以繪本為媒介之科學探究教學對低年級學童科學探究能力與科學學習興趣影響之研究

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(1)國立屏東教育大學數理教育研究所碩士論文 Graduate Institute of Mathematics and Science Education National Pingtung University of Education Master’s Thesis. 以繪本為媒介之科學探究教學對低年級學童科學探究能力與科學學習興趣影響之研究 A study of scientific inquiry instruction integrated picture books as media on the effects of scientific abilities and interests in learning science for elementary low graders. 指導教授：高慧蓮博士 Advisor: Dr. Kao, Huey-Lien 研究生：陳靜美 Student: Chen, Ching-Mei. 中. 華. 民. 國. 一. 百. 零. January, 2014. 三. 年. 一. 月.

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(3) 誌謝二年多的修課期間雖然充滿了許多艱辛與挫折，卻也讓自己在數理的領域學得更多。當論文完成的同時，也讓我深深感受到溫馨的人情與無限的感激。首先感謝高慧蓮教授二年多的教誨與悉心指導。並在論文完成後，費心修改更正，使本文得以完成。同時也感謝口試委員郭碧祝教授、黃湃翔教授在論文上指點迷津，使論文的方向更為明確，也更臻於嚴謹與完善。同時謝謝在研究期間，曉雯院長、偉民所長、靜如老師、曼麗老師、清華老師學業上的指導與精神上的鼓勵。班上的同學們是我的好夥伴，大家互相砥勵與扶持，明玲、采蓉、秀娟、孟芬是我的好組員，感謝他們求學期間的不離不棄。最後要感謝我的家人，愛無以言喻。. 謹此感謝給所有曾經關懷、協助、鼓勵我的親友及師長。. 陳靜美謹誌民國一 O 三年一月. I.

(4) 摘要本研究以準實驗研究法，在探究式教學過程輔以繪本為媒介，進行國小低年級學童之教學研究，其目的在探討探究式教學輔以繪本為媒介與一般式教學對於國小二年級學童之科學探究能力與科學學習興趣之影響。實驗組學童採探究式教學並輔以繪本，對照組學童則採一般式教學。研究結果顯示： 1. 在科學探究能力方面：實驗組學童的科學探究能力比對照組學童有顯著的提升效果，探究式教學會顯著提升學童的科學探究能力。 2. 在科學學習興趣方面：實驗組學童的科學學習興趣並沒有比對照組學童有顯著的提升效果，探究式教學沒有顯著提升學童的科學學習興趣。. 關鍵字：探究式教學、繪本、科學探究能力. II.

(5) Abstract This study adopted a qusi-experimental design. It aimed to investigate the impact of inquiry teaching supported by picture books as media and greral science teaching on scientific inquiry abilities and interests in learning science for second grade students of the elementary school. The experiment group adopted inquiry teaching combined with picture books, whereas the control group adopted general science teaching. The study findings are as follows: 1. In terms of scientific inquiry abilities: The scientific inquiry abilities of the experimental group were better than students in the control group. So the inquiry teaching could significantly improve students’ scientific inquiry abilities. 2. In terms of interests in science: The interests in learning science of the experimental group were not better than students in the control group. So the inquiry teaching could not significantly raise students’ interests in science.. Key words: scientific inquiry teaching, picture books, scientific inquiry abilities. III.

(6) 目次誌謝................................................................................................................. I 摘要................................................................................................................ II 目次............................................................................................................... IV 圖次.............................................................................................................. VII 表次............................................................................................................. VIII 第一章緒論 ................................................................................................... 1 第一節研究動機與重要性 . ............................................................................... 1 第二節研究目的與待答問題 ............................................................................ 6 第三節名詞解釋 . .............................................................................................. 7 第四節研究範圍與限制 . ................................................................................... 9 第二章文獻探討 ........................................................................................... 1 1 第一節繪本 .................................................................................................... 1 1 壹、繪本的定義 ........................................................................................ 1 2 貳、繪本的特質 ........................................................................................ 1 8 參、繪本在教育上的價值 ......................................................................... 2 1 肆、繪本相關教學之研究 ......................................................................... 2 4 第二節自然科學的學習興趣 .......................................................................... 2 6 壹、科學學習興趣 . .................................................................................... 2 6 貳、影響科學學習興趣的要素 . ................................................................. 2 9 參、科學學習興趣的相關研究 . ................................................................. 3 1 第三節科學的探究能力 . ................................................................................. 3 7 . IV.

(7) 壹、科學探究 ............................................................................................ 38 貳、科學探究能力 .................................................................................... 44 第四節探究式教學 ......................................................................................... 47 壹、探究式教學的精神 ............................................................................. 47 貳、探究式教學重要性 ............................................................................. 49 參、探究式教學的分類 ............................................................................. 52 肆、探究式教學之相關研究 ..................................................................... 55 第三章研究方法 .......................................................................................... 61 第一節研究架構與設計 ................................................................................. 61 第二節研究樣本 . ............................................................................................ 64 第三節研究工具 . ............................................................................................ 66 壹、國小低年級自然科學探究能力量表 . .................................................. 66 貳、國小低年級科學學習興趣量表 .......................................................... 71 第四節研究方法與步驟 ................................................................................. 75 第五節資料蒐集與分析 ................................................................................. 87 壹、量的分析 ............................................................................................ 87 貳、質的分析 ............................................................................................ 89 第四章研究結果與討論 . ............................................................................... 90 第一節量化結果與討論 ................................................................................. 90 壹、對自然科學的探究能力之影響分析 . .................................................. 90 貳、對自然科學學習興趣之影響分析 .................................................... 108 參、討論與總結 ...................................................................................... 118 第二節質化結果與討論 ............................................................................... 120 壹、教師日誌 .......................................................................................... 120 第五章結論與建議 . .................................................................................... 121 V.

(8) 第一節結論 .................................................................................................. 1 21 第二節建議 .................................................................................................. 1 25 參考文獻 ..................................................................................................... 1 27 附錄............................................................................................................. 1 40 附錄一：國小低年級科學學習探究能力量表(初稿) ....................................... 1 40 附錄二：國小低年科學學習探究能力量表專家審查效度意見表 .................... 1 44 附錄三：施測之國小低年科學學習探究能力量表 ......................................... 1 55 附錄四：國小低年級科學學習興趣量表(初稿) .............................................. 1 60 附錄五：國小低年級科學學習興趣量表專家效度審查表 . .............................. 1 61 附錄六：施測之國小低年級生活環境學習興趣量表 ...................................... 1 66 附錄七：學習單 I ......................................................................................... 1 69 附錄八：學習單 II ........................................................................................ 1 70 附錄九：學習單 III ....................................................................................... 1 71 附錄十：學習單 IV ....................................................................................... 1 72 附錄十一：學習單 V .................................................................................... 1 73 附錄十二：教師日誌摘要 . ............................................................................ 1 74 . VI.

(9) 圖次圖 2‐1 科學探究歷程循環圖 . ........................................................................................ 44 圖 3‐1 研究架構 ........................................................................................................... 62 圖 4‐1 設計規劃的能力之詹森－內曼法分析圖 . ........................................................ 103 圖 4‐2 解釋分析的能力之詹森－內曼法分析圖 . ........................................................ 105 . VII.

(10) 表次表 2‐1 繪本的定義摘要表............................................................................................. 1 3 表 2‐2 科學探究的解析表............................................................................................. 4 1 表 2‐3 探究實驗的開放層次表 .................................................................................... 5 3 表 3‐1 樣本彙整表 ....................................................................................................... 6 5 表 3‐2 國小低年級自然科學探究能力量表之雙向細目表 . ........................................... 6 8 表 3‐3 國小低年級自然科學探究能力摘要表............................................................... 6 9 表 3‐4 國小低年級科學學習興趣摘要表 ..................................................................... 7 4 表 3‐5 一般式教學與探究式教學之實驗處理比較表 ................................................... 7 7 表 3‐6 一般式教學與探究式教學的流程對照表 . .......................................................... 7 8 表 3‐7 教學活動規劃設計............................................................................................. 8 1 表 4‐1 探究能力之敘述性統計摘要表 . ......................................................................... 9 1 表 4‐2 探究能力之相依樣本 T 檢定摘要表 . .................................................................. 9 3 表 4‐3 探究能力之共變數同質性檢定摘要表............................................................... 9 4 表 4‐4 探究能力之單因子共變數檢定摘要表............................................................... 9 5 表 4‐5 探究能力量表分向度檢定敘述性統計摘要表 ................................................... 9 7 表 4‐6 探究能力量表分向度之共變數同質性檢定摘要表 . ........................................... 9 9 表 4‐7 探究能力量表分向度之單因子共變數檢定摘要表 . ......................................... 1 00 表 4‐8 設計規劃的能力之迴歸係數同質考驗摘要表 ................................................. 1 02 表 4‐9 設計規劃的能力之迴歸線相交點及差異顯著點摘要表 .................................. 1 04 表 4‐10 解釋分析的能力之迴歸係數同質考驗摘要表 ............................................... 1 05 表 4‐11 解釋分析的能力之迴歸線相交點及差異顯著點摘要表 ................................ 1 06 表 4‐12 科學學習興趣敘述性統計摘要表 .................................................................. 1 09 表 4‐13 科學學習興趣之相依樣本 T 檢定摘要表 ....................................................... 1 10 VIII.

(11) 表 4‐14 科學學習興趣之共變數同質性檢定摘要表 ................................................... 111 表 4‐15 科學學習興趣之單因子共變數檢定摘要表 ................................................... 112 表 4‐18 科學學習興趣量表分向度之敘述性統計摘要表 ........................................... 114 表 4‐19 科學學習興趣量表分向度之共變數同質性檢定摘要表 ................................ 116 表 4‐20 科學學習興趣量表分向度之單因子共變數檢定摘要表 ................................ 117 . IX.

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(13) 第一章緒論身為老師，心中所想是如何將學生帶起來(Tobin, Briscoe & Holman, 1990；引自高慧蓮，2006），讓其遇到問題時得以用以解決問題，這也是所有老師的共同心願。多年來從事有關自然科學教育教職的經驗，深刻體會到在一般式的教學方式下，對於科學的教育僅是單向的傳輸知識，並無法將知識有效的傳輸給學生，若有，也只是短暫的記憶，應付考試而已。隨著時代的進步及教育的改革，科學的教育強調除應讓學生瞭解科學是什麼外，也要瞭解科學的過程(教育部， 2000)，進而改採探究式教學方式，以學生為教學中心，培養學生主動學習，從而建構起學生的知識，運用習得的知識解決所碰到的問題，換言之，不僅給學生魚吃，還要教學生學會捕魚。所以本研究擬以準實驗的方式進行研究，比較探究式教學在自然科學的教育學習成效上是否優於一般式教學。本章共分為四節，第一節關於研究的背景動機與重要性，第二節則說明研究的目的與所欲探討的待答問題，第三節解釋有關本研究所涉及的操作型名詞定義，第四節檢討本研究的範圍與所受之限制與不及之處。. 第一節研究動機與重要性雨後的下課時間，在教室外玩耍的學童，偶爾會跑進教 1.

(14) 室來告訴我：「老師老師，蝸牛出來了！」、「老師老師，有一隻蝸牛被踩死了，牠的殼裡還有蛋喔！」；安靜的午休時間，麻雀偶爾會飛進教室內，撿食學童遺落在地上的食物，小朋友們發現了，總會安靜地看著牠們，等到午休鐘響後，才迫不及待地來告訴我：「老師，麻雀飛進教室在吃我們掉在地上的東西！」；掃地時，有時傳來學童的尖叫聲—「啊！有蜘蛛！」。在日常生活中，有很多的小動物圍繞在我們的生活環境周遭，孩子們也對牠們充滿好奇心及探索的興趣，而這些好奇與探索之情若是加以引導，則成為學童探索學習自然科學的最佳動力，這不就是九年一貫教育改革中自然與生活科技學習領域新課程所強調的使學童具有主動探究、樂於學習的目標。九年一貫的自然與生活科技學習領域課程所涵蓋的範圍非常廣泛，涵蓋社會、藝術與人文、自然與生活科技三大領域，而生活課程屬於九年一貫自然與生活科技學習領域課程中自然科學學習的第一階段，從九年一貫的生活課程理念來看，生活課程乃國民教育之開端，學生應以生活為中心，統整人與自己、人與社會、人與自然的關係，將社會、藝術與人文、自然與生活科技這三個領域整合在一起，去認識環境周遭，了解並關懷周邊的動、植物，觀察周遭環境種種的事物，發現周遭的變化，會利用簡單的器材，製作各種玩具或器具…等等，因此自然科學學習融入在生活課程之中，而生活課程的學習涵蓋廣泛的自然科學領域，這些內容都需要教師在課堂上從教學中協助學生學習，因此在九年一貫課程綱要中提及教師在生活課程學習領域的教學中，要盡量以日常. 2.

(15) 生活中的事例作為導引來進行探究的活動，並經由解決問題的過程中使學生獲得相關技能的學習，進而運用科學方法去解決日常生活的問題，從做中學，如此才能提升學生對自然科學的學習興趣，也能培養學生自然科學的探究能力。這其中涵蓋兩大方面：其一為自然科學的學習興趣，另一為自然科學的探究能力，透過自然科學的學習興趣之提升來引發學童的主動學習，而主動學習乃探究式教學的第一步，自然科學的探究能力也因此而提升，隨著自然科學的探究能力之提升，又將引發新的學習興趣，如此循環推演為學童逐步建構出自己的自然科學知識系統架構，所以自然科學的學習興趣與自然科學的探究能力是相輔相成的一體兩面。廣泛的生活課程是非常豐富的，又與學童的生活周遭環境息息相關，並非老師依據課本教材講授而已，必須由學童主動的進行學習，融入生活環境才能建構出自然科學的知識，熊召弟(1996)認為自然科學的學習對學童而言是非常抽象的，必須要將它們融入個人生活世界中，成為生活的一部分，才易於理解及記憶，因此任課老師必須善用教學技巧，而 Saunders 和 Shepardson (1987)及 Basaga 和 Geban 和 Tekkaya (1994)的研究指出探究式教學法確能提升學生科學的學習成就，另 Mattheis 和 Nakayama (1988)的研究也指出探究式教學法，可以提高學生科學學習的表現；許多的科學課程如 SCIS, ESS, CS, IPS, BSCS, PSSC, ESCP, CHEM 等的研究均強調透過探究過程的學習活動去形成科學概念的理念 (引自毛松霖、張菊秀，1997)。這些研究都指出探究式教學對於自然科學的教學方式是有效且重要的。. 3.

(16) 但探究式教學所強調的是由學生主動探索與學習，老師從旁指導與引導，協助學生建構出自己的知識，而國小低年級學童侷限於識字量的限制，往往礙於文字的隔閡無法自我學習，無從及主動進行探索與學習，因此近年來有學者研究利用無文字或僅有少量文字的繪本作為教學的輔助工具對國小低年級學童進行研究，葉宛婷(2005)透過電腦以互動式繪本導入教學活動中，發現有助於低年級學童提升科學學習態度及學習興趣。李偲華 (2008)以國小二年級生活課程為架構，設計以「美麗的秋天」為主題的活動進行教學，利用繪本資源融入環境教育，採用行動研究法，探討教學實施前後學童在環境教育目標上的學習成效及教師專業能力的成長，結果發現可以提升學童在環境教育目標上的學習成效。張菀庭(2012)以繪本融入故事結構中，進行國小三年級普通班國語文閱讀與寫作教學，探討教學成效及學生在教學歷程中的表現，發現利用繪本進行故事結構教學，能夠提升學生學習的興趣，再加上透過教師講解與同儕討論的過程，可增加閱讀理解能力，繪本可以提升學生對故事結構教學的興趣。其共同的發現以繪本作為媒介，有助於教學及提升學生的學習興趣，唯研究者皆集中在採一般式教學方式當中輔以繪本為媒介的教學模式。研究者因從事多年的國小低年級學童之教職工作，得就近觀察學童對於學校的教學活動與學習實況的反應，發現課本中若插畫比較多時，學童比較喜歡閱讀與容易接受，另外圖書館中的繪本也總是學童最喜歡主動翻閱與借閱的書籍，顯示國小低年級學童對於繪本的接受度較全部皆是文字之課. 4.

(17) 本教材及書籍來得高，與學者們的研究結果不謀而合，而探究式教學強調學童主動學習與探索，去建構出學童的知識，因此引發研究者採用探討式教學方式，輔以自然科學繪本為媒介於教學過程中的想法，將自然科學繪本運用在探究式教學活動中，驅動學童的學習興趣與主動學習，在有限的授課時數內，不僅能引發學童對自然科學的學習興趣，還可增進學童對自然科學的探究能力，對於學童日後的學習成效大有助益。就自然科學的學習來講，應以日常生活環境皆會接觸到的種種自然科學現象做為學習起點是最好的切入點，因此，研究者在考量國小低年級學童對於自然科學的先備知識背景不多、任教學校課程安排與教科書內容、不能脫離現實生活環境太遠、必須能與日常生活密切接觸及貼合等多方面因素後，決定挑選翰林版二年級第一學期「可愛的動物」單元進行探究式教學活動，並輔以自然科學繪本為媒介，進行準實驗性教學，嘗試將探究式教學的方式運用在生活課程的教學活動當中，期望能提升國小低年級學童對於自然科學的學習興趣與自然科學的探究能力；更藉由本研究的探討了解探究式教學是否能引起國小低年級學童對自然科學的學習興趣及提升自然科學的探究能力。本研究採用準實驗研究方法，在整個研究活動的設計上，以學校所選定生活課程之課本教材為主軸，針對生活課程中的「可愛的動物」單元進行輔以自然科學繪本為媒介之探究式教學，企望藉由此發現以探究式教學輔以繪本工具在生活課程教學上的價值，俾能對日後在國民小學推動自然科 5.

(18) 學之探究式教學時，能有實質上的助益。. 第二節研究目的與待答問題本研究依據九年一貫課程之國小二年級生活課程中之「可愛的動物」單元，在課程的進行過程中，輔以自然科學繪本為媒介進行探究式教學，透過實際教學活動過程，探討其對國小低年級學童在自然科學的學習興趣與自然科學的探究能力兩方面的影響，研究者所欲探討是一般式教學與探究式教學對於國小低年級學童的自然科學之學習興趣與自然科學之探究能力的影響如何及差異情形？因此本研究所欲達到目的如下：一、了解探究式教學對國小低年級學童在自然科學的學習興趣與自然科學的探究能力之影響情況及差異程度。二、了解國小低年級學童之自然科學的探究能力與自然科學的學習興趣。而為達上述之目的，擬以以下的三個問題來回答：一、. 接受探究式教學的國小低年級學童對於自然科學的學習興趣是否有所提升？其提升是否優於一般式教學？. 二、. 接受探究式教學的國小低年級學童對於自然科學的探究能力是否有所提升？其提升是否優於一般 6.

(19) 式教學？三、. 一般式教學與探究式教學對國小低年級學童在自然科學的學習興趣與自然科學的探究能力的影響有何差異？. 第三節名詞解釋一、. 繪本. 「繪本」一詞是來自於日本，英文稱為 picture books，係一種運用圖畫或插畫配以顯著的色彩為主，輔以少量文字或全無文字的書籍，提供一完整的故事，將書中所欲強調與傳遞的訊息以圖畫、色彩及意象來表達。二、. 一般式教學. 本研究所定義之一般式教學係指由教師依據選定之教材，按照教材章節、課綱與教師手冊，由教師向學生傳達所欲教導之信息、思想、知識…等，以幫助學生提高思想、發展知識、提升能力…等的教學方法。三、. 探究式教學. 本研究所定義之探究式教學係一種以學生為主體，教師居於輔導地位，教學活動之進行由學生主動探詢問題並尋求解決問題，在學習的過程中學生經由教師的適當引導及實際操作而建構起屬於學生自己的知識之教學方式。 7.

(20) 四、. 科學學習興趣. 本研究所定義之科學學習興趣是指專注於自然科學學習的內在傾向；因為興趣是專注於特定活動的具體表現，是一種內在傾向，具有內在傾向才會有專注的表現，是內在動力的啟發，含有喜好、持續參與、態度及從事意願等意涵，故科學學習興趣亦指在從事科學學習時，所欲從事科學的意願、對科學的喜好與態度(楊龍立，1996)。李秋燕(2013)參考 Mantzicopoulos 等人(2008)研究的科學能力與喜好布偶訪談量表(PISES)，將量表內容分為科學能力、科學喜好及科學的難易度等三層面，分別依據科學能力、科學學習興趣、科學學習的難易度等三個面向改編成「科學學習自我概念量表」。因本研究的研究對象為國小二年級學童，與李秋燕(2013)的研究有相近的研究族群，因此仿效該科學學習自我概念量表之科學學習興趣部分，建立本研究檢測學童自然科學的學習興趣量表，用以檢測學童自然科學的學習興趣。五、. 科學探究能力. 本研究所定義之科學探究能力係指經由探究的過程所學習到的科學能力，包括問題的發現、問題的釐清、觀察、記錄、分類、推論、解釋資料、形成假設、設計實驗、形成結論、發表結論、溝通與辯論、應用、操作各種實驗儀器…等。參照高慧蓮(2005)的研究團隊之研究結果，從(1)界定問題的能力、(2)設計規劃的能力、(3)實作驗證的能力、(4)分析解釋的能力、(5)溝通辯證的能力等五大能力向度來界定科學探究能力，融合美國科學學習評估 (The Science Learning Assessment，簡稱 SLA)針對幼兒科學學習評估所開發的驗證 8.

(21) 量表，分別依據高慧蓮(2005)所提出的五大能力向度建構本研究之自然科學的探究能力量表。. 第四節研究範圍與限制本研究受限於研究範圍、對象、研究時間、研究教材、研究內容等各種客觀因素之影響，研究結論無法代表全體國小二年級的學童，對於結論之擴展、類推適用，亦有其限制，故研究結果僅能作為類似研究情境之參考；各項影響因素分別說明如下：一、研究範圍、對象本研究係以研究者目前任教之高雄市鳳山地區公立 W 國小第 102 學年度二年級學童兩個班級共 41 人為研究對象，基於研究地區及研究對象的限制，不宜將研究結果擴展推論至所有國小低年級學童，僅適合情境相近之國小二年級學童之研究參考，若欲擴展結果之推論應擴大研究範圍及對象。二、研究時間本研究進行期間於 102 學年度第 1 學期從 102 年 11 月 11 日至同年 12 月 6 日止為期 4 週，進行於生活課程教學活動中輔以自然科學繪本為媒介之探究式教學，而礙於學期課程時間的限制，研究時間僅限於生活課程進行過程中進行相關的教學研究活動，且實驗時間僅長四週而已，若欲推廣為長時間使用，仍有待進一步研究。 9.

(22) 三、研究教材研究的教材僅限於高雄市鳳山地區公立 W 國小第 102 學年度生活課程所選定翰林版第三冊課本，且範圍也僅止於第四單元可愛的動物單元主題，再輔以小小自然科學圖書館出版之繪本「小蝸牛漫漫」及自然科學花園出版之繪本「殺麻雀」兩本繪本作為媒介之探究教材，並未涵蓋生活課程第三冊之全部內容，故所得的結論也只針對國小低年級學童生活周遭較易親近接觸到之小動物而已，無法擴及其他範圍，若欲擴展結論，應分別針對不同的主題選定不同的教材。四、研究內容自然科學的涵蓋範圍極廣泛，包括化學、物理、生物、地球科學、生活科技…等範圍，本研究顧及國小二年級學童之閱讀興趣、先備知識背景、考量實施實驗時段等因素，無法涵蓋到所有的單元，僅能選擇與國小低年級學童生活環境周遭常見之小動物，再配合生活課程的內容與教學時間施行探究式教學，引導學童認識生活環境周遭小動物的各項生活習性與特性，進而了解所擁有周遭珍貴的自然生態，及認識各種不同小動物的多樣性，皆與我們生活環境息息相關，以啟發國小低年級學童自然科學的探究能力與自然科學的學習興趣，而影響自然科學的探究能力與學習興趣之因素相當多，本研究基於研究動機之考量，無法將所有因素一一納入探討，只就與國小低年級學童日常生活有顯著影響的變項加以探討，其餘影響探究能力與學習興趣的重要變項並未涵蓋在內，故研究結果的推論與解釋應受限制，非全面性。. 10.

(23) 第二章文獻探討本研究之目的聚焦於探究式教學輔以繪本為媒介與一般式教學對國小低年級學童自然科學的學習興趣與自然科學的探究能力之影響，其中涉及繪本、自然科學的學習興趣、自然科學的探究能力及探究式教學等四個主題，因而本章文獻探討依此四大主題共分為四節，第一節先探討繪本及其相關的研究與運用；第二節探討自然科學的學習興趣之理論與相關研究，第三節探討自然科學的探究能力之理論與相關研究，最後第四節探討探究式教學之理論與相關研究。. 第一節繪本 Comenius(1592-1670）是第一位在教科書中插入圖片的人，其希望學生能從實體的形象得到具體的印象(林禎川， 2002)，文獻上研究認為繪本運用於國小低年級學童的學習啟蒙有先天上的優勢，這是由於國小低年級學童的生活經驗較為單純，且侷限於撫養親屬與生活環境，認知的範圍亦相對有限，在教學上難以帶入抽象的情境，再加上識字量不足，無法領略文字詞彙之意涵，而繪本的插圖及插畫，剛好可帶領孩子跨過此門檻進入閱讀之門，因此藉由繪本作為教學媒介可收事半功倍之效。. 11.

(24) 壹、繪本的定義何三本 (1998) 認為並非所有有圖畫或是插畫的書 (illustrated books)都被認定為「繪本」，兩者不同之處在於繪本大都是為了尚無法流暢閱讀的兒童而製作，圖畫或是插畫的功能在於協助兒童閱讀，是相輔相成的作用，甚至可以取代文字，而有插圖的書大都是為閱讀技巧已經相當純熟的兒童製作，插圖只是文字的附屬，因此要確定一本書到底是不是繪本或是插畫的書，可以用看完書本的故事後，孩子是否可以只看圖畫，就能正確地重述這個故事？如果可以，它就是一本繪本書；反之，則只是一本有插畫的書(林敏宜， 2000)。繪本係一種以圖畫、色彩或輔以簡易少量文字，具有完整故事的一種書籍，其對於故事所欲傳達之訊息與知識是透過生動圖畫及鮮明色彩來傳遞，與純粹以文字述說傳達訊息與知識之方式全然不同，因此繪本具有純文字書籍所不具有的優點如：(1)吸引學童，尤其識字量不足學童；(2)清楚易懂； (3)具有想像空間；(4)容易引起共鳴。國內外學者分別依繪本中是否有圖畫或文字、圖畫內涵、文字內容、圖畫與文字之結合情形等不同觀點切入，對於繪本所下的定義亦不盡相同，彙整如表 2-1 繪本的定義摘要表。. 12.

(25) 表2-1繪本的定義摘要表學者(年代). 繪本之定義. Patricia &. 繪本是一種圖畫藝術與完整故事的獨特結合. Cianciolo. 方式，藉由繪本中的插圖讓閱讀者對故事有. (1973). 完整了解，透過圖像得以進一步延伸。. Huck (1973). 圖畫故事書是結合文學藝術與插畫藝術兩種媒體傳遞訊息，在繪本中的文本(text)與插畫 (illustrations)共同承擔敘事的責任，因此單一的圖畫並無法完整的傳達整個故事。. Bader (1976). 繪本是藉由圖像與文字的相互依存、左右兩頁同時鋪陳、翻頁等戲劇效果創造無限的想像與意涵，因此繪本包含文字、插圖、以及故事整體之設計，是一種藝術形式製品與商品，可增進兒童的學習經驗。. 傅林統 (1979). 圖畫具有故事性、連續性，以及傳達意義的特性。所謂故事性，就是透過圖畫，而可以認識事件、事物的情形；連續性就是圖畫和語言(文字)同時進行；意義傳達就是以圖畫的媒介，而使讀者領會了涵義。. Keifer (1982). 繪本是一種藝術品，它藉著連續數頁來傳達訊息，這訊息可以完全是用圖畫的方式來呈現，也可透過文字與圖畫兩者之聯合來表達。續下頁 13.

(26) 表 2-1 繪本的定義摘要表(續) 學者(年代) 林良 (1986). 繪本之定義圖畫書是幼兒認知過程中的第一種「文字」，孩子可以透過內容豐富的圖畫書擴展視野和認知範圍。. 鄭明進 (1987). 圖畫書是以優美而富創意的圖畫為主，以簡單而淺白的文字為輔的兒童讀物，是一種以圖畫符號來傳達思想、知識、文化、習俗的書。. Nodelman. 繪本是給兒童讀的書，經由一系列圖像結合. (1988). 少量的輔助文字(有時根本沒有文字)來傳達訊息或訴說故事，不同於語文藝術或視覺藝術等其他形式。. 郭麗玲 (1991). 繪本並不是有插畫的書，也不是簡易讀物；它不一定要有文字，但它是在畫中說故事的，是一種兒童讀物。. 張湘君 (1993). 繪本就是以圖畫為主，文字為輔，甚至沒有文字，全部是圖畫的書籍，版面大而生動，插圖印刷精美，輔助文字之傳達，只是增強主題內容的表現。. 續下頁 14.

(27) 表 2-1 繪本的定義摘要表(續) 學者(年代) 邱琡雅 (1996). 繪本之定義繪本是一種以圖畫為主，文字為輔，甚至是完全沒有文字、全部都是圖畫的書籍。也持與鄭明進(1987)相同的看法：圖畫書是一種以優美的、富創意的圖畫搭配淺顯易懂之文字為主體的兒童讀物，是一種以圖畫來傳達思想、知識、文化、習俗的書。. 林煥彰 (1998). 圖畫書是有文字和圖畫結合的書；但通常是文字很少，圖畫很多；甚至可以不要任何文字，只要有圖。. 何三本 (1998). 圖畫書是文和圖之間存有獨特的關係；文和圖兩者之間是平等關係，兩者並非重疊性、也非互補性的補充和說明。文章在說話，圖畫也在說話，兩者用不同的方法在說話，表現同一主題，因此圖畫書具有一般書籍所缺乏的機能。. 張子樟 (1998). 繪本是包含文字與圖畫的故事書，且文與圖必須是統合完整的，出現在書本上的插畫並非只是伴隨正文，還必需適度的披露真實情節與觀念，刺激讀者的想像力與好奇心。續下頁. 15.

(28) 表 2-1 繪本的定義摘要表(續) 學者(年代) 林真美 (1999). 繪本之定義繪本不僅是給兒童看的讀物，而且它也是兒童文學中的一環；繪本不論是在圖像的部分或是文字的部分，都有其特殊的要求，而這些要求，則都依循著小讀者的特質和需要所發展出來的。. 林敏宜 (2000). 兒童圖畫書是一種以圖畫為主，文字為輔，甚至是完全沒有文字、全是圖畫的書籍。這類書籍特別強調視覺傳達的效果，所以版面大而精美，且輔助文字傳達，以增強主題內容的表現。. 劉鳳芯 (2000). 繪本應包含文字所敘述的故事，圖畫所隱藏的故事，以及文字與圖畫結合後所產生的故事，可說是一種適合各年齡層且使各年齡層的人閱讀都不會感受到壓力的書籍。. 蘇振明 (2001). 圖畫書的定義分成廣義與狹義兩種。廣義的圖畫書：以圖畫為主，用來說明或介紹某種事物的書。狹義的圖畫書：專為兒童閱讀設計的精美畫本，以大幅的圖畫和簡單的文字相互配合，以便引發幼兒觀賞的興趣，誘導孩子探訪知識寶庫，是以圖像說故事的繪本。續下頁 16.

(29) 表 2-1 繪本的定義摘要表(續) 學者(年代) 楊茂秀 (2002). 繪本之定義繪本是一種多媒體綜合語言的方式呈現繪本演奏的過程與形成完整的故事。. 柯倩華 (2002). 兒童圖畫書以圖畫表達和詮釋與兒童相關的事或概念。它常反映出背後的社會文化環境對兒童和童年的觀點及對「人」的理念。. 松居直 (2005). 繪本借用文字與圖畫來達成書的形式，其有兩套語言，一為以文字做為符號的文本，一為圖像。. 柳田邦男. 繪本是用最少的字和圖，把關於生命、關於. (2005). 活著、關於喜悅和感動等事務，逐一表現出來。. 彭懿 (2006). 繪本中的圖畫不是附庸，甚可說是此書的生命，強調畫面的分鏡及連續的視覺映射，依靠翻頁推進情節。. 綜合上述學者們對於繪本的定義可明確的歸納出繪本是透圖畫及色彩的表現方式，或輔以少量文字說明，或完全無文字輔助說明，能傳遞一個完整的故事，讓讀者(尤其是兒童) 能輕易地清楚知道與了解繪本內容所要傳達的故事意境、概念、想法…等相關知識。 17.

(30) 貳、繪本的特質圖畫能增添閱讀的樂趣，因此圖文並茂的繪本，會帶給兒童閱讀樂趣，再加上豐富的色彩與天馬行空的想像力，閱讀不再只是無聊的識字情事，不但可以培養兒童語言鑑賞力、也可以鼓勵口語溝通、更拓展認知性思考運作(Rothlein & Meinbach，1991；引自林敏宜，2000)。根據蘇振明(1998)；林敏宜(2000)；楊振豐(2005)；鄭博真(2004)；余碧玉(2006)等多位學者認為繪本具有如下的特質：一、. 具有兒童性. 考慮到兒童視覺心理的適應和表現，以趣味的、動態的、具體的、鮮明的造型特質來表現。二、. 具有傳達性. 圖畫的意象是依循文章的旨趣和情節之所需而設計，其作用在提高主題的明確性和可看性，不同於自我表現的純粹繪畫，尤其繪本內容與兒童之生活情境、經驗互相結合，能很自然的傳達許多難以表達的觀念。三、. 具有教育性繪本透過圖像來表達「真、善、美」的內容，以明確的主題，淺顯易懂的文字，來教育兒童，吸引兒童能自行閱讀和理解。 18.

(31) 四、. 具有藝術性繪本的圖畫內容豐富多元，色彩鮮艷，結合文學與美術，很容易吸引學生的注意力，提升學生藝術的欣賞能力。. 另外，黃秀雯(2004)彙整提出繪本具有以下八項的特質：一、. 圖像性繪本是以圖像來傳達故事內容，圖像具有開放性思考的性質，可給予兒童多元之感受與開闊的想像空間。. 二、. 兒童性. 繪本設計的主要訴求對象為學齡前或學齡兒童，因此故事內容需考慮兒童的身心發展及興趣，所以常以兒童的成長過程之事物為題材。三、. 教育性. 繪本的內容包涵了認知、生活、人格、自然科學、人際關係、生態環境…等議題，讓學生在知識、技能與情意方面皆能獲得成長。四、. 藝術性. 繪本主要是由圖像輔以文字所構成，講求的是「畫中有話」的效果，舉凡色彩搭配、版面構圖、造型設計、繪畫技法等均講求優美，是一件富有美學的藝術作 19.

(32) 品。五、. 趣味性. 新奇、逗趣、好玩的繪本內容，能吸引讀者之目光，同時，對閱讀興趣和習慣的培養也是有幫助。六、. 傳達性. 繪本是透過圖畫輔以文字來敘述傳達欲表達之意涵，兩者之搭配將使得內容更具整體性與連貫性，具備了語文與視覺傳達之特色。七、. 想像性. 繪本以圖像輔以文字進行編寫故事的構思方式，使整個故事充滿想像力。八、. 創造性. 具有創意的繪本，不僅在圖像或文字上能吸引讀者的興趣，也能產生一些議題讓讀者思索，創造出多樣的思維模式。綜合上述學者的看法認為繪本的特質有：(1)在形式上：通常是以圖畫為主、文字為輔的形式，也有完全是圖畫而無文字的繪本；利用敘事結構圖畫和圖畫的關聯性、動態性來傳達和詮釋故事的主題和內容；(2)在內容上：由主題、內涵、時空背景、情節開展等要素所構成的故事，透過圖畫的敘事結構，將故事情節以圖畫的方式呈現，其主題的呈現富含想像空間；(3)在對象上：主要閱讀對象是 0 至 8 歲的幼兒，尤 20.

(33) 其以學齡前後階段的幼兒為主要對象。然而今日繪本發展蓬勃，早已跨越兒童與成人之界線，有適合國小階段學生閱讀之繪本，也有成人繪本的出版(江淑惠，2004)；(4)在使用上：強調敘事性故事與視覺藝術的合一。透過圖畫讓閱讀者經由繪本的閱讀學習到語言、文化、科學概念、社會道德、生活環境、工藝技術…等的知識內容以產生學習效果。. 參、繪本在教育上的價值繪本運用在教育上的範圍越來越廣泛，而且透過繪本進行教學確實有許多成效，李連珠(1991)；黃迺毓(1994)；蘇振明(2006)等多位學者提出繪本在教育上的價值有：一、. 提升兒童的文學素養. 繪本是以兒童為主要對象，且主題多元、豐富，彌補兒童對於識字不足的缺憾，完整的傳達故事和訊息，是提供兒童心智成長極重要的文化產品(蘇振明, 2006)。二、. 培養兒童的審美觀念. 繪本融合圖像、色彩、層次及完整的故事流程是藝術綜合體，從線條、色彩、色度、大小、形狀、空間等不同的範疇與角度去分析探究，可激發想像力與創造力(張子樟, 2007)。閱讀繪本有如進入紙上藝術館，兒童可以隨時去閱讀欣賞(林宜甄, 2006)。三、. 促進兒童的社會發展 21.

(34) 繪本所表達的範圍非常廣泛，從個人的情緒問題、家庭生活到時空環境的歷史地理、環境變遷、社會人文、世界文化…等多元化的主題，透過繪本的閱讀開啟兒童與世界接軌的橋樑，經由不同作家、插畫家呈現的風格，可帶領兒童拓展視野(劉淑雯, 2003)。四、. 健全兒童人格發展. 優良的繪本內容多屬多元易懂為主，透過閱讀，兒童即可輕易地感同身受或體會他人生命經驗歷程，因此透過閱讀活動，可健全兒童的心理並培養多種學習能力。五、. 增強兒童書寫與口語能力. Strickland (1988)提出兒童在聽與說故事的過程中，同時增強了書寫與口語的能力，讓兒童提早接觸不同領域的詞句或語法的應用。何三本(1998)；林敏宜(2000)；陳美姿(2000)；吳明姿(2004) 等多位研究者則認為繪本具有以下的教育價值：一、. 社會化功能繪本能把生活中的複雜事物和複雜的形象加以整理，透過閱讀，兒童不僅能與故事主角產生認同，也會和自己的生活環境或生活經驗聯結，促進對自己、他人和對世界的了解，更重要的是書中主角的行為與態度往往被兒童視為社會接受與否的指標。. 22.

(35) 二、. 娛樂功能讓兒童化身在各種角色之中，悠遊於故事的情節，有助於兒童在語文、認知及價值觀的發展。. 三、. 性情陶冶功能透過繪本的說故事來取代訓誡，能紓發孩子的情緒，進而塑造正面的態度。. 四、. 認知的功能透過繪本可以擴充視野和認知，促進知識的理解，擴大生活經驗，培養組織能力。. 五、. 學習語文的功能繪本中所講述的故事內容之詞彙，可以促進兒童語文的學習，也可奠定兒童閱讀的習慣，文意的建構表達，進而啟發兒童豐富的思考能力。. 六、. 美感教育的功能繪本的繪者，運用卓越的繪畫技巧，與文字創作者充分合作，經營出一個安靜的舞台，呈現孩子們喜歡的事物，而兒童在閱讀過程中，加入了主觀的思維，並從中獲得極大的喜悅。. 林敏宜(2000)認為繪本的功能是全面的，不單只是教育中的認知學習與語文學習的部分，更可以為兒童提供不同於書本學習的經驗，乃至於生活百態，都是繪本在教育上的價值 23.

(36) 所在。透過繪本的教育可陶冶、塑造兒童的性格，進而能培養具有審美概念與豐富創造想像能力的人，尤其對於感官及生活經驗缺乏的兒童而言，更是為他們開啟了一個廣大的世界。而劉美玲(2002)認為繪本在教學上具有以下的四點重要性：一、. 學童喜歡畫圖，圖畫可以吸引學童的注意力。. 二、. 繪本可以提供認知和想像的素材。. 三、. 繪本故事是一種記憶結構，使新、舊經驗易於連結，產生學習。. 四、. 敘述故事架構有助於學童理解概念的發展。. 綜合上述學者的一致性看法：繪本對於兒童認知發展、生活態度、人格成長、審美素養與創造能力的培養等方面，均具有正面的教育效果，因此繪本除具有教育價值外，對於文學價值和藝術價值的涵養亦有一定的功效，學童可從閱讀繪本的過程中培養想像力、思考力、好奇心、專注力等探索性的能力。. 肆、繪本相關教學之研究張婷怡(2005)以繪本為教材，採準實驗研究法，以台東縣豐榮國小六年級學生為研究對象，規劃一套議題式的單元課程，設計適合國民小學學生之生命教育課程，用以教導學生了解生命的意義與價值，協助學生認識自我、關懷他人、尊重他人、建立積極的人生觀，涵養正面的生命態度，提升其 24.

(37) 生死智慧。實驗組學生在接受十個單元的生命教育課程後，以「生死態度量表」為研究工具檢測衡量實施成效，結果顯示在進行實驗課程之後，受試學生之生死態度具有立即性的影響效果及持續性的影響效果，且受試學生對於實驗課程的接受度高，實驗課程具有教學的效果。黃漢青和陳素杏(2007)研究發現：針對應用於小三學童之繪本選擇有其限制，文字不能太生澀、圖像不能太抽象、圖與圖之間的聯結不能太斷裂，依皮亞傑(Piaget, 1896-1980)的認知發展理論，七歲至十一歲兒童雖能從事具體實例的思考，但缺乏抽象或形式邏輯的思考能力，因此不宜選用單圖作為教學藍本，繪本應具有圖或圖文的連貫性。李偲華(2008)以國小二年級生活課程為架構，設計以「美麗的秋天」為主題的活動進行教學，利用繪本資源融入環境教育，採用行動研究法，探討教學實施前後學生在環境教育目標上的學習成效及教師專業能力的成長，獲得學生在環境教育目標上的學習成效，即利用繪本資源進行環境教育，學生在環境覺知與敏感度、環境概念知識內涵、環境倫理價值觀、環境行動技能的環境教育目標上皆有所成長，而教師在專業能力上的成長，則是突破傳統講故事及使用單一繪本的教學限制，而靈活運用多本繪本中的圖畫進行討論教學，並更能掌握環境教育教學上不預設立場的教學理念。汪妮箴(2010)以行動研究方式針對國小二年級 34 名學童，採探究式運用繪本進行族群教學的可行性，設計五個單元的族群繪本教學方案，依據繪本教學的步驟運用繪本進行族群教學，學童對教學方式、活動設計及對族群的認識持肯 25.

(38) 定的態度。張菀庭(2012)以繪本融入故事結構教學進行國小三年級普通班國語文閱讀與寫作教學，探討教學成效及學生在教學歷程中的表現，發現利用繪本進行故事結構教學，能夠提升學生學習的興趣，再加上透過教師講解與同儕討論的過程，可增加閱讀理解能力，繪本可以提升學生對故事結構教學的興趣。綜合以上的研究發現繪本融入國小學童的教學當中，除了提升教學成效外，對於學童的學習興趣方面也有提升作用，尤其對於學童的探究能力有正向的影響，但並未有學者以準實驗研究方式，針對國小低年級學童輔以繪本為媒介工具，進行探究式教學。. 第二節自然科學的學習興趣壹、科學學習興趣 Kilpatrick (1925)所謂興趣，是指一個人在做一件事情的時候，全神貫注，專心致志，勇往直前，不遑他顧的意思(引自黃昆輝，1973)。興趣(Interest)是學習的原動力，是指一個人專注於特定活動的內在傾向，故學童的科學學習興趣則是指學童在學習科學領域時，所表現出來的專注狀態。學者對於學習興趣的定義如黃萬益(1975)認為學生的學習興趣是指學生對某科的學習活動所表現的高度專注程度。郭生玉 26.

(39) (1985)認為一個人若對其所愛好之知識或活動產生興趣，往往會投入更多的時間去從事該知識或活動，並從中獲得滿足。張春興、林清山(1989)對興趣的解釋則為專趨某一活動對象的內在傾向。王克先(1989)認為興趣即集中意識於某種對象，而具有感情色彩的心理狀態。高玉祥等(1994)認為興趣是個人積極地接觸、認識或探究某種事物的心理傾向，而這種心理傾向使個人對某種事物給予優先的注意，同時伴有對該對象的渴望和嚮往的心情，以及滿意、快樂、興奮等肯定情感。張春興(1996)從心理學的角度分析興趣，其涵義有二：(1)個體對特定的人、事、物所表現的選擇性注意，當個體對某事物特別注意，即可推論個體對此產生興趣；(2)個體內在的動機去引起行為實行，使個體感到滿足的表象。動機是引起個體活動，且持續維持已引起的活動，並促使該活動朝某一目標進行的內在歷程，動機可視同興趣(張春興， 1989)。賴保禎(1997)認為興趣是指促使個人參與活動之一種自發性力量。陳淑美與路君約 (1998)認為興趣是喜愛的情緒、持久的態度，對於認定有重大意義的特定事物的情感，進而主動接觸、積極參與，引導使行為趨向特定目標的心理狀態。張春興(2000)認為興趣表現在外在的表徵為對人、事、物正面及專注的態度。Renniger 和 Hidi(2002)指出興趣是指對特定的事物有情緒上的反應及集中注意力的心理狀態，或者是對特定的物、事件、想法方面，有相對持久參與的傾向。興趣是一變動的心理狀態，是一種長時間參與特定的物、事件、想法的傾向(Hidi 和 Renninger，2006)。興趣包含了情意、認知與行為三部份，情意和認知是個人內在的心理本質，而行為是個人與外界環境間的互動的表徵。 27.

(40) 興趣是對某特定人、事、物的一種內在心向，具有喜好的傾向，會投注許多的時間和努力於某特定事物中，從中得到滿足，且會產生持續參與的行為表現。興趣是促使學習的動力，因而對學習產生良好的學習態度，以達到學習的成效。一種良好的興趣，必須具備三個條件：(1)能激發達到目的之內在動力，使個體能付出最大的努力；(2)超越現有的見識範圍，並滿懷熱衷的學習；(3)符合社會的標準。蘇建文(1974) 指出，學習興趣為教育過程的起點，它能建立學習心理傾向，使學習者努力地產生持久的學習活動，有興趣的努力可使學習變得容易而獲得事半功倍之效，而努力的結果更激發學習的興趣，學習興趣雖然為學習的基本條件，但並非是學習者先天性的因素。因此科學學習興趣指的是個人對特定的科學事物所具有正向的學習態度，而態度是指個人對人、事、周圍環境所持有的傾向，用以描述人們對環境中人、事、物的內在感覺(Koballa，1988)，表現於外，則成為產生行為的原動力(陳立偉，2004)。通常態度隨興趣而生，對特定科學活動具有高度興趣時，則伴隨著正向、積極的態度，且具有持久性。Gega(1990)認為科學學習的過程中，可培養：(1)好奇心，能夠對物體、事件等特別注意；(2)發明性，在思考過程中，產生新想法；(3)批判性思考，站在懷疑的角度看待所進行的活動、事物，並且將解釋建立在證據的基礎上；(4)堅持，能長時間維持，不易分心，並且主動參與在活動及事物中，以增進學習的機會。Herbart(1841)指出興趣可引起對某事物正面及全面的認識，並且導向有意義的學習。科學學習興趣在學生學習科學上扮演著相當重要的角色，教育部(2000)所頒布的九年一貫自然與生活科技領域的課程中，首先所強調 28.

(41) 的目標為「培養探索科學的興趣與熱忱，並養成主動學習的習慣，可見，透過興趣對學習的刺激，可使學生主動的學習，因為興趣對於個體參與活動，可產生一種自發性的力量(賴保禎，1997)。綜合上述，興趣是對特定人、事、物的一種內在向力，具有喜好的傾向，會投注更多的時間和努力於特定事物當中，從中得到滿足，且會產生持續參與的行為表現，因此興趣是學習的原動力，行為之後獲得滿足，可產生良好的正向態度，並持續且深入的學習。科學學習牽涉到科學學習環境、科學生活背景、科學教育、科學學習興趣、科學學習動機、科學學習成就…等各方面，而當對於科學學習有興趣時自然會產生科學學習動機，所以表現在科學學習的成就就比較明顯提升，當科學學習成就較高時會產生更高的學習興趣，因此學習動機又會提升，對於學習成就又會有推升成長的力道，所以科學學習興趣是學習的起點，影響之後的學習，這也是教育學者與專家常常從學習興趣來切入探討科學學習的原因。. 貳、影響科學學習興趣的要素吳事勳(2007)採用高慧蓮(2002)綜合林曉雯(1997)所設計的「學習氣氛量表問卷」和莊嘉坤(1997)所編製的「學童對科學的態度量表」兩份問卷所發展出的「國小學童科學學習興趣問卷」，該量表以科學態度、學習氣氛、學習困難、學習投入及學習參與等五個向度，說明影響科學學習興趣的要素。一、. 科學態度 29.

(42) 科學態度會影響學生的成就表現，吳堯文(2004)研究發現，若對科學持有正向態度時，在科學學習行為及學習成就上會比較高。楊龍立(1991 )也指出，學生的學習態度可能會影響學生的學習成就。興趣是促使學習的動力，因而對學習產生良好的學習態度，以達到學習的成效。二、. 學習氣氛學習氣氛指整體學習環境對學生學習上的規範態度及行為模式，包括：教師的期待、學業規範、學生是否覺得無用、角色定義、團體組成的模式，以及教學方式等，會影響學生的學習成就高低；一個積極的學習氣氛強調的是對學業成就的獎勵、學習的重要性、秩序的維持與公平的獎懲制度，會提高學習成就，也有可能是反學習。. 三、. 學習困難科學的難易度也會影響著科學的興趣。若某目標、事物或活動等，充滿著艱難，不易成功，則會對此失去信心，因此也不會感到興趣。課程的困難程度會影響學生對於學科的態度(吳事勳，2007)，也會影響個體對該學科是否產生興趣，對科學學習持有良好態度，才會自然而然投入其中，因而能對科學學習有正向的態度和評價。. 四、. 學習投入. 30.

(43) 當我們從事感興趣或所喜愛的科學活動時，心裡會伴隨著一種愉快的情緒，促使我們很積極、用心地投入於學習中;反之，若我們對所從事科學活動不太感興趣時，心裡反而會產生一種消極的態度，來對待此學習活動，進而使學習成效降低。五、. 學習參與傳統的學習觀認為學習是學習者將知識內化 (internalization)的歷程，這樣的歷程可能是「發現」，或得自他人的「傳送」，或與他人「互動中的體驗」結果，Lave 和 Wenger 認為學習不只是發現或傳送這樣的單純的事情，而更應加考慮的是人與社會、世界的交互依賴關係，學習不再只是一個人的事情，乃與週邊的情境息息相關。. 綜合上述對科學學習興趣影響之因素，可以看出興趣是出自內在的傾向，表現於外的行為表徵，同樣的，其影響因素也是由內在態度而到外在學習環境。. 參、科學學習興趣的相關研究 Ratt 和 De Vries (1986)兩人為瞭解國中學生對科技的態度，在中小學生對科技之態度 (Pupils’Attitudes Toward Technology(PATT))的專題研究中發現，學生對科技有興趣；男生比女生對科技更有興趣；男女學生皆適合科技領域。 Greenfield（1997）研究不同性別及年級的學生對科學的興趣及參與度的差異，結果發現，年紀越小的學生，對於科 31.

(44) 學有最正向的看法，且男女生對科學興趣的觀點相同。楊裕灝(2001)探討高中學生對生態課程之興趣，結果發現至少有七成以上的學生，對生態課程有相當大的興趣，其中對生態各單項的興趣仍以與其生活有關及鄉土教材之項目為主，如各種本土生態系、生態環境、資源問題、生物保育等，而且十分關心生態環境之惡化。學生對學習生態課程最喜歡的上課方式是戶外教學，其次是動手做實驗、實物觀察及視聽教學等。研究指出：教學前後學生的興趣有些微的改變；學生對課程的興趣與其成績有關。章順慧(2001)編製「生活科技課程學習興趣調查問卷」對高雄市國中生進行抽樣調查，結果發現：（1）大多數國中學生對生活科技課程是相當有興趣學習的。其中，學生對「科技與生活」、「資訊與傳播」、「能源與運輸」等領域之課程的學習興趣較高，而對「營建與製造」領域則較缺乏興趣；（2）不同性別、性別角色人格特質之國中學生對生活科技課程的學習興趣有顯著差異，但性別與性別角色人格特質之間無交互作用存在。就性別而言，男生的學習興趣顯著較女生高；就性別角色人格特質而言，具有兩性化或男性化特質之學生對生活科技課程有較高的學習興趣；（3）年級、父母與師長升學期望等不同背景之國中學生對生活科技課程的學習興趣有顯著差異。就年級而言，一、三年級的學生比二年級更有興趣學習生活科技；就父母與師長升學期望而言，父母與師長給予高升學期望的學生比一般升學期望者對生活科技課程較感興趣學習。鐘培齊（2003）利用學習的喜好量表了解國小學童的科 32.

(45) 學態度，發現國小學童對科學的態度與自然科學業成就有顯著相關。不同性別之國小學童其對科學的態度有顯著差異；男生對科學的態度高於女生。簡怡嵐（2004）對國小三至六年級學生男 320 人、女學生 327 人進行「對科學的態度」量表調查，研究結果顯示男學生較女學生對科學的態度較為正向、積極；各年級「對自然課的態度」中三、四年級對六年級皆達顯著差異，這表示三、四年級的正向態度優於六年級。 Tasbari 和 Yarden(2005)針對以色列電視節目中孩童提問的 1676 個問題進行分析，結果顯示科學興趣會隨年級變動，如與動物相關問題之興趣隨年齡的上升而下降，而與人類相關的問題之興趣則隨年齡的升高而上升；科學興趣存有性別間差異，如男生較關注電腦、網路、科技史，而女生則較為多元。 Skamp 和 Logan(2005)針對澳洲 5 到 10 年級的學童進行科學興趣的問卷調查，研究結果顯示，由國小進入國中的階段，科學興趣是下降的，而國中階段的科學興趣是處於停滯期；研究結果亦顯示，會造成科學興趣的降低，科學能力是其主要因素，而女生相較於男生則更為明顯。陳麗妃(2006)利用 TIMSS 2003 的資料探討台、新、日、美、荷、義、澳等國小四學生背景、家庭環境、科學興趣、自信與科學成就之間的關係，研究發現，整體而言，七國學生的比較，男生科學興趣、自信、科學成就皆優於女生；國外出生的科學興趣優於國內出生者，但國內出生的科學自 33.

(46) 信、科學成就優於國外出生者；使用調查語言頻率高者的科學興趣、自信、科學成就優於頻率低者。整體而言，七國學生的比較，家庭藏書量多者其科學興趣、自信、科學成就越高，補習多者科學興趣越高，但不補習者其科學自信、科學成就較高。擁有專用書桌、字典者其科學興趣、自信、科學成就較高。各國學生科學興趣、自信對科學成就為正相關，科學自信的相關性勝過科學興趣。在澳大利亞、美國、日本中，不同家庭環境的學生，其不同科學興趣、自信，會有不同的科學成就。東方國家小四學生科學興趣、科學自信顯著低於西方國家的學生，但科學成就卻顯著優於西方國家的學生。吳事勳(2007)採用高慧蓮(2002)綜合林曉雯(1997)所設計的「學習氣氛量表問卷」和莊嘉坤(1997)所編製的「學童對科學的態度量表」兩份問卷所發展出的「國小學童科學學習興趣問卷」，該量表以科學態度、學習氣氛、學習困難、學習投入及學習參與等五個向度，說明影響科學學習興趣的要素。研究發現：(1)漢族學童在科學學習興趣的整體表現高於原住民學童；(2)漢族四年級與五年級學童在科學學習興趣的表現顯著高於原住民學童，而六年級學童的漢原族群學童間的整體表現沒有差異；(3)不同性別的兩族群間的整體，均是漢族學童的表現高於原住民學童。傅淑卿(2007)探討學習九年一貫課程後國三學生對於國中自然科中物理、化學、生物與地球科學四個部份學科概念內容的興趣表現，以及對於觀察比較、分析推論、傳達等分項學習活動過程的興趣表現。研究結果發現，國三學生學科 34.

(47) 概念內容興趣得分為：生物概念興趣得分＞地科概念興趣得分＞物理概念興趣得分＞化學概念興趣得分；學習活動過程興趣得分為：分析推論興趣得分＞觀察比較興趣得分>傳達興趣得分。整體而言男生學科內容興趣得分及學習活動過程興趣得分，顯著高於女生。若將學生分為高成就、中成就、低成就三個子樣本，分析後發現：高成就學生的學習活動過程興趣偏高，而中成就與低成就學生的學習活動過程興趣偏低，可見全體學生對於學科概念內容與學習活動過程的興趣趨向是不同的。張芳全(2011)認為學習興趣對科學成就有明顯的正向影響。因此，引發學童的學習興趣，就能進一步的培養學童在科學方面的學習興趣，如果學童對科學有越正面的傾向，則學童對科學的興趣愈高；換句之，若教育的目標是建構學童的科學學習能力，則學童對科學表現出越高度的興趣，越能從事科學學習。鄒玉鈿、張景媛 (2012)在探討實施「探究式創意實驗教學方案」，對八年級學生之自然領域學習表現的影響，採用準實驗研究法，進行 POE 教學法 (POE 教學是由 White 和 Gunstone(1992)提出的，其主要目的是用來探測學生的先前概念。POE 分別代表 Prediction(預測)、Observation(觀察)以及 Explanation(解釋))進行探究式創意實驗教學方案發現，學生在自然領域不論是學習態度、學習成就的表現、科學實驗探究過程的表現皆有所提升。李秋燕(2013)在研究接受探究教學之幼兒園男女童在科學能力與科學學習興趣上之差異時以「科學學習自我概念量 35.

(48) 表」與「幼兒科學學習檢核表」作為研究工具探討接受探究教學之幼兒園男女童的科學學習情形，並同時探討在科學能力與科學學習興趣上是否有差異時發現，接受探究教學之幼兒在「科學能力」與「科學學習興趣」有顯著差異，而在接受探究教學之幼兒園之男女童在「科學能力」和「科學學習興趣」上並無差異。綜合上述，學者研究發現在科學方面的學習興趣，男生較女生還要有興趣，雖然有性別上的差異，但大體上來看，透過不同的刺激與引導皆會引起學生的科學學習興趣，而多數研究者都是使用不同的刺激方式或媒介工具融入於教學活動當中，再檢視學生於教學前後的學習興趣的變化差異作為分析依據。有關興趣的量測方式 Super 和 Crites(1962)認為量測興趣的方法有四種：(1)個人表達：個人說出他自己的興趣是什麼；(2)觀察紀錄：個人被觀察到的真正興趣；(3)測驗：個人在各領域的知識有多少；(4)興趣量表：個人檢討自己興趣與偏好。賴保禎(1997)提出測量興趣的四種方法：(1)面談法：即由研究者當面詢問每個人所喜歡或不喜歡的人或事，了解其興趣所在；(2)觀察法：即由研究者直接觀察個人經常接觸的人和事，以及所參與的活動，來推斷其興趣；(3)判斷法：即由個人對各種活動或職業的知識之多寡，來判斷他對該活動或工作的興趣之高低；(4)測驗法：使用專門編製的興趣測驗或興趣量表，來測量一個人的興趣。Hidi 和 Renninger(2006) 把先前學者的研究整理後，將興趣的測量向度分為三類：(1) 以喜好 (liking)來測量； (2)以價值觀 (value valences)、感覺 36.

(49) (feeling valences)來測量；(3)以好感(positive feelings)、存在的知識與價值 (stored knowledge and value) 及重複參與度 (repeated engagement)來測量。本研究回顧李秋燕（2013）在接受探究之幼兒園男女童在科學能力與科學學興趣上的差異研究時，發現其用以評估幼兒園男女之科學學習興趣量表與研究者所要研究的對象有相類似的研究族群(幼兒園學童與國小低年級學童)，研究對象存在識字量不足，對題意無法充分了解等之困擾，且其評量的興趣向度包括：喜好、價值觀、知識等向度與研究者所欲研究的範圍相近，因此參考其量表編製成國小低年級科學學習興趣量表，作為量測工具。. 第三節科學的探究能力人生而具有探究的本能，因為好奇心從嬰兒出生就有；以嘗試錯誤的技巧(try-and-error techniques)學習適應周遭環境世界，是不分小孩或是大人。探究(inquiry)一字是源自於拉丁文 in 或 inward(在…之中)及 quaerere(質詢、尋找)，另根據牛津英語辭典上的解釋「探究是探索知識或資訊，特別是追求真理的活動」，或是「探究是搜尋、研究、調查和檢驗的活動」，所以 Welch(1981)說探究是一種對於瞭解事實，探求知識、真相的過程。 Trowbridge 和 Bybee(1986) 、 Windschitl(2003)認為探究是運用各種方法去解開與問題相關的隱含關係，是一種定義及研究問題的過程，包含了形成問題、構思假設、設計解決方法、模式化等一系列相關的智 37.

(50) 力活動(intellectual activities)。NRC(1996)對「探究」所下的定義：「探究是一種多面向的活動，包括觀察、確認問題、驗證已知資訊、理解已有知識、規劃相關探索活動、實驗證據驗證，利用工具收集資料、分析資料，對所得之結果進行解釋並提出結論。」Marsh(2008)指出從促進學習的角度來看，以探究的方式學習，有助我們集中思維和行動來進一步理解事物，其中隱含探究是多面向的活動，包含：進行觀察、界定問題、審查檢視資訊的來源、瞭解現有的知識、計畫規劃、進行調查活動、使用工具去進行收集分析、對資料進行解釋、提出結果、對假設加以確認、進行批判及邏輯思考等一連串活動。因此探究是瞭解事實，探求知識、真相，是一種建構內在知識體系的方法，也是一種科學認知思考與學習的方式。學生可經由探究的過程，發現問題，尋找資料，進而解決問題，來了解整個事物的過程及它的意義(洪文東，2007)。因為探究包括觀察，提出問題，檢視書籍和其他資訊，檢視證據，使用工具去蒐集、分析和解釋資料，提出答案、解釋和預測，並且傳達結果等多方面的活動，需要辨識假定，使用批判和邏輯思考，並且考慮不同的解釋(NRC，1996)。. 壹、科學探究科學探究是指科學家探索自然現象的方式，由此了解世界的運作與奧秘，並從中建構科學理論與知識(陳均尹、張惠博，2008)。Hofstein 和 Lunetta (2004)提出探究是科學家在研究自然時使用的方法和提出的想法以及獲得的證據過程。 Anderson(2002)則將科學探究視為學習的過程，過程中學生主動學習、建構知識且理解科學概念，並了解科學家如何進 38.

(51) 行研究的活動。當人們面對未知的情況時，都會嘗試確定什麼事正在發生和預測將會發生什麼事(NRC，2000)。科學探究最早源起於十七世紀時的伽利略，以探究為面向設計實驗—將球從斜面上滾下的試驗，以探求與自然世界相關的答案，但一直到 1957 年蘇聯發射人類史上第一顆的人造衛星 Sputnik 號後，才促使美國教育界與科學界開始檢討美國的科學教育現況，建議將科學探究納入教學中，但也僅限於高中的物理課程，之後發現探究面向的科學教育方式應該擴及全部的學生，而非侷限在高中學生，受到美國國家教師協會(NSTA)及各界的支持後，才將科學探究推展開來。(引自李國平，2010)。依據 NRC(1996)在美國國家科學教育標準（National Science Education Standard，NSES）中的定義「科學探究是反映科學家們以各種不同方式對自然世界進行研究來了解自然科學內容的方式，並根據所得到的證據提出解釋」，在此同時也指出「科學探究也是學生用來發展知識、理解科學概念，並了解科學家如何研究自然世界的活動。」也就是說科學探究不只是科學家如何去理解這個自然世界的手段，同時也是學生如何學習科學的核心方法。換言之，學習者是利用科學探究的過程去探求及建構新知識，而過程包括發現問題、澄清問題、提出假設、測試假設的實驗設計、進行實驗及收集數據、分析數據、推論及得出結論、最後將結果公布。學者分別從各種不同的研究角度切入來解析看待科學探究，大體上可分為三大類：一、. 從認知心理學面向來解析科學探究，因為認知心 39.