本研究的主要目的在運用精熟理論及電腦模擬教學作為概念改變策略發展一學習教材，並探討此種方式國小兒童科學概念改變之情況。
教材內容是以國小學童常接觸到的四驅車玩具為背景，包含電路及齒輪兩個主題，並參考國小教科書內容進行教材設計。基於精熟理論，以講述、模擬等兩種主要的方式進行教學，並在每個章節之後進行測驗，學生必須達到80%之精熟標準才可進行之後的單元。
本研究以國小四年級學生，共57名有效樣本，採「單組樣本前後測」的設計進行教學實驗，以本研究編製之「兩階段式概念測驗」為主要工具，瞭解學生在實驗前及實驗後分別存有哪些迷思概念，再利用半結構式訪談進一步瞭解學生迷思概念的成因及概念改變的原因。
本研究將蒐集之量化及質化資料加以分析整理，整理出以下結論：
1. 在電路的組成元件、齒輪的轉動速度及齒輪比的計算方面，本教材能有效的協助學生概念改變。
2. 本教材在串聯與並聯單元的概念改變成效不顯著，原因是學生對於這部分的概念容易混淆而難以建立正確概念。
3. 本教材在齒輪的轉動方向的概念改變成效亦不顯著，原因是多數學生在教學活動前便已具備正確的概念。
由於互動學習教材開發不易，教學者在進行教材開發時，應審慎分析學習者需求，針對學生思考方式來進行教材設計，並考量教材之可修改性、分享性及重複利用性，方能使互動式教材發揮最大的價值。

This study aimed at developing an online mastery learning system and evaluating its effects on students’ conceptual change in circuits and gear conbination.
To achieve the research purposes, the researcher developed the teaching materials, which used the Mini-4WD as the theme of teaching contents, to teach the concepts of circuits and gears. The online mastery e-learning system was developed based on mastery learning theory, and the materials were designed applying the strategies of simulation and tutorials. For each unit, students must get 80 points in the test to enter the next unit of the materials.
The one-group pretest-posttest was designed to evaluate the effects of the online mastery learning system on students’ conceptral change. Fif-ty-seven students from two fourth-grade classes in an elementary school in Taipei County were selected as the research target in the study.
From the results of this research, it was found that the developed mastery learning system can help students change their misconception in the combination of circuits, but it is still difficult for them to distinguish the parallel and the series circuits. For the gear units, this system can effectively approve students’ gear concepts in machinery.

一、中文部份
丁鋐鎰（2001）。國中氧化還原概念之精熟學習研究。國立臺灣師範大學化學研究所碩士論文，未出版，台北。
王立行（1991）。電腦輔助教學的理論與實務探討。資訊與教育雙月刊，30，24-33。
王美芬、熊召弟（1996）。國民小學自然科教材教法。台北：心理。
吳方方（2006）。應用電腦輔助教學導正國民中學自然與生活科技領域迷思概念之研究－以「力與運動」為例。中華大學應用數學系碩士論文，未出版，新竹。
吳明清（1991）。教育研究：基本觀念與方法之分析。台北：五南。
吳裕益（1990）。選擇題選對評分法與刪錯評分法題目鑑別度、信度及效度之比較研究。初等教育學報，3，33-78。
宋志雄（1992）。探究國三學生酸與鹼的迷思概念並應用以發展教學診斷工具。國立彰化師範大學科學教育所碩士論文，未出版，彰化。
李正森（2003）。國小高年級學童簡單機械齒輪迷思概念之研究。台中師範學院自然科學教育學系碩士論文，未出版，台中。
易國榮、佘曉清（2004）。網路化雙重情境學習模式對國小學生的真菌概念改變之研究。論文發表於中華民國第二十屆科學教育學術研討會。高雄市：國立高雄師範大學。
林永吉（1990）。師鐸電腦輔助教學編輯系統CAITOOL。台北：立威。
林生傳（2007）。教育心理學。台北：五南。
林寶山（1992）：個別教學之理論與實際─凱勒教學模式之研究。台北：五南。
林振霖（1992）。我國學生的分子概念發展的研究。載於中華民國第八屆科學教育學術研討會論文彙編（頁737-757），高雄市。
邱鴻麟、高紹源（1997）。閱讀高中化學教科書後對高一學生所具有之迷思概念影響之研究－勒沙特列原理。科學與教育學報，1，235-258。
洪志成（1990）。建構理論初探:兼論其在教學上的啟示。論文發表於七十八學年度台灣省教育學術論文發表研討會，台北市。
洪志明（1993）。蒸餾實驗技能之概念學習模式。國立臺灣師範大學科學教育研究所博士論文，未出版，台北。
洪榮昭、劉明洲（1999）。電腦輔助教學之設計原理與應用。台北：師大書苑。
唐健文（2001）。中學生「電流磁效應」及「感應電流」迷思概念及二段式診斷工具之研究。國立高雄師範大學物理系碩士論文，未出版，高雄。
徐新逸、施郁芬（2004）。數位學習課程發展作業流程參考手冊－專業版。台北：教育部。
馬信行（1998）。教育科學研究法。台北：五南。
張宏嘉（2002）。國小學童學習電學可能產生之迷思概念探討。三重：五華國民小學。
張春興（1998）。教育心理學。台北：東華。
張春興、林清山（1985）。教育心理學。台北：東華。
張家紘（2004）。概念改變教學策略運用在簡單直流電路教學上之成效探討。屏東科技大學技術及職業教育研究所碩士論文，未出版，屏東。
莊智軍（2004）。網路化精熟學習系統對於技藝性科目學習成效影響之研究─以電腦軟體應用丙級技術士學科為例。國立交通大學理學院網路學習碩士在職專班碩士論文，未出版，新竹市。
許有亮（1998）。國中生平面鏡成像的另有架構與教學改進策略之研究。國立高雄師範大學物理研究所碩士論文，未出版，新竹。
許長壽、劉曼麗（2005）。練習式電腦輔助教學網站的設計與實踐—以三位數加減法為例。科學教育研究與發展，40，62-93。
郭生玉（1994）。心理與教育測驗。台北市：精華。
郭重吉（1990）。學生科學知識認知結構的評估與描述。彰化師範大學學報，1，279-320。
陳忠志（1997，5月）。何謂概念。論文發表於國立台灣師範大學舉辦之「1997國際概念發展、診斷及教學研習會」，台北市。
陳香如（2001）。高一學生氧化還原概念之精熟學習研究。國立臺灣師範大學化學研究所碩士論文，未出版，台北。
陳義勳（2004）。國小高年級學童電學概念改變之研究。行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告（NSC92-2511-S-133-003-）。台北巿：臺北巿立師範學院自然科學教育學系。
彭懋琳（2004）。國小六年級學童電與磁迷思概念之研究。國立台中師範學院自然科學系碩士論文，未出版，台中。
童進昌（2003）。國小高年級學童天氣迷思概念之研究。國立台中師範學院自然科學教育系碩士論文，未出版，台中。
黃天中、洪英正（1992）。心理學。台北：桂冠。
黃台珠（1984）。概念的研究及其意義。科學教育月刊，66，44-56。
黃湃翔（2001）。概念改變的教學模式。中等教育，52（1），164-173。
楊正宏、金立誠（2003）。建構精熟學習為基礎的網路教學平台－以「資料結構」為例。論文發表於ICCAI 2003第十一屆國際電腦輔助教學研討會。台北：國立台灣師範大學。
楊志強（2001）。國小五年級學童「電磁鐵」單元教學之概念改變研究。國立屏東師範學院數理教育研究所碩士論文，未出版，屏東。
廖寶呈（2008）。線上測驗在九年一貫課程的應用－以六年級國語科為例。大葉大學資訊工程學系碩士論文，未出版，彰化。
熊召弟（1995）。以概念角度談學童的生物觀。國民教育，35（7.8），8-13。
劉俊庚（2002）。迷思概念與概念改變教學策略之文獻分析－以概念構圖和後設分析模式探討其意涵與影響。國立臺灣師範大學科學教育研究所碩士論文，未出版，台北。
蔡玟錦（1991）。發展紙筆測驗以探究高三學生對化學平衡的迷思概念，國立彰化師範大學科學教育所碩士論文，未出版，彰化。
鄭昭明（1993）。認知心理學－理論與實踐。台北：桂冠圖書公司。
鄭麗玉（1998）。如何改變學生的迷思概念。教師之友，39（5），28-36。
謝青龍（1995）。從「迷思概念」到「另有架構」的概念改變。科學教育，180，23-29。

二、外文部份
Block, J. H., Efthim, H. E., & Burns, R. B. (1989). Building Effective Mastery Learning Schools. New York: Longman.
Bloom, B. S. (1968). Learning for mastery. Evaluation Comment,1 (2), 1-5.
Bloom, B. S. (1981). All Our Children Learning. New York: McGraw-Hill.
Brunkhorst, B. J. (1992). A study of student outcomes and teacher characteristics in exemplary middle and junior high science programs. Journal of Research in Science Teaching, 29(6), 571-583.
Buckley, E., & Rauch, D. (1979). Pilot project in computer assisted instruction for adult basic education students. New York: Great Neck Public Schools. (ERIC Document Reproduction Service No. ED197202)
Carnine, D. (1984). The role of technology in school improvement. A presenter's guide. Research based training for school administrators. (ERIC Document Reproduction Service No. ED271847)
Carr, M. (1996). Interviews about instances and interviews about events. In D. F. Treagust, R. Duit, & B. J. Fraser (Eds), Improving teaching and learning in science and mathematics.(pp. 197-203) New York: Teachers College.
Carroll, J. B. (1963). A model of school learning. Teachers College Record, 64, 723-733.
Duit, R., Treagust, D. F., & Mansfield, H. (1996). Investigating student understanding as a prerequisite to improving teaching and learning in science and mathematics. In D. F. Treagust, R. Duit & B. J. Fraser, Improving teaching and learning in science and mathematics (pp. 17-31). New York: Teachers College.
Feldsine, J. E., Jr. (1987). The construction of concept maps facilitates the learning of general college chemistry: A case study. Dissertation Abstracts International, 48(9), 15-23.
Ford, B., & Klicka, M. A. (1998). The effectiveness of individualized com-puter assisted instruction in basic algebra and fundamentals of mathematics courses. Newtown, PA: Bucks County Community College. (ERIC Document Reproduction Service No. ED428962)
Hicks, B., & Hyde, D. (1973). Teaching about CAI. Journal of Teacher Education, 24, 120.
Higgins, J. L. (1972). Research reporting sections, National Council of Teachers of Mathematics 50th annual meeting, Chicago, Illinois, April 16-19, 1972. (ERIC Document Reproduction Service No. ED064149)
Kerka, S. (1990). Interactive videodisc in vocational education. Columbus, OH: ERIC Clearinghouse on Adult, Career, and Vocational Education. (ERIC Document Reproduction Service No. ED325660)
Koohang, A. A., & Stepp, S. L. (1984). Computer assisted instruction: A support for the mastery learning system. (ERIC Document Reproduction Service No. ED320563)
Lawson A. E. (1988). A better way to teach biology. New York: Academic Press.
Levine, D. (1985). Improving student achievement through mastery learning programs. San Francisco: Jossey-Bass.
Motamedi, V., & Sumrall, W. J. (2000). Mastery learning and contemporary issues in education. Action in Teacher Education, 22(1), 32-42.
Novak J. D. (1979). The reception learning paradigm. Journal of Research in Science Teaching, 16, 481-488.
Novak, J. D. (1991). Clarify with concept maps. Science Teachers, 58(7), 44-49.
Novak, J. D. (1996). Concept mapping: A tool for improving science teaching and learning. In D. F. Treagust, R. Duit & B. J. Fraser (Eds. ), Improving teaching and learning in science and mathematics, (pp. 17-31). New York: Teachers College.
Piaget, J. (1962). Play dreams and imitation in childhood. New York: Norton.
Posner, G. J., Strike, K. A., Hewson, P. W., & Gertzog, W. A. (1982). Ac-commodation of a scientific conception: Toward a theory of conceptual change. Science Education, 66(2), 211-227.
Sipple. C. J., & Sipple, R. J. (1980). Computer dictionary. New York: Howard W. Sams & Co.
Tennyson, R. D., Wolley, F. R., & Merrill, M. D. (1972). Examplar and non-examplar variables which produce correct concept classification errors. Journal of Educational Psychology, 63, 144-152.
United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization. (2006). Early childhood education at top of agenda of high-level EFA meeting in Cairo. Retrieved December 6, 2006, from http://portal .unesco.org/en/ev.php
Warren, A.D. (2003) Mastery learning: A basic introduction. Retrieved May 11, 2005 from http://allen.warren.net/ml.htm
Wides, J. W. (1979, April). Self-paced instruction in SPSS with multitutor. Paper presented at the Annual Conference on Academic Computing Applications, Bloomington, IN.