學位論文
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Item 探討科學探究與實作課程中建模教學對高中學生論證表現的影響(2022) 謝東霖; Hsieh, Tung-Lin「論證與建模」是臺灣在民國108年正式實施的十二年國民基本教育(簡稱108課綱)中，探究與實作課程裡所提到的探究學習內容。本研究擬透過實徵研究達到以下三個研究目的： (1) 探討不同教學活動下學生的論證表現；(2) 探討不同教學活動下學生模型功能與建模歷程表現；(3) 探討教師和學生在課堂中對話上論證使用的情形。本研究利用蠟燭燃燒實驗，透過建模歷程引導，讓學生在不同現象中修正呈現模型，最終透過課堂任務將模型應用在TAP論證任務中，訓練學生「論證與建模」能力。本研究結果顯示：(1)在論證表現上，兩組學生後測表現均優於前測，但兩組學生在後測表現上未達顯著差異。在論證表現的四個向度中，實驗組在「論據種類分辨」表現優於對照組；兩組學生在TAP任務上測驗分數未達顯著差異，但TAP任務的四個向度上，在「支持」向度實驗組表現優於對照組。(2)在模型功能與建模歷程表現上，兩組學生在前後測表現與兩組後測表現上未均達顯著差異。不過在模型功能與建模歷程的四個向度中，在「建模歷程」向度上實驗組表現優於對照組。(3)從課堂對話分析中可發現，在建模教學的課堂中確實能在不同階段展現學生「處理數據、爭論」等技巧，若想訓練學生反對、產生替代理論與反駁的技巧，有賴教師在課程設計上的加入論點的討論，以及增加師生對話的提問。研究結果可以提供高中進行探究與實作課程時具體的參考方向。Item 建模教學對國小五年級學生酸鹼心智模式改變之探究(2009) 邱柏融; Chiu Po-Jung摘 要 本研究由概念改變的觀點出發，探討建模教學對國小五年級學生酸鹼心智模式之改變。本研究針對國小階段的酸鹼概念，設計適合國小階段的建模教學方案，並發展酸鹼概念二階層診斷式問卷。透過晤談與問卷收集資料，分析並整理出國小五年級學生所持有的酸鹼心智模式，並由此得知國小學生經過建模教學後期心智模式的改變。 本研究共晤談了19位國小五年級的學生，並使用酸鹼概念二階層診斷式問卷，共調查了實驗組( 建模教學組 )與對照組( 一般教學組 )各50位學生。研究發現國小五年級學生在酸與鹼的意義及其性質之心智模式主要有：1.現象模式( 38% )；2.關鍵字模式( 23% )；3.推論模式( 36% )；4.微觀結構模式( 36% )；5.微觀粒子模式( 34% )。在酸鹼中和的部份，本研究在教學前所發現的有1.酸鹼並存模式1( 33% )；酸鹼並存模式2( 17% )；3.抵銷模式( 41% )。在酸鹼指示劑部分，本研究則發現特定顏色模式( 29% )與科學模式( 65% )。 在教學上，本研究亦發現，不論是建模教學組或是一般教學組，在教學後這些心智模式均仍有出現，但其分布的情況就有所差異。在酸與鹼的意義及其性質上，在教學後，兩組的關鍵字模式均明顯下降，建模教學組的學生主要轉移到推論模式；而一般教學組則主要轉移到現象模式。在酸鹼中和部份，建模教學組與一般教學組之酸鹼並存模式均明顯下降，一般教學組主要轉移到抵銷模式；而建模教學組的學生除了轉移到抵銷模式之外，有38%的學生可以達到筆者所設計的科學模式。可見本研究所設計之建模教學雖然不能完全的把所有的學生建構出正確的科學模式，但大部分的學生已經能有效的修改既有的心智模式，以接近科學模式。 本研究接受建模教學之學生在後測表現與前測表現間具有顯著差異。顯示藉由建模教學活動，國小學生已經可以接受微觀模式的教學，甚至透過視覺與動作表徵的建模方式，修改學生原有的心智模式。本研究結果也呼應了Maskill ＆ Cachapuz ( 1997 )的研究，國小高年級學生是可以有效的學習微觀概念的科學知識。Item 探討建模教學對於八年級學生學習物質粒子概念之學習成效與建模能力之影響(2010) 賴俊文本研究旨在探討建模教學對八年級學生學習物質粒子概念之影響，希望藉由建模教學提升學生物質粒子概念學習成效與建模能力。研究對象為92位台北市某國中八年級學生，研究對象依據教學方式共分為三組，其分別為「靜態模型講述組」、「動態模型講述組」與「動態模型建模組」，利用研究者自行發展測驗工具分析學生學習成效，並利用建模能力評估指標（MAAI）分析晤談學生之建模能力表現。研究結果顯示： 1.三組學生於物質粒子概念後測成績比較（F＝15.49，p＝.000＜0.001）或總結性評量比較（F＝4.663，p=.012＜.05）均達顯著差異，再經由Scheffe’s事後多重比較分析，顯示建模教學有助於學生物質粒子概念建立。 2.三組學生於動態評量部分，除動態評量（Ⅱ）未達顯著差異外（F＝0.965，p＝.385＞.05），其餘三次動態評量比較結果均達顯著差異（F＝4.270，p＝.017＜.05； F＝4.101，p＝.020＜.05； F＝4.577，p＝.013＜.05），再經由Scheffe’s事後多重比較分析，顯示建模教學有助於學生在學習過程中，對物質粒子概念的建立。 3.研究結果亦顯示，不同的教學策略對於學生建立原子結構心智模式演變途徑並不相同。靜態模型講述教學主要途徑為：實心球原子模型→拉塞福原子模型→拉塞福原子模型；動態模型講述教學與動態模型建模教學主要途徑則為：實心球原子模型→波耳原子模型→波耳原子模型，顯示動態模型較能建立學生波耳原子結構模型，而學生所建立的原子結構心智模型愈接近科學模型，學習成效愈好。 4.三組學生於物質粒子建模能力之表現，研究結果顯示，三組學生於模型效化、模型重建與整體建模能力等三個方面均有顯著差異（p=.033＜.05），顯示建模教學有助於提升學生整體之建模能力，特別是在模型效化與模型重建。Item 建模與擴增實境在高一學生凸透鏡課程的應用以及探究其學習成效之研究(2018) 陳怡彣; Chen, Yi-Wen本研究目的主要探討建模教學輔以擴增實境對於高一學生學習凸透鏡課程之學習成效以及建模歷程，本研究設計以建模歷程作為教學設計之主軸來進行凸透鏡相關知識的教學，並開發一擴增實境教學工具輔助高一學生學習凸透鏡成像概念。針對新北市某市立高中一年級普通班三個班級之學生進行研究，本研究將其隨機分派至實驗組一、實驗組二與一組對照組：實驗組一的學生進行講述式教學輔以實作，共36人；實驗組二的學生進行建模教學輔以擴增實境，共34人；對照組學生採用未結合任何實驗之講述式教學，共35人。 本研究設計了凸透鏡概念測驗試卷，委請三位專家提出指正，建立專家效度，對學生施以前測後測診斷學生凸透鏡學習概念及建模歷程。在教學過程中，使用課堂學習單，瞭解學生學習過程中之建模情形。此外，發展出一份態度量表分析使用建模教學輔以擴增實境的學生對於使用擴增實境輔助學習的學習態度。最後於課後進行訪談做更進一步深度的質性探討。 本研究結果顯示：1. 建模教學輔以擴增實境組的後測表現優於講述式教學組以及講述式教學輔以實作組，經ANVOCA分析p值0.04達顯著差異，顯示建模教學輔以擴增實境有助於提升學生學習凸透鏡相關知識之學習成效。2. 建模教學輔以擴增實境組中低成就學生後測表現優於講述式教學組以及講述式教學輔以實作組，經ANVOCA分析p值0.001達顯著差異，顯示有建模教學輔以擴增實境有助於提升中低成就學生之學習表現。3. 建模教學輔以擴增實境組於後測在模型分析步驟以及模型修正步驟答題表現優於講述式教學組以及講述式教學輔以實作組，經ANVOCA分析，p值0.003以及0.008皆達顯著差異，顯示建模教學輔以擴增實境有助學生模型分析以及模型修正表現。4. 學生對於採用建模教學以及使用擴增實境協助學習皆抱持正面態度。Item 一位高中化學教師使用建模本位教材的教學歷程之個案研究 ─ 以電化學概念之教學為例(2016) 楊雅婷; Yang, Ya-Ting本研究為探討一位高中化學教師使用建模本位教材的教學歷程之個案研究─ 以電化學概念之教學為例。以具有科學教育背景的高中化學教師為研究對象，以此教師的四個班級進行教學，分別為建模與模擬組、建模與操作組、一般與模擬組、一般與操作組，以建模教學與一般教學的教學策略，對學生進行電化學概念的教學。從中探討此教師在建模教學的教學歷程中，教師的建模學科教學知識、與其發展的動態過程、以及建模教學與一般教學的學科教學知識之比較，過程將輔以一般教學進行比較。 使用「教學前中後教師晤談問卷」、「教學記錄表」、「學生學習信心/興趣量表與問卷」，在整個教學歷程中進行研究。透過教師、學生、整個情境的各個因素與面向間彼此的交互作用，來探討教師的建模學科教學知識；透過教學推理的理解、轉換、教學、評量、反省、新的理解六個過程，來探討教師的建模學科教學知識發展的動態過程；並以SWOT分析建模教學與一般教學的學科教學知識之比較，輔以學生的情意結果對照比較。 本研究結果，教師的建模學科教學知識與其發展的動態過程，提供一個重要的建模學科教學知識 (M-PCK) 發展範例，教師對於建模教學擁有一定的理論基礎與教學經驗，實踐過程以明確外顯式的建模歷程，配合模型與建模觀點的語言解釋、建模文本、建模教學PPT、開放式Q&A、系統性板書、次微觀影片、與開放性紙筆測驗等呈現，完整進行建模教學，凸顯建模教學的特色。本研究也提出未來建模教學在實踐推廣的建議與方向，期許讓教學與學習，能達到更好的進展。