合作學習應用於國中學生科技概念之成效分析

吳承翰、楊明儒、李柏霖

國立高雄師範大學工業科技教育學系碩士班

摘要

本研究主旨在於瞭解合作學習法應用在國中學生科技概念學習活動中之學習成效，利用MST（數學、科學及科技）教學策略，經過系統化設計教學課程，分析學生科技概念學習活動前後之概念圖以瞭解學生在於科技概念學習活動之學習成效及歷程分析。

研究結果顯示：（一）在科技概念學習活動中，學生整體概念以「科技概念」及「科學概念」為主，「數學概念」表現較差、（二）學生整體科技核心概念以「資源」為主，其次為「最佳化與交易的概念」的概念，「程序」「控制」「需求」「系統」的概念則較少出現、（三）以學業成績分組進行合作學習教學法對於科技概念的學習成效較差、（四）太陽爐科技概念學習活動對於科技概念學習成效有顯著良好效果。

壹、研究目的與動機

隨著時代的變遷，科技在現今社會中漸漸顯示出重要性，每天的日常生活都離不開科技的範疇，人們的生活也跟著改變，各個先進的國家也體認到科技對於國家競爭力的重要性，於是紛紛成立科技研發部門，也積極的發展推動科技教育，希望能夠提升整體國民素質、科技素養以及國家競爭力。ITEA(2007)在科技素養指標當中指出學生正在學習由發明家、工程師以及其它改革者所創造的科技世界，日新月異的科技時代當中，科技在我們的生活當中已經成為不可或缺的部份，在科技時代中，學生應該要對科技具備正確的基本概念，才能夠適應未來社會，教育部在九年一貫自然與生活科技學習領域課程綱要中提到自然與生活科技學習領域的主要目標，可說在於提昇國民的科學與科技素養。

由上述可知教育部相當重視「自然與生活科技領域」課程中學生對於主動學習、獨立思考以及科技與人之間的互動關係，並且將其所學應用於當前，以適應未來生活。

本研究旨在探討藉由合作學習教學方法，試著了解國中學生在科技概念當中的改變及課程實施成效，根據研究背景與動機，本研究主要目的研擬如下：

(一)探討合作學習教學法對於學生概念學習之影響。

(二)分析學生科技概念學習活動前後差異。

貳、文獻探討

一、概念學習理論

透過概念的學習與傳達，學生才能習獲新知識，並且據以產生新概念，用來傳遞人類文明中最寶貴的資產：「知識」（余民寧，1999）。本節首先討論概念的意涵，瞭解概念的定義，再接續探討概念學習理論的沿革，瞭解概念學習理論的演進，接著分析概念學習理論的目標，瞭解概念學習的整體架構。

（一）、概念的意涵

人類大腦思考的模式一直以來被視為相當神祕的地帶，近代學者不斷利用各式各樣的方法，希望能夠突破以往的研究，了解人類腦部如何思考以及獲得知識的過程。鍾聖校（1992）：「我們使用概念來整理及分類環境中的事物及經驗，同時進行思考，因此概念是認知的重要單位。」；余民寧（1999）將概念以「物件」、「事件」作為分類，「物件」代表著具體或抽象的實體，例如狗、樹葉、老人…等，「事件」則代表著自然或人為的事情或現象，例如下雨、爆炸、光合作用…等，這些具有某種共同性的事物或物件，便可當作「概念」來使用。

概念是人類認知學習的基本單位，在瞭解概念學習歷程之前，先瞭解概念真正的含意，在進一步認識概念學習理論，許多學者對於概念都提出自身的看法，Arnone（1971）：「概念是由一組觀念（ideas）或符號(symbols)所集合而成的一種觀念或符號」、「概念是一種心理意像(mental image)，特別是指結合同一類事物的各項特徵，使其成為一項意念(notion)的這種概括觀念」；Ausubel（1978）則將概念定義為：「具有相同特徵的事、物、情況或性質而在特定文化背景下可接受的符號所呈現的名詞。」

（二）、概念學習理論的目標

有關概念的研究，主要是屬於認知心理學所探討的範圍，Robert L. Solso(1994)認為概念形成(或稱概念學習)乃指辨別一類事物或觀念的共同特徵，大部分的人天生都具有概念學習的能力，從嬰孩時期開始，孩童便跟隨著父母建立自己的概念，例如孩童在父母的教導之下，開始會分辨父親以及母親的不同點，也漸漸的會分辨男生與女生的差別，在成長的過程當中不斷將所學習到的事物、觀念做分類，於是概念學習便自然而然的形成。建構主義學者主張每一個人的知識系統，是由個人將所學習的內容建構出來的，郭重吉（1995）在「建構主義與數理教學」一文中便提到，近年來有許多學者針對學生的學習情況進行研究，發現在知識傳遞的過程當中，學生會主動地利用原有的經驗和知識來加以選擇、組織、理解、記憶、和應用，而學生這種主動建構的過程不但會受到自己對學習的信念、動機、目的、和價值觀的影響，同時也會受到教室情境以及和老師及班上同學互動的影響。

近年來，學者以認知心理學的觀點來探討學生的學習，強調「質」的學習而非「量」的學習，並且認為瞭解概念遠比刻板的記憶重要；甚至將學生的學習視為概念的改變，強調學生在學習過程中積極主動的角色（Hewson,1981；Posner , Strike , Hewson & Gertzog , 1982 ；Strike & Posner , 1982；郭重吉，1988）

Pfundt & Duit（1991）分析兩千多篇有關學生概念學習的研究後指出，建構主義的教學已被科教學者認為是最有效的學習策略；Driver ＆ Oldham（1986）報導英國從1983年開始進行的科學課程發展計畫，文中認為學生對於自然現象在學前的原有知識、學生主動建構的知識論及學習是概念的改變等三方面，是促使科學教學需重新考慮的主要因素（郭重吉，1988）。Ausubel在「認知同化論」中對於學生概念學習提出了七個相當重要的關鍵概念（如圖2-1所示），認為「有意義的學習」是指要學習者有意識的將新知識與其已經知道的舊概念或舊命題相聯結時，有意義的學習便告產生（余民寧，1999），在學習的過程當中，將新舊概念有效的、有系統的建立成為一個知識結構，就是有意義的學習。

二、科技概念

（一）、科技的定義

人類觀察自然，並且研究各種現象變化的道理，於是產生科學；同時對其巧妙的運用，以適應環境、改善生活，於是乃有技術(教育部，2002)。根據韋氏第九版新大學辭典（Webster’s Ninth New Collegiate Dictionary , 1990）對於科技具備下列兩項定義：（一）運用科學方法以達到實際的目的；（二）為了人類的健康與書是所使用之設備和工具的總稱（引用自沈中偉，2005）。科技是人們利用資源、設備、工具…等改變自然環境使人們的生活能夠更舒適、便利。

教育部（2002）：「科技的意義，簡單言之，乃是一種瞭解如何（Know How）與創造的過程，藉著使用知識、工具、設備、材料、資源、系統去解決實務問題和提高對天然與人造環境的控制，以滿足人類的需求，擴展人類的能力，進而提升人類的地位。」

對於科技的定義，各家學者有著個別的看法，科技（technology）這個詞也經常被混用為技術或技學，李隆盛（2000）認為科技的名詞不應該在和其他名詞混淆，經過文獻的整理以及分析後，科技（Technology）是人類利用知識、人造或自然資源，經由創新、系統化的過程解決實務問題和改善生活環境的實踐或行動。

（二）、科技概念的意涵

在科技教育的過程中，傳達學生正確的科技概念是相當重要的。學習正確的科技概念，可以正確且有效的將日常生活中所遇到的許多問題做好處理。正確的科技概念就是對科技的意義、範疇、內涵、原則與產生原因有所認識，及了解科技對文化、社會、經濟與環境的影響，並有關科技的問題產生時，即能衡量出可能的結果並做出正確的判斷(陳和寬，2005)。

朱耀明(2004)認為科技概念具有下列六項意涵：（一）科技具有目的特性、（二）科技是創新的具體表現、（三）科技是資源整合過程、（四）科技講求效率、（五）科技內容不斷更新與多樣性、（六）科技關係價值判斷。

科技概念指的是對於「科技」的認識程度，即透過具體、辨識、分類、與活用等階層對整個科技的本質、意涵與應用的正確觀念(陳和寬，2005)。李堅萍(1998)則將科技概念定義為：「有關科技的意義、範疇、內涵、原理原則與產生原因。」

二、概念圖

知識的基礎在於概念的形成，學生將概念吸收經由內化的過程將其轉變為自身概念，並且經由共同化歷程將其轉變為自身概念系統。知識螺旋模式說明組織中知識的創造乃透過內隱知識與外顯知識持續不斷地轉換與對談的過程，而這樣的知識轉換過程可分為四種模式：內化（外顯到內隱）、外化（內隱到外顯）、結合（外顯到外顯）、共同化（內隱到內隱），這四種模式的交互運作，可使內隱與外顯知識不斷地轉換與重組，進而與從中突現與創造出知識的一種良性循環過程（王思峰，黃家祺，鄭俐敏，2002）。

建構主義認為學生是學習的主體，學生的認知系統是經由概念的形成、相互關係聯結以及與本體知識架構結合後內化吸收而程為自身的認知體系，Novak, & Gowin (1984)提出概念圖為一種讓學生學習如何去學的具體教學法，概念圖不是機械式的學習，只要求學生記住原理原則而已，反過來要求學生針對概念，做階層性的分類及分群，並以連結線段將兩兩概念連接起來，在連結線段上標示出連接語，藉以說明兩概念之間的關係，最後形成一幅由學習者自行建構、繪製出的學習概念圖(余民寧，1997)。

教師透過概念圖，讓學習者能將學過的概念先列舉，再做有系統的編排，亦能在繪製概念圖的過程中，理解各概念間的連結關係，將這些概念知識實質的內化、吸收，在概念圖的過程中，如能透過同儕互動使學習者即時發現自己概念不完整之處，做即刻性的修正與填補，此種學習方式除了注重「點」（即單一概念）的學習外，還擴及「面」的學習，可以說是一種有意義的結構化學習法(余民寧，1997)。Novak＆Gowin（1984）認為利用概念圖法的技巧可以顯示出隱藏（embedded）於命題架構（framework of proposition）中之一組概念圖示設計(achematic device)，並且獲得外化（externalizing）概念或命題的概念圖（Concept Mapping）。

許多學者根據概念圖進行研究後發現，概念圖能夠提升學生的學習動機並且對於高分組學生的概念學習有顯著的成長，概念圖在於量測學生概念增長的部分有顯著的影響，研究者利用合作學習法讓學生在團隊合作當中藉由繪製概念方式建構學習者自身概念系統，並將概念圖作為評量及分析工具，藉以瞭解學生在概念學習的情形。

三、合作學習

（一）、合作學習的意涵

教育部（2008）在學生的基本能力當中指出學生必須具備尊重關懷與團隊合作的精神，將團隊合作的內涵闡述如下：「合作是希望人的行為能超越人性中單純利己的模式，而能與團體成員保持接觸、接納與和睦共享。由合作中我們可能得到某些需求的滿足，例如外在性的報酬，但在團體合作共同產生團體績效時，那才是團體合作的顯著目標。」

Slavin（1995）將合作學習定義為學習者與人合作，是一種有系統、有結構的教學法，在合作學習中，教師將不同能力、性別、種族、背景的學生，分配再同一個小組內一起學習，適用大部分學科和不同的年級。黃政傑、林珮璇(1996)也提出同樣的看法，說明合作學習是一種合作型態的教學，旨在採取異質分組方式將班級學生分成幾個小組，每組約三到六人，學生可在分組學習中互相指導、互相幫助，可促進學生學習效果。

（二）、合作學習的基本要素

Johnson and Johnson ( 1984 ) 指出合作學習應有四個基本要素：互賴關係，人際互動，個人權責及小組技巧。

Slavin ( 1989 ) 歸納多項研究結果，發現要達到合作學習的目的，群組共同目標、個別的權責是必要的，且缺一不可。

在合作學習的過程當中，應具備有下列幾項要素：

1.        群體互賴關係

黃政傑、林珮璇（1999) 指出小組組員間是彼此互賴的關係。就算能力很強，若小組失敗的話，自己也是失敗的，必須彼此互相扶持、互相激勵，才能完成目標。Johonson & Johonson(1998)在社會互賴的條件下，所組成的動態團體，依目標結構影響成員間的互賴，而成員間的互賴影響了最後結果。

由此可知，以合作學習方式進行課程教學活動時，必須要讓學生能夠建立積極互賴關係，才能夠發揮合作學習之成效。

2.        群體共同目標

林青蓉（2006）目標結構來看，雖然讓學習者以小組方式面對面坐在一起學習，但會因為個人的目標取向差異，造成努力向度不同，同時也影響到他人的目標。

3.        小組互動

Johnson & Johnson（1990）指出助長式的互動指的是學生鼓勵彼此的成就、努力完成任務、達成共同目標等。

4.        團體歷程

黃政傑、林珮璇（1999）指出小組合作學習效能的展現有賴於各個小組能夠檢討其運作狀況和功能發揮程度。團體歷程便是在分析小組目標達成程度，小組學習中成員一起工作得多好；其行動表現是否有助於目標的達成；並決定哪些活動可以繼續存在，哪些需要調整等，以促使小組成員合作努力達成目標。

參、研究方法

一、研究對象

本研究基於人力、時間以及經費之考量，選擇研究者所任教之高雄市立鹽埕國民中學二年級學生為研究對象。

該校國中二年級共有十一個班級，研究者課程試行教學後經立意取樣後針對二年一班、二年五班以及二年九班之學生作為研究對象。

二、研究工具

根據研究目的，本研究採取以質性資料為主，量化資料為輔之研究方法，質性資料包含有學生概念圖、訪談逐字稿等，以下將詳細敘述本研究之研究工具。

（一）、學生概念圖

概念圖在本研究中為瞭解學生在科技概念學習活動當中系統化分析之工具，並探究學生在科技概念學習之成效。學生在科技概念學習活動課程之前會進行概念圖建構活動課程，學習如何繪製一個完整的概念圖，在課程學習中學生會針對課程內容分別進行兩次概念圖繪製。

除了學生所繪製之概念圖外，為了瞭解科技概念學習活動學習的過程，研究者從科技概念學習活動錄音檔、錄影檔、晤談中等獲得質性資料，進一步進行分析，並針對學生之科技概念進行國中科技概念知識量表之檢測，輔助研究中質性資料之不足。

（二）、訪談逐字稿

本研究將訪談錄音檔進行逐字稿的撰打，並將蒐集到的資料進行資料分類與編碼，敘述如下：

經過逐字稿的撰打以及詳細閱讀訪談資料的過程，將資料進行編碼以及分析，透過整合以及調整的方式將編碼類別確定。

資料位置的編碼主要有三碼，第一碼為訪談對象班級代號（如2a），第二碼為說話者（如S、T），第三碼為訪談資料順序的位置（如28）。個案編碼方式呈現如表3-2-1 所示：

表2-3-1 訪談編碼範例

（三）、資料收集與分析的信度

1.        信度檢驗

本研究根據上述之相互同意度公式將兩位分析人員之概念分析進行相互同意度之信度檢驗，本研究之分析者相互同意度如下：

本研究所採概念之內容分析主類目主要是依據美國國科會於1997年所發展之MST整合模式，以及參考文獻中之數學、科學及科技概念進行概念分類；次類目之科技核心概念主要根據ITEA（2000）科技素養標準（Standards for Technological Literacy）中的科技核心概念類目，並參考賴南宏(2006)「九年一貫課程自然與生活科技領域之科技核心概念研究」一文中科技核心概念之意涵進行分類。

在類目編製過程中，也常以編擬之類目表實地分析研究對象，修正類目表之定義，使其能更明確清楚，切合本研究之需要。

肆、研究結果

一、國中學生科技概念成效分析

本節主要在探討合作學習教學法應用在國中生科技概念學習活動之成效。所要探討的問題包含：（一）接受合作學習法與接受傳統講述教學法的學生在科技概念學習之學習成效是否有差異，（二）太陽爐科技概念學習活動概念學習成效分析。

（一）、接受合作學習法與接受傳統講述教學法的學生在科技概念學習之學習成效分析

本研究以高雄市一所國中進行研究樣本學生共95人，實驗組接受合作學習法，控制組接受傳統講述教學法，實驗組(學業成績分組)有效樣本31人，實驗組(科技概念成績分組)有效樣本32人，控制組有效樣本29人，樣本數如表4-3-1所示。

表4-3-1 實驗組與控制組樣本數

本研究的太陽爐科技概念學習活動包含概念圖繪製學習課程共七節課，第一堂課進行太陽爐基本認識後實施前測概念圖繪製，課程結束後實施後測概念圖繪製，並根據學生所繪製之概念圖進行概念的統整與分類。

從表4-3-2可發現在前、後測概念圖分析中，實驗組A（學業成績分組）科技概念出現次數最少，其次為控制組，實驗組B（科技概念成績分組）科技概念為最多。

表4-3-2 實驗組與控制組前、後測的平均數與標準差

由上述科技概念的分析可以看出以學業成績分組進行合作學習教學法的班級科技概念出現次數少於傳統講述教學法的班級，然而以科技概念測驗成績分組進行合作學習教學法的班級科技概念出現的次數為最多，但無法確定是否皆有達到統計上的差異，本研究便針對三個班級進行資料統計分析。為了排除學生學習科技概念的基本差異，研究者分別將三個班級以相互對應方式進行獨立樣本單因子共變數分析，共變數為前測科技概念出現次數，對後測科技概念出現次數進行檢定分析。

表4-3-3 組內回歸係數同質性的檢定

由表4-3-3可知，經過組內回歸係數同質性的檢定後，接受不同教學法的組別，未達顯著差異（F＝.628；p＝.536＞.05），表示前測與後測間的關係並不會因為各組別處理水準的不同而有所差異。

亦即共變項對依變項進行迴歸分析所得到的斜率並無不同，表示並未違反組內迴歸係數同質性的假設，可進一步進行單因子共變數分析。

表4-3-4 共變數分析檢定摘要表

由表4-3-4共變數分析檢定摘要表可知，排除前測（共變數）對後測 (依變數)的影響，自變項對依變項的影響效果檢定達到顯著差異(F=14.801，p＝.000＜.05)，表示受試學生的科技概念於前、後測有所差異。在共變數整體考驗F值達顯著後，進行事後比較，以確定哪些組別在依變項的平均數差異達到顯著水準。

表4-3-5 實驗組與控制組學生後測成績調整後平均數

在前述共變數分析程序當中，研究數據符合組內迴歸係數同質性的假定，排除共變數對依變項的影響，將各組實際後測數據依據前測數據的高低進行調整，實驗組A（學業成績分組）的原本後測平均數為4.70，經過GLM分析模式後將後測平均數調整為5.097，實驗組B（科技概念成績分組）的原本後測平均數為12.00，經過分析後將後測平均數調整為11.583，控制組（傳統講述教學法）的原本後測平均數為9.38，經過分析後將後測平均數調整為9.425，並將調整後之後的平均數進行差異性比較。

表4-3-5 實驗組與控制組共變數分析檢定摘要表

經過事後比較結果，實驗組A（學業成績分組）與控制組經過共變數分析後，達到顯著差異（平均數差異為-4.328；p＝.001＜.05），顯示以傳統講述教學法進行教學的班級科技概念學習成效優於以學業成績分組進行合作學習教學法的班級。

實驗組A（學業成績分組）與實驗組B（科技概念成績分組）經過共變數分析後，達到顯著差異（平均數差異為-6.468；p＝.000＜.05），顯示以科技概念成績分組的班級科技概念學習成效優於學業成績分組進行合作學習教學法的班級。

實驗組B（科技概念成績分組）與控制組經過共變數分析後，並未達到顯著差異（平均數差異為2.158；p＝.079＞.05），顯示以科技概念分組進行合作學習教學法的班級科技概念學習成效與傳統講述教學法進行教學的班級在科技概念的學習成效上並無顯著差異。

由上述分析可知接受以科技概念成績分組進行合作學習教學法的班級在科技概念的學習成效上雖然成績在前、後測均優於接受傳統講述教學法，但未達到顯著差異，可能是太陽爐科技概念學習活動的科技概念屬於簡單概念，如材料選用、能源種類…等，S2：就先用紙箱嘛，然後貼報紙，然後貼報紙T：貼報紙，就是保溫的功能對不對S2：也可以用保麗龍T：可以用保麗龍，所以這個是材料的部分S2：然後就是做隔熱層T：做隔熱層S2：然後就是做完以後，要做反光的，然後就會用到鋁箔紙，然後之後因為用到鋁箔紙阿，就貼鏡子阿、光碟片在上面（2as72-2as74）；T：自己做以後可能用不到，那懿○你呢？覺得？S3：看情況拉，如果東西太複雜的話，那就老師講解聽的懂，大概知道是怎樣的一個原理就好了。(2at93-2as93)這些比較簡單的概念經過課程講解便能理解，導致兩者無顯著差異，其結果與方冠中（2008）之研究結果有類似情形，其研究指出在簡單橋樑的概念當中，合作學習教學法與傳統講述教學法並無顯著差異。

分析結果顯示接受以學業成績分組進行合作學習教學法的班級在科技概念的學習成效上與傳統講述教學法形成顯著差異，分析結果指出以傳統講述教學法進行太陽爐科技概念學習活動之科技概念成效優於學業成績分組進行合作學習教學法的班級，可見在合作學習教學法成效可能因為分組的方式不同而對於成效有所差異。

本研究將進行合作學習教學法的兩個班級進行比較科技概念分析，發現以科技概念成績進行S型異質性分組的班級與以學業成績進行S行異質性分組的班級有顯著差異，以科技概念成績進行分組的班級明顯優於以學業成績分組的班級，可見在概念學習的過程當中，分組方式對於概念成效的影響非常大，分組學習的過程當中，會出現引導者帶領團隊進行學習活動，S5：沒有吧，跟這種東西，不知道怎麼畫。T：那像這個設計圖你們那一組是誰畫的。S5：你是說形狀出來？好像是慕…。T：那他的構造是你們一起討論的嗎？S5：一開始是他先說想要用雨傘所以我們才慢慢討論到要怎麼雨傘要怎麼樣把他包裝之類的。（2bs15-17）。

（二）、太陽爐科技概念學習活動科技概念學習成效分析

研究者根據學生在科技概念學習活動前後所繪製之概念圖，進行概念分析，將前、後測概念圖所得科技概念進行相依樣本T檢定，主要目的在於瞭解學生在科技概念學習活動成效是否有達到顯著效果，分析結果茲分述如下：

1.        接受傳統講述教學法的學生科技概念學習成效分析

由表4-3-6 概念圖前、測平均差異之顯著性檢定後，發現概念圖前、後測平均相差5.2412，相依樣本考驗後的t值＝-5.515      (p＝.000＜.05)，達到統計上.05的顯著水準，發現以傳統講述教學法的班級在上課前、後的科技概念有顯著差異，顯示學生科技概念有明顯改變。

表4-3-6 太陽爐科技概念學習活動概念圖前、後測平均差異之顯著性檢定

2.        接受合作學習教學法的學生科技概念學習成效分析

甲、以科技概念測驗成績進行異質性S型分組

由表4-3-7 概念圖前、測平均差異之顯著性檢定後，發現概念圖前、後測平均相差6.8437，相依樣本考驗後的t值＝-6.111      (p＝.000＜.05)，達到統計上.05的顯著水準，發現以科技概念測驗成績分組進行合作學習教學法的班級在上課前、後的科技概念有顯著差異，顯示學生科技概念有明顯改變。

表4-3-7 太陽爐科技概念學習活動概念圖前、後測顯著性檢定

乙、以學業成績進行異質性S型分組

由表4-3-8 概念圖前、測平均差異之顯著性檢定後，發現概念圖前、後測平均相差1.3226，相依樣本考驗後的t值＝-2.517      (p＝.017＜.05)，達到統計上.05的顯著水準，發現以學業成績分組進行合作學習教學法的班級在上課前、後的科技概念有顯著差異，顯示學生科技概念有明顯改變。

表4-3-6 太陽爐科技概念學習活動概念圖前、後測顯著性檢定

五、結論與建議

一、結論

1.        在科技概念學習活動中，學生整體概念以「科技概念」及「科學概念」為主，「數學概念」表現較差

根據研究顯示，傳統講述教學法與以科技概念成績分組進行合作學習教學法的班級科技概念出現頻率較高，以學業成績分組進行合作學習教學法的班級則是以科學概念出現頻率較高，數學概念出現頻率均為最低，顯示在科技概念學習活動當中，學生較容易忽略數學相關概念，將學習重心放置在科學及科技概念中。

2.        學生整體科技核心概念以「資源」為主，其次為「最佳化與交易的概念」的概念，「程序」「控制」「需求」「系統」的概念則較少出現

根據研究分析，學生對於科技核心概念當中「資源」概念瞭解的程度為最高，可能是將日常生活中的常識或先備知識融入課程學習當中，在科技概念學習的過程當中，將相同功能的材料或功能會進行交易（trade-off）比較的過程，取得最適當的材料或功能進行平衡，「程序」「控制」「需求」「系統」的概念可能因為接觸機會較少的關係而出現頻率較少。

3.        學業成績分組進行合作學習教學法對於科技概念的學習成效較差

根據研究顯示，以科技概念成績分組進行合作學習教學法與傳統講述教學法在科技概念學習均優於以學業成績分組進行合作學習教學法，顯示以學業成績分組較不利於科技概念的學習，根據概念分佈圖之分析結果，可能以學業成績分組進行合作學習教學法的班級，小組討論以學業成績較優之同學成為小組領導者，而學業成績較優的同學通常在科學概念學習能力較強，於是使團隊整體概念偏向科學概念為主。

4.        太陽爐科技概念學習活動對於科技概念學習成效有顯著良好效果

根據研究分析顯示以「傳統講述教學法」的學生、「科技概念測驗成績分組進行合作學習教學法」的班級以及「學業成績分組進行合作學習教學法」的班級的科技概念在上課前、後的科技概念有顯著差異，太陽爐科技概念學習活動後科技概念有明顯的增長，顯示本研究所設計之科技概念學習活動對於學生的科技概念有良好的效果。

二、建議

（一）、對教學的建議

1.        使用合作學習教學法進行課程設計時，應依照課程目標進行分組

根據本研究發現合作學習教學法中分組方式對於小組成員概念學習影響甚大，建議教師在合作學習教學法課程設計時，應確立課程目標，並依據課程目標將班級學生進行異質性分組，能夠讓課程活動進行順利，對於課程學習能力較佳的學生能夠帶領學習能力較差的學生，發揮合作學習教學法之成效。

2.        合作學習的過程當中，教師應扮演主動瞭解之角色，避免小組形成錯誤概念，將小組學習引導正確的方向

在學生小組合作學習的過程當中，小組以討論的方式進行學習活動，可能會有錯誤觀念傳遞的情形出現，在課程活動進行期間，教師應盡可能從旁協助，並導正學生錯誤概念，並適時的給予回饋及鼓勵。

（二）、對研究的建議

1.        概念學習課程設計應增加概念學習課程學習時數並深化課程內部學習概念

本研究課程實施期間為期七週，以太陽爐科技概念學習活動為主軸共七堂課，在概念教學的時程較短，課程內容僅包含幾個向度之科技概念，主要希望能夠降低課程外在因素之影響。在研究結果中無法得知合作學習教學法在長期教學過程是否對學生概念學習有顯著影響。因此建議未來的研究者可朝向更長期的課程設計，瞭解合作學習教學法在長期學習過程對學生是否有所助益。

2.        增加概念分析的類別及向度，將學生其他概念進行分析

本研究基於研究設計進行科技、數學以及科學概念的分析，並針對科技核心概念進行探討，分析過程當中發現學生有許多其他概念，基於研究設計並無深入探討，因此建議未來研究者可以增加概念分析的類別及向度，瞭解學生在其他非學科之概念極其影響因素是否對於學生概念學習有重大的影響。

參考文獻：

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