本研究者實施配對協同學習融入國小高年級自然科教學之行動研究，希望藉由小組合作型式的改變，提昇國小高年級學生對於自然科學的學習興趣、動機與學習成效，進而培養學生對科學探究的學習能力。
本研究以國小高年級某班男生13人，女生12人，共25位學生為研究對象。學生的學習態度以「自然科學習態度量表」、「自然科配對協同學習互動檢核表」、「合作學習經驗調查問卷」、「學生上課行為觀察表」、「個案探討」、「訪談」等研究結果共同檢核。學生的學習成效則以「自然科教學單元概念測驗」、「定期評量成績」、「綜合評量成績」進行比對分析，以「概念構圖檢視」、「教學檢核表」、「學習日誌」、「省思札記」等進行多角度檢證分析。
研究發現，學生配對分組最棒的組合是性別異質加學業成就異質；動手實作的學習效果較佳；學生需要充裕的討論時間，並加強課前準備，另需練習進階配對協同學習的合作溝通技巧。
國小高年級學生接受配對協同學習融入自然科教學後，由於與配對學習夥伴的互動交流密切，學生的個人學習態度變得較積極且正面；同時，學生的個人學習成效有極顯著的提升。學生努力在不同意見中找到平衡，並學習溝通協調的技巧，大多已學會藉由討論開展思維，從中獲得更好的答案。
根據研究結果，本研究建議自然科教學應廣泛收集相關資料，安排創意有趣的課程活動，並融入配對協同學習，同時可用學習日誌協助教學。教師可組織專業成長社群，靈活應對各項變動，鼓勵學生積極參與。行政人員應給予學生與教師更多學習與專業進修的空間和時間。未來研究者可幫助學生養成良好的學習習慣，並擴展配對協同融入學習教學的應用與價值。

The study tried to promote elementary students’ learning interest, motivation, and learning effectiveness and develop students’ learning ability toward scientific study. An action research of integrating pairs collaborative learning into science instruction was conducted for elementary higher-grades students.
The participants included 13 boys and 12 girls (totally 25 students) of higher- grades graders. Students’ learning attitudes were examined by “Scale of science learning attitude”,“Interaction checklist of science pairs collaborative learning”,“Survey questionnaire of collaborative learning experience”,“check list of students’ behavior ”,“case study”,“interview”, etc. Students’ learning effectiveness was checked by pre-post test with “Concept test of science instruction unit”,“Regular assessment grades”and “Comprehensive assessment”. In addition, “Concept mapping”,teachers’ and students’ journals were analyzed.
The result found the best way students’ pairs is gender heterogeneity plus academic achievement heterogeneity. The learning effectiveness of hands-on performance is better. Students need enough time to discuss in pairs. Also, the pre-class preparation and cooperative communication skills should be focused.
Students became more active and positive because of the intensive interaction with pairs-learning partners. Teachers need to change strategies flexibly when progressing instructional activities practically.
The study results suggests creative and interesting curriculum activities should be arranged. Students should develop good learning habits and expand the application of integration pairs collaboration into learning.

表次	vi
圖次	vii
第一章　緒論	1
第一節　研究背景與研究動機	1
第二節　研究目的與待答問題	3
壹、研究目的	3
貮、待答問題	3
第三節　研究範圍與限制	4
壹、研究範圍	4
貮、研究限制	4
第四節　名詞釋義	5
壹、配對協同學習（Pairs Collaborative Learning）	5
貮、學習態度（Learning Attitude）	5
參、學習成效（Learning Effectiveness）	6
第二章　文獻探討	7
第一節　自然科教學及相關實證研究	7
壹、自然科的教學原則	7
貮、自然科教學的相關研究	7
參、自然科適用的教學法	11
肆、自然科的教學評量	13
伍、自然科教學遭遇的困難	16
第二節　配對協同學習的理念與應用	18
壹、協同學習──配對協同學習的基礎	18
貮、學習共同體──配對協同學習的精神	20
參、配對協同學習	21
肆、配對協同學習融入課程	23
第三章　研究方法	26
第一節　研究設計	26
壹、研究架構	26
貮、研究流程	27
參、行動研究歷程	30
第二節　研究參與者	33
壹、研究者	33
貮、研究夥伴	34
參、研究對象	35
第三節　研究場域	36
壹、環境	36
貮、配置	37
第四節　研究工具	38
壹、現場觀察記錄	38
貮、單元概念測驗卷	39
參、訪談	40
肆、問卷	41
伍、其他文件資料	43
第五節　資料蒐集與分析	45
壹、資料蒐集	45
貮、初步整理	45
參、歸納分析	46
肆、撰寫報告	47
第四章 研究歷程	48
第一節 第一階段行動研究--「空氣與燃燒」	48
壹、教學準備	48
貮、教學行動	50
參、教學檢討	52
第二節 第二階段行動研究--「熱的傳播」	55
壹、教學準備	55
貮、教學行動	56
參、教學檢討	57
第三節 第三階段行動研究--「大氣中的水」	60
壹、教學準備	60
貮、教學行動	62
參、教學檢討	72
第四節 第四階段行動研究--「水溶液」	76
壹、教學準備	77
貮、教學行動	79
參、教學檢討	86
第五章 研究結果與分析	99
第一節　配對協同學習融入課程的研究	99
壹、學生需要充裕的討論時間	99
貮、學生需要再加強課前準備	99
參、學生進階配對協同學習尚需練習	100
肆、動手實作的學習效果較佳	100
伍、概念構圖尚需練習	100
第二節　配對協同學習的分組	101
壹、依座號順序配組	101
貮、依座號序，性別異質交錯配組	102
參、抽籤配對，隨機分組	102
肆、學生自行選擇，放任配組	103
伍、以學業群組高低交錯配對	104
陸、綜合微調配組	104
柒、研究分析	105
第三節　配對協同學習融入自然科後學生的學習態度表現	108
壹、自然科學習態度量表	108
貮、自然科配對協同學習互動檢核表	110
參、合作學習經驗調查問卷分析	111
肆、個案探討	114
伍、研究分析	117
第四節　配對協同學習融入自然科後學生的學習成效表現	120
壹、單元概念測驗	120
貮、定期評量成績	121
參、綜合評量成績	127
肆、概念構圖	132
伍、研究分析	134
第五節　學生在活動歷程中遭遇的問題及解決之道	136
壹、被注目的焦慮	136
貮、學習夥伴不配合	137
參、分身乏術的困擾	139
肆、研究分析	140
第六節　教師在研究歷程中遭遇的問題及解決之道	141
壹、缺乏專業對話時間	141
貮、計畫趕不上變化	142
參、學生不夠積極配合	144
肆、學生課前準備不足	145
伍、研究分析	147
第六章 結論與建議	152
第一節 結論	152
壹、配對協同學習融入課程的研究結果	152
貮、配對協同學習分組的研究結果	153
參、配對協同學習融入自然科學生的學習態度表現研究結果	153
肆、配對協同學習融入自然科學生的學習成效表現研究結果	154
伍、配對協同學習融入自然科學生的問題與解決之道	155
陸、配對協同學習融入自然科教師的問題與解決之道	155
第二節 建議	156
壹、對自然科教學的建議	156
貮、給教師的建議	156
參、給行政人員的建議	157
肆、給未來研究者的建議	157
參考文獻	159
中文部分	159
英文部分	168
附錄	169
附錄一．學生上課行為觀察表	169
附錄二．教學檢核表	170
附錄三．「大氣中的水」單元概念前測卷	171
附錄四．「大氣中的水」單元概念後測卷	173
附錄五．「水溶液」單元概念前測卷	175
附錄六．「水溶液」單元概念後測卷	177
附錄七．課後訪談大綱	179
附錄八．自然科配對協同學習互動檢核表	180
附錄九．自然科學習態度量表	181
附錄十．合作學習經驗調查問卷	182
附錄十一．第一階段「空氣與燃燒」單元教材分析	184
附錄十二．第一階段「空氣與燃燒」教學流程設計	185
附錄十三．第一階段研究概念構圖成果	187
附錄十四．第二階段「熱的傳播」單元教材分析	191
附錄十五．第二階段「熱的傳播」教學流程設計	192
附錄十六．第二階段研究「熱的傳播」概念構圖成果	193
附錄十七．第三階段「大氣中的水」單元教材分析	197
附錄十八．第三階段「大氣中的水」教學流程設計	198
附錄十九．第三階段研究「大氣中的水」概念構圖成果	200
附錄二十．第四階段「水溶液」單元教材分析	204
附錄二十一．第四階段「水溶液」教學流程設計	205
附錄二十二．第四階段研究「水溶液」概念構圖成果	208
 
表次
表 3-1-1　行動研究四階段歷程簡表	32
表 3-4-1　原始資料編碼整理意義表	46
表 4-1-1　分組活動檢討表	48
表 4-1-2　研究前評量成績記錄表	52
表 4-1-3　第一階段評量成績記錄表	52
表 4-2-1　第二階段評量成績記錄表	57
表 4-3-1　第三階段評量成績記錄表	73
表 4-4-1　第四階段評量成績記錄表	87
表 5-3-1　自然科學習態度量表前、後測之平均數與標準差	108
表 5-3-2　自然科學習態度量表成對樣本T檢定分析	108
表 5-3-3　自然科配對協同學習互動檢核表紀錄整理	110
表 5-3-4　合作學習經驗調查表一	112
表 5-3-5　合作學習經驗調查表二	113
表 5-3-6　合作學習經驗調查表三	114
表 5-4-1　單元概念前、後測成對樣本T檢定分析摘要表	120
表 5-4-2　單元概念前、延後測成對樣本T檢定分析摘要表	120
表 5-4-3　單元概念前、後測成對樣本T檢定分析摘要表	121
表 5-4-4　單元概念前、延後測成對樣本T檢定分析摘要表	121
表 5-4-5　未實行配對協同融入教學時的定期評量成績記錄表	122
表 5-4-6　第一階段研究後的定期評量成績記錄表	123
表 5-4-7　非研究時期的定期評量成績記錄表	124
表 5-4-8　第二階段研究的定期評量成績記錄表	125
表 5-4-9　第三階段研究學年定期評量成績總表一	126
表 5-4-10　第四階段研究學年定期評量成績總表二	126
表 5-4-11　各階段綜合評量成績對照表	127
 
圖次
圖3-1-1　教學架構圖	27
圖3-1-2　研究流程圖	28
圖3-1-3　教學行動研究螺旋循環圖	30
圖3-3-1　自然專科教室座位配置圖A	37
圖3-3-2　自然專科教室座位配置圖B	37
圖4-1-1　第一階段研究座位配置圖	49
圖4-1-2　第一階段概念構圖G1B（組員：S10、S24）	53
圖4-1-3　第一階段概念構圖G6B（組員：S03、S22）	53
圖4-2-1　第二階段研究座位配置圖	55
圖4-2-2　第二階段概念構圖G04（組員：S14、S16）	58
圖4-2-3　第二階段概念構圖G05（組員：S08、S09）	58
圖4-3-1　第三階段研究座位配置圖	62
圖4-3-2　第三階段課程活動檢討圖	72
圖4-3-3　第三階段概念構圖G02（組員：S09、S19）	74
圖4-3-4　第三階段概念構圖G03-1（組員：S14、S18）	74
圖4-3-5　第三階段概念構圖G05（組員：S15、S25）	75
圖4-3-6　第三階段概念構圖G10（組員：S02、S21）	75
圖4-4-1　第四階段研究座位配置圖	78
圖4-4-2　第四階段課程活動檢討圖	87
圖4-4-3　進階配對概念構圖G1（組員：S20、S02、S21、S01、S07）	89
圖4-4-4　第四階段概念構圖G1A（組員：S20、S02）	90
圖4-4-5　第四階段概念構圖G1B（組員：S21、S01、S07）	90
圖4-4-6　進階配對概念構圖G2（組員：S11、S13、S22、S15）	91
圖4-4-7　第四階段概念構圖G2A（組員：S11、S13）	91
圖4-4-8　第四階段概念構圖G2B（組員：S22、S15）	91
圖4-4-9　進階配對概念構圖G3（組員：S23、S09、S25、S10）	92
圖4-4-10　第四階段概念構圖G3A（組員：S23、S09）	92
圖4-4-11　第四階段概念構圖G3B（組員：S25、S10）	92
圖4-4-12　進階配對概念構圖G4（組員：S16、S12、S24、S08）	93
圖4-4-13　第四階段概念構圖G4A（組員：S16、S12）	93
圖4-4-14　第四階段概念構圖G4B（組員：S24、S08）	93
圖4-4-15　進階配對概念構圖G5（組員：S06、S18、S05、S19）	94
圖4-4-16　第四階段概念構圖G5A（組員：S06、S18）	94
圖4-4-17　第四階段概念構圖G5B（組員：S05、S19）	94
圖4-4-18　進階配對概念構圖G6（組員：S04、S03、S17、S14）	95
圖4-4-19　第四階段概念構圖G6A（組員：S04、S03）	96
圖4-4-20　第四階段概念構圖G6B（組員：S14、S17）	96
圖5-2-1　研究前（座號序）座位配置圖	101
圖5-2-2　非研究階段（抽籤配對）座位配置圖	103
圖5-3-1　自然科學習態度量表前後測總分比對直條圖	109
圖5-4-1　各階段綜合評量成績平均分數比對折線圖	128
圖5-4-2　個案綜合評量成績變動折線圖一	130
圖5-4-3　個案綜合評量成績變動折線圖二	131

中文部分
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