教師著作

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中等學校地球科學「問題解決活動」之實驗教學研究 (I)
(行政院國家科學委員會, 1998-07-31) 毛松霖; 張俊彥
本研究計畫的重點及主要目的為：（一）根據「創造式問題解決」的教學模型，設計八個有關地球科學的教學單元，且以試教實驗教學研究方式運用在中等學校地球科學課堂上，來幫助修正改良此「創造式問題解決」的教學策略；使其更適用於目前的國內中等學校地球科學課。（二）經由深入的文獻探討、並由試教實驗教學所得回饋、及國內外現有測量工具，設計並發展出有關評量「問題解決」的三種工具，其中包括：(1)高層次思考能力量表－參考Bloom's Taxonomy所分類的應用、分析、評鑑等階層；同時根據Biggs & Collis研究所得的SOLO Taxonomy評量方法，來評量學生在高層次思考能力的測驗工具；(2)科學過程技能量表－包含問題覺知、觀察、解釋資料、及形成假設等科學過程能力的評量工具；(3)對科學的能度之量表，以便作為地球科學學生在有關「問題解決」方面的指標及評量工具。（三）將研究所得改良式「創造式問題解決」的教學策略，同時配合研究發展所得有關「問題解決」的評量工具；運用準實驗研究法的「不相等控制組」之實驗設計來驗證其成效。研究結果不但可提供中等學校，在改進地球科學教材及教法上一些重要訊息；同時幫助科學教育研究者及科學教師在「問題解決」的領域中，有更深層的瞭解及學習如何實際在課堂上應用「問題解決」的教學策略。同時希望藉由此研究結果，作為未來設計遠距教學及用於資訊網路上互動「問題解決」教學各方面的基礎。
「自然與生活科技」統整課程設計-以「地球系統」為主軸
(2003-03-01) 李文旗; 張俊彥
九年一貫課程改革基本理念中提到，新課程應培養具備人本情懷與統整能力，以及能進行終身學習（包括：主動探究、解決問題等）之健全國民。在自然科學的四大學科之中（物理、化學、生物、地球科學），地球科學是一門與人類生活環境最密切相關的科學，而且本身兼具極強的統整特性。因此，本主題課程主要目的為希望藉由『地球系統』概念的介紹，引導國中學生進入『自然與生活科技』的學習領域，並教導他們如何以一種新的統整概念來學習，且以正確的態度建立基本的科學素養。同時因為『地球系統』課程具有統整的特性，所以可以讓學生在一個他們每天生活且熟悉的情境--「地球」中，學習到整體的科學概念與知識。這個主題課程單元的編排，雖是以地球為核心，但卻適時融入生物（如：生物和環境）和理化（元素和化合物）之概念，希冀初步達成課程統整之理想。另外，透過不同教學方法與策略的設計，應可讓學生培養系統性思考與問題解決的能力。最後，在教學中適時讓學生以美學的角度來欣賞地球之美和融入科學發展的歷程。期許往後之課程設計循『地球系統』為主軸來發展出更多類似的課程和單元，以達成九年一貫課程之教學理念與目標。
高一學生地球科學問題解決能力與其先備知識及推理能力關係的初探研究
(花蓮市：中華民國科學教育學會, 2002-06-01) 吳佳玲; 張俊彥
本研究之目的在編製地球科學「問題解決能力測驗」及「先備知識測驗」等量表，並藉此兩工具及現有之推理能力相關測驗，探究目前高中學生之問題解決能力與其先備知識及推理能力間的關係。研究者依據「創造性問題解決」的模式，設計以地球科學為學科背景脈絡的「問題解決能力測驗」，其中包含「發散性思考」與「收斂性思考」兩向度。此外，亦針對此「問題解決能力測驗」所需之先備知識而編製對應之「先備知識測驗」，其中並包含「學生對問題解決能力測驗」喜歡程度之1題單選題。本研究以台灣東部某國立高中一年級學生為研究對象，有效樣本共260人。研究設計採用相關研究法及半結構武的晤談。量的資料分析主要採皮爾遜積差相關及多元逐步迴歸分析法，質性資料則經由編碼與三角校正後進行分析，以進一步了解學生對「問題解決能力測驗」及「先備知識測驗」的看法與觀感。研究結果如下：一、研究工具之「問題解決能力測驗」總分與「發散思考」(r=.814，p<.001)及「收斂思考」向度(r=.898，p<.001)均有高度相關，且評分者信度達.813~.965。「先備知識測驗」之信度KR20介於.60至.63之間；二、學生問題解決能力與其先備知識(r=.482，p<.01)及推理能力(r=.435，p<.01)間均接近顯著之中度正相關及大的效果量(effect size)，且「先備知識」、「推理能力」及「對問題解決的態度」對「問題解決能力」有顯著的預測力(解釋率達R2=.343)，而「先備知識」與「推理能力」對「發散思考」和「收斂思考」亦有顯著的預測力(解釋率達R2=.172~.332)，接近或具有大的效果量；三、推理能力與「發散思考」間有大的效果量的關係，而先備知識與「收斂思考」間亦有接近大的效果量的關係；四、晤談後發現學生認為「先備知識測驗」須仰賴「知識」、「態度」、「經驗」的多寡，而「問題解決能力測驗」則須「知識」、「態度」、「思考」與「經驗」的完備，其結果與量的分析頗為一致。據此，我們認為高中學生先備知識及推理能力的增強，應有助於提升他們在地球科學上的問題解決能力。尤其在「發散思考」上更應著重在「推理能力」的培養，而「收斂思考」應更強調「先備知識」的建立。
「問題解決」或「無問題解決」？電腦輔助教學成效的比較研究
(花蓮市：中華民國科學教育學會, 2000-12-01) 張俊彥; 董家莒

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