本研究主要目的是發展「空氣汙染－細懸浮微粒」概念圖，並依據此概念圖設計教案；以合作學習概念構圖為教學策略，在教學前後以二階診斷問卷探討學生對空氣汙染-細懸浮微粒之概念理解與另有概念改變情形，此外並於教學後探討學生對合作學習概念構圖學習之學習感受。
本研究採不等組前後測準實驗研究設計，以苗栗縣一所公立國小兩班四年級學生為研究對象，一班為實驗組(24人)，以合作學習概念構圖融入教學，另一班為對照組(25人)，以一般教學法進行「空氣汙染-細懸浮微粒」教學。教學時間9堂課，共歷時3週。資料分析方法包含：敘述性統計、相依樣本與獨立樣本t檢定、單因子共變數分析。研究結果顯示：
一、「空氣汙染－細懸浮微粒」概念圖包含五個構面：空氣特性、來源與成因、種類、影響及預防與控制。
二、國小四年級學生對「空氣汙染-細懸浮微粒」概念理解不足，具有16項另有概念。
三、一般教學能增進學生對「空氣汙染－細懸浮微粒」概念理解，但合作學習概念構圖融入教學優於一般教學。
四、經由合作學習概念構圖融入教學後，學生另有概念由17項，減少至10項。
五、不論是合作學習或概念構圖，學生均持正向學習態度。

The purpose of this study was to develop a concept mapping for Air Pollution - Fine Particular Matter and use it as a focus for lesson plan design. Collaborative concept mapping were used as teaching strategies. Prior to the course, a two-tier diagnostic survey was used to assess the students’ understanding of the air pollutant of fine particulate matter and identify any potential changes in conceptual understanding. After the course, further investigations were carried out to assess student learning experiences on the use of collaborative learning and concept mapping as a learning tool.
This study adopted a pre-test, post-test, and nonequivalent group quasi experimental design. The subjects were two classes of grade 4 students from a public elementary school in Miaoli County. One class was selected as the experimental group (with 24 students) and was taught the course of Air Pollution - Fine Particular Matter using collaborative concept mapping while the other class (with 25 students) was the control group and was taught the same course using general teaching methods. The course included 9 sessions spreading across a period of 3 weeks. Data analysis methods include: descriptive statistics, dependent samples and independent samples t-test, and one-way ANCOVA.
The main results of this study are as follows:
1.The concept mapping for Air Pollution - Fine Particular Matter included 5 constructs: Air
characteristics, source and cause, categories, impact, and prevention and control.
2.Grade 4 students lacked adequate understanding of the concept of Air Pollution - Fine
Particular Matter, and generated 16 alternative concepts.
3.The general teaching can improve students understanding of the Air Pollution - Fine
Particular Matter but collaborative learning and concept mapping was greater than
general teaching.
4.After undergoing the course that integrated collaborative concept mapping, the number of
alternative concepts held by the students was reduced from 17 to 10.
5.Students were capable of maintaining a positive learning attitude during collaborative
learning as well as concept mapping.

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