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 「二○○○年科學週---認識地震」巡迴展(行政院國家科學委員會, 2002-01-31) 李通藝; 王乾盈; 米泓生; 許瑛玿; 張俊彥; 楊芳瑩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 中等學校地球科學「問題解決活動」之實驗教學研究 (I)(行政院國家科學委員會, 1998-07-31) 毛松霖; 張俊彥本研究計畫的重點及主要目的為：（一）根據「創造式問題解決」的教學模型，設計八個有關地球科學的教學單元，且以試教實驗教學研究方式運用在中等學校地球科學課堂上，來幫助修正改良此「創造式問題解決」的教學策略；使其更適用於目前的國內中等學校地球科學課。（二）經由深入的文獻探討、並由試教實驗教學所得回饋、及國內外現有測量工具，設計並發展出有關評量「問題解決」的三種工具，其中包括：(1)高層次思考能力量表－參考Bloom's Taxonomy所分類的應用、分析、評鑑等階層；同時根據Biggs & Collis研究所得的SOLO Taxonomy評量方法，來評量學生在高層次思考能力的測驗工具；(2)科學過程技能量表－包含問題覺知、觀察、解釋資料、及形成假設等科學過程能力的評量工具；(3)對科學的能度之量表，以便作為地球科學學生在有關「問題解決」方面的指標及評量工具。（三）將研究所得改良式「創造式問題解決」的教學策略，同時配合研究發展所得有關「問題解決」的評量工具；運用準實驗研究法的「不相等控制組」之實驗設計來驗證其成效。研究結果不但可提供中等學校，在改進地球科學教材及教法上一些重要訊息；同時幫助科學教育研究者及科學教師在「問題解決」的領域中，有更深層的瞭解及學習如何實際在課堂上應用「問題解決」的教學策略。同時希望藉由此研究結果，作為未來設計遠距教學及用於資訊網路上互動「問題解決」教學各方面的基礎。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 地球科學教室學習環境問卷之研發與初探(花蓮市：中華民國科學教育學會, 2004-12-01) 李旻憲; 張俊彥本研究旨在研發「地球科學教室學習環境問卷」(Earth Science Classroom Learning Environment Instrument, ESCLEI)，並藉此問卷初步調查高一地球科學教室學習環境的特質，進而初探其在地球科學學習與教學上的可能意涵。ESCLEI包含「學生中心」與「教師中心」兩分量表，同時亦將「理想版」問卷及「實際經歷版」問卷同置於一份問卷中。試驗性研究對象來自台北市及台中市共兩所公立高中，計有四位地科老師分別執教的四個班級之高一學生參與，有效樣本共167人。研究設計採問卷調查法，主要目的爲藉由本次試驗性研究，進行初步結果分析及問卷細緻化的工作，以利後續之大規模施測。研究結果顯示：一、ESCLEI已具有一定之信度與效度；二、學生心目中似乎可同時接受教師中心與學生中心的學習環境，這可能意味著國內學生對（地球）科學教室學習環境的看法，可能有其別於國外的獨特性；三、在教師中心及學生中心的分量上，學生實際經歷的學習環境均較心目中理想的學習環境有顯著的落差；四、學生理想中的學習環境在教師中心與學生中心的分量上並無顯著差異；五、學生實際經歷的學習環境中，教師中心的分量顯著地高於學生中心的分量，顯示國內長久以來地球科學教室的學習環境，在高中階段仍是以教師爲中心的；六、本問卷似可區別出不同地球科學教師所營造出的教室學習環境。以上的研究結果對於地球科學的教學和學習應具有一定的啟示並對後續更深入之研究工作有相當的助益。