本研究之研究目的在探討學生以空間建構教學的方式進行「太陽的觀測」單元教學，對學生學習成效與學習態度的影響，並根據研究結果提出具體的建議，以作為改進國小「太陽的觀測」單元教學之參考。
本研究以桃園縣某國小六年級四個班級133名學生為研究對象，首先發展檢測空間能力的測驗試卷，依測驗得分將各班學生區分為高低空間能力兩組，其中兩班65名學生為實驗組，進行空間建構教學處理；另兩班68名學生為控制組，進行一般教學處理。本研究採用準實驗研究法，以空間建構教學的方式進行國小自然與生活科技領域「太陽的觀測」單元教學，研究空間建構教學方式的教學成效，並探討空間建構教學在未來課程教學上的可行性。整個教學實驗的實施程序分為前測、教學實驗、後測。前、後測學習成效的評量工具為自編的單元學習成就測驗及學習態度量表。待前、後測施測完畢後，以兩組學生前測成績為共變數，進行單因子共變數分析，以比較學生在兩種教學策略下學習成效與學習態度的差異。
研究結果如下：
1.實驗組的學生在科學概念以及教具與實驗器材的使用態度，表現均優於控制組的學生。單元學習態度則無明顯的差異。
2.實驗組的高空間能力學生在科學概念以及教具與實驗器材的使用態度，表現均優於控制組的高空間能力學生。單元學習態度則無明顯的差異。
3.實驗組的低空間能力學生和控制組的低空間能力學生在科學概念、單元學習態度以及教具與實驗器材的使用態度，表現均無顯著差異。
4.實驗組的高空間能力學生在科學概念的表現優於實驗組的低空間能力學生。單元學習態度以及教具與實驗器材的使用態度均無明顯的差異。
5.控制組的高空間能力學生和低空間能力學生在科學概念、單元學習態度以及教具與實驗器材的使用態度，表現均無顯著差異。

The purposes of this research were: (1) to probe into the influence on the learning achievement and attitude of sun observation in spatial construction teaching strategy for the students in elementary school; (2) to recognize the learning achievement and attitude on sun observation of student with different spatial ability; (3) to suggest the teaching method on sun observation.
The research employed qusai-experimental design. The instruments employed in this research including the spatial ability test, the paper-and-pencil test of sun observation and learning attitudes scale. The item analysis and pilot study of all tests were conducted to determine the reliability and validity, and promote the quality of this research. The researcher experimented on 4 classes of 133 students with sixth grade from one elementary school in Taoyuan County. 65 students in two classes were assigned to the experimental group applied spatial construction teaching strategy, and 68 students in other two classes were assigned to the control group applied general teaching method. Students in a class were classified as being of high- or low-ability group according to their performances on the spatial ability test. High- and Low-ability students scored upper and lower 50% mean score of all students. Then the researcher examined the differences between high- and low-ability group, spatial construction teaching strategy and general teaching method on the performance of the achievement test and learning attitudes scale of sun observation. Two groups were administered the pretest one week before the experimental treatment. After six sessions’ instruction, all students accepted the posttest. The data were analyzed by one-way ANCOVA. The effectiveness of the teaching strategy and the spatial ability were independent variables, the scores of pretest were the covariates, and the scores of
posttest were dependent variables.
The main conclusions of research were as follows:
1.Students learning by spatial construction teaching strategy performed significantly better than the learning by general teaching method on the posttest of the achievement test and the attitude scale of using teaching aids and experiment tools. The performance of two groups’ students indicated no significant difference on the posttest of the scale of learning attitude.
2.Students with high spatial ability in experimental group performed significantly better than those with high spatial ability in control group on the posttest of the achievement test and the attitude scale of using teaching aids and experiment tools. The performance of two groups’ students indicated no significant differences on the posttest of the scale of learning attitude.
3.The performance of low spatial ability students between experimental group and control group indicated no significant differences on the all posttest.
4.In experimental group, students with high spatial ability did perform better than those with low spatial ability on the posttest of achievement test. The performance of students with high- and low-ability indicated no significant differences on the posttest of the scale of learning attitude and the attitude scale using teaching aids and experiment tools.
5.The performance of students with high- and low- ability in control group showed no significant differences on the all posttest.

中文摘要 I
英文摘要 III
目次 V
圖次 VII
表次 VIII
第一章 緒論 1
第一節 研究背景與動機 1
第二節 研究目的與待答問題 4
第三節 名詞解釋 6
第四節 研究範圍與限制 8
第二章 文獻探討 9
第一節 建構主義與認知學習理論 9
第二節 概念學習 22
第三節 空間能力 34
第四節 天體運動相關研究 46
第五節 科學態度 53
第三章 研究方法 61
第一節 研究架構與流程 61
第二節 教學活動設計 69
第三節 研究對象 72
第四節 研究工具 73
第五節 資料收集與分析 78
第四章 結果與討論 81
第一節 不同教學策略下學生學習成效與科學態度之比較 81
第二節 相同空間能力學生在不同教學策略下學生學習成效與科學態度之
比較 87
三節 不同空間能力學生在相同教學策略下學生學習成效與科學態度之
比較 94
第五章 結論與建議 101
第一節 結論 101
第二節 建議 104
參考文獻 107
一、中文部分 107
二、英文部分 115
三、網路資料 119
附錄 121
附錄一 「太陽的觀測」單元教學實驗組教學活動設計 122
附錄二 「太陽的觀測」單元教學控制組教學活動設計 127
附錄三 空間能力測驗難度與鑑別度分布表 130
附錄四 空間能力測驗(正式) 131
附錄五 「太陽的觀測」學習成就測驗難度與鑑別度分布表 139
附錄六 「太陽的觀測」學習成就測驗(正式) 140
附錄七 「太陽的觀測」學習態度量表 144

一、中文部分
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