學位論文

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    探討科學探究與實作課程中建模教學對高中學生論證表現的影響
    (2022) 謝東霖; Hsieh, Tung-Lin
    「論證與建模」是臺灣在民國108年正式實施的十二年國民基本教育(簡稱108課綱)中，探究與實作課程裡所提到的探究學習內容。本研究擬透過實徵研究達到以下三個研究目的： (1) 探討不同教學活動下學生的論證表現；(2) 探討不同教學活動下學生模型功能與建模歷程表現；(3) 探討教師和學生在課堂中對話上論證使用的情形。本研究利用蠟燭燃燒實驗，透過建模歷程引導，讓學生在不同現象中修正呈現模型，最終透過課堂任務將模型應用在TAP論證任務中，訓練學生「論證與建模」能力。本研究結果顯示：(1)在論證表現上，兩組學生後測表現均優於前測，但兩組學生在後測表現上未達顯著差異。在論證表現的四個向度中，實驗組在「論據種類分辨」表現優於對照組；兩組學生在TAP任務上測驗分數未達顯著差異，但TAP任務的四個向度上，在「支持」向度實驗組表現優於對照組。(2)在模型功能與建模歷程表現上，兩組學生在前後測表現與兩組後測表現上未均達顯著差異。不過在模型功能與建模歷程的四個向度中，在「建模歷程」向度上實驗組表現優於對照組。(3)從課堂對話分析中可發現，在建模教學的課堂中確實能在不同階段展現學生「處理數據、爭論」等技巧，若想訓練學生反對、產生替代理論與反駁的技巧，有賴教師在課程設計上的加入論點的討論，以及增加師生對話的提問。研究結果可以提供高中進行探究與實作課程時具體的參考方向。
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    高中物理教科書與學生關於力的話語與合法化的語言策略
    (2006) 李哲迪; Lee, Che-Di
    摘 要 本研究旨在分析漢語中高中學生和物理教科書將力建構為實在的語言基礎。 根據理論的探討，在語言層面，理論事物之實在透過兩種方式而建構。其一是語言性事實：事物之實在透過一套談論它的話語而不證自明。其二是合法化：事物之實在透過指出「科學語詞真的有所指，或與別的語詞有所別（對這兩者產生懷疑即為合法性危機）」而證成。理想上，在合法化的論證過程中使用的語言策略是展示隱喻事件和技術事件間的轉換（即技術性建構）。根據系統功能語言學，理論事物會以名詞形式作為語法的物件而參與在事件中，此類事件是為隱喻事件；理論事物的話語則是表達隱喻事件時需依循的詞彙語法。在技術事件中，理論事物以與經驗形式一致的語法形式來表達。藉由技術性建構，理論事物轉換為一致式表達，從而獲得其日常意義而成為可理解的。 實徵研究發現：在語言性事實的方面，教科書和高中學生建構了有別於常識力的科學力話語；但在合法化的方面，則幾乎沒有出現技術性建構。 對科學教科書語料庫和中研院平衡語料庫的內容分析，以及對學生 (N=72)的凱利方格問卷調查顯示：漢語中存在科學力和常識力兩種話語；雖然兩種話語有邊界模糊的現象，但高中學生能區別之；與高一學生相比，高三學生的兩種話語更趨於約定用法。這表示力的語法性存在已在高中學生群體中建立。 然而，在合法化方面，課文分析和學生(N=15)晤談結果顯示：課文沒有適當說明「力」的所指，而且「力」與「作用」之間以及「作用」與技術事件中對應的語詞之間沒有恰當銜接；對接觸力的「接觸」之所指也沒有說明；總結而言，課文沒有進行技術性建構。另外，本研究使學生(N=15)在彈簧秤測量情境中解釋測量結果並接受詢問，從而使之處於合法性危機。以Toulmin的論證架構為基礎，對學生的回答所做的分析顯示：雖能運用各種語言策略，但學生無法將隱喻事件拆解為技術事件，指出「力」之所指，藉以進行有效的論證。對學生而言，「力」是空洞的存在。 本研究從語言性事實和合法化的角度切入，藉由語言分析來探究概念學習。結論對此研究取徑在相關研究中的意義提出說明，並在此研究基礎上對科學課程、教學、師資培育與未來研究提出建議。
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    建構國小科學本質學習要項與教學研究
    (2017) 謝州恩; Hsieh, Chou-En
    有鑑於目前在我國12年國教課程綱要正在進行編修的時期，本研究參考實證哲學、科學史、科學心理、科學社會學領域的文獻及若干國家科學本質課程要項，先歸納出重要的科學本質項目23項，依其科哲觀點區分成實證、調和與後實證觀點。再請國內專家學者與學專門教師，進行大慧法（Delphi technique）問卷調查，以尋求適合國小學生學習的科學本質要項的共識。從分析Kendall和諧係數可知，科學本質在國小課程的重要性與科學本質的哲學觀點，各群內兩回問卷皆達顯著的一致性，且專家學者與專門教師在兩回合大慧法問卷，也達成顯著的一致性。大慧法歸納出的科學本質學習項目共十項，如：科學家需要創造力與想像力、科學由科學社群建構而成、科學目的之一在解決問題，以及科學知識帶給人們啟示等，適合納入國小自然科學課程與教學。本研究另一個目的在尋找能達成目的的教學，使學生能達成前述科學本質要項的學習。以作者任教學校的六年級班級分成：一般教學、論證教學、論證省思教學三種策略進行準實驗研究，來瞭解學生經六個活動後，是否達成專家學者的科學本質認識。透過質性（五題）與量化前、後測（30題）、教室錄影音、訪談（七題）與學生學習單等資料來源分析，發現一般教學班與高成就學生科學本質觀點未改變，而論證教學與論證省思教學班的學生科學本質有部分項目觀點改變，論證省思班與高成就學生的科學本質觀點經教學後較能接近前述的科學本質要項的學習目標。論證與論證省思班的中、低學習成就學生在若干科學本質觀點上也有轉變。論證與論證省思班學生的論證皆有進步，其中論證省思班以主張和理由進步較多。論證省思班的學習活動設計較強調後設認知策略，使學生對科學本質認識的轉變較明顯。研究結果建議，論證省思教學模式可提升國小學生建立科學本質的認識。