摘 要

本研究的主要目的是發展能輔助國小五年級學童學習「溫度與熱」概念的數位學習內容，並評估數位學習在自然與生活科技領域課程中促進概念改變的可行性。研究對象是國小五年級學童(一個班共30位)。蒐集的資料除二階段「溫度與熱」迷思概念診斷測驗前、後測結果外，還有數位學習感受問卷結果、半結構訪談逐字稿及教師的研究日誌。研究結果顯示，教師可依照ADDIE模式發展與實施數位學習的內容。依此模式所設計與建置的「溫度與熱」數位學習內容，可有效輔助國小五年級學童學習「溫度與熱」概念，並促進學童有關「溫度與熱」迷思概念的改變，同時學生的學習感受也相當正向，如果考量有限的數位學習時間(5個小時)，這樣的結果具有很大的鼓舞性。本研究每週一節數位學習輔助課程的教學模式，在研究者服務之學校軟硬體環境中，完全不影響任何學校行事與課程安排，也不需要額外的支援、協助與配合。在實施教學研究的過程中只要事先線上預約電腦教室，就可實施數位課程。可見，這樣的數位學習教學模式，可行性極高，很適合發展為常態性之教學模式。不過，教師在發展與實施「數位學習」課程時，可能遭遇下列困難：(1)資訊素養不足，又缺乏專業團隊共同發展數位學習內容；(2)數位學習內容的下載速度緩慢，因而影響教學的效果；(3)學生容易草率瀏覽教材，導致學習效果不彰。最後探討研究結果的啟示及後續更進一步的研究。

A Study of the Effect of Using E-Learning to Assist Fifth Graders in Learning the Concepts of “Temperature and Heat”

ABSTRACT

The purpose of this study were to develop e-learning materials to assist fifth graders in learning the concepts of “Temperature and Heat” and to evaluate the feasibility of e-learning materials in promoting conceptual change in “science and living technology” curriculum. A total of 30 fifth graders were invited to participate in this study. The data collected included results of two-tier diagnostic test (pre and posttest), the questionnaire of students’ feeling, interview transcription and researcher’s reflective journal. The results of this study indicate that teachers can use the ADDIE model to develop their e-learning materials. The effect of using e-learning materials to assist fifth graders in learning the concepts of “Temperature and Heat ” is promising. The e-learning materials can promote students’ conceptual change about the concepts of “Temperature and Heat”. Most of the students feel like the e-learning materials, they think that the e-learning materials are interesting. Considering the limited time that was allocated to the e-learning materials, such results were encouraging. In this study, students learned the e-learning materials 40 minutes a week (for a total of 5 weeks). It does not affect any school conduct and curriculum arrangement. As well as, it does not need any extra support, assistance and coordination from school administration. Nevertheless, the possible difficulties faced by teachers when developing and implementing the e-learning materials are as follows: (1) teachers’ ability of using information technology are insufficient and are lack of the team cooperation; (2) the download speed of e-learning materials may be very slow such that it seriously affect the teaching effect; (3) students are easy to glance over the e-learning materials and lead to bad learning effect. Finally, the implications of the results and the further research will be discussed.

參考文獻
壹、中文部份
教育部（2003）。國民中小學九年一貫課程綱要。教育部，台北市。
教育部電子計算機中心（1988）。我國資訊教育現況。臺北市:教育部電子計算機中心。
何克抗（2003）。數位學習與高教改革。載於陳德懷、黃亮華(主編)，邁向數位學習社會。台北市：遠流。
洪明洲（1999）。網路教學。台北市：華彩。
陳年興、洪雪芬（2002）。K12數位學校的教與學-網路教學的基礎與應用。高雄市：師路。
黃瑞琴（1991）。質的教育研究法（9版）。台北市：心理。
沈中偉（1995）。多媒體電腦輔助教學的學習理論基礎研究。視聽教育，36(6)，12-25。
李烟長、張基成（2000）。國小學童網路化寫作學習社群的設計與建構。視聽教育雙月刊，42(3)，3-13。
邱美虹（2000）。概念改變研究的省思與啟示。科學教育學刊，8(1)，1-34。
邱貴發（1998）。網路世界中的學習。教育資訊研究，6(1)，20-27。
林奇賢（2000）。中小學網路學習環境應用效能評鑑指標初探。資訊與教育，76，14-23。
林奇賢（1997）。全球資訊網輔助學習系統：網際網路與國小教育。資訊與教育，58，2-9。
計惠卿（2001）。讓電腦進入間間教室，也融入班班教學。教師天地，112，7-13。
徐新逸（2005）。線上教師教學職能分析及專業發展之探究。教學科技與媒體，72，22-32。
徐新逸（2003）。數位學習課程發展模式初探。教育研究，116，15-30。
徐新逸（1999）。兒童自然科網路學習社群之設計與發展經驗。遠距教育，12，36-44。
徐新逸、林燕珍（2004）。中小學教師資訊融入教學發展模式及檢核工具之研究。教育研究集刊(師大)，50(1)，175-203。
耿筱曾、陳蕙菁（2002）。以概念構圖探究國小三年級學童的溫度概念。國民教育，42(6)，77-87。
唐文華（1998）。網路小學虛擬教室建立方法研究。遠距教學季刊，5，5-18頁。
許民陽、殷炯盛、曾坤輝、鄭紹龍、曾文正（1997）。國小四年級學童對冷熱及溫度概念的研究。科學教育研究與發展季刊，7，33-47。
郭重吉（1991）。國中學生熱與溫度概念的另有架構。彰化師範大學學報，2，435-463。
郭重吉（1980）。學生科學知識認知結構的評估與描述。彰化師範大學學報，1。
陳文典、劉德生（1994）。國小學童對熱與溫度概念的認知。科學教育學刊，2(2)，77-113。
張惠博（1999）。迷思概念的研究方法。發表於行政院國科會主辦之「科學概念學習研究」研習會，台北市：國立台灣師範大學。
張靜宜、陳世峰（2002）。國小學童聲音概念二階段評量診斷工具之發展研究。屏東師院學報，17，401-440。
陳年興（2000）。網路教學與傳統教學之比較分析。遠距教育，15/16合刊，153-163。
陳年興（1988）。全球資訊網整合式學習環境。資訊與教育，64，2-13。
陳年興、王敏煌（1997）。全球資訊網上教材製作輔助工具之研發。隔空教育論叢，9，77-104。
陳年興、石岳峻、黃欣儀（2001）。網路大學之推動與相關問題之探討。電子月刊，70，98-106。
游寶達、劉明宗（2003）。符合數位學習標準之網頁教材設計。資訊與教育，93，27-34。
游寶達、劉明宗（2002）。電子化學習之發展趨勢探討與分析。資訊與教育，89，3-9。
黃仁竑（2002）。數位學習管理系統之功能與標準。資訊與教育，89，21-32。
黃湘武、黃寶鈿（1987）。熱與溫度概念的診斷研究。中華民國75年度科學教育研討會彙編，209-232台北市：國科會科教處。
黃湘武、黃寶鈿（1988）。熱與溫度概念的混淆與辨識。認知與學者研討會專輯（第二次），台北市。國科會科教處。
溫嘉榮（1999）。資訊與電腦網路科技對教師的衝擊。資訊與教育，72，10-14。
鄭夙珍（2002）。小組探究教學結合網路學習成效探究。教育研究資訊，10(5)，111-136。
謝秀月（1995）。師院學生熱與溫度概念的另有架構。台南師院學報，28，479-507。
謝秀月、郭重吉（1991）。小學、師院學生熱與溫度概念的另有架構。科學教育，2，227-247。
劉惠芬、孫欽儒（2000）。人際傳播對網路教學的影響。第四屆全球華人教育資訊科技大會論文集，2，551-557。
楊國德（1998）。網路學習科技與終身學習社會。中華民國終身學習年國際終身學習學習學術研討會論文。台北：中華民國成人教育學會。
郭重吉、江武雄（1993）。從協助建構意義的觀點探討國中理化教學的改進(I)。行政院國家科學委員會專題研究成果報告（報告編號：NSC 81-001-S-018-001），未出版。
張美玉（1999）。國小學童自然科概念改變教學策略研究。行政院國家科學委員會專題研究成果報告（編號：NSC-88-2511-S-134-005），未出版。
王坤德（2003）。數位學習教材機制的設計與管理研究。成功大學工學院工程管理專班碩士論文，未出版，台南市。
巫靜宜（1999）。比較網路教學與傳統教學對學習效果之研究---以Word2000 之教學為例。淡江大學資訊管理研究所碩士論文，未出版，台北縣。
吳坤璋（2000）。結合學習環境策略與電腦網路於國小自然科教學之行動研究。高雄師範大學科學教育研究所碩士論文，未出版，高雄市。
吳俞民（2000）。網路教學技術應用分析。屏東科技大學資訊管理系碩士論文，未出版，屏東市。
呂靜芳(2000)。由網站行為歷程以貝式學習建立學習者模式之引導系統。中央大學資訊工程研究所碩士論文，未出版，桃園縣。
林俊良（2001）。網路輔助高中數學教學之初探，交通大學應用數學系碩士班碩士論文，未出版，新竹市。
姜榮哲（2000）。網路化訓練環境學習成效之影響要素研究，中山大學人力資源管理研究所碩士論文，未出版，高雄市。
唐宣蔚（1998）。大學生學業成長網路學習社群之建構與實施。淡江大學教育資料科學學系碩士班碩士論文，未出版，台北縣。
麥孟生（2000）。個人心理類型、自我效能及態度對電腦學習成效之影響，中央大學資訊管理研究所碩士論文，未出版，桃園縣。
陳沛瑩（2004）。以POE教學策略探究國小六年級學童「熱」迷思概念及概念改變之研究。臺北市立師範學院科學教育研究所碩士論文，未出版，台北市。
程文香（2002）。中小學學生的熱迷思概念與科學史發展比較之研究。臺中師範學院自然科學教育學系碩士論文，未出版，台中市。
曾振富（2001）。利用網路科技輔助國小自然科「教」與「學」之研究：以台北市中正河濱公園自然生態為例。台北師範學院課程與教學研究所碩士論文，未出版，台北市。
廖花秀（2005）。以歷史對話幫助國小五年級學童學習「溫度與熱」的概念。新竹師範學院自然教育學系碩士班碩士論文，未出版，新竹市。
劉俊庚（2002）。迷思概念與概念改變教學策略之文獻分析－以概念構圖和後設分析模式探討其意涵與影響。台灣師範大學科學教育研究所碩士論文，未出版，台北市。
蔡竺君（2000）。網路輔助自然科學習對國小學生學習成就及態度影響之個案研究。臺南師範學院碩士論文，未出版，臺南市。
蔡旻芳（2000）。網路學習之學習歷程分析系統。中山大學資訊管理學系研究所碩士論文，未出版，高雄市。
蔡秉恆（2002）。國小六年級運用網路數位學校學習柱體與錐體成效之研究。屏東師範學院數理教育研究所碩士論文，未出版，屏東市。
潘文福（2001）。應用學習單的網路化教學設計與成效分析。台灣師範大學教育研究所碩士論文，未出版，台北市。
潘怡如（2000）。實作網頁教學隊國小學童資源回收學習之實驗研究。新竹師範學院國民教育研究所碩士論文，未出版，新竹市。
岳修平（2005）。混成式數位學習教學策略與實施。台大教與學期刊電子報，34，2005年3月20日，取自：http://edtech.ntu.edu.tw/epaper/940410/prof/prof_2.asp。
林奇賢（2003）。實施資訊融入各科教學之理論與實際以行者數位學員之應用為例。2004/11/20，取自：http://linc.hinet.net/report/index.htm。

國立中山大學網路學習研究中心（2003）。關於K12。K12數位學校。2003年9月15日，取自：http://ds.k12.edu.tw/school/10003/door/p02.html。
張國恩（2002）。從學習科技的發展看資訊融入教學的內涵。2004年11月20日，取自：http://ftp.sies.tpc.edu.tw/download/資訊融入教育的內涵/a2761976.doc。

貳、英文部份
Albert, E. (1978). Development of concept of heat in children. Science Education, 62(3), 389-399.
Appleton, K. (1984). Children’s ideas about hot and cold. Learning in Science Project, Working Paper No:127. (ERIC Document Reproduction Service No.252407)
Bodner, G. M. (1986). Constructivism: A theory of knowledge. Journal of Chemical Education, 63(10), 873-878.
Chi, M. T. C. H. (1992). Conceptual change within and across ontological categories: Implications for learning and discovery in sciences. In R. Ciere (Ed.). Cognitive models of science: Minnesota studies in the philosophy of science (pp. 129-186). Minneapolis, University of Minnesota Press.
Chinn, C. A. & Brewer, W. F. (1993). The role of anomalous data in Knowledge acquisition: A theoretical framework and implications for science instruction. Review of Educational Research, 63 (1), 1-49.
Clough, E. E. & Driver, R. (1985). What do children understand about pressure in fluids. Research in Science and Technological Education 3(2). 133-44.
Duncan, I. M. & Johnstone A. H. (1973). The mole concept. Education in Chemistry, 10(6), 213-214.
Driver, R. & Oldham, V. (1986). A constructivist approach to curriculum development in science. Studies in Science Education. 13, 105-122.
Driver, R. & Bell, B. (1986). Students' thinking and the learning of science: a constructivist view. School Science Review. 67(240), 34-56.

Dykstra, D. I. (1992). Studying conceptual change in learning physics. Science Education. 76(6), 615-652.
Finley, F. N. & Stewart, J. (1982). Representing substantive structures. Science Education, 66, 593-611.
Haslam, F.&. Treagust, D. F (1987). Diagnosing secondary students’ misconceptions of photosynthesis and respiration in plants using a two-tier multiple choice instrument. Journal of Biological Education, 21, 203-211.
Harrison, A. G., Grayson, D. J. & Treagust, D. F. (1999). Investigating a grade 11 student’s evolving conceptions of heat and temperature. Journal of Research in Science Teaching, 36(1), 55-87.
Haury, D. L. (1993). Assessing student performance in science (ERIC Document Reproduction Service No. ED359068)
Hewson, P. W. (1984). Microcomputers, conceptual change and the design of science instruction: examples from kinematics and dynamics. South African Journal of Science, 80, 15-20.
Hewson, M. G. & Hamlyn, D. (1985). Cultural metaphors: Some implications for science education. Anthropology and Education Quarterly 16(1), 31-46.
Hollon, R. E.& Anderson, C. W. (1986). Heat and temperature: a teaching module. Occasional paper No. 93. (ERIC Document Reproduction Service No. ED273453)
Jensen, M. S. & Finley, F. N. (1995). Teaching Evolution Using Historical Arguments in a Conceptual Change Strategy. Science Education 79(2). 147-166.

Johnson, J. K. & Howe, A. C. (1978). The use of cognitive conflict to promote conservation acquisition. Journal of Research in Science Teaching. 15(4), 239-247.
Jones, G. (1990). Cognitive conflict and cooperative learning (ERIC Document Reproduction Service No. ED319598)
Mintzes, J. J., Wandersee, J. H. & Novak, J. D. (2001) Assessing understanding in biology. Journal of Biological Education, 35(3). 118.
Mischel, W. (1971). The construction of personality: some facts and fantasies about cognition and social behavior (ERIC Document Reproduction Service No. ED058935)
Odom, A. L., & Barrow L. H. (1995). Development and application of a two-tier diagnostic test measuring college biology students’ understanding of diffusion and osmosis after a course of instruction. Journal of Research in Science Teaching, 32(1), 45-61.
Posner, G. J., Strike, K. A., Hewson, O. W., & Gertzog, W. A. (1982). Accommodation of a scientific conception: toward a theory of conceptual change. Science Education, 66(2), 211-227.
Robinson, W. S. (1951). The logical structure of analytic induction. American Sociological Review, 16, 812-818.
Rogan, J. M. (1988). Development of a conceptual framework of heat. Science Education. 72(1), 103-113.
Rollnick, M. & Mahooana, P. P. (1999). A quick and effective wayof diagnosing student difficulties: two tier from simplemultiple choice questions. South African Journal of Chemistry, 52(4), 161.

Stavy, R.＆ Berkovitz, B. (2000). Cognitive conflict as basis for teaching quantitative aspects of the concept of temperature. 論文發表八十九年度科學概念學術研討會。高雄市：高雄師範大學。
Tiberghien, A. (1993). Analysis of Learning in the Case of a Teaching on Heat and Temperature (ERIC Document Reproduction Service No. ED365543)
Treagust, D. F. & Haslam, F. (1986). Evaluating Secondary Students' Misconceptions of Photosynthesis and Respiration inPlants Using a Two-Tier Diagnostic Instrument. Paper presented at the Annual Meeting of the National Association for Research in Science Teaching (59th, San Francisco, CA).
Weaver, G. C. (1998). Strategies in K-12 Science Instruction To Promote Conceptual Change. Science Education. 82(4), 455-472.
Wiser, Marianne (1986). The differentiation of heat and temperature: an evaluation of the effect of microcomputer teaching on students' misconceptions. Technical Report 87-5. (ERIC Document Reproduction Service No. ED291596)
Wiser, M. & Kipman, D.(1988). The differentiation of heat and temperature: an evaluation of the effect of microcomputer models on students' misconceptions (ERIC Document Reproduction Service No. ED303367)
Yager, R. E. (1991). The Constructivist Learning Model. Science Teacher, 58(6), 52-57.