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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    學生對一維運動之文字與x-t圖表徵的理解分析研究
    (2012) 吳貞誼
    本研究旨在探討學生轉換直線運動的文字與x-t圖二種表徵時的理解情形。研究設計分為量化研究和質性研究二部分。量化研究旨在探討學生作「x-t圖」之特徵和自然科知識與作x-t圖能力的關係，對象為屏東市某國中一國三班已學過直線運動概念的34名學生。質性研究旨在探討學生的讀x-t圖能力與作x-t圖能力的關係，並藉由訪談瞭解他們轉換文字與x-t圖時的理解情形。研究方法為從屏東市某國中另一國三班挑選不同讀x-t圖能力的學生，採一對一的方式測驗其作x-t圖能力，之後進行半結構式晤談。 本研究發現：(一)學生的自然科成績與作x-t圖能力高相關(r=.85，p< .01)；(二) 知道x-t圖表示的運動方向之讀x-t圖能力和作x-t圖能力有顯著關係(p= .03< .05)；(三)學生作x-t圖之錯誤類型：(1)忘記將座標軸的交點以「0」表示；(2)認為座標軸的交點為實際位置的原點；(3)橫縱軸與x-t圖對調；(4)物理量混淆；(5)畫與負概念有關的運動之直角坐標時，無法正確表示x和t的刻度； (6)未能掌握各物理量「負」概念的意義；(四)大多數受試者知道x代表「位置」，少數受試者認為x代表跟原點的距離；(五)大多數受試者知道運動方向和速度方向相同，少數受試者知道運動方向和位置無關；(六)多數經過作圖協助的受試者對x-t圖表示之「運動方向」和「速度大小」的理解具有一致性。 根據本研究的結果，對未來直線運動的教學提出下列建議：(一)應將t為自變數和x為應變數的概念納入教學；(二)應多畫含負x的x-t圖；(三)釐清位置、速度等物理量「方向」概念的差異。
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    從系統功能語言學觀點探討學生閱讀科學課文--以肺循環文本為例
    (2007) 呂宏修; Hung-Hsiu Lu
    本研究旨在以系統功能語言學觀點，探討學生在閱讀科學課文的過程中，如何解讀圖片的表徵結構，及與科學課文的關係。以94名學習過血液循環單元的七年級學生為研究對象，使用自行設計之問卷施測；之後，並抽取其中自然科成績表現高、中、低成就學生各六名進行一對一半結構式晤談。本研究採取內容分析法，將圖片內容分類編碼。針對圖片閱讀的部分，分析受試者對圖片中表徵結構詮釋的類型頻率。對於圖文關係的部分，則分析文本斷詞、斷句與表徵結構所產生的連結頻率分佈。主要研究發現如下：(1)受試者對於圖片的閱讀受到表徵結構的複雜程度所影響。受試者對於概念結構中的分析過程，若其屬性為文字，則內容詮釋的結果較為一致；而缺乏文字屬性的分析過程，其詮釋內容與學生的先備知識有關。對於敘述性結構的閱讀，動作過程多半呈現方向性的詮釋。而同時具備敘述性結構與概念性結構者，則詮釋的意義會有競爭的現象。(2)受試者對於斷詞表現與表徵結構的圖文關係詮釋，以概念性結構中「載體」的屬性意義為主。此外，(3)受試者在完整斷句與表徵結構的圖文關係詮釋表現，在概念的部分較為相符；而對於不完整斷句的圖文關係詮釋情形，則與斷詞表現的部分類似。最後，本研究提出未來相關研究的建議。