學位論文

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    透過發展科學探究測驗分析學生的探究思考形式
    (2023) 林依瑩; Lin, Yi-Ying
    十二年國教自然科學課程綱要中提出以「探究與實作」為貫穿各學習階段且整合各學科內容 的核心素養，於是本研究決定發展出以思考智能為主的探究式試題，融入蠟燭燃燒的情境脈 絡，來分析高中生們針對探究式試題的回應，了解其在探究各階段的思考形式，並探討學生們 的科學認識信念與探究思考表現的關係。本研究的研究問題有以下四個:一、此蠟燭燃燒探究試題包含哪些面向，可反應出哪些思考形式? 二、學生們在回答探究試題時，產生了哪些回應類別和思考形式? 三、學生們的科學認識信念的形式為何? 四、學生們的探究測驗表現和其認識信念是否有關。本探究式試題結合探究階段和科學思考形式後，包含以下的思辨形式:「觀察解釋」、「發 現問題」、「運用科學知識提出現象解釋」、「提出假設」、「分辨變項」、「控制變項」、「分析或解 釋資料」、「評估證據的一致性」、「建立解釋理論/建模」等 ，基於以上的思辨模式，結合蠟燭 燃燒情境初步定題後再和探究與實作的專家一起討論最終完成定題，呈現出完整的探究試題。 測驗發展完成後，由研究者設計的探究式試題進行施測，共約 300 位學生參與，並在施測後以 「科學認識辯證信念問卷」來偵測學生們的科學認識信念，近一步探討學生的探究表現和科學認 識信念的相關性。本研究的探究試題的思考形式著重於和科學教育最相關的科學推理與科學辯證。研究結果 顯示，針對科學思考形式，學生在「觀察解釋」中得分最高，在「控制變因」、「整合理論和數據 進行辯證」和「批判反思」得分皆較低。在科學認識辯證信念問卷中，學生得分較高的是「科學知 識發展信念」面向，而學生的探究表現會受到其科學認識信念所影響，與普遍認同的「科學知識 發展信念」達到顯著正相關，但與普遍較不認同的「科學知識確定信念」達到顯著負相關。本探究試題採線上測驗，雖然已包含四個高中部分班級的樣本，但期許之後能有更大規模 資料的收集和分析，擴大到整個年級或是整個高中，才能做更廣泛的推論。
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    科學社團探究式教學對學生探究能力與學習動機之影響
    (2019) 張元馨; Chang, Yuan-Hsin
    科學探究式課程著重於引導學生發現問題並培養學生解決問題的能力，是十二年國教自然科學領域所著墨的教育重點。本研究旨於探討科學社團探究式教學對學生探究能力培養的成效，以及探討探究式教學對學生科學學習動機的影響。 研究對象為新北市某國中一、二年級學生共58名，實施為期16週的科學社團探究式課程。學生在教學實驗前後填寫「探究能力問卷」、「學生科學學習動機量表」和「開放式問卷」；研究者使用「教師評定學生探究能力檢核表」檢核學生每週上課學習單。綜合量化與質性資料評估學生探究能力與學習動機的變化情形。 研究結果顯示，大部分的學生會選擇參加科學社團是因為社團有動手操作實驗的機會，也有部分學生覺得科學很有趣才選填此社團。學生喜歡科學實驗，但是對於想要成為科學家或從事科學相關工作的意願非常低。七年級學生在上課之前對「科學」幾乎沒有概念，但是在課程結束後已形成初步慨念，認為科學是實驗、是大自然定理；而八年級學生在上課前已經知道科學是實驗、是大自然定理，課程結束後認為科學是研究大自然的工具也是解決問題的方法。無論是七年級或八年級學生，在課程前對於「科學方法」幾乎沒有概念，課程後則有顯著的改變。 本研究好奇科學社團探究式教學對學生探究能力的影響，以「探究能力問卷」檢測探究能力的改變情形。結果顯示學生在「觀察與紀錄」、「收集資料」、「比較與分類」和「研判與推理」方面有明顯進步，而「歸納與統整」和「傳達」方面則有顯著進步，也就是說科學社團探究式教學對於學生在統整科學知識與表達溝通上是有明顯幫助的。 以「學生科學學習動機量表」檢測科學社團探究式教學對學生科學學習動機的影響。結果顯示，除「學習環境誘因」分數降低之外，其餘分數皆有明顯增加，其中「成就目標」達顯著差異。也就是說，雖然學生在學習過程中感受到來自於教師的壓力，但是在科學活動當中，學生能藉由對於學習任務的挑戰來滿足自己的成就感。 在學生探究能力評估部分，以「教師評定學生探究能力檢核表」檢核學生「科學探究學習單」內容以了解學生探究能力的改變情形。研究結果如下：在「探究問題的形成」部分，隨著探究課程課堂數的增加，學生形成探究問題的能力也逐漸增加，雖然在前兩次探究課程沒有看出顯著改變，但是在課程結束時已有顯著進步。學生在「探究實驗的設計」上，能力隨著探究課程課堂數的增加逐漸增加，雖然在前三次的課程沒有顯著改變，但是能力逐漸提升，一直要到最後一次的課程，學生的實驗設計能力才有顯著提升。而學生在「數據的蒐集與呈現」和「分析與詮釋結果」的能力有顯著的進步。 綜上所述，我們可以說科學社團能有效提升學生的科學學習動機及探究能力。科學社團提供學生更多探究與實作的機會，學生有機會在課程中學習以科學家的方式探索世界。