學位論文
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Item 以教育科技和自我評量促進自我調節科學學習的師生研究(2024) 隋奇融; Sui, Chi-Jung本論文探討自我評量在自我調節科學學習框架中的作用，強調學習者自我評量的能力對於提高學習成果的重要性，並將自我評量作為實現科學自我調節學習的關鍵機制。本論文採漏斗方法，由相互關聯的研究開展，每項研究對於整合自我評估策略對自我調節學習的影響提供了獨特的視角。第一個研究以主題分析探索教師將自我調節學習策略納入科學教育的看法，並且透過路徑分析建立教師自我調整學習與科技教學內容知識的結構模型，凸顯對於科技輔助自我調節學習價值的共識。第二項研究進一步的探討科技輔助學習環境對學習社會科學議題論證的學生自我調節學習的影響，證明自我評量工具在自我調節成果上的關鍵預測作用。第三項研究評估自我評量設計對學生在社會科學議題論證中的學習和自我調節的影響，發現調適任務在促進認知和後設認知發展上的重要性。第四項研究提供一個全面的文獻綜述，橫跨十年（2013-2023年），以綜合洞察自我評量方法如何增強學生的自我調節科學學習，識別出在促進高層次思考技能方面應用這些策略的研究缺口。綜合這些發現，倡議將自我評量作為一種策略性的學習方法，特別是結合得分預測、以標準進行自我評量和調適任務，以促進科學教育中的自我調節學習。本論文發現其在增強認知和後設認知方面的實際可行性和有效性。此外，本論文也強調在科技輔助學習環境中納入明確的監控和調節策略的必要性，以支持自我調節學習過程。Item 臺灣中學教科書氣候變遷概念內容分析(2024) 鍾哲維; Chung, Che-Wei為了因應氣候變遷的加劇，在COP 28中，世界各國加強了對於氣候變遷的減緩措施，氣候變遷教育也逐漸受到重視。本研究以內容分析法探討依據臺灣十二年國民基本教育課程綱要撰寫之7～12年級教科書中關於「氣候變遷」課程的呈現方式與涵蓋內容。本研究與科學教育專家學者依據氣候變遷的研究與教育現況將氣候變遷課程內容分為「科學與科技概念」、「科學本質」、「與氣候變遷有關的人類-環境交互作用」、「氣候變遷對人類的衝擊」、「人類對於氣候變遷與環境威脅的因應」、「關於永續環境與氣候變遷的原則」以及「學習活動」共7個主類目以及其延伸的36個次類目，對各出版社經過教育部審定通過之社會科與自然科中學教科書共162冊進行內容分析，並對以下研究問題進行了解：一、在臺灣中學課程中，氣候變遷概念的發展情形如何？二、在臺灣中學教科書中，氣候變遷概念在教科書中的分布情況如何？三、在這些氣候變遷概念的內容中，知識類型的占比有何差異？四、這些氣候變遷概念的內容中，是否有傳達科學本質的觀點，其傳達科學本質的特點為何？期許透過了解氣候變遷課程的發展情形提出研究成果與建議，作為未來教科書編輯、課程發展以及課程綱要制訂的參考，使臺灣氣候變遷教育更加受到重視並趨於完整。Item 以「乾冰與肥皂」為例探討科學演示與觀眾反應的關係(2024) 劉珊佑; Liu, Shan-Yu本研究為探討科學演示之呈現方式、道具使用等活動特徵，和參與觀眾所產生的情感或認知反應的關係，以國立臺灣科學教育館(以下簡稱科教館)中研究者所研發的科學演示「乾冰與肥皂」為例，並參考科學傳播之「大眾對於科學的反應」為框架，探討觀眾反應與科學演示活動特徵的關係。本研究以腳本分析及影像紀錄的方式，分析科學演示中活動特徵實踐的情形，並收集約139份觀眾問卷、隨機訪談約13位觀眾，以了解觀眾對於科學演示的各項反應，以及對於其反應與演示呈現方式、道具使用之關係。發現實際執行科學演示時，演示者主要使用專業實驗用品或日常實驗素材與觀眾互動，觀眾反應最喜歡「演示者操作科學內容」呈現科學內容，而「自己上台參與」、「演示者講解科學內容」等呈現方式，分別與觀眾的興趣、理解反應最有關係。本研究之成果可做為往後科學演示內容調整及研發精進的參考方向，突顯科學演示之教育性、娛樂性及互動性等內涵。Item 教師遊戲融入科學教學意圖量表之開發、效化與啟示(2024) 陳佩琪; Chen, Pei-Chi近年來臺灣教育界興起遊戲學習與科學教育結合潮流。相關研究多探討學生使用遊戲的學習效益，對教師運用遊戲教學研究尚不多見。但教師在實施遊戲教學中扮演重要角色。研究目的是了解現今教師運用遊戲於科學教學的意圖因素，開發與效化「教師遊戲融入科學教學意圖量表」且驗證量表的信度及效度。本研究先參考計畫行為分解理論 (Decomposed Theory of Planned Behavior, DTPB) 相關的視角，初步建構量表的各向度及題項對應。邀請7位專家修正建議量表。以200位教師為樣本進行項目分析與探索式因素分析。最後取308位教師為研究樣本進行驗證性因素分析，完成建構效度。研究結果顯示，遊戲融入科學教學意圖量表包含遊戲有用性、遊戲易用性、自我效能、同儕和長官的期待等四個構面，合計20題，信度與效度良好。20-30歲教師族群在自我效能表現較於其他年齡組別有顯著較高現象。教學年資0-5年的教師族群於遊戲有用性表現較於其他組別有顯著較高現象。國小教師在量表中的四個構面上表現最佳。另外，亦使用潛在剖面分析（LPA）來識別不同教師風格子群組。根據教師於遊戲有用性、遊戲易用性、自我效能、同儕和長官期待方面，識別出三種類型的風格教師，其分別為中接受度/高主觀規範、低接受度/低主觀規範、高接受度/高主觀規範。這些子群組教師在測量遊戲意圖的四個構面上表現存在顯著差異。本研究對遊戲式教學有一定的啟示，可給予現今面臨多元化教學之 108 課綱的教師們，且益於之後其他非制式科學教育教學、教師科普遊戲活動使用，對後續研究有相當的助益。Item 社會中的科學衝突：知識研究方法與爭議案例(2024) 廖英凱; Liao, Ying-Kai當代社會的科學議題，涉及龐大且跨領域的知識範圍，包含知識本質的科學不確定性，以及專家利害關係人作為知識代言者的論述與立場偏誤，最終使科技政策論辯過程並非以學術研究成果作為基礎。雖近期社會脈絡中的科學研究趨勢，已逐漸涵容公眾參與及提升決策品質的方向。基於實證以提升決策品質漸成顯學，然而實務上作為實證決策的科學證據常僅片面與間接地出現在公眾決策的場合中。本研究實踐以知識為主體的科學參與為目標，回顧其背景理論與研究方法，並以人機協作的混合文獻研究法為主要工具，以萊克多巴胺肉品進口爭議、大崙尾山碳中和複層林營造案兩個背景知識本質相異，但都具爭議且被社會關注之議題為研究案例。分析結果顯示，此類爭議議題均始於上位政策，均有大量專家參與論辯，但專家間存在領域學理或學術社群的對立，致使社會衝突無法透過常態的專業知識機制得到解決。本研究亦確認文獻回顧技術的混合運用，可有效處理爭議性科學議題的關鍵問題，並識別爭議之本質，該方法具有公眾協作的良善效益，因此提出民主治理機制的調整方向，以實踐低成本的科技民主參與。Item 以學習進程發展認識實踐取向的建模本位教學：八年級化學反應學習主題為例(2024) 曾茂仁; Zeng, Mao-RenItem 探討世界咖啡館融入社會性科學議題教學對高中生論證能力的培養(2024) 李孟懃; Lee, Meng-Chin由於現今跨領域教學的研究蓬勃發展以及科技不斷進步所引起的社會問題，以及根據自身經驗，大眾時常透過社群媒體或新聞等單向獲取的方式來認識議題。在學校教學方面，議題討論的課程仍不普及，因此，本研究旨在探討具有雙向溝通且包容多元觀點的世界咖啡館活動融入社會性科學議題的教學策略，以培養學生的論證能力。並在課堂中教授能源議題的內容，設定能源議題的討論情境。本研究欲了解學生論證能力在教學前、後的表現，以及學生的論證能力與知識的關係。現今的教學理念強調「能力」的培養，而非單純的「知識」傳授，因此，除了能源議題外，本研究欲探討學生對能源和基因工程議題的論證能力，以及他們的推理論證模式是否因教學有所改變。並探討學生在世界咖啡館討論的推理面向與論證能力的關聯。本研究採用混合研究法，以便利取樣方式選取台北市某高中一年級其中四個班級共116名學生作為研究對象。本研究以能源議題為主題進行3週共5節課的教學。教學開始前，測驗學生對能源議題及基因改造食品議題的論證能力，以及測驗學生對能源議題的認知程度；教學中，蒐集學生上課所使用的學習單及對話內容作為質性資料進行分析，其中三個班級學生經歷世界咖啡館的三回合討論，另一個班則是以影片欣賞的方式進行社會性科學議題的教學；教學結束後，再次測驗學生對能源議題及基因工程議題的論證能力。研究統計顯示課堂上概念引介可能影響學生的論證能力，有參與概念引介者，在後測的論證成績有顯著上升。社會性科學議題教學在一定程度上能夠提升學生的論證能力，特別是當學生充分參與世界咖啡館討論中探討多面向、具啟發性的議題時，效果更加顯著。然而，議題設計與討論引導的品質對最終的學習效果具有重要影響。未參與概念引介的學生在後測中的表現有所下降，且他們在討論過程中易於出現冷漠態度，顯示出背景知識對有效論證的必要性。此外，議題的選擇和討論的豐富度也影響學生的推理能力和論證表現。未來的研究應進一步探索不同教學策略如何影響學生在各類議題上的論證能力，並探討如何在社會性科學議題教學中更有效地結合背景知識和批判性思維技能，以促進學生全面的科學素養發展。Item 師範院校自然科學教育學系演變之探討(2024) 洪瑋; Hung, Wei自然科學教育學系是我國培育小學科學教育師資的高等教育機構，九所師範院校之自然科學教育學系自成立發展至今近二十年已有許多變化。本研究旨在了解自然科學教育學演變歷程，並探討自然科學教育學系在社會中的角色定位。研究使用 文獻分析與深度訪談五位曾任教於自然科學教育學系之教師，與三位於師院數理教 育學系自然組、大學自科系畢業之教師，以瞭解了解(1) 改變的內容、(2) 產生變遷的因素，與(3)改變後的成效。利用 Parsons 的 AGIL 模型進一步探究自科系適應環境的動態過程。研究結果發現:自然科學教育學系面臨社會中少子化、教育開放趨勢，在制度面上師資培育制度的變革，學校發展方向以及考量系上師資專長結構進行轉型。因應諸多挑戰，多數自科系選擇轉型為純科學科系。轉型為應用科學科系利於科系生存，將師資培育目標託給教育學程忽略科學師資的學科教學知識，也受限於自科系本身條件。選擇維持科學教師培育之科系多結合科學專業人才培育雙軌目標。自然科學教育學系在師院改制期間與其他科系相比變化更大，與科學教育之領域特質相關。自然科學涵括內容範圍廣大，與社會環境高度相關、易於與其他領域結合。現存教育制度不利自科系生存，被定位為科任科目、自然科邊緣化，使得自科系逐漸消逝。最後研究根據研究結果對自然科學教育學系之演變歷程提出綜合性的結論與建議。Item 初探量子資訊Edu-LARP對學生學習成效的影響(2024) 王柏凱; Wang, Po-Kai量子資訊與其相關物理概念是近代物理的重要內容之一，其中包含對疊加態、穿隧、糾纏等特性的理解，以及量子在科技的應用發展。然而，這些特性抽象難以理解，科技的應用也缺乏與學生生活的連結，致使學習動機低落，將使得量子資訊的學習成效有限。本研究將量子資訊融入LARP(Live Action Role Playing)，發展出教育型LARP (Edu-LARP)：「量子計畫」，期望透過LARP賦予參與者特定角色、情境，讓參與者暫時脫離現實環境的限制，在與其他角色互動、完成任務的過程中，逐步精熟量子資訊的概念，並在情境體驗的過程中，提高參與者對量子資訊三個不同層面的態度：認知、情意、行為。本研究以高中生為對象，使用「前測-後測-延宕後測」之實驗設計，探討量子資訊融入LARP對學習成效的影響，分別於遊戲前後實施「量子資訊相關概念知識測驗」與「量子概念態度量表」，遊戲時長為5小時，並於全部活動結束後一個月統一進行延宕測驗，共回收有效問卷50份。量子資訊相關概念的知識層面的前-後測成對樣本t檢定、前-延宕測成對樣本t檢定皆呈現顯著差異，表示學生在完成活動後對量子資訊相關概念的理解有顯著成長，且能持續。態度的前-後測也呈現顯著差異，學生在完成活動後對量子資訊的態度三層面（認知、情意、行為）皆顯著提高，表示學生可以在有效學習量子資訊的前提下，增進學生對量子資訊的態度。另外，知識、態度與學生背景無一達到高度相關，由此可知本研究所調查之背景資料不足以對學生使用Edu-LARP進行學習產生限制。Item 非理工科系大學生在科普文章中的數據圖理解表現之探討(2024) 陳建志; Chen, Chien-Chih在這個科技進步迅速、3C產品蓬勃發展的時代，網路上充斥著各式各樣的資訊與文章，當人們遇到有待考證的科普文章、數據圖或統計數據時，是否有足夠的能力來理解數據圖及辨別其正確性是相當重要的。本研究探討34位非理工科系大學生在科普文章中的數據圖理解表現，以及了解有無修習統計相關課程、數據圖理解自我效能與數據圖理解表現之間的關聯性。研究工具的設計是根據Curcio（1987）的數據圖理解理論、洪振方（2015）團隊「數據建模能力」一系列相關研究中的「解釋、統整、應用數據模型能力」進行研究工具之設計，最後整合出四個層次的數據圖理解任務：讀取數據、數值比較、多層數值比較、預測趨勢，且根據任務彙整、設計出一份科普文章與測驗，以及選用Li等人（2018）的數據圖理解自我效能量表、潘怡如（2014）的科學自我效能量表這兩份量表，整合成一份自我效能量表。研究結果顯示：(1)無論是整體表現、讀取數據、數值比較，受試者在「散佈圖」的理解任務表現是四種數據圖中最差的，而在多層數值比較中堆疊長條圖的表現是最差的。而從四種數據圖的「數值比較」進行錯誤分析，可以發現皆有一部份受試者是因在進行數值比較前讀取數據時發生錯誤，代表進行數值比較或是多層數值比較時，對受試者來說還是滿常讀取數據錯誤。此外，受試者在比值、相關程度、迴歸直線、斜率、截距等概念上較有困難。(2)大部分的題型有修習統計相關課程者與無修習統計相關課程者之間數據圖理解表現並無顯著差異，僅在「堆疊長條圖的讀取數據」此題型中有修習統計相關課程者的分數表現顯著低於無修習統計相關課程者。(3)有修習統計相關課程之學生數據圖理解自我效能顯著高於無修習統計相關課程之學生。受試者數據圖理解自我效能量表之得分，與在堆疊長條圖的總得分、堆疊長條圖的多層數值比較任務得分皆達顯著中度正相關。