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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Item 從Kearney世界觀理論與Vosniadou架構理論探討科學概念的學習與發展—不同尺度地球科學主題之個案研究(2005) 林秀蓁; Show-Jane Lin本研究目的在於探究不同年齡層個體對於晝夜變化、季節變化、地震與颱風四個不同尺度特性的地球科學現象所形成之預設、信念與心智模式，以及此三者之間的關係。利用修正後的Kearney世界觀理論中之「主體」、「客體」、「分類」、「關係」、「因果」、「空間」與「時間」七個共相組將Vosniadou架構理論中的本體論與認識論兩個向度擴展而成十四個預設向度，形成新的架構理論作為本研究的理論基礎。基於立意取樣與便利取樣，挑選台北市中心學校學習成就良好的學生作為研究對象，並根據現行學校地球科學相關課程的安排為基準，以尚未深入接觸地球科學的國小二年級、已接受完整自然科學之國中一年級、剛完成國三與高一地球科學課程的高一、接受完整國高中地球科學但已數年未再於學校正式課程中接受地球科學教育的物理與化學研究所四個年齡層為研究標的，每個年齡層16位學生，男女各半，合計64位受試者。本研究採取一對一半結構式晤談，晤談題目為研究者自行針對四個主題的預設、信念與心智模式而設計並經專家效度檢驗，每位受試者的晤談時間約為一小時，並提供模型（如積木、球等）及紙筆，全程錄音錄影。根據受試者的口語、繪圖及肢體表達資料，進行分析。 研究結果顯示，心智模式類型、信念與預設內容之分佈情形，皆存在主題與年齡上的差異。首先，在心智模式部分，前兩個「晝夜變化」與「季節變化」主題，受試者所持有的心智模種類較多，且屬於科學的心智模式比例較高；後兩個「地震」與「颱風」主題，則心智模式種類較少，且屬於科學的心智模式比例較低。隨著年齡增長，心智模式類型愈趨一致，且愈往科學的心智模式類型集中。其次，在信念部分，受到預設以及生活經驗豐厚度不同的影響，不同年齡所形成的信念也有所不同，其信任的出處也由權威人事物轉向證據。最後，在預設部分，隨著年齡的增長，受試者趨向於從主觀的角度轉為客觀的立場，對於外在事物的想法，不僅受知覺經驗的影響，科學定理也在個體的思維判斷上扮演著極為重要的角色。對於不同尺度特性的科學主題，影響其心智模式的預設向度也有所不同；然而，對於本研究的四個地球科學主題而言，「分類」、「因果」與「空間」三個預設共相組內涵皆具關鍵角色。未來科學教育應重視預設對於科學概念學習之影響，並針對不同特性的科學主題設計合宜的教學，而大眾傳播媒體更是潛移默化的教學管道；此外，在教科書的編撰上，也應考量圖表與專有名詞引介的方式，以利學生之科學學習。Item 全球科學素養與十二年一貫地球科學課程國際研討會(行政院國家科學委員會, 2001-12-31) 張俊彥Item 地球科學「虛擬實境」學習之初探(II)(行政院國家科學委員會, 2002-07-31) 張俊彥Item 問題解決為基礎之電腦輔助教材發展研究---中等學校地球科學(II)(行政院國家科學委員會, 1999-07-31) 張俊彥Item 問題解決為基礎之電腦輔助教材發展研究---中等學校地球科學(III)(行政院國家科學委員會, 2000-07-31) 張俊彥Item 問題解決為基礎之電腦輔助教材發展研究---中等學校地球科學 (I)(行政院國家科學委員會, 1998-07-31) 張俊彥本研究計劃的主要目的為：（一）將今年度研究開發所得的地球科學電腦輔助教材，在一所高中進行實驗性教學研究(Pilot Study)，來探究其在學生學習成就與態度上的影響。實驗性教學研究將同時採用質與量的研究方法：量的方面將採用「問卷調查法」與「靜態組比較」之研究設計，質的方面將採用「半結構式晤談」之研究方法，來深究學生對此電腦輔助教材的觀感；（二）經由上述實驗性教學研究所得回饋，修正改良此「問題解決」策略為基礎的地球科學電腦輔助教材；同時發展出與本研究有關之地球科學單元的測驗工具，以便作為學生學習成就與態度之評量工具；（三）根據「問題解決」教學策略，繼續設計發展其他兩個單元的地球科學電腦輔助教學教材（預定內容為「造山運動與地震」及「燦爛星空」兩單元）；（四）第二年的計劃為正式教學研究(Main Study)，將採用準實驗研究法中「不相等控制組」之實驗設計。測驗工具採用第一年研究發展出的評量工具作為成效指標。實驗性教學研究將著重於比較：接受此「問題解決」策略為基礎的電腦輔助教材教學的學生，與未接受此份教材教學的學生，他們在學習成就與態度上的差異。最後希望藉由此研究結果，對目前中等學校在地球科學電腦輔助教材、教學及未來研究上，提出建議及改進方針。Item 國小自然科教師對地球科學主題興趣、授課頻率與地質時間覺知之研究(國立臺灣師範大學科學教育中心, 2012-05-01) 林美馨; 張俊彥; 林佳旻本研究旨在探究具有自然科知識背景之國小自然科教師，其對地球科學主題之興趣 與認為該主題在教學中的出現頻率以及對該主題地質時間認知的關係。本研究採用問卷 調查法進行研究，整份問卷共有 60 題，α=.89，以立意取樣，選取 111 位具有自然科知 識背景之國小自然科教師，做為施測樣本。研究結果顯示，教師對於此二十個地球科學 主題皆有中度以上的興趣，但對此二十個主題教學頻率的範圍則較分散，從中度到低度 皆有，通常教師最感興趣與最不感興趣的地科主題，也是最常教學與最不常教學的地科 主題；教師對於正確地質年代的認知，普遍偏低。文末針對研究主題進行討論，並對師 資培育及研究方法提出建議。Item 調查臺灣地區國中學生颱風概念理解現況(國立臺灣師範大學科學教育中心, 2002-12-01) 許瑛玿; 謝惠珠; 鄒治華和張俊彥本研究採用調查研究法(Survey research method)，利用「颱風常識問卷」對台灣地區1281位國三學生進行抽樣測驗，調查學生對颱風相關概念的瞭解程度。現況調查資料顯示：(1)不同區域學生的颱風常識有顯著差異存在，東區學生的颱風常識理解程度顯著低於北區、中區及南區的學生；(2)父母的教育程度高低會影響學生颱風常識的理解程度，父母的教育程度愈高，學生的颱風常識理解程度顯著愈高。Item 學生問題解決思考能力與其個人背景變項之初探(臺灣師範大學科學教育中心, 2001-12-01) 吳佳玲; 張俊彥本研究的目主要在編製地球科學「問題解決思考活動」測驗工具（包含發散思考能力和收斂思考能力），並藉「個人背景資料問卷」探究目前高中學生家庭背景、性別、測驗偏好等對其問題解決能力之影響。研究對象為就讀於中部某國立綜合高中之269位高一學生。量的分析為皮爾遜積差相關及One-way ANOVA。研究結果顯示：受試學生在「問題解決思考活動」的表現呈常態分佈，其「問題解決思考活動」總分與發散思考有高度相關（r=.846，p<.000），與收斂思考有中度相關（r=.534，p<.000）且「問題解決思考活動」之評分者信度達0.825～0.965。此外學生的「父母教育程度」、「家庭月收入」、「最喜歡學科」對其在「問題解決思考活動」測驗的表現上，並沒有顯著影響，而學生對此「問題解決思考活動」測驗的喜好程度，對其在「問題解決思考活動」總分的表現上，有顯著地影響（p<.000）。Item 不同電腦輔助教學(CAI)模式對高中學生「恆星演化」學習成就及其態度之影響(臺北市：國立臺灣師範大學, 2000-01-01) 張俊彥; 陳盈霖本研究的目的在(1)研發完成「恆星的生老病死」電腦輔助教學單元；(2)探究不同電腦輔助 教學(CAI)模式對學生學習成效的影響及他們對此教材之態度與觀感。研究對象為台北市某公立 高中一年級四個班級的學生(n=180)，其中兩個班為實驗組(n=92，教師主導的CAI)與兩個班為對 照組(n=88，學生自行操作的CAI)。研究實驗採「靜態組比較設計」(Static-group comparison design)， 亦即學生在學習完本CAI後，對其實施「恆星演化測驗卷」及「對CAI教材單元態度與觀感的問卷」。 研究結果顯示，經由教師主導CAI的學生在「恆星演化測驗 卷」的表現上幾乎顯著地優於自行操作本CAI教材的學生，研究結果亦發現教師主導CAl與學生操作CAI 的教學方式對高分群的學生沒有統計上的顯著影響。但對中、低分群的學生而言，教師主導CAI明顯地優於學生操作CAI，並達到統計上的顯著水準。態度問卷結果顯示教師主導CAI與學生操作CAI這兩組學生對本CAI教材皆持相當正向的態度與觀感。此外，學生操作CAI的方式在問卷總分及操作介面分項上，顯著地優於教師主導CAI的方式，然而兩組學生在畫面觀感、課程內容、整體感想等分項上並無顯著地差異。據此，本研究建議地球科學的電腦輔助教學可多設計「以教師主導且輔以學生自行操作CAI之模式」來幫助學生學習地球科學的概念以及增進他們對CAI教材的態度。