臺灣博碩士論文加值系統

現今國小學生存有嚴重的月亮迷思概念，經過文獻回顧，本研究旨在設計與建置一套國小自然與生活科技領域月亮迷思概念虛擬實境網路數位教材，並探討其設計可行性與教學成效性。
本研究鎖定台北市樂樂國小三年級及四年級185名學生為研究對象，教材開發流程分為分析、設計、發展、應用及形成性評鑑五個階段，在「探究教學法」之理論基礎下，以十項月亮迷思概念課程主題為教學內容，以3D虛擬實境網站為數位傳播工具，完成此數位教材。
接著使用實驗法將研究對象分為六組，分別三、四年級控制組，沒有任何實驗介入，即沒有參與本教學網站之操作；三、四年級實驗組A，學生自行操作網站進行探究；三、四年級實驗組B，在教師使用本網站進行教學後，再讓學生自行操作網站進行探究。分別以實驗組別、年齡及問卷題目進行分析。
本研究結論如下：一、將虛擬實境應用於網路數位教材開發與設計，在分析階段，透過文獻分析與訪談，進行需求、學習者、學習環境脈絡及教材內容分析；在設計階段，參考歸納出的教材設計原則、教材內容與教學目標進行設計，並進行人機介面設計；在發展階段，使用Virtools、Maya、Photoshop、CorelDRAW、Illustartor等軟體，依據設計結果來進行教材的前製、製作與後製。在形成性評鑑階段，透過天文學專家、自然生活與科技領域教師及介面設計專家之建議進行修正，完成教材的開發工作；二、不同年齡的學生在本教學網站學習成效具有差異性，研究結果顯示四年級比起三年級學生，更適宜運用虛擬實境網站學習月亮方面的知識，其可能的原因為四年級學生較能進行抽象思維的知識學習；三、不同教學方法在本教學網站學習成效具有差異性。本研究嘗試採用控制組、實驗組A及實驗組B的方式，探討不同教學方式對於學生的學習效果，結果確實發現若先讓教師引導學生學習，再讓學生操作虛擬教學網站的學習成效高於單純讓學生自行瀏覽網站，尤其是對於三年級，可見即使是訴求學生探索網站、建構知識，若教師能適時地給予協助引導，其教學成效將是事半功倍。另外，本研究更進一步分析學生可能會受限於課程時間安排、計分方式以及課程學習等因素，因而導致學習分數偏低。
根據上述結論，研究者亦提出下列建議：以分工合作之方式開發數位教材、擴展3D虛擬實境在國小自然與生活科技領域之數位教材開發上之應用、採用教師教學後學生再探究網站之探究式教學法、深入分析學生適切的先備知識，做為開發數位教材的基礎。

Nowadays elementary students usually have a serious misconception toward the Moon. The purposes of this study were to design and construct a virtual reality web-based digital teaching material for elementary schools about “Moon Misconceptions” in the field of nature science and life technology and to observe its designing possibility and teaching effects.
There were 185 students in the third and fourth grade from Taipei Happy Elementary School participated in the study as research objects. This study followed the five phases: analysis, design, development, implementation and formative evaluation. Based on theory of inquiry teaching, this 3D Virtual Reality interactive instruction website was developed into ten units with the theme of Moon Misconceptions.
Next, the research objects were divided into six groups: the controlled group－students in the third and fourth grade with no experiment involved; the experiment group A－students in the third and fourth grade required to operate the website alone; the experiment group B－students in the third and fourth grade who operated the website with the instructor’s guidance.
The conclusions of the study were as followings: First, the appliance of the Virtual Reality to design and construction of the Web-based digital teaching materials is possible. In the analysis phase, the researcher developed a series of learning objectives after analyzing the needs assessment, learners’ characteristics, learning context and contents; In the design phase, the researcher designed the courseware and the interface based on the analysis phase. In the development phase, the researcher used software (Virtools, Maya, Photoshop, CorelDRAW, Illustartor etc.) to develop the website; In the formative evaluation phase, the researcher amended and developed the teaching material according to the suggestions from astronomers, teachers in the field of nature science and life technology and professional designers to ensure the quality of the courseware.
Second, the teaching website had different effects on students in different ages. The result of the study showed that the fourth graders were more suitable to use virtual reality websites to study the knowledge of the moon compared with the students in the third grade. The possible reason was that the students in the fourth grade had relatively higher capability of abstract learning and thinking.
Third, different teaching methods had difference learning effects. This research tried to compare three groups: controlled group, experiment group A and the experiment group B to understand the learning effects in the different teaching methods. The results said that if the teacher could give the students guidance before their operating on the virtual reality website, the learning effect on the students was higher than it on the students who browsed the website alone, especially for the third-grade students. In other words, with the timely help from teachers could increase the teaching effects with fewer efforts. In addition, this study found that the learning might also be limited due to the factors of course time scheduling, scoring method and course subjects.
According to the conclusions mentioned above, the researcher proposed the following suggestions: to develop the teaching material in team work; to apply virtual reality to elementary school’s teaching materials in the field of nature science and life technology; to adopt the teaching method that students use the websites after teacher's instruction; to understand students’ appropriate preparing knowledge as the foundation to develop the teaching materials.

中文摘要……………………………………………………………I
英文摘要……………………………………………………………II
目錄…………………………………………………………………IV
表目次………………………………………………………………VI
圖目次………………………………………………………………VIII

第壹章　緒論………………………………………………………1
第一節 研究背景……………………………………………………1
第二節 研究動機……………………………………………………4
第三節 研究目的與問題……………………………………………5
第四節 名詞釋義……………………………………………………6
第五節 研究範圍與限制……………………………………………7
第六節 研究價值與貢獻……………………………………………10

第貳章 文獻探討……………………………………………………11
第一節 3D動畫與虛擬實境……………………………………………11
第二節 網站教學與運用現況…………………………………………23
第三節 探究式教學……………………………………………………27
第四節 國小自然與生活科技領域之教學與迷思概念………………34


第參章 研究方法………………………………………………………46
第一節 研究流程…………………………………………………………46
第二節 研究對象…………………………………………………………50
第三節 研究工具…………………………………………………………51

第肆章 網站建置………………………………………………………54
第一節 分析階段…………………………………………………………54
第二節 設計階段…………………………………………………………58
第三節 發展階段…………………………………………………………77
第四節 應用階段…………………………………………………………80
第五節 形成性評鑑階段及修正階段……………………………………82

第伍章 資料處理與結果分析…………………………………………86
第一節 資料蒐集與處理…………………………………………………86
第二節 資料分析與結果…………………………………………………88

第陸章 結論與建議……………………………………………………123
第一節 結論………………………………………………………………123
第二節 建議………………………………………………………………129

參考文獻……………………………………………………………………131
附錄..........................................................137
附件一 前測及後測問卷 ........................................137

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