本研究之目的在研發以「地球系統」（Earth system）概念為統整主軸之「地球資源」主題的多元教學模組（Earth System - Earth Resources Instructional Module, ESERIM），並透過實驗教學研究評估此多元教學模組對高二學生之影響。研究結果期能提供中學科學教育在統整課程教學上的具體建議與設計參考。ESERIM的設計是以「地球系統」概念為統整主軸，參酌Mayer所提倡之「地球系統教育」為課程設計之理念與精神，並根據四階段的「學習環模型」（A learning cycle model）：引起動機、調查研究、分析解釋和應用評估，作為統整各個教學策略的主要設計架構（張俊彥，2000a）。研究工具包括「ESER常識問卷」（rKR-20= .55～ .71）、「環境態度量表」（Cronbach’s α= .79～ .84）、「ESER課程回饋表」（其中包括課程分和環境分兩部分，Cronbach’s α＝ .93～ .95）與晤談工具。研究設計採用實驗研究法之單一組前後測設計，並以台灣東部某國立男女合校之高中二年級第一類組選修地球科學之學生為研究對象。上述評量工具分別實施於ESERIM教學之前後與教學後八週，另於教學後二週內進行教師及學生之晤談工作。最後，以敘述性統計與t考驗（t test）、相關分析（correlation）、線性迴歸分析（linear regression）與變異數分析（ANOVA）等統計方法分析量的資料；而質的資料經三角校正及交叉分析後，作出適切的討論。研究結果顯示：
一、ESERIM有助於增進學生在地球資源方面的相關知識
二、從「ESER常識問卷」前、後測與延宕測驗來看，學生在認知方面的學習表現，似乎因性別、家長教育程度和最喜歡的學科而有不同的趨勢。
三、在實驗教學後，學生環境態度之表現有降低的趨勢，且學生所抱持的環境態度，因其性別和最喜歡的學科而有不同。
四、學生之環境態度與其在ESER課程回饋反應之間呈中度之正相關。
五、學生之環境分和環境態度後測成績對於其課程分表現的影響，具有中度的解釋力。
六、學生主動的正向回饋與表現，例如「覺得上課方式活潑有趣，能引起學習興趣」、「學習到很多東西或日常生活的知識與常識」、「透過公聽會，我學習到以不同的角度去看待環境污染的問題」，以及「體認經濟發展與環境保護之兩難」等等，均呼應了ESERIM之設計理念與期望。同時，任課教師亦表示十分滿意學生的學習表現，而對於其在ESERIM之教學情形也抱持肯定的態度。
七、少數學生認為加油站訪查題目重複、公聽會資料不足與考試等因素造成其學習上的困擾。另外，教師認為在教學上並未出現太大的困擾，唯時間掌控方面可能是比較需要調整的地方。
八、整體而言，教師與學生對ESERIM均表示滿意；教師亦認為此多元教學模組值得在中學階段推行。

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