學位論文

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探討電腦模擬實驗和動手操作實驗對概念學習之影響－以八年級「透鏡成像」單元為例
(2007) 陽季吟; Chi-yin Yang
本研究針對國中自然與生活科技「透鏡成像」的學習單元，探討兩班八年級的學生使用不同的實驗環境─「電腦模擬實驗」與「動手操作實驗」對學習成效的影響。比較其學習成效與概念內容的成效差異，進而探討兩種實驗環境對不同學習成就學生的影響。本研究對象共70人分兩組教學，電腦組35人，每兩人一組在電腦教室進行電腦模擬實驗；操作組35人，每三人為一組在理化專用實驗室進行透鏡成像實驗。利用概念測驗前後測、問卷、半結構晤談、教室錄影、實驗記錄學習單等研究工具，收集學生在學習過程中的相關資料進行分析。研究發現兩組（組間）分別在前測、後測皆未達顯著差異，但兩組（組內）的後測皆有顯著的進步（電腦組：t（34）= -5.661, p = .000< .05；操作組：t（34）= -4.619, p = .000 <.05）。顯示使用電腦模擬實驗與動手操作實驗皆可使學生達到學習效益。兩組之概念內容的成效也有差異。電腦組表現較佳的概念有「像與物體的動態相對關係」、「由實際光線所成的像為實像」、「凸透鏡部分被遮蔽仍可成完整的像」。而操作組表現較佳的概念有「凹透鏡的成像類型」、「倒立縮小的像為實像」、「實像與物異側」、「像與物圖形的對稱關係」、「照相機的功能」。但操作組易產生的迷思概念有「成像大小與凸透鏡的面積有關」、「眼睛只能看見實像不能看見虛像」與「凸透鏡成像原則等同於實像的成像原則」。研究顯示電腦模擬實驗可以幫助學生將抽象事物視覺化，連結具體與抽象理論，並發展問題解決的概念模式。動手操作實驗能提升具體可觀察的概念，藉實際的經驗增進了技能的發展，而有廣泛的類化效應。若能搭配使用這兩種實驗環境，發揮兩者之特定功能，應能增進學習的概念成長。本研究的發現可提供給自然科教師在進行實驗教學時作為考量，並可作為未來相關研究之參考。
數位化視訊器材結合顯微鏡的教學方式對國一學生學習生物之影響
(2005) 李碧齡
本研究的主要目的為在國中一年級的生物實驗課進行以數位化視訊器材結合顯微鏡的教學方式對學生在認知、技能和情意方面的影響。本研究採準實驗研究法，研究對象共計47名學生。實驗組班級在「植物細胞的觀察」、「血液流動的觀察」、「紅血球細胞的觀察」和「花、果實、種子和花粉管萌發的觀察」四個實驗單元以數位化視訊器材結合顯微鏡進行教學。在學生自行操作顯微鏡進行觀察之前，先將本實驗單元所要觀察的目標物在顯微鏡視野下的影像投影到電視螢幕上，讓學生先看到所要觀察的目標物後再自行操作顯微鏡進行觀察；而對照組班級則採傳統實驗教學。研究工具和蒐集資料的的方法計操作複式顯微鏡進行觀察實驗單元教材、生物實驗成就測驗、玻片標本製作和顯微鏡操作項目檢核表、顯微鏡操作檢核錄影資料、對生物學的態度量表、學習顯微鏡相關實驗單元之感受問卷、對數位化視訊器材結合顯微鏡的教學方式感受問卷和晤談。本研究在施以前測後即進行五節課的實驗教學，教學後進行後測，並於教學後四週進行延宕測驗。資料分析方面則採用成對樣本及獨立樣本T檢定和共變數分析。研究結果如下：一、認知方面：（一）實驗組在花、果實、種子和花粉管萌發的觀察實驗單元、複式顯微鏡的構造與功能及生物實驗成就測驗總分後測顯著地優於對照組。二、技能方面：（一）實驗組在玻片標本製作的能力不會較對照組差。（二）實驗組在複式顯微鏡操作的能力不會較對照組差。三、情意方面：（一）兩組在對生物學的態度並無顯著差異。（二）兩組對各實驗單元內容的喜好程度、難易感受和對各實驗單元活動單的喜好程度均未達到統計上的顯著差異。但兩組對四個實驗單元內容喜好程度的排序和難易感受程度的排序則不同。另外，兩組對四個實驗單元內容的印象深刻程度也不同。（三）實驗組對數位化視訊器材結合顯微鏡的教學方式表現出較正向的肯定態度。

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