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「科學語言遊戲」融入教學對物理文本的語意理解與語法應用之探討 — 以「生活中的力」單元為例

本研究旨在探討「科學語言遊戲」融入教學前、後，高一學生對物理文本的語意理解及語法應用能力的差異。針對高一基礎物理「生活中的力」單元，發展了將「取代」、「命名」、「打包」、「拆解」四種科學語言遊戲融入物理教學的策略、「生活中的力」文本語意理解問卷與語法應用研究工具，針對台北縣某公立高中一個班、共計39名學生實施教學、前後測及測後晤談。 研究結果發現： 一、科學語言遊戲「命名」活動融入教學後，全體學生對名詞組語意正確理解的比率上升且達到顯著的差異。顯示針對名詞組的科學語言教學，確能有效促進學生對名詞組隱含之分類架構的理解。 二、在過程詞隱含之事件關係的語意理解方面，針對隱含因果關係的過程詞，在科學語言遊戲「拆解」活動融入教學後，高、中學習成就組對於具有因果關係的二事件之間，其事件發生的時序應先後發生而非同時發生，有較好的語意理解；所有組別的學生對於二事件具有因果關係時，其事件發生的時序應有先後的語意理解，也都可以獲得改善。 三、在學生的語法應用能力方面，經過「科學語言遊戲」融入教學後，整體學生對實驗觀察所構作的結論更為精簡，且所構作的名詞組更趨於精緻（對科學事件的描述更為精確）。教學後學生構作事件時所使用之語法上的問題能獲得解決，且所有組別對科學事件的描述都傾向於更能描述實驗變因之間的關係。 最後對以上的研究結果，提出相關的研究建議。

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運用自我解釋策略結合多重表徵對於氣體動力論概念學習的影響

本研究以三種多重表徵的教材讓學生閱讀，學生閱讀研究者所指定的教材時必須依提示產生自我解釋，而研究對象為高中二年級的學生二十七名，平均分配為文本組、圖文本組、動畫文本組三組，資料收集的來源為前、後測與學生自我解釋的回答。研究目的為探討運用自我解釋策略結合多重表徵對於氣體動力論概念學習的影響，研究結果顯示： （一） 多重表徵對於氣體動力論概念學習成效（後測）並無明顯的影響，前、後測驗的進步分數是以動畫文本組學生進步的分數最多，文本組次之，圖文本組最少，動畫文本組與圖文本組之間有顯著差異。 （二） 多重表徵對於學生自我解釋推論的數量上並無明顯的影響；自我解釋的正確程度以動畫文本組學生最高，圖文本組次之，文本組最低，動畫文本組與其他兩組之間有顯著差異。 （三） 自我解釋的推論類型出現的次數由高而低依次為：相關型推論、邏輯型推論、參考型推論、常識型推論類、公式型推論、統整型推論、類比型推論、比較型推論，其中相關型推論出現的頻率幾乎佔了所有推論的一半。文本組擅長於參考型推論，圖文本組擅長於常識型推論與公式型推論。動畫文本組擅長於相關型推論、比較型推論、邏輯型推論及統整型推論。 （四） 多重表徵對於學生所呈現的氣體動力論概念：動畫文本組表現最正確，圖文本組次之，而文本組表現是三組中較不好。所有概念類型是以「氣體分子數目」及「氣體分子運動」產生的另有概念的類型為最多。 綜合量化與質化分析結果顯示，提示自我解釋可以促進學生在氣體動力論的概念學習，多重表徵的教材促進學生概念發展的獲益程度也不同。本研究詳細探討學生利用多重表徵以自我解釋為策略的概念學習過程，供未來相關研究參考。

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探討電腦模擬實驗和動手操作實驗對概念學習之影響－以八年級「透鏡成像」單元為例

本研究針對國中自然與生活科技「透鏡成像」的學習單元，探討兩班八年級的學生使用不同的實驗環境─「電腦模擬實驗」與「動手操作實驗」對學習成效的影響。比較其學習成效與概念內容的成效差異，進而探討兩種實驗環境對不同學習成就學生的影響。本研究對象共70人分兩組教學，電腦組35人，每兩人一組在電腦教室進行電腦模擬實驗；操作組35人，每三人為一組在理化專用實驗室進行透鏡成像實驗。利用概?測驗前後測、問卷、半結構晤談、教室錄影、實驗記錄學習單等研究工具，收集學生在學習過程中的相關資料進行分析。研究發現兩組（組間）分別在前測、後測皆未達顯著差異，但兩組（組內）的後測皆有顯著的進步（電腦組：t（34）= -5.661, p = .000 < .05；操作組：t（34）= -4.619, p = .000 <.05）。顯示使用電腦模擬實驗與動手操作實驗皆可使學生達到學習效?。兩組之概念內容的成效也有差異。電腦組表現較佳的概念有「像與物體的動態相對關係」、「由實際光線所成的像為實像」、「凸透鏡部分被遮蔽仍可成完整的像」。而操作組表現較佳的概念有「凹透鏡的成像類型」、「倒立縮小的像為實像」、「實像與物異側」、「像與物圖形的對稱關係」、「照相機的功能」。但操作組易產生的迷思概念有「成像大小與凸透鏡的面積有關」、「眼睛只能看見實像不能看見虛像」與「凸透鏡成像原則等同於實像的成像原則」。研究顯示電腦模擬實驗可以幫助學生將抽象事物視覺化，?結具體與抽象??，並發展問題解決的概?模式。動手操作實驗能提升具體可觀察的概念，藉實際的經驗增進了技能的發展，而有廣泛的類化效應。若能搭配使用這兩種實驗環境，發揮兩者之特定功能，應能增進學習的概念成長。本研究的發現可提供給自然科教師在進行實驗教學時作為考量，並可作為未來相關研究之參考。