法。演示教學在本質上是一種師生間共同進行的活動，其特質是：（1）吸引

第三章：研究方法與設計

第一節：研究問題與內容

教學雖是一種多樣化的歷程，但無論採取的方法為何教學活動的設計都應該

是以學生為本位，教師從旁輔助，盡量讓學生有主動參與學習活動的教學方

法。演示教學在本質上是一種師生間共同進行的活動，其特質是：（1）吸引

學習者注意力（2）引起學習者學習的意願（3）提高學習者的興趣（4）引導

學生從事正式的學習活動；例如：思考問題，獨立解決問題等。任何的教學

設計，都是為了引導學生正確的學習態度，如何培養正確的科學素養，進一

步協助學生真正了解科學內涵，為了進一步了解演示教學的特質，針對上述

所提到的特質，進行試驗教學。

本研究工作如下圖：(圖:3-1-1)

本實驗中以兩班高一學生為主要教學對象

演示教學的進行：

受測班級均採演示教學，提供課堂實驗 教學，討論，及課後面談。

1、教學後概念的檢測：

利用問題學習單，依不同面向評 量學生對概念的學習成果。

2、學習狀況調查：

設計問卷，探究影響學習成效的 因素，並對部分學生進行訪談以 記錄其對教學過程的反應。

資料與數據分析：

處理實驗後的各項資料與數據，以檢測

教學結果。 研究結果與討論：

整理研究結果，提出本研究所得

第二節：研究設計

一、 研究對象：

教師方面：對教師做研究是為了了解因施教者的引導方式與態度對學習者的

影響，經由一邊教學，一邊檢討教學時遇到的問題，藉由不斷的修改以達到

「演示教學」最高的成效，有別於一般的「講述式教學」 ，教師可能要透過多

次的演練與改進，不斷自我成長，成為一位優秀的自然科教師。

學生方面：有別於一般的「講述式教學」 ， 「演示教學」需要學生更多的參與，

如何經由實驗過程發現問題，討論問題，經由多而廣的思考空間，讓學生的

知識不在侷限於課本的內容，達到真正的活用知識。讓學生不再只是「死讀

書」 ，而是成為一個能多方面思考問題的學生。這段過程需要師長的協助與調

整，因此如何幫助學生，也是研究的重要課題之一。

學生樣本與背景程度：

此次研究中，取樣班級為台北市立某高中（常態編班）一年級尚未分組的學

生，共兩班 73 人均由本人負責教學，皆採演示方式進行教學。

二、教學時間：

本教學實施時間為期兩個，從 3 月底到 5 月底，教學內容為基礎物理中的力

學、熱學、聲學、光學為主，每週進行一次演示教學，共計進行六次。

三、研究工具

本實驗使用的研究工具有三項；試驗教學教材設計、學習狀況問卷、教師教

學記錄表及學生面談記錄資料。

（一）試驗教學材料：

1、課程單元：

以高一基礎物理中力學、熱學、聲學、光學為課程內容，內容包括慣

性定律、摩擦力、大氣壓力、熱的傳播方式、聲音的傳播、空氣柱的

振動、光的反射與折射。選定的單元大多與生活經驗有關連性，本身

概念比較抽象，較容易造成學生觀念上的混淆，因為基礎物理對於公

式的計算大多略微不談，單以課本的內容可能無法幫學生建立完整的

概念學習，故適合以實驗演示的方式來幫助學生學習。

2、教學模式：

本實驗中的演示教學，主要是透過課堂實驗進行的方式，並提供實驗

的問題討論學習單，經由看到、聽到、甚至親手做的過程，來幫助學

念的瞭解，並且能舉一反三，運用到實際生活經驗中。

教學流程如下圖： （圖:3-2-1）

3、問題討論單：

若僅有實驗演示的過程，學生對於概念的學習可能只有初步的架構，

僅有看到是不夠的，需要藉由問題討論的過程來加強學生對個別概念的瞭

解，討論的內容應該多而廣，討論應該以學生為主體，教師的角色是個提

問者，由學生主動思考並回答問題，並且要求學生在討論前提出（或寫下）

自己的意見，經由這樣的方式，改變學生對科學概念的學習，不再是被動

的吸收，而是主動的思考並解決問題。

將教學分為 4 個主題，力、熱、聲、光，每個主題授課節 數兩節

每節課分成兩部分：

第一部份為教師演示活動，由老師動手操作 該主題的演示教學，學生以觀察的方式觀看 演示教學的進行，此部分進行 20 分鐘

第二部份為學生問題討論時間，先由學生自 行思考問題討論單的上的問題，並提出想 法，最後由老師統合學生答案，此部分進行 20-25 分鐘

（二）學習狀況問卷：

為了瞭解學生學習成效與演示教學的關係，因此設計一份＂學習狀況問

卷＂，問卷中分成以下五個面向：1、教學內容設計對學習的影響（實驗內容

的選擇）2、演示教學對概念形成的影響 3、課後討論單對學習模式的影響 4、

教學模式對科學態度的影響 5、教學模式對學生參與度的影響，合計 18 題。

學習問卷調查表（請見附錄） 。在設計問卷時，曾與其他物理科任教老師進行

討論，並先對部份學生進行測試，挑選合適的問卷題目。此問卷於六個單元

主題教學完成後進行。

（三）教師教學記錄與學生面談記錄

因為透過課後觀念的討論、問卷調查分析中的得到結果，都是在有限題目下

獲得的資訊，恐怕不能完全瞭解學生的學習狀況，因此與學生做面對面的訪

談，記錄其在演示教學過程中的學習狀況，已彌補觀念討論與問卷調查的不

足，經過這樣的方式可以更全面的顯現在演示教學下學生學習成效的改變情

形，用以調整教學內容，及實施過程。(圖 3-2-2)

每次演示教學進行之前，請同學先行閱讀課本內容，建立初 步的概念，藉以讓同學比較經由演示教學之後的差別。

發下實驗大綱：

1、簡介實驗內容

2、介紹該實驗所使用的道具

3、開始進行演示實驗，過程中可告知學生相關的實驗安全須 知，並要求學生記錄實驗中的觀察現象。

4、在演示過程中提出問題，引發學生主動思考問題。

發下問題討論學習單：

1、先行簡介每個問題。

2、給同學 5-7 分鐘的時間，試著寫下自己的答案。

3、討論的進行，以同學為主角，請同學輪流發表意見，進而 統整同學的答案，並要同學寫下答案。

4、除了討論單的問題之外，讓同學試著提出其他相關的問 題。

收回問題討論單：

瞭解每個學生的作答情況，並記錄每位同學的作答情況，以 供學習成效的瞭解，並對學生進行訪談。