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 探討不同語言結構對學生在科學試題的答題影響－以TIMSS 2003試題為例(2007) 方健彰; Chien-Chang Fang本研究目的在探討學生在不同的語言結構之科學試題的答題表現。首先將瞭解TIMSS 2003成就測驗的試題翻譯情形及翻譯方式，並使用不同的翻譯策略及方法，來對TIMSS 2003成就測驗的試題進行翻譯改寫的工作。藉由不同翻譯策略及方法所產生的兩種翻譯試題來探討下列問題：（1）不同的文字敘述方式對學生答題表現的影響，（2）透過翻譯學的觀點與系統功能語法的分析，來瞭解學生受語言結構影響的原因。 本研究以翻譯學的觀點發現，以「詞的選擇」和「詞的增刪」這兩種翻譯向度的改變，最能使學生在不同語言結構試題的答題表現達到顯著差異。從系統功能語法的觀點發現，不同的翻譯試題在「內容詞的改變」，是使學生在不同語言結構試題的答題表現，達到顯著差異的必要條件。Item 學生答題寫作特性及其與表現之相關研究(2007) 黃湘菱本研究以系統功能語言學為理論基礎，分析我國學生在TIMSS 2003生命科學的推理分析自由作答題中，語法單位、語法結構、語篇功能與推理情形三大類共十九項答題特性的表現，並探討答題特性間的相關、答對學生和答錯學生在科學語言使用上的答題特性差異，進一步由答題特性建立成績對錯的預測迴歸模型。研究對象為我國參與TIMSS 2003實測的八年級學生，研究資料扣除未作答資料後，依答對學生和答錯學生的資料比例，分層隨機抽樣自TIMSS 2003的原始學生回答內容，共取得1037筆進行統計分析，研究發現如下： （1）答對學生、答錯學生與整體學生的十九項答題特性現況。 （2）答對學生的作答特性顯著優於答錯學生，僅在科學詞彙密度、零代詞總數、扣除無推論情形之作答後的小句內推論數三項未達顯著差異。 （3）答對學生和答錯學生作答特性間的差異，反映了進行科學問題的文字作答時，答對者使用的是特殊的科學語言使用方式。 （4）由學生答題特性對成績對錯進行的預測準確率為87.8％，迴歸預測模型為： Logit（y）＝－4.351－0.058×字數＋1.198×小句數 ＋0.753×平均名詞組深度＋0.987×平均小句深度 －0.504×零代詞總數－2.370×不可還原零代詞數 ＋1.997×正確推論事件數－2.757×錯誤推論事件數。Item 我國八年級學生對科學學習喜好之調查研究(2006) 陳聖昌; Chen, Sheng-Chang本研究藉由調查TIMSS 2006年八年級學生對科學學習的喜好情形，探討TIMSS 2003與TIMSS 1999的八年級學生，對「我喜歡學理化」同意比例下降20%的可能原因，並且瞭解有哪些因素與現今八年級學生的科學學習喜好相關。以台北縣、台北市與苗栗縣的國中（包含完全中學）的八年級學生為研究的母群，使用分層隨機取樣的方法，取樣20班（N=615人）八年級學生為施測對象。研究工具包含科學成就測驗及科學學習喜好問卷。科學成就測驗題目取自TIMSS 1999與TIMSS 2003公開釋出的部分科學趨勢題，其信度Cronbach’s α為 .86，以及評分者信度相關係數為 .91，效度採用專家效度；而科學學習喜好問卷的題目取自兩次TIMSS的學生問卷，信度Cronbach’s α為 .84，效度採用建構效度與專家效度。分析方法包括描述性分析、Pearson相關和卡方考驗。研究結果如下：（一）使用「自然科學」或「理化」詞彙對2006年八年級學生回答「科學學習喜好」的表現有差異（χ2=27.3 , p< .01）；（二）2006年的學生以「自然科學」或「理化」詢問學生對科學學習喜好的程度，與1999年、2003年的TIMSS結果之比較均呈現下降的情形，顯示學生對科學學習喜好程度有逐年下降的趨勢；（三）與2006年八年級學生的科學學習喜好顯著相關的因素是「學習自然科學自信程度與想法」、「學習理化的自信程度與想法」、「對理化的看法」、「理化課中常做的事情與電腦應用」、「對自然科學的看法」、「自然科學課中常做的事情」、「親友及自己對學好自然科學的看法」、「科學成就」等因素。研究建議如下：（一）追踪學生科學學習喜好持續下降的原因，進一步訪談以瞭解學生對科學學習的相關看法；（二）深入研究學生填答「我喜歡學理化」時，其與問卷中各題目的相關高於學生填答「我喜歡學習自然科學」之原因。Item 探討我國八年級學生在TIMSS 1999與TIMSS 2003數學與科學之表現(2005) 吳琪玉本研究以我國國二學生參與1999年和2003年國際數學與科學教育成就研究調查之測驗結果，分析學生在數學、物理、化學上的表現情形，以及影響表現的原因。研究對象為參加TIMSS 1999的國二學生5772位以及TIMSS 2003的國二學生5379位。研究過程為瞭解我國的國二學生在TIMSS 2003的成就表現、排名之變動，接著分析TIMSS 1999和TIMSS 2003的受試學生在內容領域和認知領域的成就表現，並探討數學和物理化學的成就表現之間的相關情形，再藉由趨勢題目來分析學生在這兩年的表現並比較之。最後從性別來探討學生在不同領域上的表現差異。研究結果如下：1.數學與物理、化學有密切的關係，是具高度的正相關。2.TIMSS 1999與TIMSS 2003的整體測驗結果相同之處為：在數學方面都是內容領域的「測量」與認知領域的「推理」表現最差；在科學方面都是化學表現比物理來的好且認知領域的表現都是「知道訊息」的類別最好。而相異之處為：在數學內容領域方面，TIMSS 1999表現最好的是「資料表徵，分析和機率」類別，TIMSS 2003表現最好的則是「數與量」；在數學認知領域方面，TIMSS 1999是「使用複雜的程序」表現最好：TIMSS 2003是「知道事實和程序」以及「使用概念」的表現最好。3.TIMSS 1999與TIMSS 2003的趨勢題表現沒有顯著差異。4.男女在答題表現上並沒有顯著差異。5.影響學生學習成就的因素在數學方面相關係數最高的是「自評在數學的表現」，而科學方面則是「家中藏書」。6.我國在國際間的排名在數學方面從第三名滑落至第四名，科學方面則是第一名到第二名，但是和第一名間沒有達到統計上的顯著差異。Item 我國小學四年級學生在「2003年國際數學與科學教育成就趨勢調查」中科學低分題之分析(2004) 顏秀玫本研究以我國學生參與「2003年國際數學與科學教育成就趨勢調查」之試測與實測的結果，分析重複試題中通過率低於50％之因素。研究對象為參加TIMSS 2003試測和實測的國小四年級學生，分別為1601人及4661人，並訪談24位實測學生以及1位教學經驗豐富的國小教師。研究過程為先分析44題低分題所考的概念及在課程標準內的分布情形，次從課程、題型、題意理解與迷思概念等方向分析低分題的成因，並探討男女學生在不同題型中的表現差異。研究結果如下：1.低分題中有79.5％的試題概念未涵蓋在規劃的課程內，為造成低分的原因；2.因語文能力不足而影響學生在非選擇題（佔低分題68.2％）的閱讀與書寫，且容易誤解題意（佔低分題11.4％），顯示語文能力不足為造成低分的原因；3.有61.4％的低分題概念與文獻上已發現的迷思概念相符，顯示迷思概念亦為造成低分的原因；4.男女學生在不同測驗題型中的表現並無差異。本研究建議如下：1.加強國小學生的語文閱讀及書寫表達能力；2.分析我國課程未涵蓋的試題概念在其他參加國的課程分布情形；3.探討試測與實測通過率相差20％的11題之原因；4.探討是否有其他試題出現題意理解問題。