臺灣博碩士論文加值系統

摘 要
數位學習（E-Learning）乃是應用電腦科技、網際網路WWW，透過有線或無線網路，取得數位教材或多媒體資訊教材，進行線上或離線之學習活動，可同時、同地點或不同時間、異地，單獨或群體進行互動之學習活動，來達到學科知識與技能學習的目的。「數位學習」並提供與建立一個適當的模擬環境給學習者學習，因此，在設計數位學習教材之學習環境時，必需參考相關教學理論、學習理論與軟體教學設計理論。本研究依據以上原則，配合教育理論以「概念學習」為基礎，以電腦網路數位化教材，對於國小自然與生活科技課程，以「家電與用電安全」單元為例，分析學生概念的改變，並探討學生對使用數位學習活動之態度，以作為發展數位學習活動的參考。
學生初學「家電與用電安全」單元時，很難以電路概念中，通路、斷路、短路等這些抽象的概念來推理、思考、或解決問題。陳瓊森（1993b）曾從巨觀和微觀兩個角度來加以分析和探討：認為從宏觀的角度來看，學生初學電學時，很難以電流、電壓等這些抽象的概念來推理、思考、或解決問題，從微觀的角度來看，電流、電壓是電學概念架構(或電學理論)內的主要概念(或概念基模)。如果教師不根據學生的先前知識，對這些微觀機制做必要的說明，則學生必然會根據自己的經驗來填補這些空缺，惟因這些微觀機制是學生形成其個人概念結構不可或缺的一環，其結果當然也就是各種形形色色的電學另有概念了。茲將本研究之主要發現結論如下：
一、 實驗組經「家電與用電安全」單元之「數位學習」活動學習後，經過SPSS獨立樣本T檢定結果：變異數F=3.450已達顯著水準，表示實驗組學習成效顯著優於控制組。
二、 國小自然與生活科技課程之電路單元包括通路、斷路、短路概念，兒童具有正確「通路」概念是 59.14%，具有正確「斷路」概念是72.35%，具有正確「短路」概念是15.48%。因此有84.42﹪兒童不具有正確「短路」概念的比率很高。
三、本「數位學習」對兒童學習「家電與用電安全」單元，可增加學習興趣，幫助兒童了解家電的功能與使用方法，幫助兒童了解電路「斷路、通路、短路」的概念，提醒兒童在購買家電時要注意的事項，增進兒童避免觸電的知識與避免用電意外的發生。
四、對加強用電安全與防止觸電概念方面：發現有人觸電應該先關掉電源開關或用乾木桿移開電線，有65.52%的兒童概念不清楚。因此推論兒童對用電安全與防止觸電的概念清楚者比率較低。
五、概念學習類型可分為：
1.增強學習型：原來的想法得到增強包括「正確概念」與「另有概念」都有可能。
2.同化學習型：學習者將新概念同化到他原有的概念架構中，產生概念的改變。
3.重組學習型：學習者可以重組或分化原有的概念，藉此來接受新的知識概念。
4.替換學習型：新的概念替換原有的概念，新的概念轉變為學習者概念生態的一部份。
5.虛假學習型：學習者試圖配合所謂正確的標準答案，原來的概念沒變。
6.逃避學習型：學習者逃避學習，原來的概念沒變。
關鍵字：數位學習、E-Learning、概念學習、家電、用電安全、短路概念、觸電

Abstract
E-Learning is the application of computer technology and internet WWW to get digital teaching material or multi-media material through cable or Wireless network for on-line/off-line learning activities. In the meanwhile, E-Learning can be conducted individually or in groups for interactive learning at the same or different time and place. E-Learning can also provide or set up a proper
simulated condition for learners. Therefore, in designing E-Learning environment,related teaching theory, learning theory, and software teaching theory should be taken into account. This study was based on the above-mentioned principles and conceptual learning to analyze the change of elementary school students’ concept about the safe use of household appliances and to develop E-Learning by researching students’ learning attitude toward E-Learning.
It is difficult for beginners to learn to infer, think, or solve problems through the abstract concepts of passing circuit,broken circuit and short circuit in learning the safe use of household appliances. Analyzing and investigating from macrocosmic and microcosmic,Chen jong shen（1936b）drew the conclusion that in learning electricity, beginners found it difficult not only to infer, think, or solve problems by electric circuit or electric pressure, but to form conceptual basis on electricity. A teacher should give her/his students essential explanations on the basis of their acquired knowledge； otherwise, different students will have different ideas about electricity.
The following are the discoveries of this study.
1. After E-Learning on the use of household appliances, the experimental group took the Test and had the variance F=3.450,obviously showing a high standard and superiority to the controlled group.
2 At elementary school, science courses and living technology include passing circuit, broken circuit and short circuit. There were 59.14﹪children with the correct concept of passing circuit, 72.35﹪ children with the correct concept of broken circuit, and 15.48﹪children with the correct concept of short circuit. Still there was a high rate of 84.42﹪children who had no correct concept of short circuit.
3.This E-Learning on the safe use of household appliances increased children's
interest to learn electricity and helped them how to correctly use household appliance through the understanding of passing circuit, broken circuit and short circuit. In addition, it enabled students how to choose household appliances when buying and how to avoid electric shocks and prevent other accidents.
4.As to the safe use of electricity and the avoidance of electric shocks,this study found that 65.52﹪ children did not know how to save a preson from getting an electric shock by turning off the switch or using a dry stick of wood to remove the electric wire. This indicated that children in general were weak in the concept of preventing electric shocks.
5.Conceptual learning can be classified as the following types.
（1） Strengthening learning：Learners' former knowledge,including correct concepts and misconception will be increasingly strengthened.
（2） Assimilating learning：Learnes' new concepts will be assimilated into their former concepts to form conceptual change.
（3） Rearranging learning：Learners' former concepts will be rearranged or differentiated so as to obtain new knowledge.
（4） Substitute learning：Learners' new concepts will substitute for the old concepts and thus form part of their other new concepts.
（5） Pretended learning：Learners' try to go with the so-called standard answer without changing their concepts.
（6） Dodging learning：Learners dodge learning and their concepts do not change at all.
Keywords：E-Learning, Conceptual learning, Household appliances, safe use of electricity, concept of short circuit, electric shock

目　 錄
誌 謝--------------------------------------------------------------------------------------------------III
摘 要--------------------------------------------------------------------------------------------------IV
ABSTRACT------------------------------------------------------------------------------------------V
圖 次-------------------------------------------------------------------------------------------------VII
表 次------------------------------------------------------------------------------------------------VIII
第壹章 緒 論-----------------------------------------------------------------------------------1
第一節 問題背景與研究動機---------------------------------------------------------------1
第二節 研究目的-------------------------------------------------------------------------------7
第三節 待答問題-------------------------------------------------------------------------------8
第四節 研究假設與限制----------------------------------------------------------------------9
第五節 名詞釋義-----------------------------------------------------------------------------10
第貳章 理論基礎與文獻探討-------------------------------------------------------15
第一節 概念-----------------------------------------------------------------------------------15
第二節 認知結構的意義-----------------------------------------------------------------------18
第三節 概念學習--------------------------------------------------------------------------------28
第四節 數位學習的發展-----------------------------------------------------------------------32
第五節 自然與生活科技基本理念-----------------------------------------------------------44
第六節 國小電學概念分析之相關研究-----------------------------------------------------52
第參章 研究方法------------------------------------------------------------------------------57
第一節 研究對象-----------------------------------------------------------------------------57
第二節 實施程序-----------------------------------------------------------------------------57
第三節 研究工具--------------------------------------------------------------------------------62
第四節 數位學習教材特色與評鑑-----------------------------------------------------------64
第肆章 結果與討論------------------------------------------------------------------------72
第一節 國小學童呈現電路概念之發現-----------------------------------------------------72
第二節 家電與用電安全單元之數位學習活動設計--------------------------------------91
第三節 實驗樣本學習前後學習成效之差異---------------------------------------------102
第四節 數位學習活動設計之學習態度問卷資料分析---------------------------------107
第伍章 結論與建議------------------------------------------------------------------------ 125
第一節 研究結論---------------------------------------------------------------------------125
第二節 建議---------------------------------------------------------------------------------127
第三節 研究者的省思---------------------------------------------------------------------131
參考文獻------------------------------------------------------------------------------------------- 132
一、中文部分---------------------------------------------------------------132
二、英文部分---------------------------------------------------------------141
附 錄------------------------------------------------------------------------------------------------- 147
附件一：自然與生活科技課程「家電與用電安全」單元學習前問卷-------------------147
附件二：小鹿國小家電與用電安全單元學習成就測驗-----------------------------------152
附件三：兒童使用數位學習活動設計學習態度量表--------------------------------------156
附件四：兒童使用數位學習活動設計學習態度量表教師意見量表--------------------159
附件五：家電與用電安全單元「數位學習」活動設計--------------------------------------162
圖 次
圖2-3-1學習模式（耿筱曾，民89，改寫自Appleton,1989）---------------------------------------31
圖2-4-1 數位學習E-Learning 的涵義---------------------------------------------------------------32
圖2-6-1 資源消耗的模式第一類通路（Osborne,1981；Tiberghjen,1983）----------------------53
圖2-6-2 資源消耗的模式第二類通路（Osborne,1981；Tiberghjen,1983）----------------------53
圖2-6-3 資源消耗的模式第三類通路（Osborne,1981；Tiberghjen,1983）----------------------53
圖2-6-4 我國二年級學生所建立簡單電路的通路模式（全中平,1996）-----------------------53
圖2-6-5 sborne 和Freyberg（1985）紐西蘭的兒童電路模式------------------------------------55
圖3-2-1 國小家電與用電安全單元以數位學習活動設計為例研究流程圖------------------61
圖3-3-1 數位學習軟體設計流程圖-----------------------------------------------------------------66
圖4-1-1 概念學習的歷程與類型--------------------------------------------------------------------87
圖4-2-1 數位教材環境架構--------------------------------------------------------------------------94
圖4-2-2 家電單元之互動式「數位學習」活動設計首頁網頁畫面------------------------------95
圖4-2-3 家電單元數位學習活動一、二、三、四網頁畫面----------------------------------------96
圖4-2-4 主題討論區發表意見網頁畫面------------------------------------------------------------97
圖4-2-5 網路投票系統網頁畫面 --------------------------------------------------------------------98
圖4-2-6 線上測驗系統網頁畫面---------------------------------------------------------------------99
圖4-3-1 數位學習之家電與用電安全學習前後測成績比較直條圖-------------------------106
表 次
表2-4-1 學習歷程觀察指標---------------------------------------------------------------------------41
表2-4-2 課程軟體之評估表---------------------------------------------------------------------------42
表2-5-1 九年一貫課程自然與生活科技能力指標與代碼 --------------------------------------46
表2-5-2 「自然與生活科技」學習領域之教材主題內容要項------------------------------------48
表2-5-3 「自然與生活科技」學習領域之教材次主題內容要項---------------------------------48
表3-3-1 以數位學習活動設計國小「家電與用電安全」各次單元內容------------------------68
表4-1-1國小六年級「家電與用電安全」單元概念------------------------------------------------73
表4-1-2 家電與用電安全單元學習前問卷選答題難易度分析---------------------------------78
表4-1-3 家電與用電安全單元學習前問卷選答題分析------------------------------------------79
表4-1-4 學習前問卷「選答題」各題選答百分率---------------------------------------------------80
表4-1-5 家電與用電安全單元學習前問卷回答問題結果---------------------------------------80
表4-1-6 家電與用電安全單元學習前問卷回答問題（一）分析---------------------------------84
表4-1-7 家電與用電安全單元學習前問卷回答問題（二）分析---------------------------------84
表4-1-8 家電與用電安全單元學習前問卷回答問題（三）分析---------------------------------84
表4-1-9 學習前問卷「通路斷路短路」概念判別率------------------------------------------------85
表4-1-10 概念學習的歷程與類型-------------------------------------------------------------------88
表4-2-1 國小「家電與用電安全」單元教學目標能力指標---------------------------------------92
表4-2-2 小鹿國小資訊設硬體備說明-------------------------------------------------------------100
表4-3-1 小鹿國小家電與用電安全單元成就測驗雙向細目表-------------------------------102
表4-3-2 數位學習「家電單元」學習前測T檢定組別統計量--------------------------------103
表4-3-3 數位學習「家電單元」學習前測SPSS獨立樣本T檢定輸出---------------------103
表4-3-4 數位學習「家電單元」學習後測T檢定組別統計量--------------------------------104
表4-3-5 數位學習「家電單元」學習後測SPSS獨立樣本T檢定輸出------------------------104
表4-3-6 數位學習「家電單元」學習前後測成績比較-------------------------------------------106
表4-4-1 小鹿國小兒童使用「數位學習活動設計」學習態度量表----------------------------108
表4-4-2 小鹿國小兒童「數位學習」學習態度填答題歸納（一）-------------------------------110
表4-4-3 小鹿國小兒童「數位學習」學習態度填答題歸納（二）-------------------------------111
表4-4-4 小鹿國小兒童「數位學習」學習態度填答題歸納（三）-------------------------------112
表4-4-5 兒童「數位學習」網站分享討論區發表意見-------------------------------------------113
表4-4-6 主題討論區有關電路概念路與用電安全觀念發表意見----------------------------115
表4-4-7 小鹿國小兒童使用「數位學習活動設計」教師意見量表----------------------------119
表4-4-8 數位學習活動設計教師意見開放性的填答題計歸納資料-------------------------122

參考文獻
一、中文部分
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