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http://rportal.lib.ntnu.edu.tw/handle/20.500.12235/73909

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    5E學習環模式應用於全球暖化教學之概念、態度、行為意向成效評估
    ( 2015) 王式儀 ; Wang, Shih-Yi
    本研究旨在探討國小五年級學童接受5E學習環模式的全球暖化教學後，其對全球暖化知識、態度與行為意向的改變情形。本研究採準實驗研究法，對象為台北市某所國小五年級學生共120人，由研究者進行5E學習環模式全球暖化教學。研究工具為自編的全球暖化教學活動與全球暖化課程問卷，其探討目的主要可列為下列幾項：(一)學生學習5E全球暖化後其相關知識理解的情形、(二)學生學習5E全球暖化教學模組前後，其學生對全球暖化態度的轉變情形、(三)學生學習5E全球暖化教學模組前後，其在抗暖化行為是否達顯著、(四)5E全球暖化教學模組實施之情形。 經由本研究的探討，學習者在全球暖化相關知識題、全球暖化態度量表及減緩暖化行為量表三者上，其前後測的測驗成績經相依樣本t考驗後，皆達顯著性，並輔以學習單分析，了解學習者的學習過程。且透過推論性統計，得知對暖化的態度與減緩暖化的行為意向間存在相關性，兩者於教學後的進步情形可以以線性函數預測其進步情形，有高度效果量(E.S.=0.43)。整體而言，經5E學習環模式全球暖化模組教學後，對學生對暖化相關的概念、對全球暖化的態度及減緩暖化的行為意向上都有提升作用。課程設計方面，本研究中循環式的5E學習環設計對學生建立暖化相關知識、對暖化的態度與行為意向上有正向的影響，建議未來環境課程的設計可透過多面向的探索(Exploraton)、解釋(Explanation)、評鑑(Evaluation)，以提高學生對環境的知覺，進而影響其對環境的態度與行為意向的表現。
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    5E模式融入桌遊自主學習：以數位學習平台為例
    ( 2022) 顏慈瑤 ; Yen, Tzu-Yao
    本研究旨在克服科學桌遊教學運用之限制，並使學生可以在非一般教學場域處，也可進行桌遊自主學習。為達到研究目的，本研究將5E學習環教學模式分別對應自主學習歷程四階段及桌遊教學設計，通過整合以上概念，最後以數位學習平台—CWISE為例，配合飲食相關議題之科學桌遊進行教學設計。本研究選擇60位國中生和2位教師作為研究對象，並收集其填寫之「自主學習量表」和「飲食議題相關知識、行為與態度問卷」，並且探討教師使用桌遊5E課程的教學意願。分析結果顯示，學生之自主學習成效李克特五點量表結果偏高，故本研究中的課程有利於桌遊自主學習，且根據前、後測比較，整體學生對於飲食相關議題的知識、行為與態度皆有提升。此外，研究結果亦顯示自主學習與學生的飲食行為與態度提升具有高度相關。建議未來若教師想使用科學桌遊來幫助學生進行自主學習，則可以使用本研究中的教學設計來整合不同類型的桌上遊戲。
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    96-100學年度大學入學考試化學考科試題分析研究
    ( 2012) 吳國良
    本研究利用大學入學考試中心，96-100學年度指考化學考科的試題進行分析研究，主要的方向包括不同類別考生成績的表現、試題類型、試題難度、學生作答上較困難試題與非選擇題考生作答分析。 在不同類別考生成績的表現，是以全體參與96-100學年度的考生為比較的基礎；而試題類型、試題難度、學生作答上較困難試題與非選擇題考生作答分析，則採取一組9所學校的學生，分布區域在臺灣的北、中、南三個地區，並含有指考化學考科高、中、低三種成績組合。以100學年度而言，此組學校學生人數共計1,038位，對照全體考生，其成績分布卡方檢定值為17.03小於23.68，該組合學校的學生樣本，可以代表全體考生的分布。不同類別考生成績表現而言，採敘述統計方式；就試題類型，是採因素分析、階層性集群分析與專家判斷法；試題難度採多元迴歸分析；學生作答上較困難試題調查則採專家問卷調查方式；考生非選擇題作答則採類型分析方式。 本研究結果顯示，指考化學考科的成績表現，就不同類別考生而言，是男生優於女生、非應屆優於應屆、公立優於私立、學校規模愈大，考生成績愈好。其中，男女與畢業別的差異，效果量小於.2、學校別差異的效果量介於.2~.5、學校規模差異的效果量則是介於.5~.8。以試題類型而言，指考化學考科有三種主要的試題類型，其試題難度呈現階層性關係並具有顯著性差異；就影響試題難度的因素而言，本研究利用四種試題的屬性，對試題難度變異的解釋力可達64%；利用難度預估的迴歸方程式，計算化學考科5年113題所得的難度值與實測值之間比較，若以四種難度類別作區分，大部分是屬於同一類別或差別一個難度類別，僅1題差別兩個難度類別；關於學生作答上較困難的原因，與上述影響試題難度的變項相近，有些則是屬於學生的迷思概念；考生非選擇題的作答分析發現，不同年度的非選擇題，考生的作答表現，可以分類成不同的層級，並可找出考生實際作答的例子進行驗證。未來可嘗試不同科目或不同測驗的試題難度研究，以及教學上如何增進學生較高階認知能力等方向進行。
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    POE教學策略對於九年級學生學習「凸透鏡成像」概念改變之研究
    ( 2008) 尤建捷
    本研究探討「預測-觀察-解釋（Prediction-Observation-Explanation, POE）」教學策略對於學生學習凸透鏡成像概念之效果，以及在POE教學過程中，學生概念改變的情形。研究對象為國中九年級學生，共34人。研究工具為測驗卷及學習教材，其中測驗卷為自編的「凸透鏡成像概念測驗卷」（α＝.74），經由一位科教專家與兩位理化教師檢視修正再經試測後完成，測驗卷共有11題，題目分為兩大類，第一類為基本概念題共六題，第二類為迷思概念類型題共五題。學習教材以學習單的方式呈現，依據學生凸透鏡成像迷思概念及POE教學策略設計而成。進行前測、教學及後測，以描述性統計、相依樣本t考驗、卡方考驗分析學生在前、後測及學習單的作答結果。研究結果發現：1）POE教學對於學生學習凸透鏡成像的基本概念（透鏡性質、凸透鏡成像原理、光向四面八方傳播），以及解決凸透鏡成像迷思概念均有顯著成效（P＜.05）；2）學生在面對凸透鏡被不透明物遮蔽的成像問題時，不同情境下（遮凸透鏡上半部、下半部、鏡心及周圍）往往表現出不同的迷思概念，在一系列的實驗過程中，雖已經過凸透鏡上半部、下半部被遮住的情境，但預測時仍難以將所學概念應用於凸透鏡鏡心被遮蔽的情境，經觀察產生認知衝突後，就能做出正確的解釋並將正確概念應用在遮住凸透鏡周圍的情境。本研究建議：1）教師在教授凸透鏡被不透明物遮蔽的成像時，能提供多個情境；2）教授光向四面八方傳播概念時，可將有成像時的光源、凸透鏡、屏幕的位置固定在軸線上，然後以光源為圓心，軸線為半徑，做球形繞動。形成成像的球體，讓學生觀察；3）每教授完一個概念，教師應留有讓學生思考的時間。
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    Students' Perceptions towards Online Learning in the 21st century: A Global Perspective
    ( 2016) Kaushal Kumar Bhagat ; Kaushal Kumar Bhagat
    In the 21st century, online learning has evolved as a worldwide platform to connect, collaborate and engage users in the learning process. Online learning today is integrated with social network connectivity, which builds an ecosystem for interaction between students, teachers and professors from every corner of the world providing them with free accessible online resources. However, in order to promote active engagement of the learners and delivery of meaningful learning in the online learning settings, it is also necessary to determine student’s perceptions towards online learning. The present thesis has three inter-related studies. The first study aimed to develop a scale to measure student’s perceptions towards online learning. The resulted scale consists of four dimensions: instructor characteristics, social presence, instructional design, and trust. In the next study, the developed scale was used to examine the impact of five personality trait extraversion, agreeableness, conscientiousness, neuroticism, and intellect/imagination on the perception of students towards online learning. The results showed that personality traits, conscientiousness and intellect/imagination have a larger positive impact on student’s perceptions towards online learning, whereas neuroticism has significantly negative effects on participants of online courses. Finally, cross-country differences were investigated between India and Taiwan, on student’s perceptions towards online learning. Results showed that culture did influence student’s perceptions towards online learning. The implications of the present study are important for instructional designers, educators, and institutions that are planning to offer, or currently offering, online courses.
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    一位高中化學教師使用建模本位教材的教學歷程之個案研究 ─ 以電化學概念之教學為例
    ( 2016) 楊雅婷 ; Yang, Ya-Ting
    本研究為探討一位高中化學教師使用建模本位教材的教學歷程之個案研究─ 以電化學概念之教學為例。以具有科學教育背景的高中化學教師為研究對象，以此教師的四個班級進行教學，分別為建模與模擬組、建模與操作組、一般與模擬組、一般與操作組，以建模教學與一般教學的教學策略，對學生進行電化學概念的教學。從中探討此教師在建模教學的教學歷程中，教師的建模學科教學知識、與其發展的動態過程、以及建模教學與一般教學的學科教學知識之比較，過程將輔以一般教學進行比較。 使用「教學前中後教師晤談問卷」、「教學記錄表」、「學生學習信心/興趣量表與問卷」，在整個教學歷程中進行研究。透過教師、學生、整個情境的各個因素與面向間彼此的交互作用，來探討教師的建模學科教學知識；透過教學推理的理解、轉換、教學、評量、反省、新的理解六個過程，來探討教師的建模學科教學知識發展的動態過程；並以SWOT分析建模教學與一般教學的學科教學知識之比較，輔以學生的情意結果對照比較。 本研究結果，教師的建模學科教學知識與其發展的動態過程，提供一個重要的建模學科教學知識 (M-PCK) 發展範例，教師對於建模教學擁有一定的理論基礎與教學經驗，實踐過程以明確外顯式的建模歷程，配合模型與建模觀點的語言解釋、建模文本、建模教學PPT、開放式Q&A、系統性板書、次微觀影片、與開放性紙筆測驗等呈現，完整進行建模教學，凸顯建模教學的特色。本研究也提出未來建模教學在實踐推廣的建議與方向，期許讓教學與學習，能達到更好的進展。
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    三位國中理化教師的建模學科教學知識之個案研究－以酸鹼單元為例
    ( 2019) 林書繪 ; Lin, Shu-Hui
    為探討教師在教學中使用模型與建模的知識與實踐，本研究以三位國中理化教師為研究對象（分別為一位科教博士與兩位科教碩士)。瞭解不同模型觀與建模教學經驗的教師在教授酸與鹼單元所呈現出的建模學科教學知識有何不同。 本研究含模型與建模的知識（Models and Modeling Knowledge；MMingK)（含教師對模型和科學建模型的觀點)與建模學科教學知識（Modeling-Pedagogical Content Knowledge；Ming-PCK)（含教師建模的教學目標與建模教學策略之知識與實踐)兩大面向。由教學前、中、後訪談、課堂觀察與問卷填答收集資料，並在教師教學後，對三位教師的某授課班級學生進行模型本質問卷與建模學習經驗問卷調查。在學生問卷填答之後由各教師推薦九位學生（高中低成就學生各三位)進行晤談，以深入瞭解學生的模型本質觀點與學習經驗感受，研究結果顯示如下： 一、建模教學經驗較豐富的教師能明確地說出模型與建模在科學教學上的應用（如：透過粒子動畫模型來讓學生瞭解酸鹼中和的過程)；在教學中能純熟溶入建模歷程且重視微觀與動態表徵模型以協助學生進行建立成分之間的聯結（如透過PhET互動軟體讓學生建構加水後的體積與莫耳濃度變化)。 二、建模教學經驗少於一年的教師在模型與建模的教學則多從巨觀與微觀的角度思考，對於動態過程的呈現（如動態模擬軟體以呈現稀釋或稀釋的過程)較少，在建模歷程的設計則較難考量到修正模型與重建模型的步驟。 三、無建模教學經驗的教師無法明確說出對模型的定義，課堂中多以文字與講述教學為主，較不重視微觀與圖像（如課程設計中很少呈現出微觀的酸鹼離子），建模步驟中則較注重應用模型（將酸鹼概念用來解題)的部分。 四、學生於兩份問卷的填答均無達到統計上的顯著差異，顯示出內隱式教學無法有效提升學生的一般化模型觀。從晤談資料可知，多數學生認為模型是實體，與問卷結果相符；五位中高能力組的學生提到模型可以用來解釋與檢驗（如耐震程度）。部分學生認為自行操作或設計實驗對學習科學理論有助益。
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    不同前置組織對高中學生學習化學反應及相關概念成效
    ( 2008) 陳柏亨
    本研究旨在比較現行高中兩種不同版本的化學教科書中，以不同之前置組織引介下，學生對學習化學反應及其相關概念的影響。 研究設計主要以準實驗研究為主，將學生分為A前置組織(文本)與B前置組織(文本)兩個組別，A前置組織組別學生先進行「物質三態變化－粒子行為」理論教學，B前置組織組別學生則先進行「粒子基本定律」理論教學，其後再一同按各版本之後續相同內容，進行化學反應及其相關內容概念的教學。 研究對象有80位高一學生，施行A前置組織教學的學生為38人，B前置組織教學的學生為42人。實驗教學前先進行化學反應學習成就測驗前測，其後進行化學反應及其相關概念教學，最後在教學後進行化學反應學習成就測驗後測。化學反應學習成就測驗的信度為0.75(KR20)，而效度則是經9名專家(內容效度)評定後修正之。 研究結果發現，以「粒子基本定律」理論為前置組織的B組較進行「物質三態變化－粒子行為」理論為前置組織的A組，在整體學習上更能增進學生在化學反應及其相關概念上的學習成效，其中在「原子與分子計量」與「化學反應方程式計量」兩概念向度上，使用B前置組織的學生較A前置組織在學習上有顯著的幫助。 研究結果顯示，就本研究實驗範例，學生在進入高中時期後，若能適當運用教科書中「粒子基本定律」內容進行學習，確實能彌補其在國中時期在化學反應相關概念上的不足。最後對未來高中化學教科書的內容及其架構等安排提出建議。
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    不同探究教學模式對高二學生運用QCNLive進行地震學習的影響
    ( 2013) 邱怡禎 ; CHIU YI CHEN
    本研究旨在課程中運用QCNLive並探討不同探究式教學對高二學生的影響。本研究為準實驗研究法，研究對象為247位台北市某高中二年級學生。探究式教學在近年來成為科學教學的主流，探究式教學營造的學習環境，包括完全開放式探究、引導式探究（介於完全開放式探究與結構式探究之間）以及結構式探究。不同的探究式教學對學生學習的影響仍有許多爭議。因此，本研究旨在探討結構式探究與引導式探究教學對學生學習的影響。 本研究設計結構式與引導式兩種探究式地震課程（課程中的探究活動均使用QCNLive），並運用地震學成就測驗、地震學態度量表、學習環境量表來評估不同教學對學習者的影響。研究結果顯示:1.結構式探究教學班級學生在記憶性問題表現較佳。2.引導式探究教學班級學生在問題解決問答表現較佳。3.當學習者感受到的學習環境，越接近他／她心中理想的學習環境時，對地震學越能抱持越正向的態度。4.地震學成就測驗與地震學態度成正相關。5.高二學生偏好的探究學習環境為兼具教師中心之結構式探究與學生中心之開放式探究的引導式探究。
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    不同教學法對八年級學生在「光與透鏡」單元學習成效的影響
    ( 2019) 劉蔚佐 ; Liu, Wei-Zuo
    本研究背景動機目的在探討多媒體輔助教學與實驗輔助教學，對國中八年級學生理化「光與透鏡」單元，學習成就的影響。採三種教學法設計，研究對象為研究者任教之三個班級的學生。分成三個組別：多媒體輔助教學（n=33），實驗輔助教學（n=33），一般講述教學（n=33）。研究工具為自編的「光與透鏡單元成就測驗」與「理化學習傾向問卷」。量化資料以描述性統計、單因子共變數分析、斯皮爾曼等級相關進行資料處理。 研究結果主要發現：（一）學習成效：多媒體輔助與實驗輔助，顯著優於一般講述教學。（二）Bloom認知層次學習成效：記憶，一般講述顯著優於多媒體及實驗輔助。瞭解及分析，多媒體輔助顯著優於一般講述與實驗輔助。應用，無顯著差異。高層次（評鑑和創造），實驗輔助顯著優於一般講述與多媒體輔助。（三）學生的概念認知與喜歡活動排序無顯著相關，與學習意願排序有中度到低度負相關。本研究建議用多媒體與實驗輔助教學，以培養學生的學習意願。
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    不同規模學校之文化及教師資訊融入教學的現況差異－以臺北市公立國中自然與生活科技領域教師為例
    ( 2008) 徐毓襄 ; Yu-Hsiang Hsu
    本研究目的為從學校文化的觀點，探討不同規模國民中學科學教師資訊融入教學的現況差異。透過問卷調查、半結構訪談、學校參觀、相關文件收集獲取研究資料。以班級數區分學校規模，抽取臺北市公立國中各規模學校總數的60%，共計36所進行問卷調查，並選擇其中9所國中進行訪談與參觀。 研究之問卷主要用以探討不同規模學校教師資訊融入教學的差異情形，內容分為五個向度：「實務」、「態度」、「信念」、「需求」、「資源」。單因子變異數分析顯示，五個向度整體為小規模學校高於大規模學校，（F.95（2, 397）=3.31, p<.05）。從質性資料來探討學校文化以瞭解規模間差異的可能原因，發現教師教學的價值觀與資訊融入教學有較直接的關連，強調課業表現的價值觀與教師不採行資訊融入教學有關連，以中、大規模學校較明顯。而在規模偏小的學校裡，重視學生學習困難的情形較普遍，考量資訊融入教學有助於學生學習，教師較樂於採行。然而不論學校規模大小，皆顯現對於學生輔導與管理的重視，並可對應教師的資訊融入教學實務，多數教師維持教師中心的模式。 教師與同儕、行政人員之間溝通與支援的狀況也可能與其資訊融入教學實務有關，而不同規模學校在此議題上各有優勢。中、小規模學校教師同儕多樂於彼此溝通與支援，頻繁的互動行為有助於資訊媒材與教學經驗的分享。大規模學校教師同儕傾向彼此獨立的情況較普遍，而行政人員給予教師的支援較充分。行政人員的支援行為多為情緒上的鼓勵和技術上的支援，較少直接影響到教師的教學實務。行政支援教師的狀況亦反映在學校資訊設備的管理調配上。整體而言，規模偏小的學校有利的文化因素多於規模偏大的學校，與問卷結果相呼應。 本研究中探討的資訊設備多寡與學校規模沒有明顯關連，由整體教師資訊融入教學實務和需求可以了解，現階段國中科學教師最迫切需要的資訊設備為單槍投影機。若能設置有定點資訊設備搭配普通教室課桌椅配置的多媒體教室，降低教師對資訊設備架設以及學生課堂秩序混亂的顧慮，可能有助於提升教師資訊融入教學的意願。
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    不同試題論述方式對學生作答表現影響之分析-以TIMSS 2003試題為例
    ( 2007) 王建中
    不同試題論述方式對學生作答表現影響之分析 以TIMSS 2003 試題為例 中文摘要 本研究旨在探討兩種不同試題論述方式對學生作答的影響及閱讀理解的差異。本研究以TIMSS 2003科學成就測驗試題為例，探討兩大方向：（一）不同試題論述方式對學生閱讀理解的影響。（二）探討學生受試題論述影響的原因。 研究方法與設計是採用實驗研究法，以台北縣210名八年級學生為樣本，利用「TIMSS 2003 科學成就測驗試題」蒐集學生答題數據，看整體學生答對率表現是否會因試題的不同論述方式而影響。除此之外，本研究還依性別、語文能力將學生作分組，探討不同試題論述方式，對不同性別、語文能力學生之影響。最後，從210名八年級學生中隨機選取34名學生進行問卷調查結果分析，以進一步了解學生對兩種不同試題論述方式的觀感與看法。 本研究主要發現如下：（1）不同的試題論述方式會造成試題句子中的語法結構改變，進而影響學生作答。（2）語文能力高低對學生作答正確率的影響是有顯著差異。（3）女生對不同試題論述方式的理解表現不輸給男生（4）科學專有名詞的使用會影學學生作答──多數學生學生解釋科學專有名詞時，習慣將專有名詞視為個別的文字，再拚湊為語詞的整體意義（5）低語文能力學生受不同試題論述方式的影響最大。最後根據研究結果，討論不同試題論述方式對於學生閱讀理解及作答表現影響的可能蘊涵，並提出更進一步的研究建議作為本論文的結束。
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    不同認知偏好學生在異質性小組中的互動特徵及角色扮演－以生態桌遊課程為例
    ( 2017) 鄭鈞懿 ; Cheng, Chun-Yi
    本研究旨在探討，由不同認知偏好所組成之合作學習小組，於「生態桌遊」課程中的學習表現，並進一步分析小組參與活動時之互動歷程與特徵，及不同認知偏好學生在小組中的角色扮演，最後，再針對小組成員對於活動教學設計的看法做評析。本研究之教學活動為透過團隊合作所進行之遊戲合作學習。量性的研究工具包含「認知偏好問卷」、「植物相關概念」前後測問卷、「植物生活面面觀」小組學習單；質性資料為小組的影音檔；及質量資料兼具的「對遊戲合作學習看法」問卷。量性資料的資料分析方法，採用Excel及研究者團隊之評分標準進行計算；質性資料的部份則採用紮根理論（Grounded theory）的方式進行編碼，並將觀察到的現象統整、歸納。研究對象為新北市某國中七年級新生16位，並針對具有完整資料紀錄之個案小組，共四組，做進一步分析。根據本研究之資料分析結果，得到以下結論： 一、「生態桌遊」教學活動中，以具有明顯「有效合作學習」特質之小組，及「原理原則」偏好(P偏好)的學生，有較佳的學習表現。 二、個案小組之「生態桌遊」互動歷程，會經歷「摸索期」、「知識交流期」及「快速闖關期」三個階段。 三、不同認知偏好學生參與「生態桌遊」活動中，「批判質疑」偏好(Q偏好)的學生有扮演帶領者及答案尋找者的傾向；「事實資訊或回憶」偏好(R偏好)的學生則大多扮演配合者及觀看者的傾向。 四、大多數學生對於「遊戲合作學習」的教學方式持有正向態度。
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    中學生的視覺表徵能力與分子概念理解之探究
    ( 2010) 詹婉約 ; Chan, Wan-Yueh
    本研究旨在探討學生對視覺表徵及分子概念的理解、以及視覺表徵及分子概念理解之間的關連。本研究發展視覺表徵能力指標(Visual representational ability index, VRAI)，透過解構的方式瞭解視覺表徵能力，視覺表徵能力指標具有兩大向度，一為視覺表徵能力的四個成分，這些成分為化學中重要的視覺化技能，即知覺、詮釋、轉換和連結、及選擇和評估；二為視覺表徵能力層級，由層級一到層級五。本研究具有兩個測驗工具，一為視覺表徵能力測驗，一為分子概念理解測驗，預試對象為25位九年級學生，信度Cronbach’s Alpha分別為0.88及0.84，正式施測對象為343位國中學生。 研究結果包含視覺化表徵能力、分子概念理解、及視覺表徵能力層級的部分。在視覺化表徵能力方面，第一，由成分一「知覺」的研究結果可知學生對表徵的理解可能與以下因素有關，（一）當表徵中呈現的是單一訊息時，較多重訊息的表徵理解為佳；（二）即便表徵所體現的同為巨觀層級的概念，可在日常經驗中觀察的概念較無法在日常經驗觀察的概念理解為佳；（三）即便只需要對表徵做表面性的描述，微觀表徵對學生而言還是概念負載的；（四）學生傾向於以化學式的表面特徵詮釋表徵。第二，由成分二「詮釋」的研究結果顯示，（一）概念負載有助於學生對表徵的語法規則描述；（二）學生偏向於以表徵所觀察到的表面特徵解釋表徵。第三，由成分三「轉換與連結」的研究結果顯示，大部分學生偏向於以表徵所觀察到的表面特性做表徵間的連結。第四，由成分四「選擇和評估」的研究結果歸納學生對表徵的理解可能有以下趨勢，（一）當表徵所體現的概念具有過程屬性時，較易被學生理解，當表徵所體現的概念牽涉分子本身的認識時，學生較不易理解；（二）學生無法由二維的表徵知覺三維的空間相對位置。 在分子結構概念理解方面，由巨觀層級的研究結果可知，當概念牽涉物質的特性時，則學生的答題表現較那些可直接觀察的概念為低。由微觀層級的研究結果可知，（一）學生傾向於以物質粒子的觀點詮釋原子與分子；（二）學生對化學過程相關概念的理解較原子與分子本身的理解為佳。 在視覺表徵能力層級方面，整合四個成分的整體結果進入「視覺表徵能力指標(VRAI)」後，發現以下幾點，（一）高表現的學生也可能無法在所有解釋表徵的情境下，採取語意層次的解釋；（二）低表現的學生僅能描述巨觀表徵所體現的現象，即便僅需對微觀表徵的外觀進行描述，也無法選擇出正確答案。 本研究針對教學及研究提出幾點建議，就教學建議來說，（一）有關原子與分子觀的概念，即便教科書中包含了各種原子與分子相關的視覺表徵，但可能較不容易被學生理解，在教學上需要被強調；（二）在學習原子與分子之概念時，或許能夠以學生較熟悉的化學過程導入，或者以簡單的過程符號進行原子、分子屬性的解說；（三）教學時宜幫助學生釐清物質粒子觀與原子分子觀的異同；（四）加強學生對微觀表徵的閱讀能力。就研究建議來說，（一）「表徵解構架構修正」中不具有將不同能力學習者分級或歸類的標準，為待確立的表徵架構；（二）閱讀微觀表徵及符號對學習者而言是個複雜的過程，這個過程需要進一步的研究發現。
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    中學自然科教師的氣體擴散概念及其預測學生氣體擴散測驗表現之研究
    ( 2014) 劉韋彤
    本研究主要是藉由二階層氣體擴散診斷試題，探討58位不同背景的中學自然科教師及414位國中及高中學生在氣體擴散的概念、中學自然科教師對其學生在氣體擴散概念上的了解情形以及教師對學生的了解和學生實際表現的之間的差異。 研究結果顯示，高中自然科教師在氣體擴散診斷試題中的表現較國中自然科教師表現佳，且師範院校、教育大學或研究所畢業的教師在本研究中的表現也優於一般大學或研究所畢業的教師，主修理化科的自然科教師在本研究中的表現也優於非理化科的教師，不同年資的自然科教師在本研究中的表現則沒有顯著的差異；教師在氣體擴散試題的四個次概念中，以「氣體擴散速率與分子量的關係」表現最好；在答題信心部分，高中教師的答題信心高於國中教師，全體教師在氣體擴散概念中的得分與答題信心程度呈現顯著正相關。 在學生表現的部分：高中學生在氣體擴散診斷試題中的表現顯著優於國中學生的表現；在氣體擴散試題的四個次概念中，以「密閉容器兩種氣體擴散的運動情形」表現最好，且高中學生的表現顯著優於國中學生；在答題信心部分，高中學生的答題信心高於國中學生，全體學生在氣體擴散概念中的得分與答題信心程度呈現顯著正相關。 在教師預測學生表現的部分：經分析發現，教師在氣體擴散概念中預測學生的表現與學生實際作答情形有差異，教師在「密閉容器兩種氣體擴散的運動情形」以及「氣體擴散速率與分子量的關係」對學生表現的預測雖有差異但較接近學生實際回答情形。 在本研究中也發現，當同樣的氣體擴散概念以不同試題類型出現時，不論是國中生、高中生或是在教育現場服務的自然科教師都可能改變自己原本的想法而改用其他的方式解釋題目，教師預測學生回答時，亦會因為試題類型的不同而選擇不同的回答。
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    中小學科學教科書中「或」邏輯語義分析與生師對其語義理解的比較
    ( 2017) 廖斌吟 ; Liao, Pin-Yin
    邏輯連接詞(logical connectives)，例如因此、當、或，在科學文本中無所不在，它們的功能不只是連接了詞語和句子，同時也體現了被連接詞語和句子之間的邏輯關係。「或」是一個基本的邏輯連接詞，其所指涉的邏輯語義卻不是一種而已。本文目的即在探討中小學科學教科書中「或」邏輯語義分析以及生師對「或」的語義理解。本研究首先以從漢語歷時語義文獻研究，得知「或」至少有五種含義：「兼容」、「排斥」、「等同」、「所有」、以及「兼有」。接著以「或」的五種邏輯語義為架構，邀請專家讀者組成審議小組針對中小學科學教科書進行內容分析，以瞭解教科書中各類「或」語義的分佈。 生師對「或」的語義理解則以「還原理解」和「辨識理解」兩方面進行探究。研究對象皆以方便取樣。「還原理解」方面，蒐集22名八年級學生和9名國中數理教師對科學語句中「或」的還原情形。「辨識理解」問卷則包括5題生活「或」和5題科學「或」試題，共調查70名七年級新生、60名七年級舊生、62名八年級學生和20名國高中科學教師對「或」語義的辨識。最後選取8名八年級學生和9名教師訪談釋讀「或」時所使用的線索和策略。 研究發現科學教科書中「或」語句存在5種邏輯語義，以兼容義所佔的比例最多，並且專家讀者判斷「或」的語義方面，有一致共識的語句的比例低於爭議句。在還原科學語句中「或」方面，國中生師的「或」還原率都低於50%，還原的填答種類複雜，跟「或」競爭排名第一的詞語是「和」，甚至學生讀者填「和」的比例高過於「或」。在辨識「或」的邏輯語義方面，國中學生對「或」的語義區辨程度低於科學教師，而七年級新生跟八年級學生對科學「或」語義區辨程度相當；生師對生活「或」語義的區辨程度高於科學「或」，唯有一題生活「或」語義是生師表現一樣，都區分不開的。根據訪談發現，生師釋讀「或」時會依據直覺、文字線索例如標點符號括號、「都有」等、以及先備知識來協助判斷。 最後，根據「或」潛在多元語義引發的複雜語義理解結果，提出教科書編寫者和科學教師唯有意識到描述邏輯語義關係的詞彙選擇和語法之重要性和必要性，運用其他相關語言資源和教學釋讀策略，方能增進學生對事件之間邏輯關係有更清晰的判斷，對科學概念有更全面、完整的理解。