臺灣博碩士論文加值系統

中文摘要
　　在自然教室裡，學生的先前知識、想法、信念和態度均會影響到他們解釋新的觀察和調適新的知識。因此，這些學生所學習到的、所詮釋的方式與教師所預期的並不相同(Liew, 1995)。而許多研究也指出，影響學生在學習上的明顯因子就是學生的概念。
　　為瞭解學生在科學領域的概念，POE教學策略於許多研究中被指出具有重要的教育意涵，且對瞭解與幫助學生在概念架構、概念理解、概念改變上都具有正面成效。
　　因此，本研究旨在探討POE教學策略應用在多媒體教學網站對國小六年級學生在晝夜與四季單元之學習成效情形，目的在瞭解學生於起點前對晝夜與四季所持的先前想法，並探查經不同教學策略後，學生對晝夜與四季的想法及其變化情形；分析學生在POE教學步驟之「觀察」與「解釋」階段的表現情形。本研究所進行的「晝夜與四季」單元概念學習分成五個教學活動主題：晝夜成因、日出與日落、不停的旋轉、四季的變化及四季的晝夜長短。
　　研究對象以方便取樣選取新竹市某國小六年級學生，分成實驗組(POE教學組)與比較組(直接教學組)，每組各一班共64人。研究取向採質性與量化研究。質性資料蒐集包括「教學用學習單」、「現場錄影」與「省思札記」；量化資料蒐集則是從兩組學生於教學前、教學後及教學後一個月所進行的「晝夜與四季」單元紙筆成就測驗之前測、後測及延後測而來。蒐集到的資料分別進行質性與量化統計處理與分析，量化資料上以描述性統計、獨立樣本t檢定、成對樣本t檢定、單因子變異數分析、單因子共變數分析等方法進行。
　　主要研究結果歸納如下：
一、學習成效方面
(一)不同教學策略對國小六年級生在「晝夜與四季」單元概念學習成效有顯著差異。
1.教學前，兩組學生對單元概念的瞭解程度是一致的。
2.教學後，POE教學策略能有效促進學生對「晝夜與四季」單元概念的
學習與獲得。
(二)教學後一個月，POE教學策略對學生在「晝夜與四季」單元的概念保留
是有成效的。
二、在另有概念方面
1.兩組學生在教學前，普遍對「晝夜成因」、「日出日落」、「地球公轉」、「四季成因」及「四季晝夜長短」存有許多先前想法。
2.學生來自不同的家庭、文化背景及不同的生活經驗和知識，因而在教學前呈現多樣的看法。
3.當學生對地球自轉或地球公轉的概念未透徹理解時，學生往往因不瞭解而自行建構想法。
4.學生對地球運動及地球與太陽間的關係不瞭解或不具先備知識時易自己建構。
三、實驗組學生在「觀察」階段的表現
1.學生把過多的時間停留在物件上則難以深入理解多媒體教材中的相關
訊息。
2.觀察結果易受周遭同學的影響。
3.個體在認知過程上是有差異的，而學生對觀察現象的錯誤理解與詮釋或先前想法信念都會影響觀察結果。
4.涉及較抽象的空間概念、抽象概念時，即使呈現虛擬館或動畫，學生仍須將所看到的現象去做選擇、組織、建構及整合，這過程非常需要學生努力。
四、實驗組學生在「解釋」階段的表現
學生在「晝夜成因」、「日出日落」、「四季變化」、「四季晝夜長短」的學習單裡，填答正確科學概念者均高於預測階段答對人數。
　　根據研究結果，研究者對科學教學與未來的研究提出建議：教學前應該評估學生現有的知識狀況、科學學習評量方式要多元化、POE教學策略實施時，教師須適時引導、POE教學策略實施後，教師也須給予適當的回饋及規畫設計適合學生學習的多媒體素材。

As students' prior knowledge, ideas, beliefs and attitudes affect how they interpret new observations and accommodate new knowledge in the science classroom; what is learned is not always what the teacher intended (Liew, 1995). And lots of studies also pointed out that “concept” is obviously an element that influences students’ learning.
This study focused on applying POE strategy to multimedia learning website to explore the learning achievement of sixth graders about “Day-Night and Four Seasons”. The purposes of this study were to help teachers find out students’ alternative conceptions about “Day-Night and Four Seasons” before learning, to analyze the learning condition during the observation and the explanation phases of the POE process. The instructional worksheets comprised five topics: the causes of day and night, sunrise-sunset, the rotation of the earth, the changing seasons, and the length of day and night in four seasons.
The objects of study were the sixth-graded students of a public elementary school in Hsin-Chu city. We chose two classes for the experiment. One was set as the experimental group, which had the POE strategy put into practice. The other one, as the comparative group, carried out the directed instruction instead. Quantitative and qualitative methods were adopted by this study. Qualitative data includes students’ handwritten worksheets, in-class video records, and reflective journal. Students worked on the multimedia website, executed tasks according to a set of worksheets. Quantitative data includes achievement test of “Day-Night and Four Seasons” collected from the students. A “Day-Night and Four Seasons” test was administered as a pre-test, post-test, and delayed post-test to evaluate students’ learning achievement. The quantitative data that collected from achievement test were analyzed through descriptive statistics, independent sample t-test, paired samples t-test, one-way ANOVA, one-way ANCOVA.
The main conclusions is listed below：
1.About learning achievement
Different strategies show significant differences on learning achievements of sixth graders about “Day-night and Four Seasons” concepts.
(1)Both two groups had same cognitive level of the concepts before
instruction.
(2)The POE strategy effectively improved learning of the “Day-night
and Four Seasons” concepts after instruction.
(3)The POE strategy produced a marked effect of retaining the concepts
of “Day-night and Four Seasons” 30 days after instruction.
2.About the alternative conceptions
(1)Students of both groups had prior conceptions about“the causes of
day and night”, “sunrise-sunset”, “the rotation of the earth”, “the changing seasons”, and “the length of day and night in four seasons”.
(2)These students held a variety of alternative conceptions that arose
from their physical experiences, everyday language, and formal instruction.
1.The performance of the experimental group students in the “Observation” phase
(1)On observing, students forgot to pay attention to things that was
related to the questions easily.
(2)Observations were influenced by classmates easily.
(3)Students could be influenced by the objects and lose their focus of
observation.
(4)The images should be understood and sifted, so that could be recorded in a concrete and organized way.
2.The performance of the experimental group students in the “Explanation” phase
According to the worksheets of “the causes of day and night”, “sunrise-sunset”, “the changing seasons”, and “the length of day and night in four seasons”, the students, whose answers met with science concepts, were more than they were in the prediction phase.

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 5
第三節 名詞釋義 6
第四節 研究範圍與限制 8
第二章 文獻探討 11
第一節 建構主義 11
第二節 預測-觀察-解釋教學策略 17
第三節 多媒體輔助教學 33
第四節 晝夜與四季相關另有概念研究 43
第三章 研究方法 59
第一節 研究設計 59
第二節 研究對象 67
第三節 研究程序 70
第四節 研究工具 74
第五節 資料蒐集處理與分析 89
第六節 研究假設 92
第四章 結果與討論 95
第一節 學生在「晝夜與四季」單元之學習成效 95
第二節 教學前學生在「晝夜與四季」單元之另有概念 115
第三節 POE學習單之「觀察」部份資料分析 146
第四節 POE學習單之「解釋」部份資料分析 161
第五節 POE教學的省思 187
第五章 結論與建議 197
第一節 結論 197
第二節 建議 202
參考文獻 207
壹、中文部份 207
貳、西文部份 212
附錄 223
附錄一 「晝夜與四季」單元成就測驗預試試題 223
附錄二 「晝夜與四季」單元成就測驗前測試題 231
附錄三 「晝夜與四季」單元成就測驗後測試題 238
附錄四 「晝夜與四季」單元成就測驗延後測試題 245
附錄五 晝夜與四季單元成就測驗預試版之試題分析 252
附錄六 POE教學用學習單 253
附錄七 直接教學用學習單 263
附錄八 教學主題活動觀察項目 268

表次
表2-4-1 國內外「晝夜成因」相關文獻一覽表 54
表2-4-2 國內外「四季成因」相關文獻一覽表 55
表3-1-1 教學實驗時間表 60
表3-1-2 不等組前後測實驗設計 60
表3-4-1 「晝夜與四季」單元成就測驗預試版雙向細目表 75
表3-4-2 「晝夜與四季」單元成就測驗正式版雙向細目表 77
表3-4-3 「晝夜與四季」單元教材內容要項 78
表3-4-4 晝夜與四季單元之相關概念及命題陳述 79
表4-1-1 兩組學生在「晝夜與四季」成就測驗描述統計值 97
表4-1-2 兩組學生前測總答對率之單因子變異數分析 98
表4-1-3 兩組學生前測總答對率之變異數同質性考驗 98
表4-1-4 兩組學生前測各概念層次試題答對率之單因子變異數分析 99
表4-1-5 兩組學生前測各概念層次試題答對率之變異數同質性考驗 99
表4-1-6 兩組學生在「晝夜與四季」成就測驗組內廻歸係數同質性摘要表 101
表4-1-7 兩組學生後測之單因子共變數分析 101
表4-1-8 後測差異顯著性比較 102
表4-1-9 兩組學生在後測各概念層次之組內廻歸係數同質性考驗摘要表 103
表4-1-10 兩組學生在後測中各概念層次之單因子共變數分析 104
表4-1-11 後測各概念層次差異顯著性比較 106
表4-1-12 兩組學生在延後測之組內廻歸係數同質性考驗摘要表 107
表4-1-13 兩組學生在延後測總答對率之單因子共變數分析摘要表 108
表4-1-14 延後測差異顯著性比較 109
表4-1-15 兩組學生在延後測各概念層次之組內廻歸係數同質性摘要表 110
表4-1-17 後測各概念層次差異顯著性比較 112
表4-2-1 實驗組在學習單POE 01預測及理由屬正確的科學概念 118
表4-2-2 實驗組在學習單POE 01預測及理由屬另有概念 119
表4-2-3 比較組在學習單DI 01答案符合正確科學概念 121
表4-2-4 比較組在學習單DI 01答案存有另有概念 122
表4-2-5 實驗組在學習單POE 02預測及理由中符合正確的科學概念 125
表4-2-6 實驗組在學習單POE 02預測及理由產生的另有概念 126
表4-2-7 比較組在學習單DI 02答案符合正確的科學概念 127
表4-2-8 比較組在學習單DI 02答案存有另有概念 128
表4-2-9 實驗組在學習單POE 03的預測答案統計 132
表4-2-10 比較組在學習單DI 03答案統計 133
表4-2-11 實驗組在學習單POE 04預測及理由中符合正確的科學概念 136
表4-2-12 實驗組在學習單POE 04預測及理由產生的另有概念 137
表4-2-13 比較組在學習單DI 04答案符合正確的科學概念 139
表4-2-14 比較組在學習單DI 04答案存有另有概念 139
表4-2-15 實驗組在學習單POE 05預測答案統計 143
表4-2-16 實驗組在學習單POE 05預測及理由中符合正確的科學概念 143
表4-2-17 實驗組在學習單POE 05預測及理由產生的另有概念 144
表4-2-18 比較組學生在學習單DI 05答案統計 144
表4-3-1 學生在學習單POE 01觀察資料分析表 149
表4-3-2 學生在學習單POE 02觀察資料分析表 152
表4-3-3 學生在學習單POE 03觀察資料分析表 154
表4-3-4 學生在學習單POE 04觀察資料分析表 156
表4-3-5 學生在學習單POE 05觀察資料分析表 158
表4-3-6 學生的觀察資料分析表 160
表4-4-1 學生在學習單POE 01填答結果分析表 161
表4-4-2 學生在學習單POE 01之預測部份與解釋部份填答情形比較 166
表4-4-3 學生在「晝夜成因」試題總答對率前後測成對樣本t考驗 167
表4-4-4 學生在學習單POE 02填答結果分析表 167
表4-4-5 學生在學習單POE 02之預測部份與解釋部份填答情形比較 172
表4-4-6 學生在「日出與日落」試題總答對率前後測成對樣本t考驗 173
表4-4-7 學生在學習單POE 04填答結果分析表 173
表4-4-8 學生在學習單POE 04之預測部份與解釋部份填答情形比較 179
表4-4-9 學生在「四季的變化」試題總答對率前後測成對樣本t考驗 180
表4-4-10 學生在學習單POE 05填答結果分析表 181
表4-4-11 學生在學習單POE 05之預測部份與解釋部份填答情形比較 186
表4-4-12 學生在「四季的晝夜長短」試題總答對率前後測成對樣本t考驗 187
圖 次
圖2-3-1 Bruner所提出的直接、圖像及符號的學習觀念 36
圖3-1-1 實驗設計架構圖 61
圖3-1-2 研究架構圖 66
圖3-2-1 電腦教室平面圖 69
圖3-3-1 研究流程圖 71
圖3-4-1 網站首頁列出五大主題 82
圖3-4-2 晝夜成因主題的頁面之一 82
圖3-4-3 晝夜成因主題之動畫觀察頁面 83
圖3-4-4 日出與日落主題頁面之一 83
圖3-4-5 日出與日落主題觀察頁面之一 84
圖3-4-6 日出與日落主題觀察頁面之二 84
圖3-4-7 地球公轉主題頁面之一 85
圖3-4-8 地球公轉主題觀察頁面之一 85
圖3-4-9 地球公轉主題觀察頁面之二(天文虛擬館) 86
圖3-4-10 四季的變化主題頁面之一 86
圖3-4-11 四季的變化主題觀察頁面之一 87
圖3-4-12 四季的晝夜長短主題頁面之一 87
圖3-4-13 四季的晝夜長短主題頁面之二 88
圖3-4-14 四季的晝夜長短主題觀察簡報頁面之一 88

壹、中文部份
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