學位論文
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Item 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。Item 提升高中聽覺障礙學生的科學素養之系列研究(2021) 林佳穎; Lin, Jia-Ying本研究之目的為提升高中聽覺障礙學生的科學素養，從理解高中聽障生對科學家與科學之態度出發，進而發展出一系列提升高中聽障生科學探究能力、科學閱讀能力與科學知識之研究。首先，研究一使用「畫科學家測驗」以瞭解高中聽障生持有之科學家意象。並參考先前研究發展出「現代科學家檢核表」，並將68位高中聽障生的繪圖資料進行檢核與分析。研究結果顯示，學生持有之科學家特徵最多為整潔乾淨、男科學家、中年以上與有好奇心；學生持有之科學家類型以刻板印象為最多，並發現學生畫出無關科學家的比例偏高；此外也發現女學生持有較正面的科學家意象，男學生持有較負面的科學家意象，不同年級學生持有之科學家意象無顯著差異，並經由深度晤談發現學生對科學較不感興趣，也認為自己較不適合學習科學。研究二以提升學生之科學探究能力為目的，指導3位高中聽障生參與科學展覽，以及發展出科學探究課程。本研究使用美國奧勒岡州教育部（ODE）提出之「科學探究活動評分表」分析學生之科展作品書，分析結果顯示學生之探究能力各項目分數皆高於4分，顯示出參與科學展覽可以培養學生之探究能力。本研究進一步分析學生實驗日誌與教師省思日記，發現有學生提及做實驗的過程很有趣，也有學生覺得自己更瞭解科學家的工作，未來可以多嘗試科學相關活動，顯示出參與科學展覽可以提升科學興趣、提升參與科學的自信心與對科學家持有正面態度。研究三以提升學生科學閱讀能力為目的，將斷詞與科學語言遊戲教學融入細胞分裂課程中，研究對象為7位高中聽障生，使用細胞分裂文本斷詞測驗、細胞分裂閱讀理解測驗與細胞分裂概念理解測驗為工具，以測驗教學前後的學生學習成就表現。研究結果顯示學生的斷詞以及概念理解之前測與後測成績皆達到顯著差異（P<.05），表示科學語言遊戲能有效提升學生的斷詞能力與科學概念理解。 研究四以提升學生科學知識為目的，研究者設計出擴增實境DNA課程，研究對象為9位高中聽障生，研究工具為DNA紙筆測驗和DNA繪圖測驗以及課程問卷。研究結果顯示，學生DNA紙筆測驗的前測與後測成績（P<.05）與DNA繪圖測驗前測與後測成績（P<.001）均具有顯著差異，表示擴增實境教學可以提升學生的DNA概念學習。從DNA繪圖分析可知，學生於教學後皆能畫出一種以上的DNA表徵模型，顯示出擴增實境能提升學生的模型表徵能力。本研究並發展出「DNA心智模式評量表」，將DNA心智模式分為0至6等級，用以分析學生之DNA繪圖。分析結果顯示，教學後可以提升多數學生之心智模式層級，但學生持有之DNA心智模式仍未達到科學模式。 本研究進行四個研究，透過這些研究以理解聽障學生對科學家與科學之態度，並設計出能提升學生之科學探究能力、科學閱讀能力與科學知識之課程。期望本研究能提供科學教育研究者、特殊教育研究者與教學現場老師們從事研究與教學之參考，並能拋轉引玉，使得更多研究者或教師關注聽障生的科學教育。Item 以Go-Lab平台發展與實施科學探究實作評量(2021) 隋奇融; Sui, Chi-Jung十二年國民基本教育新課綱將素養導向教與學和探究與實作列為自然科學領綱的重點。本研究旨在以Go-Lab平台提供之應用程式和線上實驗室建置探究式學習空間（Inquiry Learning Space, ILS），發展與實施科學探究實作評量，融入學術探究的情境脈絡，並整合學生單性狀遺傳法則的先備知識和探究能力，透過實作經驗建構證據為本的科學模型，促進學生對雙性狀遺傳法則的學習。本研究應用科學探究實作評量標準檢驗國中數理資優生之建構反應之探究能力表現水準，以及對應的表現水準描述檢視探究能力，發現學生在本實作評量所呈現的探究能力高低依序為推理論證、分析與發現、執行與計畫和建立模型，整體水準落在基礎到精熟之間，且ILS中之模擬式實驗能幫助學生建立雙性狀遺傳法則之模型，提升學生模型導向的探究能力。遺傳法則成就測驗前測和後測結果顯示學生經科學探究實作能有效幫助學生以既有的單性狀遺傳法則概念經探究式學習遷移至雙性狀遺傳法則。有關資訊科技應用於學習，本研究以李克特五點量表進行問卷調查學生使用Go-Lab進行科學探究實作評量的科技使用度，研究結果為學生對此系統的認知有用性、認知易用性、使用態度、使用意向的評分高，顯示學生認同以Go-Lab進行科學探究實作評量。Item 以混合研究法探討職前教師對探究與實作課程的專業需求：以臺師大理學院為例(2020) 周秉毅; Chou, Ping-Yi本研究欲探討師資生對自然科學探究與實作課程的詮釋與意象，進而分析其對於探究與實作之專業需求，俾使回饋於師資培育課程如何協助師資生獲得充分的專業訓練。本研究經過二個階段的實施，第一階段以問卷對47位大三以上的理學院師資生進行施測，並以無母數的統計方法考驗修習探究與實作課程與否對於其教學自評的影響，再從中尋找四位不同科系且曾經修過探究與實作的師資生進行晤談，以開放編碼的方式產出編碼表成為分析架構，並作為第二階段深度訪談的基礎。第二階段擴大尋找另外九位修過探究與實作的師資生，並綜合前述的晤談結果及分析架構進行資料分析，從詮釋與意象之中建構出師資生對於探究與實作的教學者、學習者與課程的圖像，並以此為基礎結合Klein與Goodlad (1978) 課程決策層次挖掘師資生對於探究與實作的專業需求。最後得出有趣的洞見並闡釋研究結論：(1)師資生對於探究與實作存有普遍且單一的定義，但在此定義之下的探究與實作之間卻存有不同的關係模型；(2)探究與實作表達豐富的內涵，不單只是課程及教學，甚至是一種研究能力、生活態度及感受的表現；(3)師資生的專業需求中除了跨領域外，更需要如何進行引導的教學與塑造探究的氛圍；(4)師資生的探究與實作旅程地圖的建立，能幫助師資培育者檢視師資生的進程及發覺其不足。