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    科學探究能力的數位評量:以模擬為導向的線上系統-總計畫之研發-總計畫
    (行政院國家科學委員會, 2014-07-31) 吳心楷 ; 許瑛玿,黃福坤,任宗浩
    隨著各國對於科學推理和探究的重視,包括國內的九年一貫課綱,及美國國家科學教育標準,皆強調協助學生進行科學探究的重要性,因此相關能力的評量發展更顯急迫。而電腦化評量有助於技能的評測,尤其電腦設備在學校日漸普遍,電腦與實作評量或複雜解題任務的結合,可望減低過去動手做實作評量的耗時費力,並能適當地排除設備器材、施測流程、和其他情境因素的干擾。然而過去線上評量相關研究偏重於系統建置和效能評估,少見後續較大規模的施測,而且國內大多數科學教師對於線上評量可能還很陌生,教師對於此類評量的態度和觀感為何,也值得進一步探討。因此,本計畫為一項三年期整合計畫之總計畫,將針對探究過程中的四項能力:提問、計畫、實驗、和解釋,研發以模擬為導向的線上評量系統,並應用試題反應理論(Item Response Theory)建立中學生探究能力量尺,希望藉由跨年級(八年級和高中二年級)比較了解台灣北部中學生的探究能力發展情況。第一年順利達成預期的三項目標,包括:(1)精緻化提問、計畫、分析、和解釋能力的評量架構;(2)建置以模擬為導向的探究能力評量系統;(3)以質性晤談方式,探討中學科學教師對線上評量的信念與態度。
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    科學探究能力的數位評量:以模擬為導向的線上系統之研發-多重表徵與數位評量:中學生在模擬導向的評量系統中之探究能力表現
    (行政院國家科學委員會, 2014-07-31) 吳心楷
    數位環境中多重表徵的使用之相關研究已發展了數十年,但應用於評量的研究卻相當少見。配合總計劃所研發的模擬為導向線上評量系統,本計畫目的在於探討多重表徵在評量系統中所扮演的角色,研究目的有:(1) 針對探究能力的線上評量系統,發展多重表徵的設計原則;(2) 依據設計原則,發展並效化不同多重表徵組合的測驗(如:不同表徵呈現順序和表徵型態的組合);(3) 探討不同多重表徵組合的測驗,如何影響學生探究能力的表現;(4) 探討個別或合作的情境下,搭配不同多重表徵組合的測驗,學生探究能力的表現為何。為達到以上目的,本計畫將在第一年建立多重表徵的設計原則,並探討不同表徵呈現順序對學生的影響。由於評量系統尚在建製中,因此設計原則的發展和不同表徵呈現順序對學生的影響,暫先以教學和學習情境來做探討。
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    科學探究能力的數位評量:以模擬為導向的線上系統之研發
    (行政院國家科學委員會, 2012-07-31) 吳心楷
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    科學探究能力的數位評量:以模擬為導向的線上系統之研發
    (行政院國家科學委員會, 2013-07-31) 吳心楷
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    探討數位學習環境中學生科學探究歷程和學習策略-總計畫(Ⅲ)
    (行政院國家科學委員會, 2011-07-31) 吳心楷 ; 許瑛玿 ; 黃福坤
    本縱向研究旨在檢視科技導入學習模組對學生探究能力的影響,並在為期兩年的研究 中與對照組進行比對。我們根據5E 學習環發展了三套學習模組,主題分別為四季、環境議 題及空氣污染。每套模組課程約為10-12 堂課,並在不同的學期進行實施。探究組共有24 名七年級學生,全程參與三種科技導入學習模組;另外,對照組是27 名七年級學生在兩年 內接受傳統教學法。為了追蹤學生的探究能力表現,我們發展了一個測驗工具來評量學生的 提問、計畫、分析及建模能力。結果顯示,探究組在設計可行的實驗流程、辨別數據、使用 科學規則或概念來詮釋數據、描述變因之間的因果關係及透過綜合數種關係建構模式的等能 力顯著優於對照組的表現。經分析這些學習模組的教學設計,發現能顯著增進學生探究能力 的教學設計要素為多重表徵共同作用、漸進增加複雜性、綜合各種鷹架、透過POE 環進行 預測。