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 高一學生生物演化概念分析與概念改變教學之研究(2007) 茬家續; Chia-Hsu Chih本研究以概念本體論、生物演化的變異論與轉型論為理論背景與心智模式分類依據，以改編自Shtulman(2006)設計的生物演化概念問卷，首先對120位高一學生進行紙筆測驗，以了解學生的生物演化概念。 紙筆測驗結果顯示，在生物演化概念問卷的紙筆測驗表現上，120位學生具有轉型論、變異論與綜合型三種心智模式。六大題組30題總得分最高者為+28，最低者為-14，平均5.68。顯示就全體學生在整份問卷的表現而言，變異論心智模式傾向多於轉型論心智模式傾向。 研究者根據Chi& Slotta、Geraedts & Boersma、Shtulman的主張，設計一個生物演化教學課程，對教學組的學生進行實際教學補救，並於教學後進行紙筆測驗之後測。最後再對教學組與對照組學生進行生物演化問題之晤談，以其對生物演化問題的解釋架構與邏輯性，佐證教學成效，並比較不同問題情境下的表現差異。 在紙筆測驗上，學生在面對教科書中學過的演化問題時，普遍能有變異論的作答反應，但卻不能遷移至未學過的演化問題情境，遂代之以轉型論的作答。在解釋達爾文理論的物種適應因果機制時，變異論者會選擇具有完整突現過程本體屬性的選擇類比；而轉型論者最為偏好的類比與本體屬性則依序為外力類比（直接的與相呼應的屬性），其次是成長類比（次團體或種類屬性），而意圖類比（意圖的屬性）則較少。在晤談中，學生在遇到教科書中未學過的演化問題時，普遍傾向以轉型論的架構來推論演化模式。 綜合紙筆測驗前、後測及晤談結果顯示，對照組學生對達爾文的演化理論停留在機械記憶，並未能充分理解其理論。而教學組學生在實施過以提問法輔助進行的生物演化教學課程及突現過程本體訓練後，則會有較多的變異論心智模式，並普遍能遷移至未學過的演化問題。 研究者認為，傳統教科書在論述生物演化時，偏重在變異（個體差異）、過度繁殖、生存競爭、適者生存這四個達爾文演化論名詞與直線式過程（程序）的描述上。生物演化教育應聚焦在演化本身的意涵、族群在演化上的重要意義、以及演化模式發生的突現過程因果機制。Item 從突現過程本體面向探討生物恆定性概念改變－以七年級學生為例(2007) 黃佳杏; Jia-Hsing Huang摘要 生物恆定性的概念，在生物學當中是屬於重要且不容易學習的單元，學生必須要統合許多生理知識，並且要能掌握其抽象及複雜的動態整體觀，才得以架構出完整的恆定性概念。關於概念學習，Slotta 和Chi（2006）以本體論的觀點分析認為，若是先接受本體分類屬性的訓練，將有助於接下來學習具有此類本體屬性的概念。目前尚未有從概念本體面向來探討生物恆定性的概念改變，因此本研究設計含有突現本體屬性的多媒體教材，希望藉此提升學生學習恆定性概念的整體成效。 本研究欲探討的研究問題為：一、運用含有突現本體屬性的教學媒體對於生物恆定性概念的學習是否有幫助？ 二、經過教學後，是否有助於學生概念本體的跨越？ 三、成就測驗與概念本體得分是否有關？本研究選擇人體體溫恆定、水分恆定以及血糖恆定三個教學單元，以五班七年級學生共172人為研究參與對象，隨機分派為實驗A組、實驗B組以及對照組（C組）。這三組的學生將依不同的恆定單元採用不同的多媒體教學： 1.實驗A組的學生依次實施的是強調突現的體溫恆定教學、強調突現的水分恆定教學，最後則是未強調突現的血糖恆定教學。 2.實驗B組的學生依次實施的是強調突現的體溫恆定教學、未強調突現的水分恆定教學，最後則是未強調突現的血糖恆定教學。 3.對照組的學生依次實施的是未強調突現的體溫恆定教學、未強調突現的水分恆定教學，最後也是未強調突現的血糖恆定教學。 本研究的結果發現：一、就概念整體表現而言，利用含有突現本體屬性的多媒體教材的實驗組，學習成就表現顯著優於對照組。二、就概念本體得分而言，兩組實驗組優於對照組，而在本體跨越的維持情形也較佳。三、成就測驗與本體屬性得分之間呈顯著正相關。 綜上所述，使用含有突現本體屬性的多媒體教學策略，有助於生物恆定性概念的學習以及突現概念本體屬性的建立，而且在本體屬性跨越的維持情形也較佳。