在天文學習領域中，學生可藉由觀察太陽、月亮、星星等天象變化，來思考天體的運動模式和彼此的交互作用。月球是距離地球最近的一個天體，因此很適合做為天文教學的觀測和研究目標。在國小四年級的「月亮」單元中，藉由觀察月亮東昇西落的情形，以及長期持續觀測月相，可以發現月相盈虧具有週期性。近年來由於行動裝置的盛行，利用APP軟體學習已成為一種趨勢。目前市面上有關月相觀測軟體如Google Sky Map，可藉由肢體操作幫助學習者尋找月亮的位置。以往在月相教學時以講述式教學為主，再配合戶外觀測來建立月相概念。林育陞(2012)開發的月相觀測系統Moonsky提供記錄月相資料的功能(包含國曆與農曆日期、時間、方位角、高度角與月相圖)，本研究在此系統增加資料上傳的功能，以方便老師檢視學生的觀察結果。
　　近年來，探究式教學被認為是一種能提高學生高層次思考的教學法，老師以引導的方式讓學生針對主題進行探討，再使用教學工具輔助學生尋找出答案並發表心得，因此很適合用於月相教學。本研究利用Moonsky和Google Sky Map等月相觀測軟體設計探究式月相教學活動，並探討不同的工具與教學法應用於國小四年級自然課程「月亮單元」的學習成效，以供國小自然科教師參考。
本研究透過教學實驗探討不同月相觀測工具與教學法對國小四年級學生月相概念學習成效的影響。本研究採用準實驗研究法不等組前後測進行五週的教學實驗，將四班學生分成實驗組(使用Moonsky)兩個班：分別採用探究式教學法與講述式教學法，以及控制組(使用Google Sky Map)兩個班：分別採用探究式教學法與講述式教學法，其研究結果發現：
1.使用探究教學法時，Moonsky月相觀測系統的學習成效顯著優於Google Sky Map，而使用講述教學法則兩種工具之間的學習成效沒有顯著差異。
2.由問卷的調查結果發現，多數學生認為使用Moonsky或Google Sky Map月相觀測工具對於學習月相概念有幫助，且此系統能提供學習月亮單元所需要的月相資訊，而學生大多能理解各項功能的操作方式。
3.根據成就測驗的答對率分析，實驗組學生在由月形得知農曆日期題型的答對率明顯高於控制組，顯示使用Moonsky可以幫助學生建立農曆日期與月形對應關係的概念。

　　In the study field of astronomy, students may think of the movement of celestial bodies and their interaction by observing the sun, moon, and stars. The moon is the closest celestial body to the earth, so it is a suitable target for observation in astronomy education. In the 4th grade "The Moon" learning unit, students can realize the lunar phase is periodic by observing the movement of the moon in a regular and long-term manner. The application of APP in learning has become an important trend as the mobile devices become more and more popular. The software related to the moon observation such as Google Sky Map can be used to locate the moon by physical operation. Traditionally, teaching lunar concepts is based on didactic instruction in corporation with outdoor observation. Lin (2012) developed a moon observation system, called Moonsky, with the functions of recording lunar data such as the date (including lunar calendar), time, azimuth angle, elevation angle and lunar phases. This study added the function of uploading lunar data to the server for the teacher to exam the students’observational results conveniently.
　　In recent years, inquiry instruction was considered an effective teaching method to enhance the higher thinking level of students. The teacher can guide students to investigate the learning topic, and then use instructional tools to help students find out the answers and present their ideas. Therefore, it is suitable for teaching the lunar concepts. This study used the moon observation software Moonsky and Google Sky Map for the design of lunar teaching activities based on inquiry instruction. 　The learning achievements of "The Moon" learning unit using different observation tools and teaching methods were also investigated and the results can be used as a reference for science teachers in elementary schools.
　　A quasi-experimental research using nonequivalent pretest-posttest
control group design was conducted on fourth graders for five weeks by
dividing four classes into two experimental groups (using Moonsky), i.e.,　adoping inquiry instruction and didactic instruction, and two control groups　(using Google Sky Map), i.e. adopting inquiry instruction and didactic　instruction, respectively. According to the experimental results,
1. Using the inquiry instruction, the learning achievement of Moonsky is　significantly higher than that of Google Sky Map. However, there is no　significance difference between their learning achievements when using the　didactic instruction.
2 .The questionnaire results show that most students considered Moonsky and　Google Sky Map helpful for learning lunar concepts because both moon　observation tools provided the information needed in "The Moon" learning　unit. Besides, they could mostly understand the functions and the way of　their operation.
3.According to the posttest results, the experimental groups answered the　questions in "knowing the lunar calendar by lunar phases" correctly, and　their score are significantly higher than that of the control groups,　meaning that the application of MoonSky can help students develop the　relationship between the lunar calendar and lunar phases.

摘要 IV
ABSTRACT V
表目錄 X
圖目錄 XII
第一章　緒論 1
第一節　研究背景與動機 1
一、研究背景 1
二、研究動機 2
第二節　研究目的 4
第三節　待答問題 5
第四節　名詞解釋 6
一、月相觀測學習系統 6
二、Google Sky Map 6
第二章　文獻探討 7
第一節　探究式教學 7
一、探究式教學之意義 7
二、探究式教學之應用 7
三、探究式教學的模式 9
第二節　講述式教學 13
第三節　月相教學 15
一、月相教學的困境 15
二、資訊融入教學 15
三、將探究式學習應用於月亮單元 21
第四節　行動裝置應用於月相教學 24
第五節　月相觀測系統 26
一、Google Sky Map 26
二、月相觀測學習系統(Moonsky) 27
三、Moonsky與Google Sky Map之功能比較 32
第三章　研究方法 33
第一節　研究程序 33
一、準備階段 34
二、實驗階段 34
三、資料分析階段 35
第二節　研究架構 36
第三節　研究設計與流程 37
第四節　研究對象 39
第五節　研究工具 40
一、月相觀測工具 40
二、月相概念學習成就測驗卷 45
三、系統接受度問卷 45
第六節　資料處理與分析 46
一、資料處理 46
二、資料分析 46
第四章　研究結果與分析 47
第一節　教學實驗過程紀錄 47
一、使用Google Sky Map工具輔助教學 47
二、使用MoonSky工具輔助教學 48
第二節 有效樣本與前測差異性 52
一、有效樣本 52
二、月相概念成就測驗之前測差異性 52
第三節　學習成就分析 54
一、學習成就測驗前後測資料分析 54
二、學習成就差異分析 55
三、學習成效分析 56
四、後測題目答對率分析 60
五、小結 60
第四節　系統接受度問卷分析 62
一、實驗組之問卷分析 62
二、控制組之問卷分析 68
三、小結 74
第五章　研究結論與未來建議 75
第一節 研究結論 75
第二節 未來建議 76
參考文獻 77
中文部分 77
英文部分 79
附錄 80
附錄一：探究式教學之教案 80
附錄二：月相概念成就測驗 84
附錄三：Moonsky系統接受度問卷 87
附錄四：Google Sky系統接受度問卷 89
附錄五：「月相單元」探究問題學習單 91

中文部分
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