科學教育研究所

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本所於民國75年秋奉教育部核准設立,經當時理學院吳院長京一、與數學系、物理系、化學系、生物系、地球科學系等系主任,以及本校科學教育學者之籌備和規劃,分別於75年成立博士班,於76學年度招收第1屆博士班學生,83年成立碩士班,於84學年度起正式招收第1屆碩士班學生,87年成立教學碩士班,於88學年度招收第1屆教學碩士班學生。

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    透過科學解釋架構輔助自我解釋對科學文本理解的影響-以靜電學為例
    (2022) 張維仁; Chang, Wei-Jen
    自然現象發生的原因可透過科學解釋架構加以解釋,主要包括參與此現象的實體、其特性與所造成的活動等三要素。本研究想探討大學生閱讀靜電學科學文本並進行自我解釋時,透過科學解釋架構輔助,對靜電學科學文本的學習情況之影響以及受試者使用科學解釋架構中實體、特性與活動的情況。本研究的自變項為「科學解釋架構」,實驗分成兩個組別,兩組皆閱讀相同的科學文本「生活中的靜電現象」,並且透過自我解釋任務來進行學習活動,差異在於其中一組受試者的文本中有標示科學解釋架構中的實體、特性與活動(簡稱科學解釋組),另一組受試者的文本中則未標示(簡稱對照組)。受試者透過科學解釋架構的輔助,將會影響到受試者對科學解釋架構掌握程度,進而影響其自我解釋任務表現。最後,也會對科學解釋能力產生影響。因此本研究的應變項為「科學解釋架構掌握程度」、「自我解釋任務表現」以及「科學解釋能力」。本研究透過網路招募40位非理工科系的大學生做為研究對象,在實驗前先依照學測自然科成績,平均分配到科學解釋組與對照組,以利進行後續的實驗。研究結果顯示,大部分後測解釋表現,科學解釋組與對照組未達顯著,僅在應用題有達顯著差異,並且是對照組表現比科學解釋組好。實體、特性與活動的完整辨識比例上,可以看出辨識實體、特性與活動間的難易程度,實體最容易被辨識,活動次之,最後是特性,對學生而言特性是最難辨識的。自我解釋任務表現中,科學解釋組的表現較不理想,較難將文本內容的因果關係連結,由後續訪談得知,部分科學解釋組的學生對科學解釋架構感到疑惑,學生在進行任務的過程中,發現自己主觀判斷與文本內容標示不符時,會造成學生缺乏信心,顯示科學解釋架構是有一定的門檻,學生沒辦法短時間內理解或接受此架構的拆解。對於科學解釋架構的掌握程度,受試者間也存有一定的落差,將近一半的受試者能夠掌握三要素以及要素間的連結,但也有約四分之一的受試者面臨到障礙。本研究建議在進行科學解釋架構的教學時,透過一系列的課程來發展,經過長時間的教學與適應,使學生熟悉科學解釋架構並產生認同,期望學生能自主使用科學解釋架構並應用到日常生活中。