的機會。美國著名的說故事家 Baker（1987）認為故事對兒童的價值意義重大，故事分享亦是一種經驗的分享。教學者可利用故事傳遞文學價值或支援課程，從中增長兒童傾聽的技巧、創造兒童的想像力、. 20.

(30) 幫助兒童洞察人類的行為並延續民族的文化傳統，故事教學同時帶給說故事者和兒童無限的歡愉。然而不同年紀的兒童因身心發展階段不同，喜歡的故事類型亦有不同。在劉藹華(1975)的研究中提到，三到六歲的兒童喜歡會講話動物的故事，但故事不宜太長，情節最好能一再重複；六到九歲的兒童想像力豐富且好奇心旺盛，喜歡聽有關自然現象和動物生活的故事；九到十二歲的兒童則喜歡聽關於現實生活世界人與事的故事。就青少年而言，對於故事性以外的人物刻畫、語文的美妙等已懂得欣賞。故事教學方法方式頗多，林筠菁（2005）整理各學者（邱翠珊，2004；蔡玉蓉，2003；柯華葳和幸曼玲，1996）論點，總結七項進行故事教學的方法，敘述如下： (一) 朗讀按照書中的文字逐字逐句讀，朗讀可以是老師出聲將故事準確、完整地念讀給兒童聽，也可以請兒童自己大聲朗讀。 (二) 導讀當孩子在閱讀時，如果遇到不懂的文字或字義，大人可給予提示解決兒童閱讀的困難。其順序安排是：預測、示範、證實、自我修正。 (三) 獨立閱讀讓孩子自動自發，閱讀再閱讀，讓孩子將閱讀視為極其自然的活動。 (四) 討論雙方透過溝通、思考、表達的過程，參與討論的人能由不同觀點來檢視議題，彼此在分享和衝突中解決問題，並且接納別人的想法。關於師生互動的討. 21.

(31) 論方式，有雙方積極互動、教導式互動、表演傾向的互動模式。教師可以透過討論，了解孩子對故事主題的理解能力與思考的深廣度。 (五) 故事網為較高層次的思考理解方式，利用概念組織圖，讓孩子以圖像方式重新回憶故事，以「視覺」釐清各種觀念，可刺激孩子對相似相異、因果關聯、人物角色與故事理解，加深孩子對故事的認識。 (六) 應用媒體除了使用口語和肢體動作語言來傳遞故事之外，還可適時加入一些媒體輔助說故事活動增加吸引力，如：偶具、圖片、電視、電子白板…等。運用道具、媒體說故事，可以幫助孩子記憶與連貫情節，更可加深孩子的感官接受力和理解力。 (七) 延伸活動藉由延伸活動的設計，可使整個閱讀活動統整起來。例如：角色扮演、畫畫、戲劇、改寫或創作故事、舞蹈、偶戲、好書分享…等，讓孩子專注於活動當中，完整體驗整個故事。本研究將綜合以上諸位學者觀點，設計符合中年級學童身心發展之故事情境教學，並活用故事教學方法，串聯起博物館參觀行程的前、中、後活動。促使學童在所營造的故事情境中，主動探索博物館資源，享受同儕合作樂趣，完整體驗博物館學習。. 22.

(32) 參、故事結構故事結構源自於 1900 年代，由人類學家分析民間傳說演變而來，他們發現即使文化和地區性有所差異，人們在述說故事或書寫時，都遵循一種很類似的結構模式，內容大多包括：主角、問題或衝突、主角試圖解決問題的經過以及結局，後來這些元素被稱為「故事結構」（陳姝蓉、王瓊珠，2003）。Roth（2000）指出故事結構為個體早期在接觸語文活動或材料時，發展出的一種故事感。這種故事感會逐漸儲存為長期記憶的心理架構，此架構可以協助個人組織在日常生活中所經歷的各項事件。作者可運用隱喻的方式，傳達在故事情境下所要表達的主題知識、價值觀與情感。孩子隨著事件發展的脈絡，在精心安排的時空背景與角色刻劃下，走進所營造的故事情節世界，幫助孩子擴展生活經驗、啟發品格教育、釐清價值觀等多元成長(方淑貞，2003)。溫至帆（2011）整理眾學者觀點，提出故事結構的四項基本要素，敘述如下： (一) 主題為作者想要傳遞的核心價值，主題呈現方式有兩種，分別為「暴露式」、「隱藏式」。「暴露式」採用明喻法，以對話方式呈現或直接說明主題；「隱藏式」採用暗喻法，讀者必須從故事情節中取得線索，從而省思(蔡尚志，1992)。 (二) 場景為故事的基本架構，場景呈現故事發生的時間與地點，如：故事角色的時間年代、文化背景、生活方式與地理環境(林銘徽，2001)。 (三) 角色為故事的靈魂人物，可以是實像的動植物生命體或無生命的物品事物，也可以是虛構想像的東西。故事角色有主、配角之分，透過交流互動，建構出故事情節(張月美，2006)。. 23.

(33) (四) 情節有如故事發展的路線圖，描述連串的事件發展順序(周文敏，2004)。為從頭至尾的故事內容，由開端、發展、高潮、結局所組成。開端主要描述故事的緣起，並引發後續的衝突與困難；發展則是由一連串事件組成，描述衝突與困難演變的過程；高潮是故事最精華的地方，能讓讀者產生喜怒哀樂的情感；結局的到來，將人物、事件結果做最後描述，故事主題也於此時完整地顯露出來(張月美，2006)。故事結構教學策略中最常使用的，就是利用故事圖幫助學生以具體圖像的方式，將故事中的重要元素組織起來，讓學生在舊有的認知基模上，有順序的了解閱讀材料（Foley, 2000）。而故事圖除了幫助學生從視覺圖象線索中，組織故事結構，完成後的故事圖更可做為結構線索，協助學生再次重述故事（王瓊珠，2010）。 Staal 於 2000 年利用故事圖元素，發展出一種適用於故事結構教學法–故事臉(Story Face)。Staal 認為故事臉是容易建構與記憶的，學生可將故事結構元素連結至高辨識的臉部圖形部位上。教師根據學生的年齡及能力發展，進行故事臉上的部位調整，如：因應事件多寡，嘴巴圈圈數也會有所不同；故事建構策略不同，可以增加耳朵與頭髮部位。透過檢視故事臉，可引導學生以書寫或口頭方式重述故事，有利於學生對故事脈絡的記憶與理解。此外，故事臉強調發現式合作學習，教師為學生提供有意義的故事情境，鼓勵他們主動參與討論，共同合作完成故事結構。Staal 還指出故事臉提供敘事文寫作的完整架構，有助於學生思考寫作以及大綱的釐清，提升其寫作能力（杜叔娟，2012）。故事臉為一完整臉型，由眼、鼻、口組成，雙眼分別代表背景與主角；鼻子代表故事面臨的問題；嘴巴代表故事發生過程與結局，如圖 2-3 所示：. 24.

(34) 圖 2-3 故事臉示意圖(Staal, 2000). 考量本研究學生目前認知發展階段，本研究決定以故事圖的「故事臉」教學策略，讓學生在有限的課程安排中，借助「故事臉」圖像化學習以及合作學習的特質運用，更有效率地完成參觀教學中的故事理解與重述。. 第三節鷹架學習理論壹、鷹架理論的內涵鷹架最早概念源自於蘇俄心理學家 Lev Vygotsky 的認知發展理論。 Vygotsky(1978)認為學習者有兩個發展層次，分別是「實際發展層次」(Real Level of Development)和「潛在發展層次」(Potential Level of Development)。「實際發展層次」指學習者能依自己實力獨立解決問題的水準；「潛在發展層次」指在教學者或能力較強之同儕引導或合作學習下，學習者所能表現的水準。兩層次間. 25.

(35) 的差距，即是學習者的「近側發展區」(Zone of Proximal Development)，簡稱 ZPD。基於 Vygotsky 的「近側發展區」概念，Wood、Bruner 與 Ross (1976)具體提出「鷹架」一詞，意指教學者、成人或較有能力的同儕，藉由語言和符號等基本工具，提供學習者所需的暫時性學習支持，讓學習者能有更高層次的心理能力成長，當學習者的認知基模可容納更多資訊，進而產生更多的參與行為，暫時性學習支持會漸漸撤離，轉變成模糊的提示或建議，讓學習者最後在沒有任何協助的情況下，獨力完成自己的學習活動。換言之，鷹架教學如同蓋房子，教學者提供支持，協助學習者勇往向前，建構新能力。當學習者能力增加後，鷹架就要適時逐漸移開，將學習責任轉移到學習者身上(溫至帆，2011)。因此，鷹架行為就是隱喻學習如同建築物興建的過程，學習者如同建築物，積極建構自己；社會環境如同必要的鷹架或支援系統，協助孩子勇往向前，建構新能力(林令雯，2008)。為此鷹架教學，必須符合學習者本身已具備的能力層次，所提供的學習內容必須難易適中，過於困難會引發學生疑惑，過於簡單無法引起學生的學習興趣。教學者一般會採取引導、線索與非完整解決的方法作為內容設計，而不會讓學習者根據完整的解決方案進行學習 (Hartman, 2002)。良好的鷹架可幫助學習者在學習中，找到最適合自己的學習方式， Bruner,Ross 和 Wood (1976)認為鷹架具有六個功能，敘述如下： (一) 引發學習動機鷹架提供認知、情感互動。認知方面，讓學習者有機會表達、分享所理解的部分，激發學習參與感；情感方面，教學者給予學習者口頭支持與讚美，肯定學習者的努力，激發學習挑戰度。 (二) 學習活動引導. 26.

(36) 透過明確的學習目標，讓學習者專注於學習任務中而不分心。 (三) 減少學習負擔教學者先將學習內容系統化分析，明確給予導引線索，讓學習者可以專注於教學活動或任務，以避免學習困惑與干擾。 (四) 聚焦學習重點教學者採取不同的方式幫助學習者聚焦，並強調學習任務中的關鍵特點，藉以指出學習者與學習目標間的差距。 (五) 掌控學習挫折協助學習者調適學習挫折，並且給予幫助，賦予學習者成功經驗。 (六) 問題解決示範教學者設法以學習者立場，示範解決問題的可行方式，讓他們能加以模仿與理解，降低其學習不確定性。. 貳、鷹架來源類型與引導策略在教學活動中，可提供不同類型的鷹架支持，減低學習者對複雜任務的負荷。缺少鷹架支持可能會妨礙學習者自我調節，無法達到近側發展區的最高頂點（韓宜娣，2010 )。根據鷹架的來源，陳定邦（2003）將鷹架分為教學者鷹架、同儕鷹架，到了 2004 年 Davis & Miyake 更提出了以科技工具作為學習鷹架的概念，敘述如下： (一) 教學者鷹架 McArthur、Stasz 與 Zmuidzinas（1990）提出以教學者為主的鷹架教學方式，透過教學中互動的對話，鼓勵學習者進行主動的反思，並進行討論以建構. 27.

(37) 觀念。常見的教學者鷹架有直接教學、討論、示範、練習、提問、提示或指引、澄清、回饋、嘗試錯誤、鼓勵與讚美等方式。 (二) 同儕鷹架由一個有能力的同儕作為鷹架，運用合作學習的方式互相支援，透過分享以及討論如何解決問題的方式，進行同儕間的觀摩學習。Jones 與 Carter(1998）提出常見的同儕鷹架有口語中介、解釋、分享隱喻與類比。 (三) 學習工具鷹架透過科技提供除了傳統的書籍、講義、學習單等紙本以外的學習工具，隨著科技融入教學的互動設計，引導學習者進行認知改變與技能進步。McLoughlin （2002）提出學習鷹架的類型有定向（說明學習目標）、指導、指出關鍵、任務支持、專家調整、概念鷹架、後設認知鷹架、程序性鷹架、策略性鷹架等。周淑惠（2005）透過鷹架概念，歸納出六項引導策略，敘述如下： (一) 回溯鷹架重新回憶舊經驗，共同建構集體印象與記憶，並且營造主題氣氛，幫助學習者沈浸於主題探究中。 (二) 語文鷹架透過語文引發學習者思考與推理，語文鷹架可分為二個層面，一是師生對話的「言談鷹架」，一是書面文字的「讀寫鷹架」。 (三) 架構鷹架提供學習者思考或活動的範圍，使之有探討焦點，讓學習者能更容易進入學習狀況。 (四) 同儕鷹架. 28.

(38) 藉由小組活動，同儕間互動刺激討論進行觀摩學習，由能力強的引導其他同儕。 (五) 示範鷹架教學者適度在教學中進行引導，讓學習者能建構正確概念。 (六) 材料鷹架運用多元材料，使學習者透過多元學習達到學習目標。本研究中的鷹架指「故事情境教學」的引導，在科博館參觀前，透過數位故事繪本的輔助，引導學生建構四年級上學期「奇妙的光」單元的延伸學習「感官錯覺」概念；接著進行科博館參觀，藉由同儕合作進行任務分派活動，並適時給予協助；最後在參觀後，撤離教學者鷹架，由小組合作自行完成結合「感官錯覺」概念的故事接龍活動，以檢視學生實際學習狀況。. 29.

(39) 第三章研究方法本章主要分為六節，第一節為研究對象，第二節為研究場地，第三節為研究設計與架構，第四節為研究流程，第五節為研究工具及資料處理，第六節為故事情境鷹架教學參觀模式設計。. 第一節研究對象本研究之研究對象為臺中市某國民小學之四年級學生，該校四年級共有七個班級，編班方式採常態方式編班，從中取 A、B 班級各為 24、25 人，分別作為此次參觀活動的實驗組與控制組。由於 A、B 班各自有 2 位、1 位同學並未參與參觀博物館的活動，因此將三位學生資料由研究中剔除，所以最後參與研究人數實驗組為 22 人、控制組 24 人。本研究採用該校 102 學年度第一學期自然與生活科技學習領域學期平均成績，實驗組為 86.95 分、控制組為 86.58 分，進行獨立樣本 t 檢定後發現兩組差異未達顯著（p = .88），可知兩個班級學生在自然與生活科技學習領域起始能力並無顯著差異，故以此兩班進行實驗研究。. 30.

(40) 第二節研究場地壹、研究場地介紹本研究場地為國立自然科學博物館「科學中心」之「科學探索」展示區，「科學探索」展示區是一個完全與觀眾產生互動的展示區，不但能帶給觀眾一些自然科學的有趣現象，更希望觀眾從互動式體驗過程中有所啟發，尋找可能尚未獲得解答的問題，並能舉一反三地應用於日常生活中。有關「科學探索」展示區的展品，大致上分為四大類型：全像術攝影、感官錯覺、混沌科學、物理科學。科學探索展示區展品位置圖，如圖 3-1 所示。(資料來源：國立自然科學博物館). 圖 3-1 科學探索展示區展品位置圖. 31.

(41) 貳、教學內容相關展品介紹本研究以「科學探索」展示區內的「感官錯覺」主題，作為搭配學校自然與生活科技領域四年級上學期康軒版「奇妙的光」單元之銜接課程，進行博物館參觀教學，並嘗試將自然與生活科技領域和藝術與人文領域互相結合，希望透過學習領域統整的方式，讓學生更加容易瞭解抽象的科學知識。教學內容相關展品總表，如表 3-1 所示：表 3-1 教學內容相關展品總表編號. 展品. 1. 天使柱. 2. 立體影像. 展品圖像. 32.

(42) 表 3-1 教學內容相關展品總表(續) 編號. 展品. 3. 錯覺屋. 4. 水球透鏡. 5. 流明幻覺. 展品圖像. 33.

(43) 「科學探索」展示區內的「感官錯覺」主題展現一些觀眾所熟識的簡單幾何線條與其周遭所構成的圖案，在靜態或動態時，都會因每個人的成長過程中所累積的智識與經驗差異，而對這些展示有「交錯」的不同感受。有關這些人類感官的錯覺展示，都是科學、藝術與心理的美妙結合。 (一) 天使柱當你注視某一物體時，周圍的區域會成為背景而被忽略掉。決定什麼是形像、什麼是背景，完全是依照你的主觀意識而定，這些柱子和中間的黑影，會使你的認知顛倒。首先你看到的形象是柱子，然後看到的形象是「天使」的輪廓，這種現象是形像與背景的錯覺所造成的。 (二) 立體影像這個展示結合二維空間平面的影像，使你產生三維空間的立體感覺，正愚弄著你的大腦。當你凝視一個物體時，左右兩眼各自從略為不同的角度看它的形狀。你的大腦把這兩個影像結合起來，產生前後差距的立體感覺，讓你看到三維空間世界。當你戴上紅綠鏡片時，每個鏡片會讓相同顏色的影像穿透，並過濾掉另一個顏色，好像左右眼睛，從略為不同的角度看到的影像一樣。你的大腦每天都在結合左右眼睛所看到的不同影像，產生立體的感受。 (三) 錯覺屋平常你的常識經驗告訴你，依據觀看物體時所形成的「視角」大小，可用來判定物體的大小，所以離你較近的物體視角較大，你因而覺得物體較大；反之離你較遠的物體視角較小，因而覺得物體較小。根據平日你的視覺經驗，兩. 34.

(44) 眼觀看物體時，所形成的「視角差」，可讓你判定物體距離你的遠近和立體圖像。也是憑藉著你平日的經驗，物體所在依照周圍背景可襯托出物體比例上的大小。所以你看到在本錯覺屋，兩個大小不同的窗戶所出現同一人像時，會感受到大小差異的震撼。 (四) 水球透鏡水球像一個透鏡，光經過水球後，會在另一側聚焦成像。 (五) 流明幻覺此展示中，雖然紅色和藍色的光棒，明暗交替地閃爍，但是它們並沒有改變位置。你的視覺將這些靜態的影像結合起來，並把這些閃光合理化，而造成一種運動的幻覺，叫做「幻動」。 (以上資料來源：國立自然科學博物館科學探索區簡介、展品說明面板). 第三節研究設計與架構壹、研究設計本研究欲探討在參觀科博館時導入故事情境鷹架教學，對國小四年級學生在感官錯覺概念的學習成效以及學習成果之影響。本參觀模式分為參觀前、中、後三階段進行，參觀前階段以故事情境鷹架教學建立學生先備知識；參觀中階段學生進入科博館「科學探索」展示區，利用教師設計之參觀手冊，分組合作完成故事謎題發想；參觀後階段回校進行故事創作與活動分享。. 35.

(45) 本研究為準實驗研究法，使用不等組前後測設計方法，選取國小四年級兩班學生，一班為實驗組，施以故事情境鷹架參觀教學法，一班為控制組，施以傳統參觀教學法，實驗設計如表 3-2 所示：表 3-2 故事情境鷹架參觀教學之準實驗研究設計組別. 前測. 實驗處理. 後測. 實驗組（故事情境鷹架參觀教學法）. O1. X1. O3. 控制組（傳統參觀教學法）. O2. X2. O4. 說明： O1 和 O2 為前測項目：在進行教學實驗前，以自編之「感官錯覺」知識測驗卷為實驗組及控制組學生進行施測。 X1 和 X2 為實驗處理：實驗組進行故事情境鷹架參觀教學法，控制組則進行傳統參觀教學法。 O3 和 O4 為後測項目：在進行教學實驗後，以自編之「感官錯覺」知識測驗卷和依據 GLOs 通用學習成果編制之「感官錯覺」學習成果問卷為實驗組及控制組學生進行施測。. 36.

(46) 貳、研究架構本研究之自變項、共變項、控制變項與依變項架構，如圖 3-2 所示：自變項實驗組：故事情境鷹架參觀教學法共變項實驗組：學生「感官錯覺」知識前測成績控制變項. 依變項. 1.教材內容. 1.「感官錯覺」知識測驗. 2.教學時間 3.教學者 4.評量工具. 自變項控制組：傳統參觀教學法共變項實驗組：學生「感官錯覺」知識前測成績. 圖 3-2 故事情境鷹架參觀教學之研究架構. 37. 2. 「感官錯覺」學習成果問卷.

(47) 第四節研究流程本研究的實施流程分為研究準備階段、研究實施階段、研究分析階段，如圖 3-3 所示：. 研究準備階段. 擬定研究主題與目的文獻探討. 博物館互動式展示學習. 故事情境教學. 鷹架學習理論. 研究設計參觀前前測(感官錯覺知識). 研究實施階段. 故事情境鷹架參觀教學活動. 參觀後後測(感官錯覺知識). 「感官錯覺」學習成果問卷. 研究分析階段. 資料處理與分析. 結論與建議. 圖 3-3 研究流程圖. 38.

(48) 第五節研究工具與資料處理本研究欲探討在參觀科博館時導入故事情境鷹架教學，探討國小四年級學生在參觀科博館「科學探索」展示區前後的感官錯覺學習成效，以及學生在參觀科博館後的學習成果影響。故本研究所採用的研究工具包含感官錯覺知識測驗卷、感官錯覺學習成果問卷，並且以 SPSS v12.0 中文版作為統計分析軟體，採取成對樣本 t 檢定、獨立樣本 t 檢定、單因子共變數分析三種統計方式作資料處理。. 壹、感官錯覺知識測驗卷為了解學生在科博館參觀活動中的知識性認知表現，研究者於參觀活動前後，實施研究者自編「感官錯覺」知識測驗卷進行前測、後測，作為評鑑學生在此參觀活動所習知能，以作為知識獲得之依據。（一）預試測驗編製 (1) 內容關聯效度分析本研究之知識測驗卷編製，先根據教學活動的設計理念與參觀展品的科學相關概念，以布魯姆(Bloom)的雙向細目表加以分類，透過雙向細目表之分析，了解自編之試題是否在此參觀教學活動設計範圍內，如表 3-3 所示：. 39.

(49) 表 3-3 知識測驗卷預試試題雙向細目表教學內容概念. 記憶. 理解. 合計題數. 題號一、4 一、9 一、1 一、5 一、2 一、3 一、6 一、7. 題號天使柱二、1 4 (圖地反轉) 三、1 立體影像二、2 4 (空間知覺) 二、3 錯覺屋二、4 4 (大小恆常性) 三、1 水球透鏡二、6 5 (聚焦成像) 二、7 三、2 流明幻覺一、8 二、8 4 (視覺暫留) 二、5 一、10 註：三、1 考題，兼具「天使柱」、「錯覺屋」相關概念分類，故總題數為 20 題。 (2) 專家效度分析在題目施測前，邀請兩位任教自然與生活科技及三位任教八年以上之國小教師進行審查，使題目更適切於四年級學生，故具有專家效度；接著選取非參與研究的數名四年級學生試讀題目，以確定文句題意符合國小四年級學生的程度。（二）預試與分析預試試題共計 20 題，每題以 1 分計算，滿分 20 分，未答或錯誤答案者不予計分。本測驗以五年級四個班級學生進行預試，樣本共計 103 份，依據測驗所得分數分別進行試題難度、鑑別度及信度分析。. 40.

(50) (1) 難度與鑑別度分析本研究採用極端組分析，難易度估計值不得大於.95，也不得小於.05；鑑別度最好在.30 以上(吳明隆，2013；施宇珊，2007)。經預試後，刪除難易度、鑑別度不足之試題，如表 3-4 所示：表 3-4 知識測驗卷預試難度與鑑別度分析表題號. 難度. 鑑別度. 說明. 一、1. 0.818181818. 0.30303. 保留. 一、2. 0.756060606. 0.24545. 刪除. 一、3. 0.656060606. 0.44545. 保留. 一、4. 0.983333333. 0.03333. 刪除. 一、5. 0.545454545. 0.42424. 保留. 一、6. 0.674242424. 0.34848. 保留. 一、7. 0.866666667. 0.26667. 刪除. 一、8. 0.71969697. 0.43939. 保留. 一、9. 0.85. 0.30000. 保留. 一、10. 0.736363636. 0.40606. 保留. 二、1. 0.137878788. 0.20909. 刪除. 二、2. 0.721212121. 0.37576. 保留. 二、3. 0.634848485. 0.66970. 保留. 二、4. 0.801515152. 0.33636. 保留. 二、5. 0.6. 0.80000. 保留. 41.

(51) 表 3-4 知識測驗卷預試難度與鑑別度分析表(續) 題號. 難度. 鑑別度. 說明. 二、6. 0.85. 0.30000. 保留. 二、7. 0.883333333. 0.23333. 刪除. 二、8. 0.801515152. 0.33636. 保留. 三、1. 0.751515152. 0.43636. 保留. 三、2. 0.475757576. 0.68485. 保留. 本研究之實驗組、對照組前後測，即採用修訂後的知識測驗卷。而進行後測時，會將前測之題目順序調換，再予與施測。 (2) 信度分析預試結果經過信度分析後，取得 Cronbach’s ɑ 係數為.716，符合內部一致性。. 貳、感官錯覺學習成果問卷為探討學生在參觀科博館後的學習觀感獲得，研究者參考英國博物館、圖書館與檔案館委員會所委託發展的通用學習成果評量模式(GLOs)，配合科博館「科學探索」感官錯覺區，並請博物館學專家檢視編制而成的感官錯覺學習成果問卷。此問卷共 20 題，共五個向度分別為「增進知識與理解」、「增進技能」、「態度與價值觀」、「樂趣、啟發、與創造力」、「行動、行為的改變或進步」，問卷以李克特(Likert)的五點量表圈選作答，如表 3-5 所示：. 42.

(52) 表 3-5 學習成果問卷分析表 GLOs 向度增進知識與理解. 增進技能. 題號 1. 細項. 我能在博物館複習學過的知識. 學習新事實或資訊. 2. 我能在博物館學到學校沒教的新事物. 學習新事實或資訊. 3. 這次參觀活動讓我對「視覺」學習單元有更深化過去的理解多的認識. 4. 參觀完五個展品，我能自己舉例說明「為什賦予事物意義麼眼睛會產生錯覺」。. 5. 1. 這次參觀活動讓我發現「讓眼睛產生錯覺」關於特定主題的知識或理的有趣現象。解，或是不同主題間建立連結。這次參觀活動讓我知道博物館的學習資源知道如何做. 2. 在參觀活動中，我會親自觀察展示設施。. 3. 在參觀活動中，我能和同學團隊合作。例社交技能如：解決操作展品時，遇到的問題。在參觀活動中，我能和同學互相討論，並聆溝通技能聽他們的想法。參觀活動後，讓我對「為什麼眼睛會產生錯動機提升覺」的學習更有興趣。. 4 態度與價值觀. 問卷內容. 1. 智識技能. 2. 參觀活動後，我發現博物館的展示比想像中對機構的態度還有趣。. 3. 這次參觀活動讓我對在學校學過的知識了解更多、更感興趣。. 43. 經驗中的正面態度.

(53) 表 3-5 學習成果問卷分析表(續) GLOs 向度樂趣、啟發與創造力行動、行為的改變和進步. 題號 1. 問卷內容. 細項. 我對操作展品感興趣. 感到愉快、有趣. 2. 在參觀活動中，我會親自操作展示設施。進行探索、實驗與操作. 3. 參觀活動後，我學習到能用不同方法學習有創新思考或行動「為什麼眼睛會產生錯覺」。參觀活動後，我能在繪畫上發揮創意。引發創意. 4. 1. 我願意跟他人分享今天的參觀活動，推薦了解其他人在做什麼親友來參觀博物館。. 2. 參觀活動後，讓我回家後想多了解有關「讓眼睛產生錯覺」的相關資訊。. 3. 今天參觀博物館後，可能影響我未來學習進一步學習的行為或行動方法的改變。. 4. 有機會的話，我想再來參觀博物館。. 44. 進一步學習的行為或行動. 在工作、學習、家庭或社區等情境生活的改變.

(54) (1) 信度分析在信度方面，研究者先於科博館科學中心「科學探索」展示區，做 104 位學生的預試，取得 Cronbach’s ɑ 係數為.884，具高可信度。各分量表之 Cronbach’s ɑ 係數表，如表 3-6 所示：表 3-6 學習成果問卷 Cronbach’s ɑ 係數表分量表名稱. Cronbach’s ɑ 係數. 增進知識與理解. .653. 增進技能. .730. 態度與價值觀. .688. 樂趣、啟發與創造力. .600. 行動、行為的改變和進步. .671. 總量表係數. .884. (2) 效度分析在效度方面，取得科博館科教組主任的指導修正，並請非參與研究的數名四年級學生試讀題目，以確保問卷內容設計與文字語意是否合適於研究對象。. 45.

(55) 第六節故事情境鷹架參觀教學模式設計壹、參觀教學活動架構本研究所設計之控制組參觀教學活動共有六節課 240 分鐘，以「感官錯覺」為主題，分為班級教室教學及科博館「科學探索」展示區參觀活動。班級教室教學安排於第一、二、五、六節；科博館「科學探索」展示區參觀活動安排於第三、四節。實驗組 A 班，施以故事情境鷹架參觀教學法；控制組 B 班，施以傳統參觀教學法。表 3-7 參觀教學活動架構表節次. 實驗組 A 班. 控制組 B 班. 第一節. 「參觀前」. 「參觀前」. 第二節. (1)「感官錯覺」知識前測. (1)「感官錯覺」知識前測. (2)以故事情境鷹架教學建立學生 (2)以傳統教學建立學生感官錯覺感官錯覺先備知識。先備知識。. 第三節. (3)科博館行前說明「參觀中」. (3)科博館行前說明「參觀中」. 第四節. (1)分發博物館參觀手冊，請學生 (1)分發學生參觀筆記，方便學生發想故事謎題，完成博物館參觀做註記，完成博物館參觀學習。學習。. 第五節. 「參觀後」(第五、六節). 「參觀後」(第五節). 第六節. (1) 完成故事接龍與分享. (1)參觀分享. (2) 完成「感官錯覺」知識後測； (2)完成「感官錯覺」知識後測；「感官錯覺」學習成果問卷. 46. 「感官錯覺」學習成果問卷.

(56) 貳、參觀教學活動設計本研究所設計之故事情境鷹架參觀教學，分為參觀前、中、後三階段。「參觀前」運用回溯鷹架策略，以光概念圖片引發學生學習動機，接著運用語文、材料鷹架，以電子白板、自編數位故事繪本等科技工具，和學生分享「冒險博物館」故事，並且進行科學概念提問，故事結束後展示故事臉視覺圖像，做為架構、示範鷹架，引導學生了解故事創作架構；「參觀中」運用同儕、材料鷹架，將學生分組進行科博館參觀活動，完成參觀手冊內需與展品科學概念相關之故事謎題發想，並利用「冒險博物館」故事架構，更替原故事臉之主角、事件以進行參觀後的故事接龍創作；「參觀後」回校，撤離教學者鷹架，由小組合作自行完成結合「感官錯覺」概念的故事接龍活動「冒險博物館 2」，以檢視學生實際學習狀況。表 3-8 故事情境鷹架參觀教學活動教案教學單元教學設計者設計理念. 跨用領域 (1)能力指標. 感官錯覺教學年級四年級洪敬婷教學時間六節課(240 分鐘) 本課程之設計理念在於透過故事情境鷹架教學，安排科博館戶外參觀教學之參觀前、中、後課程活動。從課室教學「光」概念的先備知識架構，從而延伸引導學生在科博館互動展區中，以動手操作的探索模式，了解感官錯覺的概念與應用。 (1)自然與生活科技領域、(2)藝術與人文領域 1-2-1-1 察覺事物具有可辨識的特徵和屬性。 1-2-3-2 能形成預測式的假設。 1-2-5-2 能傾聽別人的報告，並能清楚的表達自己的意思。 4-2-1-1 瞭解科技在生活中的重要性。 5-2-1-1 相信細心的觀察和多一層的詢問，常會有許多的新發現。 5-2-1-2 能由探討活動獲得發現和新的認知，培養出信心及樂趣。 5-2-1-3 對科學及科學學習的價值，持正向態度。 6-2-1-1 能由「這是什麼？」、「怎麼會這樣？」等角度詢問，提. 47.