國立台東大學幼兒教育系 碩士班碩士論文
指導教授：陳淑芳 博士
科學閱讀與探究經驗對幼兒力與運動 相關想法之影響
研 究 生：蘇育萱 撰
中 華 民 國 九 十 九 年 七 月
國立台東大學幼兒教育系 碩士班碩士論文
科學閱讀與探究經驗對幼兒力與運動 相關想法之影響
研 究 生： 蘇育萱 撰
指導教授：陳淑芳 博士
謝 誌
『寫論文是無法單打獨鬥的，是需要大家一起完成的』在 2007 年 9 月搭火 車來到了好山好水的台東，經過了三年的寒暑，論文終於圓滿了，這都要感恩許 多人幫忙成就這段因緣。
首先要感謝指導教授陳淑芳老師，在撰寫論文的過程中，給我不少寫作上 的指導，接著是感謝所有教過我的教授們，有你們的引導，讓我在這些日子來獲 益不少，另外，感謝我的口試委員江淑卿老師與熊同鑫老師，在百忙之中撥空指 導，給予我的論文許多寶貴的建議。
感謝在這段日子以來，陪著我在低溫中早出晚歸協助攝影，以及幫忙我完成 所有研究資料的千慈學妹，總是當我救火隊的助理--美莉學姐，幫忙處理系上事 務的助理-翠玉、安邦、韻琦，感謝一起為論文打拼的同學：總是會給我驚喜的 于婷、烹飪手藝超棒的雅琳，在煩悶的日子裡用食物滿足了大家的胃、在每次我 需要教學現場時，二話不說幫到底的秀敏、行動論文格式指引的銘珊、常幫我釐 清條理的美琴、總是給我打氣的志忠、瑜纓、宥任。還有身為我的楷模的：玉嫻 學姐、怡欣學姐、學娥學姐、巧雲學姐、依琦學姐、雅文學姐.…..等，以及總是 在相遇時給予我及時鼓勵的莉琳、淑媛、婉如學姊、慧馨學姊、小熊學妹、佳玲 學妹、巧旻學妹、婉宜學妹、多多學妹….等.、以及為學程一起打拼的學弟妹們，
感謝你們。此外，還要感謝大學引導我進入幼教領域的老師：劉智燕老師、周秋 香老師，以及綠園春暉社的各位夥伴們一直幫我打氣，還有一起拼研究所的朋友 --曉婷、若綺。
我能成就這段因緣，我最要感恩的是給予最堅強支持的親人--爸爸、媽媽和 妹妹，總是在我遇到困難時給我正向的力量並幫我祈福，以及經濟上的支柱，讓 我能專心完成論文。
因為有你們，論文得以完成，將畢業的喜悅分享給所有幫助我、鼓勵我的親 人以及良師益友們，感恩你們。
蘇育萱 于 2010 夏 台東
科學閱讀與探究經驗對幼兒力與運動 相關想法之影響
作 者 ： 蘇 育 萱
國 立 臺 東 大 學 幼 兒 教 育 學 系 碩 士 班
摘 要
本研究目的為探究科學圖畫書導讀與相關的探究活動後對幼兒的力與運動 相關概念改變之影響。本研究對象為 45 名 5 至 6 歲幼兒，共分為三組：實驗組 一、實驗組二、控制組。研究方法採用不等組前後測設計，以「幼兒力與運動相 關概念訪談問卷」為評量工具，活動設計共進行六週，實驗組以一系列力與運動 相關書籍為導讀材料，並在閱讀後進行相關的探究活動方式；實驗組二則以一系 列力與運動相關書籍為導讀材料，並以討論的方式進行；控制組只進行前後測訪 談，並無進行任何活動。資料分析有：「幼兒力與運動相關概念訪談問卷」以描 述性統計與共變數分析進行量化分析、課程影音紀錄、研究者手札進行質性分析 處理。
研究結果顯示，實驗組一的幼兒在力與運動概念後測分數顯著高於實驗組二 及控制組，又實驗組二幼兒的力與運動概念後測分數顯著高於控制組幼兒，表示 在幼兒在透過科學圖畫書導讀以及相關的探究活動後，能有助於提升幼兒力與運 動相關概念。
關 鍵 詞 ： 科 學 圖 畫 書 、 探 究 活 動 、 力 與 運 動 概 念
The Influence of Science Reading and Inquiry Activity on Children’s Concept of Force and Motion
Author: Yu-hsuan Su
I n s t i t u t e o f E a r l y C h i l d h o o d E d u c a t i o n , N a t i o n a l Ta i t u n g U n i v e r s i t y
Abstract
This study is designed to research on the influence of introduction to read science picture books and related science inquiry activity on children’s concept of force and motion. 45 children aged between five and six participated in this research.
They are assigned into three groups: experimental group I, experimental group II, and the control group.
This study is conducted with Non-equivalent Pretest-Posttest Designs. A questionnaire of children’s concept of force and motion is applied in evaluation.
Research activities are held 6 through weeks. Experimental group I is given a series of picture books about force and motion as guidance, and inquiry activities are held after reading. Experimental group II is given a series picture books of force and motion and is lead to discussions after reading. The control group is given nothing but interviews before and after reading activities. Data collected from questionnaires are processed with descriptive analysis and ANCOVA. Interview materials, video recoded
information, and research journal are analyzed with qualitative methods.
The study results show that the score of experimental group I is higher than that of group II. Furthermore, the score of experimental group II is higher than the score of the control group. This shows us that through science picture books and inquiry activities post reading, children’s concept of force and motion can be enhanced.
Key word：science picture books、science inquiry activity、the concept of force and
motion目 次
第一章 緒論 ...1
第一節 研究背景與動機...1
第二節 研究目的與問題...3
第三節 名詞釋義 ...4
第四節 研究限制...5
第二章 文獻探討 ...7
第一節 力與運動概念之建構...7
第二節 科學圖畫書的特性與導讀策略...12
第三節 科學圖畫書教學運用...17
第四節 科學探究教學之理論...20
第三章 研究方法 ...23
第一節 研究設計...23
第二節 研究方法...28
第三節 資料蒐集與分析...32
第四節 研究流程...34
第四章 研究結果與討論 ...37
第一節 實驗前幼兒對力與運動概念...37
第二節 科學圖畫書閱讀與探究活動對幼兒力與運動概念之影響...42
第三節 綜合討論...51
第五章 結論與建議 ...53
第一節 研究結論...53
第二節 研究建議...54
參考文獻 ...55
中文文獻...55
英文文獻...58
圖畫書書單...59
附件一 科學圖畫書導讀問題與探究活動設計表 ...60
附件二 家長同意書 ...82
附件三 圖畫書之整體概念分析圖 ...83
附錄四 幼兒力與運動相關概念訪談問卷 ...89
附錄五 幼兒力與運動概念評分標準表 ...92
附件六 幼兒力與運動相關概念前後測之表現 ...97
表 次
表 2-1 力與運動相關研究 ...10
表 2-2 科學圖畫書導讀策略 ...16
表 2-3 科學圖畫書教學相關研究 ...18
表 2-4 探究教學之相關研究 ...21
表 3-1 研究設計一覽表 ...24
表 3-2 「奧斯卡與蟋蟀-為什麼會動？」之設計表範例...26
表 3-3 研究對象人數分配圖 ...28
表 3-4 科學圖畫書書單 ...29
表 3-5 力與運動科學圖畫書之閱讀順序 ...29
表 3-6 幼兒力與運動相關概念前後測之評分者間相關係數 ...31
表 3-7 幼兒與資料分析編碼表 ...33
表 4-1 各分項的最高平均數與整體幼兒最高平均數之描述性統計 ...37
表 4-2 各組幼兒力與運動概念前測分數之描述性統計 ...38
表 4-3 各組幼兒對各種作用力概念前測分數之描述性統計 ...39
表 4-4 各組幼兒對推力與拉力訪談內容節錄 ...39
表 4-5 各組幼兒對摩擦力訪談內容節錄 ...40
表 4-6 不同組別幼兒在「力與運動」概念前後測總分平均數與標準差 ...43
表 4-7 幼兒對力與運動概念共變數分析檢定摘要表 ...43
表 4-8 各分項共變數摘要表 ...44
圖 次
圖 2-1 力與運動概念圖 ...8
圖 3-1 研究架構圖 ...23
圖 3-2 實驗組一之流程圖 ...25
圖 3-3 實驗組二之流程圖 ...27
圖 3-4 研究流程圖 ...34
第一章 緒論
本研究旨在探討幼兒經歷科學閱讀以及探究經驗後，對於力與運動相關概念 的轉變，本章共分為三節：第一節為研究背景與動機；第二節為研究目的與問題；
第三節為名詞釋義，第四節為研究限制，以下敘述之。
第一節 研究背景與動機
2009 年在泰國第十屆亞洲物理奧林匹亞競賽，我國參賽學生獲得排名第二的 成績，令世界各國刮目相看，看起來台灣的物理科學教育似乎很成功，但是國際 競賽成績優異表現背後卻仍有些隱憂，根據 PISA2006 國際比較指出台灣學生與 OECD 國家其他學生相較下，顯示對於科學學習的信心不足（林煥祥、劉聖忠、
林素微、李暉，2008），另從台灣教育現場來看，孩子接觸正式科學教育的時間 大多在國小階段，但教育方式大多是直接給予答案，鮮少讓學生自己有動手操作 觀察的機會，雖然近年來強調以學生為中心的學習，但是大多數的科學教育還是 只侷限在一個固定空間中進行探究活動，就主動學習而言，孩子學習科學大多是 被動的（黃意舒，1996），也就難以建立對科學探究真正的興趣與自信。
基本上學前階段的幼兒對於周遭環境充滿好奇，就像是一個小探險家，隨時 隨地提出問題、探究事物運作的方式，進而仔細觀察這個世界。然而，長久以來 許多成人認為科學知識太艱澀是幼兒無法瞭解的，許多的幼教老師面對幼兒發出 的好奇訊息常是輕描淡寫的帶過，有的老師讓幼兒依老師的規劃進行探索獲取相 關物理知識，而較少以自我思考、探究與討論，甚至有些老師擔心自己科學知識 不足或是對孩子科學概念發展不清楚，盡量避免設計科學相關課程（林達森，
2005；周淑惠，2003；Jill de Kock, 2005），這是幼兒科學領域需要開發與進一步 成長的部分。
陳淑芳等人（2004）認為「幼兒科學教育的目標在引導幼兒觀察各種自然現 象和物理現象，以及對其變化產生好奇、探索的興趣，進而學習科學探究的方法 和態度，奠定將來進入正式科學學習系統之良好基礎。」此外，黃意舒(1996)認 為科學教育的基本作法不在於知識的灌輸，而是提供幼兒探索自然、觀察及實驗 的經驗，並引發幼兒自動自發的表現及表達，從經驗的累積而發展出解釋抽象現
象的能力，以及科學探究的精神。
因此，研究者認為，幼兒教師在為幼兒設計科學課程時，應以幼兒興趣出發，
並提供結合各種相關現象的探索實驗活動，讓幼兒可以自動自發從具體操作中去 建構自己的知識。關於幼兒對於物理活動知識的建構，Kamii & DeVries(1999)從 皮亞傑的理論中整理出物理知識活動不是用來教導或『發現』科學知識，而是幼 兒自己操弄物體之經驗並理出頭緒再建構而成，從而提出幼兒物理經驗的建構是 透過操弄與觀察後，由從許多現象中加以抽象化而成。
近年來，隨著科學教育向下扎根的普遍認知，童書出版市場中科學圖畫書的 質與量均有大幅增加的趨勢，且以精裝本以及彩色印刷居多，而圖畫書編排變化 大吸引孩子自由閱讀於文字與圖像，提高孩子的學習興趣（陳美智，1995）。
因此，家長認為科學圖畫書的主要功用可以幫助孩子學習科學新知，其次是 增進孩子對自然科學的知識與興趣（方麗芬，2000），許多老師和家長在教導幼 兒科學時，也會應用大量的科學圖畫書或相關參考書籍，進而也出現了關於科學 圖畫書分析研究（林玲遠，1999；陳玉金，2004），與科學圖畫書教學與導讀策 略的相關研究（陳家璇，2005；吳秋蓉，2007；洪藝芬，2007；蘇慶珍，2007；
何映虹，2008；林怡欣，2009），但是科學圖畫書不像教科書有嚴謹的編審流程，
撰寫方式多以編譯為主，約占了 91%，而翻譯的科學圖畫書是否能在傳達科學知 識，也同時顧及本土的文化層面，且翻譯者多非為自然科學出身（陳美智，1995；
方麗芬，2000），因此過度倚賴坊間出版品進行科學教學，有時反而造成不佳的 效果；根據 Kamii&DeVries(1999)等人的論點，物理活動知識需要透過幼兒觀察 對物體的行動、物體的回饋、進而自我組織建構科學知識，所以幼兒是否能夠從 閱讀科學圖畫書直接獲得物理活動知識，仍有待進一步探討。
『力與運動』在幼兒的生活中時常出現，像是用手推拉物體、穿不同材質的 褲子溜滑梯……等等，但是力是無法直接觀察，無法感覺觸摸，對於幼兒瞭解力 與運動的初始概念為何？特別是力與運動方面的研究，大多數都是探討國小以上 的學童，綜合上述之動機，本研究擬透過閱讀科學圖畫書及相關探究活動經驗，
來探討幼兒如何建構力與運動的物理知識。
第二節 研究目的與問題
基於以上動機，本研究之研究目的與研究問題，具體敘述如下：
一、研究目的
1、探討科學圖畫書閱讀與探究活動對幼兒的力與運動相關想法改變之影響。
2、探討科學圖畫書閱讀對幼兒的力與運動相關想法改變之影響。
二、研究問題：
1、科學圖畫書閱讀對幼兒力與運動相關想法改變的影響為何？
2、結合科學圖畫書閱讀及探究活動對幼兒力與運動相關想法改變的影響為 何？
三、研究假設
本研究以不等組前後測設計，探討實驗組一、實驗組二及控制組三組在後測 的三項分測驗是否存在顯著差異，以共變數 ANCOVA 進行資料分析，研究假設 為：
2-1 實驗組一、實驗組二與控制組的幼兒在力與運動相關概念之「推力」後 測分數有顯著差異。
2-2 實驗組一、實驗組二與控制組的幼兒在力與運動相關概念之「拉力」後 測分數有顯著差異。
2-3 實驗組一、實驗組二與控制組的幼兒在力與運動相關概念之「摩擦力」
後測分數有顯著差異。
第三節 名詞釋義
一、科學圖畫書
科學圖畫書舉凡適合學齡前以及學齡期的兒童閱讀，且圖畫書中的圖片文字 可以傳達給讀者正確的科學概念與能力，而圖畫書依科學主題可分許多類別，如 生命科學、物理科學、天文學、地球科學等等，而本研究中所指的科學圖畫書為 書中含有『力與運動』主題相關概念的科學圖畫書。
二、力與運動
凡是能改變物體的運動情形或形狀的作用稱做『力』，而『力』又可分成兩 類，一類為『接觸力』兩物體藉由接觸而彼此作用，如：拉力、推力等，另一類
『超距力』為兩物體相距一段空間而彼此作用，如：磁力，因研究對象為大班幼 兒，因此，本研究的力與運動的範圍包含定義如下
（一）推力
『推力』使物體用力往前或往外產生運動，物體運動方向與施力者呈相反的 作用力。
（二）拉力
『拉力』作用力的方向牽引著物體運動，物體運動方向與會逐漸接近施力者。
（三）摩擦力
『摩擦力』因物體與接觸面造成阻礙物體運動的力，其力通常與物體運動方 向相反(例外：走路)，其力之大小與正向作用力大小、接觸面性質有關，阻止物 體前進的摩擦力為動摩擦力，使運動中物體減速的為靜摩擦力。
（四）運動的範圍
物體的位置和方位的變化稱為運動，而運動的方式又可分為平移運動和轉動 運動，平移運動是指物體沿著直線做移動，轉動運動是物體繞著一個點轉動，還 有沿著曲線路徑運動的拋物運動。在本研究中，因顧及研究對象的認知，因此在 所探討的運動範圍鎖定在物體的直線運動。
三、探究活動
本研究之探究活動為參考建構主義，學習者是主動建構知識的，透過師生與 同儕的對話，引導幼兒動手操作去建構科學知識，並培養科學探究的能力。本研 究所使用的方式為指導式探究活動，以科學教育領域中的力與運動為主題，運用 力與運動科學圖畫書的導讀與一系列相關的活動設計，讓幼兒進行觀察、從中思 考、建構力與運動的知識與能力。
第四節 研究限制
本研究因人力、時間及園所作息的考量，在研究時間、研究對象及力與運動 科學圖畫書方面有所限制，分述如下：
一、研究時間
為了配合園所作息時間，以不干擾幼兒正常作息為主，本研究以進園或放學 時間進行研究，可能會因家長接送的關係，使幼兒遲到或是早退，造成幼兒對概 念有些微的影響。
二、研究對象
為了維護研究品質，加上研究者人力以及時間有限，只能蒐集兩組的研究資 料，使得研究對象數較少，因此，本研究所得之結論僅作參考，不宜過度推論。
三、力與運動科學圖畫書的選擇
本研究中的科學圖畫書從圖書館、實體書店、網路書店蒐集而來，但力與運 動的書籍較少，又為了符合幼兒的閱讀興趣及能力，因此，圖畫書的選擇更少，
只能從有限的書籍中，挑選符合本研究的用書。
第二章 文獻探討
本研究在探討幼兒經歷科學閱讀以及探究經驗後，對於力與運動相關概念的 轉變，本章將以文獻作為基礎，共分為四節，分別為第一節為力與運動概念之建 構，第二節為科學圖畫書的特性與導讀策略，第三節為科學圖畫書教學運用，第 四節為科學探究教學之理論。
第一節 力與運動概念之建構
依據教育部制訂幼稚園課程標準六大領域中的『常識』領域，其中自然科學 教學的內容指出『動力與機械』之目的為使幼兒明瞭簡單的動力、機械及日常應 用的物質與人類生活的影響，而陳淑芳等人（2004）在幼兒基本科學能力指標研 究 II 中幼兒科學認知範圍有：（1）物理科學（物質的特性、物質的變化、力與 運動）；（2）生命科學（生物的特性、生物成長變化、生物生活環境）；（3）地球 科學（水、空氣與土壤、氣候、天空）。根據研究顯示，幼兒科學概念之建構是 從過程中獲得探究、觀察、想像等技能，最後學得學習的態度，像是好奇、注意、
專注、合作等等（黃意舒，1998）。再者 Kamii & DeVries（1999）等人亦提出幼 兒物理知識的活動，可算是學前幼兒科學所涵蓋的內容之一，而物理知識活動並 不是灌輸幼兒科學概念，而是給幼兒操弄物體、觀察物體的機會，以此建立相關 科學物理的活動，所區分的活動類型有可分為：
1、物體的運動-力學
幼兒操弄物體使之運動，有拉、推、滾、踢、跳、吹、吸、拋、擺、扭、丟 等等，操弄行為與物體反應要有相關，且要有立即性的，才能使幼兒建立關連性。
2、物理的變化
經由幼兒操弄後，物體本身會產生明確的變化，幼兒易於觀察到變化的差 異，以及物體規律的反應，藉以瞭解其關連性。
3、中間型活動
這類活動像是浮沈、磁鐵吸東西等等，幼兒需要有組織的觀察，才能正確歸 納出物體的物理特性。
從上可知，幼兒學習物理活動主要以生活經驗為主軸，活化日常生活中所能
觀察到的現象，雖然在幼兒時期就會接觸到力與運動的相關課程。但是生活在都 市化的幼兒較少接觸大自然，因此幼兒常以自己的認知概念來解釋看到的現象
（蔡春來，2003），其中不乏含有錯誤的迷思概念，因此從相關研究發現，幼兒 到了小學階段對於力與運動仍然存有錯誤的迷思。
依據文獻顯示指出，力與運動的正確認知應是指：力的種類有接觸力與超距 力兩種，一類為『接觸力』兩物體藉由接觸而彼此作用，如：拉力、推力、摩擦 力等，另一類『超距力』為兩物體相距一段空間而彼此作用，如：磁力。而在兩 物體的界面相接觸下，有相對運動的趨勢或有相對運動時，有平行於接觸面而與 運動方向相反的抗拒力出現，這種抗拒力即為『摩擦力』。摩擦作用不只是在固 體與固體之間，在固體與流體、以及流體與流體間亦有摩擦作用。當兩物體間有 相對運動時，稱為『動摩擦力』；若兩物體間只有相對運動之趨勢而無運動時，
稱為『靜摩擦力』。摩擦力的作用是非常複雜的，但是兩個物體間彼此作用卻是 遵循簡單的定理：（1）摩擦力大小與接觸面積有關，（2）摩擦力大小與接觸面積 大小無關（3）摩擦力大小與兩物體接觸面的正向力成正比（楊之明，2005；蔡 承志譯，2006）。
圖 2-1 力與運動概念圖 物體
力與運動
推力 拉力 摩擦力
接觸力
垂直運動 水平運動
運動快慢 運動方向 運動快慢 運動方向
接觸面
接觸面大小 光滑程度
研究者由文獻資料發現，相關研究大多以晤談法為主要的研究方法，研究 對象多以國小到國中階段，較少以學齡前的幼兒為主要研究對象，且研究多以 摩擦力的迷思概念為主，因此本研究以學齡前幼兒為本研究的對象。
陳義勳（1994）研究使用晤談法訪問了國小高年級學生，結果顯示國小高 年級學生認為騎車上坡較吃力，是因為上坡時摩擦力較大。
彭泰源（1998）先利用封閉式問卷測驗國小五年級十班，共 377 人，接著 選出前後測顯著的班及進行觀察以及晤談，研究結果顯示（1）學生認為摩擦力 是定值，推不動物體是因為施力比摩擦力小；（2）靜止的物體是沒有摩擦力，
物體運動時才有摩擦力。（3）施力大於物重，才能使物體移動。
林組明（2002）從國小六年級六個班級中，ㄧ班隨機抽出十名，共六十名 學生，利用晤談法發現學生對摩擦力的另有概念有：（1）摩擦力只存在固體之 間，氣體與液體皆沒有摩擦力；（2）物體移動距離長短時，會影響摩擦力；（3）
物體受推拉力時，摩擦力會增進運動的速率，但物體沒有移動的話就沒有摩擦 力；（4）摩擦力的方向與物體運動方向相同；（5）摩擦力的方向與施力的方向 相同；（6）物體重量會影響摩擦力。
陳素蓉(2002) 採用個別晤談法，從桃園縣一所國小低年級各班亂數抽取 10 名，共 60 名學童，發現低年級學童有以下的另有概念：（1）力只能使靜止的物 體運動或是加快，不能使物體運動變慢以及靜止；（2）運動方向即是力的方向；
（3）即使不再施力，仍有力存在，使物體產生運動；（4）力會隨著運動而慢慢 耗損，最後會用光而使得運動停止。
楊之明（2005）抽取國小中高年級學生男生 15 名，女生 17 名，利用晤談 法，發現學生主要的迷思概念類型有：（1）摩擦力的來源：摩擦力的方向與拉 力方向相同、靜止不動的物體不會產生摩擦力、移動快的物體，摩擦力較小、
物體重量的大小，會影響摩擦力大小、會以重量考慮正向力。（2）接觸性質的 關係：光滑的地方，完全沒有摩擦力、接觸面積大小的物體，會影響摩擦力大 小、只要有接觸，就會產生摩擦力。（3）摩擦力與材質的關係：沙紙吸住了鐵 塊，所以產生了靜摩擦力、相同材質的物體間，沒有摩擦力產生、表面乾燥的 物體、摩擦力與物體重量有關、物體的軟硬會影響摩擦力大小。
表 2-1 力與運動相關研究
研究者 研究方法 研究對象 研究結果 陳義勳
（1991）
晤談法 國小高年級 國小高年級學生認為騎車上坡較吃 力，是因為上坡時摩擦力較大。
彭泰源
（1999）
封閉式問 卷、晤談
國小五年級 十班，共 377 人
（1）學生認為摩擦力是定值，推不動 物體是因為施力比摩擦力小。
（2）靜止的物體是沒有摩擦力，物體 運動時才有摩擦力。
（3）施力大於物重，才能使物體移 動。
林組明
（2002）
晤談法 國小六年級 六班中，ㄧ 班隨機抽出 十名，共六 十名
（1）摩擦力只存在固體之間，氣體與 液體皆沒有摩擦力。
（2）物體移動距離長短時，會影響摩 擦力。
（3）物體受推拉力時，摩擦力會增進 運動的速率，但物體沒有移動的話就 沒有摩擦力。
（4）摩擦力方向與物體運動方向相 同。
（5）摩擦力方向與施力方向相同。
（6）物體重量會影響摩擦力。
陳素蓉 (2002)
個別晤談法 桃園縣一所 國小低年級 各班亂數抽 取 10 名，共 60 名學童。
（1）力只能使靜止的物體運動或是加 快，不能使物體運動變慢以及靜止。
（2）運動方向即是力的方向。
（3）即使不再施力，仍有力存在，使 物體產生運動。
（4）力會隨著運動而慢慢耗損，最後 會用光而使得運動停止。
續表 2-1 楊之明
（2005）
晤談法 國小中高年 級學生男生 15 名，女生 17 名
（1）摩擦力的來源：摩擦力的方向與 拉力方向相同、靜止不動的物體不會 產生摩擦力、移動快的物體，摩擦力 較小、物體重量的大小，會影響摩擦 力大小、會以重量考慮正向力。
（2）接觸性質的關係：光滑的地方，
完全沒有摩擦力、接觸面積大小的物 體，會影響摩擦力大小、只要有接觸，
就會產生摩擦力。
（3）摩擦力與材質的關係：沙紙吸住 了鐵塊，所以產生了靜摩擦力、相同 材質的物體間，沒有摩擦力產生、表 面乾燥的物體、摩擦力與物體重量有 關、物體的軟硬會影響摩擦力大小。
綜合以上的研究可知，國小學生對於力與運動之迷思概念其共同點為：（1）
靜止的物體是沒有摩擦力的；（2）摩擦力僅有在固體狀態下才存在，其他在氣 體或液體中是不存在的；（3）摩擦力存在於粗糙的介面上，光滑的介面是沒有 摩擦力的；（4）物體的重量影響摩擦力的大小。既然國小學童階段針對力與運 動有以上的迷思概念，反觀學前的幼兒對力與運動的相關概念為何，則有待研 究。
第二節 科學圖畫書的特性與導讀策略
『繪本』又稱為『圖畫書』，一般又可分為童話、寓言、小說、神話、傳記、
遊記…等，繪本即是『含有圖畫的書籍』此類書即以圖畫為主，文字為輔。在 日本稱為『繪本』，在台灣又另稱為『童書』，圖畫書有別於純文字書籍，是以 簡單的文字敘述及單純的主題內容，配合精美、訊息豐富的插圖來呈現，對於 第一次接觸書籍的小朋友來說，是第一次美好的懈逅（吳秋蓉，2007；潘惠珠，
2007）。
一、科學圖畫書的定義
科學圖畫書是舉凡適合學齡前以及學齡期的兒童閱讀，以精美、正確的照 片圖畫搭配簡明的文字敘述，介紹自然現象、科學知識，引發兒童的閱讀興趣 讀物（黃郁文，2001）。 科學圖畫書的目的為傳達正確的自然科學的事實與概 念，但科學圖畫書不是教科書，而是以兒童為主要的讀者，透過有趣的故事情 節和生動活潑的圖文來傳達正確的科學方法、科學態度、科學相關知識，使兒 童在不知覺的狀態下培養出具有想像力、觀察力、實驗能力，且對事物產生好 奇心的人（陳家璇，2005；陳玉金，2003；熊召弟，1996；鄭明進，1996；吳 秋蓉，2007）。
而科學圖畫書早期又另稱為科學童話、科學故事、科學小品等，其中又以 科學童話適合年幼的孩子閱讀。但與一般的圖畫書不同的是科學圖畫書具有科 學本質和知識層面的特質（李麗霞，1998；林玲遠，1999）。一般而言，在兒童 文學界很少有學者直接定義科學圖畫書，大多會將科學圖畫書歸類在知識類讀 物的一部份（林玲遠，1999；林怡欣，2009），而李麗霞（1998）認為一本優秀 的科學圖畫書應該有以下的三個特點：（1）正確性：作者必須具備正確的科學 知識，才能設計文本的表現形式。（2）啟發性：不在於灌輸多少科學知識，而 是能激發出孩子的驚奇感、好奇心，以及學習動機。（3）引導性：依據兒童的 心理，引導他們趨向科學的、有條理合邏輯的思考習慣。
『科學圖畫書』的這個名詞有很多學者試著定義，雖然定義的方式不同，
但是能有以下的共同點：就書中內容而言，以自然科學為主，並傳達正確的科 學方法、科學態度、科學相關知識為主要目的；以內容呈現方式而言，以精美、
正確的照片圖畫搭配簡明的文字敘述，來表達科學內容，就閱讀對象而言，多 以學齡前以及學齡期的幼兒為主要對象，創造出有趣的情節和生動活潑的圖文 引發兒童的閱讀興趣。
綜合以上學者對科學圖畫書的定義，『科學』是指圖畫書內容可以傳達正確 的科學方法、科學態度、科學相關知識、技能等；『圖畫書』則是指書中表現方 式是以精美、正確的照片圖畫搭配簡明的文字敘述。此外，內容編寫必須以兒 童的認知發展及生活經驗為主，使幼兒從閱讀中增進科學知識，啟發幼兒的對 科學的興趣。
二、科學圖畫書的類型
識字不多的幼兒重視圖像閱讀，因此，科學圖畫書逐漸受到了重視。而科 學圖畫書所要探討的種類及範圍包羅萬象，科學圖畫書的分類可以依以下分 類：一種為依照作家所強調的要素來分類；另一種則為依目的的分類，而依目 的的分類又可分為：著重宣揚某種觀念或呈現某個爭議性的問題，和以科學方 法和科學興趣為主要目的（陳家璇，2005）。
（一）以兒童讀物出版型態劃分
此分類法可分為科學圖畫書與兒童科學雜誌期刊兩種，科學圖畫書專指自 然科學單行本圖畫書，包含種類有交通類、動物類、植物類、天文太空科學類、
環保類、電腦電子書、地球科學類、物理化學類、工程建築類（黃郁文，2001；
洪藝芬，2007）
（二）以插畫類型劃分
以兒童為主角的科學圖畫書，是以淺顯的文字及精緻寫實的圖片來傳達訊 息，因此，科學圖畫書中的插畫是不可或缺的重要角色，而科學圖畫書的插圖 有以下幾點特色（鄭明進，1996，2002）：
（1）寫實性插畫
透過繪者使用相片、各種素材來呈現現出精密寫實的圖畫，把實物原本面 貌展現在孩子眼前，讓孩子從書中精確發現字人界生命的奧妙與神奇，
（2）細緻性插畫
科學圖畫書的插畫除了真實描繪出圖畫外，還需要細緻精密，以培養幼兒 運用敏銳的眼睛，精緻仔細地觀察自己生活周圍的事物。
（3）流程式插圖
繪者以說明性的插圖將身邊的工具、建築工程、生物成長過程，以及器具 的製造程序等等程序傳達給兒童。
（4）剖面式插畫
透過圖畫的描繪，最能夠把肉眼無法觀察的事物利用透視的方式呈現在圖 畫中，幫助孩子滿足好奇心，獲得發現的樂趣，使孩子發現很很多事物的真實 面貌，多是隱藏在其內部。
（5）漫畫式插畫
使用多格或是單幅的方式，以寫實或誇張的手法、各種材料以及不受任何 畫風限制的，用分隔的插畫來表現連慣性的變化。
（6）地圖式插畫
幼兒對『線畫』特別感興趣，幼兒也喜歡畫自己家到公園的展開式地圖，
地圖與我們生活息息相關，因此地圖式插畫的表現可以滿足孩子的興趣，從中 探索隱含的意義。
（7）圖鑑式插畫
好的圖鑑式插畫，不只是在版面上展現具有生活趣味和明確性，書籍中的 主角及生活環境與真實情境相似外，更要引起兒童翻閱下去的慾望，唯有引發 翻閱興趣，才能達到圖鑑的傳達功能。
（三）以文本類形特性
林玲遠（1999）蒐集分析國內外的評論研究，分析圖畫書中的類型、結構 與插畫，分別歸類出以下三種類型，但是科學圖畫書的劃分並不是這麽明確的：
（1）資訊型科學圖畫書
兒童天生對世界就充滿好奇心，資訊本身對幼兒具有吸引力，此類圖書有 認知圖畫書（identfication books)、概念圖畫書（concept book）、百科全書 (encyclopedia)、實驗活動書(experiments and activity books)，認知圖畫書多以學 齡前幼兒設計，透過精美的圖像，富有趣味性及比較性的說明文字，適合兒童 從圖畫書中獲得閱讀的樂趣，而概念圖畫書、百科全書則較接近一般人眼中的 工具書。
（2）故事型科學圖畫書
人人都愛聽故事，知識類讀物的作者透過事實與故事結合，可以增加 敘述的張力，好的科學故事有助於呈現一個議題的多種觀點，並且提升兒 童的閱讀興趣，進而引發兒童對科學的進取心，此類的圖畫書有：資訊圖 畫故事書（information picture storybooks）、生活史圖畫書(life-cycle books)、
照片散文（photograph essays）
（3）幻想型科學圖畫書
幻想能滿足許多難以言喻的心理需求，因此圖畫書中幻想性就特別重要，
科學家也需具備想像美好事物的能力，藉由幻想故事中的象徵與隱喻，來使科 學圖畫書跳脫只傳遞知識的功能，此類圖畫書有：資訊圖畫故事書（information picture storybooks）
綜合上述，學者針對科學圖畫書的分類類型各有不同，有的依主題內容、
有的依文本類型，或是插畫類型。而本研究將以故事型科學圖畫書為導讀圖書，
而資訊型圖畫書為輔助性圖書。
三、科學圖畫導讀策略
國內許多老師在教學過程中多元化使用圖畫書，而且深受孩子的喜愛。幼 兒在閱讀過程中，成人透過科學圖畫書給予搭建鷹架、合作學習的鷹架行為來 引導，對幼兒是很大的幫助，更可以使圖畫書有不同的表現方式以及教學成效
（蘇慶珍，2007）。
對於科學圖畫書的導讀階段，學者分為三個階段：第一階段為『導讀前』
透過圖畫書的封面及預測內容的方式引發孩子的閱讀動機；第二階段為『導讀 中』閱讀科學圖畫書的內容及教學階段；最後為『導讀後』為閱讀科學圖畫書 所進行的討論階段。對於這三個導讀階段，相關學者各有不同的看法，如表 2-2。
表 2-2 科學圖畫書導讀策略
研究者 導讀前 導讀中 導讀後
李坤珊
（1998）
1.K（Know）背景知 識：提供與生活經驗 相關性較高的書本。
讓孩子能用其背景知 識，去預測書的內 容，提高閱讀的參與 感。
2.W（What）想知道 什麼：讓孩子提出問 題，想想書上會告訴 我們什麼，又有什麼 是孩子想知道的。
3.L（Learned）學到什 麼：提問題問孩子，
例如：你最喜歡書上 什麼？你最討厭什 麼？引發孩子去回憶 去組織書的內容與結 構。
王淑娟
（2003）
展示圖書，教師不做 任何預測，讓幼兒對 書本封面進行預測，
教師對圖畫書的內容 進行提示與引導，並 且請幼兒針對人事時 地物加以組織。
教師鼓勵幼兒針對內 容表達自己的想法，
教師也可以對於不完 整的部分做補充。
蔡宜倖
（2003）
說故事與唸故事是指 將書本中的文字，是 一種溝通與藝術，完 整的唸給兒童聽，說 故事者成為故事傳達 者。
老師若能靈活運用傳 播媒體說故事，則較 能增加對兒童的吸引 力。
凡是能幫助兒童去經 歷圖畫書與自然科學 學習時的連結活動，
都可以納入延伸活 動。
甯範恬
（2004）
針對圖書的封面教師 引起學生聽故事的興 趣。教師透過唸或念 故事的方式，進行圖 畫書的引導、閱讀與 賞析。不只是把文字 完整唸給兒童聽，還 須配合故事而使用合 宜的口語及肢體語言 等。
故事討論是由聽故事 者藉由自身的經驗與 故事文本之間的交互 作用建構成的想法。
故事賞析之後的延伸 活動，其目的在於幫 助兒童回顧故事內 容、鼓勵表達兒童感 受及想法，並將自己 的生活經驗做連結。
朱伶莉
（2004）
教師佈置豐富、溫 馨、開放的圖書環 境，並對圖畫書內容 的熟悉與瞭解，如何 介紹與引導幼兒欣賞 圖畫書。
引入讓幼兒更熟悉圖 畫書的活動，並向幼 兒介紹圖畫書的名 稱、作者，猜測該書 可能發展的內容，閱 讀中幼兒有所發現圖 書內容都應被鼓勵與 討論。
閱讀完可做綜合性討 論讓幼兒說出自己的 想法，進行延伸活動 讓幼兒對圖畫書的經 驗更加多元、寬廣。
資料來源：出自洪藝芬（2007）；潘惠珠（2007）
由表 2-2 得知，教師透過佈置豐富、溫馨、開放的圖書環境，使幼兒可以 隨時暢游於書籍中，透過導讀圖畫書前的活動，引發孩子的生活經驗，利用圖 畫書的封面，鼓勵幼兒去預測書中的內容，引起幼兒的閱讀動機。在導讀中階 段的策略為讓孩子提問書中想要傳達的內容以及孩子從書中所要想知道什麼，
教師可以運用教學媒體邊導讀邊呈現圖片，在過程中，幼兒可以邊聽邊討論或 是說完再討論，最後請幼兒將故事內容加以組織。最後在導讀過後，教師透過 提問可以幫助幼兒回憶故事與舊經驗連結表達出自己的想法及感受（李坤珊，
1998；王淑娟，2003；蔡宜倖，2003；甯範恬，2004；朱伶莉，2004）。 綜合以上學者所述，雖然學者提出的導讀策略各不相同，但是所提策略對 教師在進行圖畫書教學時，做為參考與應用，針對不同科學圖畫書的類型與特 色，挑選適合的導讀策略，透過師生的互動中，幫助幼兒建構相關科學概念。
第三節 科學圖畫書教學運用
圖畫書內容豐富生動，圖文並茂，因此，有很多教師運用多元的方式進行 圖畫書教學，近年來圖畫書也運用在各種領域教學中，例如：藝術教育（林錦 鳳，2006）、生命教育(蘇黃美菊，2004；林季香，2007)、創造力（周文敏，2003）
情緒領域（陳汶沂，2007）等，結果發現均有助於提升學生在各領域的能力，
彰顯出應用圖畫書在教學方面的價值與功能。而圖畫書運用科學領域的成效，
以下就相關研究逐一做探討：
表 2-3 科學圖畫書教學相關研究
研究者 研究方法 研究對象 研究結果 陳家璇
（2005）
訪談法、量 化統計
基隆市國小三 年級學生，共 33 名
學生的提問類型多為『為什麼』原因 式問題，而非『怎麼辦』解決式問題，
但是多數提出的問題能與書中科學 議題相關，問題來源多以出於對故事 的好奇，對於自己的問題作深入省思 分析不多，多數學生喜歡以討論方式 進行提問，影響討論的最大因素為秩 序維持以及衝突處理。
洪藝芬
（2007）
單組前後測 設計
台北市國小附 幼八名幼兒，男 生五名、女生有 三名
在教學前幼兒對沙土石普遍存有迷 思，透過科學圖畫書及運用 5E 學習 環的方式有助於提升幼兒科學知識 與概念的獲得。
張晴媛
（2007）
觀察記錄、
訪談記
台東市二所私 立幼稚園大班 幼兒共計 30 人
貼近幼兒的生活經驗的圖畫書，或使 用真實之圖片或照片的圖畫書，成人 提供幼兒文字訊息的朗讀及導讀，幼 兒可出現較高階段之閱讀行為。
潘惠珠
（2007）
質性分析為 主、簡易量 研究為輔。
中大班幼兒十 二名
故事類科學圖畫書常用以引發學習 興趣；知識類或百科類用以幫助歸納 探索經驗與概念澄清。幼兒經歷教學 後對於植物結構與功能、植物成長與 繁殖、植物生活環境、及植物與人類 關係等概念均有正面的提昇。
蘇慶珍
（2007）
行動研究 高雄縣公立幼 稚園大班幼兒 共 26 位
應用完整昆蟲系列科學圖畫書教學 有助增進幼稚園主題之教學，並幫助 幼兒對昆蟲成長、食性、生活、外型 特徵之認知概念學習，有助教師科學 教學能力的提升。
潘于君
（2007）
三因子混合 實驗設計
立意取樣選取 屏東縣排灣 族，大班幼兒 18 人、小二兒 童 18 人共 36 人
透過科學圖畫書導讀對地心引力概 念層次、摩擦力與斜面的概念層次、
重心與平衡概念層次、對鐘擺概念層 次都能提升。
何映虹
（2008）
行動研究 法。
中大班年齡層 之原住民幼兒 10 人，及漢人 幼兒 20 人，共 20 人
科學圖畫書可供幼兒做大量閱讀 外，亦為課程引導的重要工具。
而幼兒幼兒較偏愛照片式呈現之科 學圖畫書，閱讀多以翻閱為主，藉由 圖片或照片的呈現自我解讀圖畫書 傳達的意義。
林怡欣
（2009）
訪談法，輔 以量化資料
36名五歲幼兒 有導讀科學圖畫書的組別月亮概念 後測分數顯著高於自由閱讀組及無 進行組的幼兒，顯示圖畫書教學有助 幼兒月亮相關概念的改變。
從上述的研究，科學圖畫書在科學領域研究方法有訪談法、質性研究法、
行動研究法、實驗設計法，涵蓋的主題有地球科學、昆蟲概念、人體概念、力 與運動等等，雖然研究方法與研究主題相當多元，但是對學習成效均有增進的 效果。此外，從研究發現教師使用科學圖畫書教學前，幼兒對於科學存有一些 迷思概念，在提問方面以原因式問題居多，問題來源多以出於對圖畫書的好奇，
而教師透過科學圖畫書為教學媒介，搭配適當的導讀策略進行討論提問引發幼 兒的思考，最後幼兒對科學知識概念有所增進。
第四節 科學探究教學之理論
一、科學探究教學
由於科學哲學觀點的演變和認知心理學的發展，使得建構主義的理念在科 學教育日益受到重視，亦是近年來科學教育工作者探討的問題，隨著認知心理 學及建構主義的興起，教學策略慢慢轉變為以學生為中心的科學探究活動，教 師僅提供各種問題情境，不直接給予學生灌輸知識，讓學生主動進行觀察，進 而提出問題，深入和聚焦某個問題，有研究顯示透過主動學習、探究，問題解 決，合作學習的方式來學習數學和科學，能激勵孩子從事調查的兒童的調查性 質的科學 (張世忠，2001；顏弘志，2004；Fleer & Beasley, 1991, 2008；Karen，
2001)。因此，在探究教學的過程中，以教師和學生所扮演的角色又可分為指導 式探究與非指導試探究兩種（張世忠，2003）。
（一）非指導式探究
學生所扮演的角色為主動積極的學習者，在思考過程中主動觀察、建立假 設並且自行蒐集所需要的資料，從個別的觀察、推論以及與其他同儕的探究中 來建構知識與能力；而教師的角色在整個過程中，只是材料的提供者以及提出 問題刺激學生思考的引導者，非指導式探究類型的教師可以採用討論的方式鼓 勵學生與同儕分享自己的推論，使其他人獲益（。
教師如需採用非指導式探究的條件，必須是學生已有多次「指導式探究」
的經驗，具備了發現和解決科學問題的技能，以及充分的科學知識。
（二）指導式探究
指導式探究兼顧了教師與學習者之間的角色，此探究方式主要目的是指導 學生學習的方法，學生在教師的指導下探究事件原因與推理，教師可在學生進 行探究過程之前或是過程之中給予指示與引導，再讓學生實際進行探究；教師 在整個學習過程中扮演的角色是控制各種事件、資料、材料等的活動領導者，
以非指導式探究相同的是，教師也可以採用討論的方式鼓勵學生與同儕分享自 己的推論，使其他人獲益。此外，指導式探究的教師所扮演引導的角色多寡，
也會因學生的角色與年齡而有所不同。
由於幼稚園的幼兒年齡較低，以及受限於研究時間的關係，因此，本研究
將使用指導式探究教學，以節省教學的時間和增進學習效果。
二、科學探究教學之應用
整理近十年來科學探究教學的相關研究，發現研究對象多以國小、國中、
高中的學生居多，僅有一篇研究對象為幼兒（陳淑敏，2002），研究領域多為自 然科學與數學領域，如表 2-4 所列，也包涵了音樂領域（林格，2008）、語文領 域（黃秋燕，2004），而研究方法以行動研究、實驗研究法居多，雖然研究主題 與方法不同，都對學習成效有增進的效果，但是其中楊連智（2007）研究顯示 接受探究的組別與接受傳統教學的組別在力學單元的學習態度未達顯著，因 此，研究者認為只有單純接受探究教學的學生，在科學概念的建構上仍會有不 足。
表 2-4 探究教學之相關研究
研究者 研究方法 研究對象 研究結果 陸美靜
（2001）
行動研究 國小三年級四班 35-38 人
實施建構教學對於學生能主動建構知 識外，還能培養學生互相尊重、彼此 幫助的人際關係。
黃鳳琴 (2001)
準實驗設計 國小五年級兩個班 級
接受建構主義教學的學童在看星星單 元中的學習成效、星星概念優於接受 一般教學，且星星概念符合科學概念 者多於接受一般教學
陳淑敏
（2002）
質性分析 國小附幼一個班級 教師以鷹架的角色了解幼兒的認知水 準，進而引導幼兒去思考所操作的事 物，反省自己的觀點，思考他人的觀 點。使幼兒能夠積極參與討論，由此 建構科學知識。
陳丁瑜
（2003）
準實驗研究 法
國中兩個班級 透過建構主義取向教學的學生在學業 成就優於一般教學。特別是對學業成 就中及低等的學生有顯著且正向的影 響。
續表 2-4 謝甫佩 洪振方
（2003）
質性分析輔 以量化
國小科學社團另年 級 29 名學生
隨著時間的增加，探究式教學有助於 提昇學生對科學的興趣、理解相關主 題之科學概念，以及獲得過程技能 李同立
黃財明 (2006)
質性分析 國小五年級 26 名 學童
透過主題探究學習方式，有助於提昇 學生對昆蟲的正確認知、觀察能力。
楊連智
（2007）
準實驗研究 法
國小五年級學童共 二班
接受探究教學模式的組別在「自然科 學習成就測驗」高於控制組
但是接受探究模式的組別與接受傳統 教學的組別，在力學單元的學習態度 未達顯著。
白佩宜
（2009）
準實驗研究 法
高中一年級學生 透過探究課程可以提升科學探究低能 力學生各向度的能力，且多數學生認 為探究課程所營造的學習環境較符合 他們的理想。
林木村
（2009）
準實驗研究 法
國小六年級四個班 111 位學生
兩組學生在聲音單元的學習成效，經 由不同的教學法教學，實驗組學生明 顯優於對照組
三、小結
綜合以上的相關研究，可以發現對於科學教學的相關研究中，有些研究者 使用科學圖畫書，而有些研究者則是採用探究教學，在科學概念方面仍有不足 之處。因此，研究者認為若教師先提供科學圖畫書的導讀，引發學生的興趣後，
接著進行討論，最後引導學生透過共同探究學習，藉由師生或同儕間的分享、
討論方式，更能建構更高層次的概念或能力。故本研究將採用科學圖畫書導讀 與指導式探究活動並行的方式進行研究，以了解幼兒在科學概念改變的情形。
第三章 研究方法
本研究旨在瞭解幼兒科學圖畫書導讀及探究活動，幼兒對力與運動相關概念 的影響，基於研究目的與動機，本章將敘述所採行的方法與步驟。全章共分為四 節，第一節為研究設計、第二節為研究方法、第三節為資料蒐集與分析、第四節 為研究流程。以下將分別敘述說明之。
第一節 研究設計
一、研究架構
本研究為了解幼兒經歷科學圖畫書導讀，以及探究活動後，對孩子在力與運 動相關概念的影響，如圖 3-1：
圖 3-1 研究架構圖
二、研究設計
幼兒的物理知識建構是需要經由親手操作、觀察，進而思考，建構相關知識，
本研究因時間與場域不同，無法符合隨機分派的要求，故採用「不等組前後測實 驗設計」，將研究對象分為三組，如表 3-1，分別為實驗組一、實驗組二、控制組，
在實驗處理前後實施個別訪談，以瞭解幼兒對力與運動的初始概念為何。
接著實驗組一與實驗組二進行科學圖畫書導讀，在導讀活動之後，實驗組一 則進行相關探究活動；而實驗組二則進行科學圖畫書討論，最後三組皆進行後
幼
兒
科學圖畫書導讀與探究活動
科學圖畫書閱讀
無進行活動
力與運動相關概念 推力 拉力 摩擦力 水平運動
測，以了解幼兒對力與運動的概念轉變。
表 3-1 研究設計一覽表
組別 前測 科學圖畫書閱讀 探究活動 後測
實驗組一 O1 A1 B2 O4
實驗組二 O2 A1 - O5
控制組 O3 - - O6
O1、O2、O3 為力與運動概念前測 O4、O5、O6 為力與運動概念後測 A1、A1 為閱讀力與運動科學圖畫書 B2 為力與運動相關探究活動
本研究的實驗處理有二：A 為「科學圖畫書導讀」，以一系列力與運動主題 科學圖畫書為閱讀材料，在研究者的帶領下，以導讀討論方式進行閱讀，其目的 探討科學圖畫書閱讀對幼兒力與運動相關概念的提升；B 為「探究活動」在科學 圖畫書閱讀時，進行相關的探究活動，其目的則為探討幼兒在科學圖畫書閱讀以 及探究活動後，對於力與運動相關概念之提升。此外，控制組的目的在了解幼兒 是否因年齡或其他因素，而有對力與運動相關概念之改變，故僅進行前後測之訪 談。
三、研究流程
本研究實驗處理有兩組，分別為實驗組一，以及實驗組二，兩組活動時間約 一小時，兩種處理分別進行 6 次，進行流程如下：
（一）實驗組一
活動探究組目的在提供以力與運動的相關科學圖畫書導讀後，藉由所進行的 相關探究活動，來建構力與運動的科學概念。本研究『實驗組一』的設計，包含 預備活動、導讀活動、探究活動、討論活動四個流程，如圖 3-2：
圖 3-2 實驗組一之流程圖
1、預備活動
預備活動約進行 5 分鐘，其目的在於讓幼兒瞭解活動準備開始，活動方式為 幼兒進入教室後，研究者播放輕音樂，讓幼兒以一個同心圓的方式坐下，在過程 中靜下心來準備進入活動。
2、導讀活動與探究活動
接著進入力與運動科學圖畫書導讀與探究活動，在過程中研究者與幼兒相互 討論，並進行相關的探究活動，而閱讀、探究活動、討論是一個循環，整本書閱 讀後進行綜合討論，討論每本書中的力與運動概念，整個時間約 40 分鐘。在研 究過程中的科學圖畫書導讀與探究活動方面，則是用「科學圖畫書導讀問題與探 究活動設計表」（見附件一）。
「科學圖畫書導讀問題與探究活動設計表」分為兩部份，第一部份為探究活 動，針對書中力與運動的相關概念，蒐集力與運動相關概念的活動，設計一系列 相關活動，以配合幼兒的認知與動作能力、人力與材料取得的考量為主要原則，
第二部份為提問問題，問題針對圖畫書的圖文所含力與運動概念，進行提問與討 論。以《奧斯卡與蟋蟀-為什麼會動？》為例，見表 3-2，這本圖畫中涵蓋的所有
預備活動
導讀活動與探 究活動
綜合討論
訪談
導
讀 探 究 活 動
訪談
提問
的概念，因此，多數活動研究者讓幼兒操作並進行觀察，少數較困難的活動由研 究者親自操作，在探究活動結束後，以提問的方式，讓幼兒發表所看到的現象，
最後與圖畫書的所涵蓋的概念為結合。
表 3-2 「奧斯卡與蟋蟀-為什麼會動？」之設計表範例
頁數 原文 圖片 可做的活動 提問的問題
P6-7 它會滾動喔 奧斯卡推了一下
物體運動的 線條
推球 球在地上滾動的
線條是什麼樣子?
(直線？曲線？) P8-9 地上長了很多
草，容易讓球變慢
球的移動線 停止
在地墊與地上 推球
球為什麼在草地 上停住了?
P10-11 試著把它拉開 奧斯卡用嘴 巴拉樹枝
拉動字典
P12-13 蟋蟀說：『把球放 在一個表面上滾 動，表面越平滑，
球就滾得越遠。』
球在小路上 直直的滾
有哪些表面是平 滑的?
有哪些表面是不 平滑(粗糙)的？
P13-15 撞到了大樹會反 彈
球撞到樹幹之 後，只會滾往不同 的方向
球撞到樹後 反彈
觀察撞球 如何改變物體的 方向？
3、綜合討論
在每次活動結束前，與幼兒討論此次所閱讀以及探究活動中所涵蓋的概念，
一方面幫助幼兒組織建構，另一方面使幼兒了解此次的活動已接近尾聲。活動時 間約 5～10 分鐘。
（二）實驗組二
實驗組二目的在提供閱讀科學圖畫書後，藉由對圖畫書中的內容進行討論，
來建構力與運動的科學概念，本研究『實驗組二』設計，包含預備活動、導讀活 動、討論活動等三個流程，如圖 3-3：
圖 3-3 實驗組二之流程圖
實驗組二的活動設計與實驗組一大致相同，如時間安排、科學圖畫書閱讀、
導讀問題等，兩組（實驗組一與實驗組二）不同於在有無進行探究活動，實驗組 二在活動進行時，研究者僅與幼兒共讀科學圖畫書，以及圖畫書的討論與提問。
預備活動
導讀活動
討論活動
綜合討論
訪談
導
讀 圖 畫 書 活 動
訪談
第二節 研究方法
一、研究對象
本研究以台東市區私立幼稚園兩個大班幼兒為研究對象，大班兩班總人數 為 45 名，園所的教學法以主題教學為主，園內幼兒有許多機會進行同儕間討論。
研究對象的取得乃經由幼稚園同意後，邀請班級老師協助發放家長同意書，
詢問家長與幼兒的意願（見附錄二），接著將每個班級的小孩分為三組，除了控 制組外，其他兩組的幼兒之分組，則以幼兒時間許可為前提進行分配，每組的人 數分配，如表 3-3 所示。
表 3-3 研究對象人數分配圖
實驗組一 實驗組二 控制組 總人數
甲班 7 9 7 23
乙班 9 7 6 22
總人數 16 16 13 45
二、研究工具
（一）力與運動科學圖畫書
研究者到台東大學圖書館、網路書店系統、各實體書店，蒐集有『力與運動』
概念的科學圖畫書，根據圖畫書的科學概念、概念完整性進行分析，去除幻想型、
具迷思概念、或概念簡略者，最後篩選出六本書。
研究者在仔細閱讀此六本書後，根據陳淑芳老師等人（2008）的研究，利用 樹狀圖呈現各書的整體結構，依頁次和情節列出書中的主要概念（參見附件三）， 書中所涵蓋的概念有：推力、拉力、摩擦力、力的作用、物體運動等向度，最後 選取六本書，作為科學圖畫書的閱讀材料，分別為：《奧斯卡和蟋蟀-為什麼會 動？》（小天下）、《螞蟻與西瓜》（三之三文化）、《大家一起拔蘿蔔》（和英出版）、
《我才不放手呢！》（三之三文化）、《來不及了，鱷魚先生》（大采文化）、《咕嚕 咕嚕推推看》（風車圖書），如表 3-4。
從表 3-4 中，除了《大家一起拔蘿蔔》《來不及了，鱷魚先生》只涵蓋了一 個概念外，其他圖畫書皆有兩個以上的概念，其中以《奧斯卡與蟋蟀-為什麼會 動？》與《咕嚕咕嚕推推看》都有包含了推力、拉力、摩擦力的概念，而《奧斯 卡與蟋蟀-為什麼會動？》為故事型科學圖畫書，所涵蓋的各項概念也較淺顯，
因此，安排為第一週導讀書籍，將《咕嚕咕嚕推推看》，所涵蓋的概念較深也較 多，因此，適合用在幼兒都具有力與運動相關概念後，作統整性的閱讀，故安排 在最後一週閱讀。而其他圖畫書則依主要所涵蓋的概念來安排。
表 3-4 科學圖畫書書單
書名 出版社 推力 拉力 摩擦力
奧斯卡和蟋蟀-為什麼會動？ 小天下 ◎ ◎ ◎
螞蟻與西瓜 三之三文化 ◎ ◎
我才不放手呢！ 三之三文化 ◎ ◎
大家一起拔蘿蔔 和英 ◎
來不及了，鱷魚先生 大采文化 ◎
咕嚕咕嚕推推看 風車圖書 ◎ ◎ ◎
（二）科學圖畫書的閱讀順序
本研究進行 6 週，每週閱讀一本力與運動相關科學圖畫書，共計閱讀 6 本書，
研究者針對上述的科學圖畫書分析中，找出了每本書所含的主要概念，並以幼兒 自身經驗以及相關概念的難易度為考量決定順序，最後排出每次閱讀的主要概念 與閱讀用書的順序，參見表 3-5：
表 3-5 力與運動科學圖畫書之閱讀順序
閱讀順序 書名 出版社 重點概念
1 奧斯卡和蟋蟀-為什麼會動？ 小天下
2 螞蟻與西瓜 三之三文化
推力
3 我才不放手呢！ 三之三文化 4 大家一起拔蘿蔔 和英
拉力
5 來不及了，鱷魚先生 大采文化 6 咕嚕咕嚕推推看 風車圖書
摩擦力
（三）幼兒力與運動相關概念訪談問卷與評分標準表
『幼兒力與運動訪談量表』共有 10 題，本量表乃根據相關文獻探討、陳淑 芳等人（2005）「原住民兒童科學圖畫書閱讀、理解與導讀之研究」相關訪談綱 要，以及陳素蓉『運動與力晤談表』中具摩擦力相關概念之題目改編而成，並且 邀請國中物理教師，針對題目的概念作逐一釐清，最後，量表內容分為以下三個 部分：（1）推力作用在水平運動的物體。（2）拉力作用在水平運動的物體。（3）
摩擦力在水平運動的物體，詳細內容見附件四。
幼兒力與運動概念之評分，根據「幼兒力與運動概念評分標準表」而評定之，
分為三個分項：推力、拉力、摩擦力。評分標準每題最低為 0 分，最高為 2 或 4 分，其中有些題目因相關概念較複雜，因此以 4 分為最高計分，本評分表共有 10 題，得分範圍在 0 分到 32 分，依照幼兒的回答分別給予一個分數，之後將問 卷所有分數予以加總，即為幼兒對力與運動的相關概念，分數為高，即表示此幼 兒對力與運動有清楚的概念，反之，則是對力與運動個概念較模糊不清。
本評分標準表設計過程有以下三個步驟：第一，將「幼兒力與運動相關概念 訪談問卷」進行概念分類，並依照幼兒前後測的訪談內容進行計分選項與試評，
如有無法計分的項目進行修改；第二，與指導教授討論並區隔各分數的層次；最 後，邀請一位幼兒教育研究所的學生一起評分，並針對分數相差太多的部份進行 討論，經過修改與討論。
從表 3-6 可知，兩位評分者在幼兒力與運動相關概念訪談問卷前後測之 spearman 等級相關係數為.92、.93，p 值均小於.05，達顯著水準，表示兩位評分 者的評分有高度相關或一致性。
表 3-6 幼兒力與運動相關概念前後測之評分者間相關係數
評分者一 評分者二
關係係數 1.00 .92**
顯著值（雙尾） - .000
評分者一
個數 45 45
關係係數 .92** 1.00
顯著值（雙尾） .000 -
Spearman’s rho
評分者二
個數 45 45
評分者一 評分者二
關係係數 1.00 .93**
顯著值（雙尾） - .000
評分者一
個數 45 45
關係係數 .93** 1.00
顯著值（雙尾） .000 -
Spearman’s rho
評分者二
個數 45 45
第三節 資料蒐集與分析
一、資料蒐集方法
（一）訪談法
在課程未開始前及結束後，研究者與每位幼兒以一對一的方式進行半結構式 訪談，每次訪談皆以錄影錄音及紙本手寫的方式記錄，兩次訪談相隔約兩個月左 右，並依以下訪談原則進行：（1）在訪談前告知受訪幼兒，本次訪談只是輕鬆的 聊天而非測驗。若受訪幼兒有無法回答的問題，可向研究者表明不知道。（2）訪 談過程中，受訪幼兒如有前後不一的答案，研究者會重述一次受訪幼兒的回答，
以確認其想法。（3）受訪幼兒如連續回答不知道時，先跳至別題，在訪談結束前 再詢問該題一次，以減少受訪者不想回應的可能性。
（二）影音記錄
在導讀以及探究活動進行時，皆以全程錄影錄音的方式，以利後續分析。其 錄影錄音的內容包含預備活動、導讀活動、探究活動、討論活動以及訪談。
（三）研究者手札
研究者每次導讀與探究活動結束後，以手札的方式記錄課程中所遇到的問 題，以及研究者自我省思的部分，兩間園所皆進行七次活動，手札共有十四份。
二、資料分析
（一）資料編碼
在資料收集後，隨即加以整理、分析，為了方便資料的記錄與解讀，先將 45 位幼兒進行分組與編碼，將所有收集到的資料，做初步的分類，分類方式主 要為幼兒的組別為主，再以數字作為每位幼兒的編號為輔，在其他資料方面，以 日期為主，以中文註記為輔，編碼符號如表 3-7：
表 3-7 幼兒與資料分析編碼表
編碼方式 說明
O1 代表實驗組一編號 1 號的幼兒
O 全 代表實驗組一全體幼兒
T3 代表實驗組二編號 3 號的幼兒
T 全 代表實驗組二全體幼兒
Z6 代表控制組編號 6 號的幼兒 981217 教學紀錄 代表 98 年 12 月 17 日教學紀錄 981121 研究省思 代表 98 年 11 月 21 日研究省思
（二）量化資料分析
『幼兒力與運動相關概念訪談問卷』，就由研究者訪談填寫後，藉以瞭解經 過科學圖畫書閱讀與探究活動前後的幼兒力與運動概念改變是否有顯著差異，並 以 SPSS 12 for windows 套裝軟體進行統計分析，其分析項目如下：
一、力與運動總體概念
1、統計所有幼兒前後測總分，以了解個別幼兒對立與運動前後測概念 的改變。
2、幼兒力與運動概念整體前後測總分之統計分析，以單因子共變數分 析來了解幼兒在力與運動概念前後測的差異情形。
3、各分項概念前後測的總分，以單因子共變數分析來了解幼兒在力與 運動概念前後測的差異情形。
（三）質性資料分析
1、針對教學過程及訪談資料以錄音錄影設備拍攝，之後將錄音檔及錄影檔 編碼，並將錄音檔中有意義的對話轉錄成文字檔，
2、將所有資料整理後，經由研究者反覆的閱讀及思考與比較後，結合文獻 參考後，加以分析撰寫。
第四節 研究流程
本研究探究科學閱讀與探究經驗對幼兒力與運動相關想法之影響，在教學實 施前採用『幼兒力與運動相關概念訪談表』進行前測，接著進行科學圖畫書導讀 以及相關探究課程，課程完成後『幼兒力與運動相關概念訪談表』進行後測，研 究之進行步驟依研究流程，將分為準備階段、進行階段、資料分析階段、撰寫報 告階段，共四大部分，如圖 3-4 所示。
圖 3-4 研究流程圖 確立研究主題
蒐集閱讀文獻 蒐集相關圖畫書
擬定研究工具 課程活動設計
尋求研究對象
進行圖畫書分析
圖畫書導讀與探究活動
進行後測 進行前測
資料整理與分析
撰寫研究成果
準備階段進行教學階段資料分析階段撰寫階段
圖畫書導讀
一、準備階段
（一）研究者針對感興趣主題進行蒐集與整理相關文獻，並與指導教授討 論，以確立研究主題。
（二）對科學圖畫書進行蒐集和分析，並設計相關導讀問題以及相關探究活 動設計，語源所接洽尋求研究對象。
二、進行教學階段
以『幼兒力與運動相關概念訪談表』為每位幼兒進行前測，以瞭解幼兒對力 與運動初始概念，接著於每週一次針對實驗組一進行科學圖畫書導讀以及相關探 究活動，實驗組二進行科學圖畫書導讀，並以錄影錄音的方式記錄整個過程，以 利後續分析之用。在課程結束後，再以『幼兒力與運動相關概念訪談表』為每位 幼兒進行後測，瞭解幼兒經歷過程後相關概念。
三、資料分析階段
轉錄教學活動階段的錄音與錄影等資料，配合以訪談表進行前後測所得的結 果，進行資料整理、編碼、分析。
四、撰寫階段
研究者將資料分析結果進行研究報告撰寫。
第四章 研究結果與討論
本研究目的在探討透過科學圖畫書閱讀與探究活動對幼兒的力與運動相關 想法改變的情況。本研究分為：實驗組一、實驗組二、控制組為自變項，『幼兒 力與運動相關概念訪談問卷』的前測為共變量，以後測結果為依變項，進行共變 數分析，以探討探究活動對幼兒力與運動概念改變的成效。
本章共分三節，第一節為幼兒對力與運動概念描述、第二節為科學圖畫書閱 讀與探究經驗對幼兒力與運動概念之影響，第三節為科學圖畫書閱讀對幼兒力與 運動相關想法之改變，第四節為科學圖畫書閱讀與探究活動對幼兒力與運動相關 想法之改變，加以說明並討論之。
第一節 實驗前幼兒對力與運動概念
本研究實驗前以『幼兒力與運動相關概念訪談問卷』，為 45 名幼兒進行前 測，以做為幼兒力與運動概念的基準。根據表 4-1 而言，本訪談表各分項總體平 均數為：推力最高平均分數為 3.2，拉力最高平均數為 1.6，摩擦力最高平均為 4，
整體總平均為 4.03，而本研究的所有幼兒推力的平均分數達 2.30、標準差為 1.40，
拉力的平均分數達 0.60、標準差為.60，摩擦力為 1.7、標準差為 1.27，整體總分 為 4.03，標準差為 2.36，顯示學前幼兒在作用力對運動的影響之概念仍處於低分。
表 4-1 各分項的最高平均數與整體幼兒最高平均數之描述性統計 個數 各分項總平均 整體平均數 標準差 推力 45 3.2 2.30 1.40
拉力 45 1.6 .60 .60
摩擦力 45 4 1.07 1.27
總分 45 10.67 4.03 2.36
