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 大學生社會性科學議題小組討論及組間辯論之居位 —Toulmin論證分析取向(2013) 葉佳承; Chia-Cheng Yeh本研究之目的是以居位理論為基礎，探討大學生小組討論時，從初識到結識的歷程中，如何居位自己與居位他人；並探討持對立立場之兩組成員辯論社會科學議題時的論證歷程及辯論後的組間居位和外評。 在居位自己與居位他人方面，主要是以問卷調查的方式探得小組成員居位自己與居位他人的結果，組間的居位除了以問卷調查之外，也同時分析組間論證攻防時的話語資料。至於描述組內經由討論而慢慢形成小組的論證架構及論證的攻防呈現，則是以質性資料的分析結果為主。 研究結果發現：在組內互動的居位部份，初識時，成員間的居位結果顯示與社會基模有關，而且居位者有自謙的傾向；結識後，小組成員對自己的居位會提昇，顯示社會基模的刻板被弱化，表示結識後，組內的居位有重塑的現象。在小組論證的建構部份，小組論證架構的建立歷程中，支持宣稱的依據會先確立，待取得足夠的資料時，則進一步將資料轉換成支持理由；會設立限制條件來弱化反例的衝擊；並強調多元資料來源、重視數據及對數據解讀方式的重要性；地位的提昇與完成任務的輸出與貢獻有關，且輸出與貢獻愈大，地位提昇得愈高。在組間論證攻防與居位部份，辯士面對反例攻擊時，會提出因應的實用解決方式；呈現對比的有利數據突顯己方立場，來加強說服力；在攻防中，除了理性的論點，也會出現感性的訴求。在外評組的評價部份，除了辯士的準備度會影響外評組的支持立場之外，外評組支持立場的改變與否，和辯士如何對反例提出解決之道或反駁有關聯。顯示在科學課室虛擬現實社會的辯論場中，外評組成員展現出相對的理性。 本研究從居位的角度出發，配合Toulmin論證架構的分析，以瞭解大學生相互居位及共同建構論證的歷程。依據研究發現，對課程設計及未來研究提出建議。Item 議題式行動導向科學教學之設計與實踐(2019) 陳仕燁; Shih-Yeh Chen本研究旨在設計議題式與行動導向之科學課程，並評估學生於論證活動與後續行動中，科學知識對論證品質與實際行動之關係與角色。 在民主社會中，為使學生在面對問題時能與他人進行溝通與互動並理解他人觀點，在社會性科學議題的脈絡下，學生將可於課程與生活脈絡中整合不同來源之訊息，在合理之理由與證據支持下做出立場的表述。對於人類所面臨之問題，身為未來公民之學生，除了理解並考量問題之複雜性外，還必須能貢獻問題的解決，以實際行動改善人類社會所面臨的問題，進而建構理性社會與永續環境，以達共好的理念。因此，本研究以美國國家科學委員會、新世代科學標準與我國108課綱中所強調與尚未闡明之論證與行動能力為基礎，選擇作為課程設計之依據。 此課程參與者為臺灣中部地區一所完全中學的66位九年級學生，為發展學生的論證能力，以貼近學生生活的社會性科學議題為脈絡，將太陽能電池製程做為教學介入，並以兩人一組的論證模式，在溝通過程中達成共識與做出決定。除了分析教學前、後學生的論證品質、推理模式與科學知識的變化外，並探討三者間之相關性與論證品質的預測變項。再者，以節能減碳為主題，引導學生提出行動方案，使學生能夠在覺知問題的情況下，為改善人類社會與環境的問題而採取行動，並於三年後經由內容分析之方式呈現學生所採取之行動類型，理解行動背後的理由與科學知識對行動之影響。 研究結果顯示，第一個主題中，學生的論證品質、推理模式與科學知識在教學後均有明顯之改變，三者間之相關性在教學也能獲得不同程度的提升，且經由迴歸分析，可得到科學知識與多元推理模式可顯著預測學生於教學後的論證品質。第二個主題中，學生於三年間所採取行動之類型可分為個人化行動、參與式行動、轉型式行動與為未來而準備之行動，其中個人化行動與參與式行動在數量上較具優勢，而科學知識於行動中則作為學生理解問題的方式與解決問題的憧憬與方法，此外，論證與行動間之關係亦可納入教師教學之考量。 經由上述主題的探討，若欲提升學生的論證品質，則需強化學生科學知識的學習與培養多元推理模式的思維，並將社會性科學議題的論證活動與科學課程做結合，此外，如何將學生所習得之科學知識連結人類社會所面臨之問題，以及如何將日新月異之科學與科技發展應用至問題的解決中，都將是學生在採取行動時所需具備之能力。最後，本研究提出議題式行動導向課程之架構，以作為未來教育政策制定者、研究人員與現場教師之教學藍圖。Item 以文件探勘法比較國內外學者在論證相關研究上的差異(2015) 姚永宏; Yao, Yong-Hong科學論證是科學教育研究的核心議題之一，近年來與科學論證相關研究的文獻數量大量增長，顯示其重要性與日俱增。本研究併用文件探勘法(text-mining)以及傳統文獻分析方法針對Web of Science (WoS)的社會科學引文資料庫(Social Science Citation Index, SSCI)中論證相關研究文獻進行分類，找出論證研究領域的重要研究主題，並比較國內外科學教育學者在論證研究主題上的差異。本研究自Chemistry Education: Research And Practice (CERP)、International Journal of Science Education (IJSE)、 Journal of Research in Science Teaching (JRST)、 Research in Science Education (RSE)、Science& Education (S&E) 與Science Education (SE)等六個在科學教育領域具代表性的電子期刊資料庫搜尋從1965年至2014年止共279篇論證文獻資料進行分析。分析結果顯示，論證研究領域可分為九大主題，包括「以論證能力作為科學教育課程目標」、「科學建模與論證品質」、「以論證增進科學學習成效」、「論證過程的科學語言或對話模式」、「論證時同儕互動」、「探究實驗與論證」、「小組討論如何影響論證」、「社會性科學議題中的論證」，以及「論證與態度的關係」等九類研究主題之相關研究。比對文件探勘與專家分類的一致性為0.86，顯示其具有好的一致性。此外，國外學者的研究以數量來看前三名依序為「以論證增進科學學習成效」、「社會性科學議題中的論證」、「以論證能力作為科學教育課程目標」，國內學者發表數量的前三名依序為「社會性科學議題中的論證」、「科學建模與論證品質」、「以論證增進科學學習成效」。整體而言，相較於所有國家學者的研究數量，國內科學教育研究學者在科學論證領域之比例（3.9%）比所有主題研究發表的平均比例（2.2%）高將近一倍。然而國內學者在「論證過程的科學語言或對話模式」、「論證時同儕互動」、「小組討論如何影響論證」等三個主題的研究發表則相對較為缺乏。本研究之結果可以做為國內科學教育學者未來從事科學論證相關研究時的參考。