簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 朱仁立
論文名稱: 使用PDA結合科學探測器進行專題式科學學習之研究
指導教授: 黃福坤
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 149
中文關鍵詞: 專題式學習行動學習科學探測器
英文關鍵詞: PDA
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:144下載:15
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 本研究讓學生利用PDA搭配各種不同的科學探測器進行科學探究實驗以及專題研究。希望瞭解學生對於以行動科技(PDA與科學探測器)進行專題式學習之感受,以及實行時可能遇到的問題(分為上課方式、學習狀況與學生的專題報告三方面)。
    研究對象為台北市立某女子高級中學37名自動報名參加的高一及高二學生。藉由問卷、晤談、學生發表的心得來瞭解學生對行動學習的感受;並利用教室觀察、錄影帶轉譯資料、半結構式晤談、學生在線上討論區發表的文章、專題研究報告等來分析實行時可能遇到的問題,以做為未來教師進行類似課程之參考。 研究結果發現:
    一、學生認為PDA與科學探測器易學易用,便於隨時隨地進行研究。且在學習過程中,使用PDA與科學探測器實驗可引起學習動機,並有助於測量與分析數據,讓觀念更具體。
    二、許多文獻曾提到多數PDA的使用者會抱怨PDA螢幕太小,但本研究在利用PDA進行實驗的情況下,大多數的學生覺得PDA的畫面及字體大小是可以接受的,因此以PDA作為實驗工具而不是閱讀的工具可減少PDA螢幕太小所造成的困擾。
    三、學生認為與同學合作、討論可引起學習動機,增加印象,並獲得許多新的想法,對學習有相當大的幫助。而進行專題研究除了學到科學知識外並能習得研究科學的方法與技能,也願意再參加類似活動,但多數學生不認為這樣的學習方式可提升其學業成績。
    四、以PDA與科學探測器進行專題式學習時可能會出現許多影響教學活動或學生學習的問題,例如教師忙於解決學生使用儀器的問題、無法按照原定課程進度進行、PDA與儀器的故障、小組工作分配不均等,教師需於設計課程時多加注意。
    五、在學生剛開始使用PDA與科學探測器時,教師若未詳細帶領學生進行練習易導致教師在課程中忙於解決學生使用儀器的問題。在教導學生使用儀器時,最好教師每示範一個步驟後立刻讓學生進行相同的步驟,確認學生跟上進度再進行下個步驟,並在說明的同時引導學生閱讀使用說明,使學生瞭解使用說明可以幫助他解決的問題。如此可以減少老師在課堂上的負擔並讓活動進行更順暢。
    六、學生在小組討論區發表和瀏覽與專題研究相關內容次數越多的小組,專題研究報告的分數也就越高(N=12,Pearson r = 0.92,p<0.001)。且在有使用討論區討論的小組裡,使用小組討論區次數越多的學生在小組內負責的工作數也就越多 (N=14**,Pearson r = 0.905,p<0.001)。
    七、學生專題報告常見的缺失包含研究摘要過於簡略、文獻資料不足、未思考測量項目的重要性、實驗步驟描述的太過簡略、未將數據做進一步的整理與分析,未來教師應提醒學生注意以提高學生學習成效。

    目 次 第一章 緒論.................................. 1 第一節 研究背景與動機.............................. 2 第二節 研究目的................................ 5 第三節 研究範圍與限制............................... 5 第四節 名詞解釋.............................. 6 第二章 文獻探討.................................... 8 第一節 專題式學習............................... 9 第二節 專題式學習之課程設計......................... 23 第三節 網路輔助學習............................... 32 第四節 行動學習.................................. 37 第五節 進行專題式學習與行動學習時的困難與問題.... 53 第三章 研究方法.............................. 61 第一節 研究設計及流程............................. 61 第二節 研究對象................................... 63 第三節 研究情境................................ 64 第四節 研究課程設計................................ 70 第五節 資料收集與分析............................... 75 第四章 研究結果與討論............................... 78 第一節 學生對行動學習之感受.......................... 78 第二節 上課方式之問題分析........................... 93 第三節 學生的學習狀況之分析......................... 100 第四節 學生專題報告之問題分析.................. 111 第五章 結論與建議................................. 120 第一節 學生對行動科技與行動學習課程之感受........... 120 第二節 學習環境營造的問題與建議..................... 122 第三節 學生專題報告之問題分析..................... 123 第四節 對教師及未來研究的建議.................. 124 參考文獻...................................... 126 附錄一 PDA檢定活動闖關規則......................... 132 附錄二 研究計畫構想書一............................. 133 附錄三 研究計畫構想書二........................ 137 附錄四 行動學習課程感受問卷.................. 139 附錄五 晤談單....................................... 143 附錄六 專題報告評分細則.......................... 144 附錄七 課程預計之活動流程與實際進行之情形.......... 146 表 次 表2-2-1 課程標準之比較表(王靖璇,民89)........... 14 表2-2-2 專題式學習之培養能力表(徐新逸,民90)....... 17 表2-2-3 問題類型表(Krajcik et al., 1999).......... 28 表2-5-1 科學寫作中常出現的缺失(林素雯,民92)....... 57 表3-2-1 行動學習研究計畫各組學生人數統計表........ 63 表3-3-1 研究中使用的PDA規格................... 65 表3-3-2 研究中所用探測器種類及適用範圍............ 66 表3-4-1 行動學習研究計畫時間表................... 70 表3-4-2 課程教學期間上課內容及時間表................ 71 表3-4-3 小組研究期間上課內容及時間表................ 74 表3-5-1 Cronbach α意義表(陳昌宏,民91)........... 76 表4-1-1 學生對於PDA、PDA內測量軟體(DataStudio)的看法. 80 表4-1-2 學生對科學探測器的看法................ 82 表4-1-3 學生對於上課(學習)方式的看法................ 84 表4-1-4 學生對科學園的看法........................ 89 表4-1-5 學生對整個課程的感受........................ 91 表4-2-1 使用科學探測器活動之預計進行時間及實際進行時間.96 表4-3-1 學生專題研究報告得分表................. 100 表4-3-2 各小組報告分數與討論區使用次數表.............. 102 表4-3-3 各組進行研究的合作方式及各學生討論區使用次數表 104 表4-3-4 各學生負責工作統計表................... 105 表4-3-5 各晤談學生小組討論區使用次數及工作數表...... 106 表4-3-6 各組人數、小組討論區使用次數與報告分數統計表.. 109 表4-4-1 學生專題研究主題與摘要表.................. 112 表4-4-2 學生原始實驗數據表..................... 118 圖 次 圖2-2-1 探究網(Krajcik et al., 1998)................ 11 圖2-2-2 網路專題式學習模式「PIPER」流程圖(徐新逸,民90)26 圖2-2-3 幫助學生發展引導問題之提示(Krajcik et al., 1999)28 圖2-4-1 運用行動科技課程分類..................... 40 圖3-1-1 研究流程圖.................................. 62 圖3-3-1 PDA顯示數據方式....................... 67 圖3-3-2 探測器搭配Xplorer....................... 68 圖3-3-3 探測器搭配PDA、PowerLink................... 68 圖4-1-1 參與活動學生對研究活動的感受五等地問卷各題平均結果79 圖4-2-1 科學探測器使用說明............................ 93 圖4-3-1 各小組報告分數與討論區使用次數關係圖......... 102 圖4-3-2 各晤談學生小組討論區使用次數及工作數關係圖.... 106

    一、中文文獻
    王昭文(民92):「1+1>2」:談協同教學經驗。師說,173,47-48。
    王靖璇(民89):專題導向科學學習之教學研究:以國中學生學習「彩虹」為例。國立臺灣師範大學科學教育研究所碩士論文。
    江武雄(民84):建構主義的教學策略------以「科學教育專題研究」為例。中部地區科學教育簡訊第二期,國立彰化師範大學科學教育研究所科學教育中心發行。http://www.bio.ncue.edu.tw/c&t/issue1-8/v2-1.htm
    吳志宏、馬立山、黃裕煒、朱記民(民91):應用 PDA 輔助教師教學之研究。第17屆全國技職教育研討會論文集,8:1,465-476。
    李鴻亮(民89):數位媒體與教材教法的結合(上)。教學科技與多媒體,50,37-41。
    李鴻亮(民89):數位媒體與教材教法的結合(下)。教學科技與多媒體,51,27-29。
    沈嘉峻、袁賢銘與曾憲雄(民87):遠距合作學習環境之經驗,遠距教育,5,39-46。
    林素雯(民92):指導讀寫策略以提升學生科學寫作能力之行動研究。國立台北師範學院數理教育研究所碩士論文。
    唐寬恩(民89):國小資訊教育之省思,教育實習輔導,6卷1期,58-62。
    徐新逸(民90):如何利用網路幫助孩子成為研究高手:網路專題式學習與教學創新。台灣教育,607,25-34。
    馬藝菁(民91):行動科技設備在國中科學實驗的應用:PDA實例。國立臺灣師範大學資訊教育學系碩士論文。
    張春興(民85):教育心理學(修訂版)。台北市:東華書局。
    張國恩、宋曜廷、陳平福與侯惠澤(民93):國外行動學習案例探討。建立行動學習模式、介面設計與行動學習教室標準。行動學習之數位內容建置及運用技術研究研討會,國立臺灣師範大學。
    張基成、唐宣蔚(民90):大學網路學習社群之教學實施策略及相關問題研究。教學科技與媒體,56,50-64。
    張清濱(民88):怎樣實施協同教學。師友,387,43-47。
    張靜嚳(民84):何謂建構主義。中部地區科學教育簡訊第三期,國立彰化師範大學科學教育研究所科學教育中心發行。http://www.bio.ncue.edu.tw/c&t/issue1-8/v3-0.htm
    國民中小學自然與生活科技學習領域課程綱要(民92)。台北市:教育部。
    莊文志與謝忠豪(民91):邁向學習型導向之班級經營:以資訊融入專題探索式教學為例。教育資料與研究,49,50-59。
    莊旭瑋(民91):資訊融入校園植物教學之行動研:以國小五年級學生為例。國立花蓮師範學院國小科學教育研究所碩士論文。
    郭展祐(民93):建置一個應用於戶外課程之PDA學習護照系統。國立中央大學網路學習科技研究所碩士論文。
    陳文進(民90):教師在職進修遠距教學成效評估,師說,155,43-47。
    陳昌宏(民91):應用模擬動畫對高中學生物理學習之成效研究。國立高雄師範大學物理學系碩士論文。
    陳幹忠與王豐勝(民91):嶄新紀元的分組合作學習環境,師說,166,29-33。
    陳瑞佐(民92):PDA在理化教學之初探。國立交通大學網路學習學程碩士班碩士論文。
    陳運正(民90):在國小自然科教學中融入專題導向的科學學習活動-兩個個案之探討。國立臺灣師範大學科學教育研究所碩士論文。
    陳曉麗、江火明與陳斐卿(民88):科學學習中的鷹架活動:網路上『專題式合作學習』模式中之義工角色初探。新世紀中小學課程改革與創新教學學術研討會:會議手冊論文彙編,167-177。
    陳錕隆(民91):資訊教學經驗分享-創意妝點資訊教學並融入各科應用。國教之友,53卷4期,26-33。
    黃台珠、熊召弟、王美芬、佘曉清、靳知勤、段曉林、熊同鑫(譯)(民91)。促進理解之科學教學:人本建構取向觀點(原作者:J. J. Mintzes, J. H. Wandersee, J. D. Novak)。臺北市:心理出版社。(原著出版年:1998)
    黃承丞(民92):教室用無線即時形成性評量軟體的設計與應用。國立臺灣師範大學資訊教育學系碩士論文。
    黃明信(民91):國小網路專題式教學模式之設計。淡江大學教育科技學系碩士論文。
    黃明信與徐新逸(民90):國小實施網路專題式學習之成效與發展。研習資訊,18(6),29-44。
    黃菁琴(民90):高中電腦科實施專題式學習之個案研究。國立臺灣師範大學資訊教育學系碩士論文。
    黃達三(民88):新世紀中小學科學課程與教學。台中縣八十八學年度科學教育指導方法研習會專題演講論文。http://sujudy.1001.com.tw/judy/judy/science/teach8.htm
    黃福坤(民92):論資訊科技於科學教學中的角色。科學課程論述。自然與生活科技學習領域課程研討會,國立臺灣師範大學。
    黃福坤(民93):行動學習之數位內容建置及運用技術研究-科學學習研究群。建立行動學習模式、介面設計與行動學習教室標準。行動學習之數位內容建置及運用技術研究研討會,國立臺灣師範大學。
    鄒慧英(民89):另類的統整主題教學─專題學習。國教之友,52(2),3-11。
    鄒慧英(民90):課程、教學、評量三位一體的專題學習。台南師院學報,34,155-194。
    廖桂菁(民90):情境式網路學習環境對科學學習之影響。國立臺灣師範大學地球科學研究所碩士論文。
    趙育玄(2001):資訊時代的閱讀新利器-電子書。資訊與教育,86,67-72。
    趙育玄(2001):PDA在科技教育上的應用。生活科技教育,34卷10期,33-39。
    蔡秉恆(民93):國小自然網路合作學習STS專題行動研究:以「科學與生活」為例。教學科技與媒體,67,50-63。
    蕭英勵(民92):如何引導兒童進行主題探究活動:以科學研究為例。教育資料與研究,53,114-119。
    蕭顯勝(民93):專題式合作學習在行動學習環境中之研究:以科技教育為例。建立行動學習模式、介面設計與行動學習教室標準。行動學習之數位內容建置及運用技術研究研討會,國立臺灣師範大學。
    儲慧平(民92):提升學生學習動機的創新教學。教育資料與研究,55,109-115。
    謝佩宜(民92):網路數學討論區使用者批判思考表現、參與歷程觀感、動機與程度。國立交通大學教育研究所碩士論文。
    羅佳琳(民93):探討對行動學習輔具科技接受模式的研究。國立中央大學網路學習科技研究所碩士論文。
    蘇育任(民89):自然科教師因應九年一貫課程所需之基本能力。國教輔導,40(1),2-9。
    蘇麗華(民92):無線科技融入戶外賞鳥活動之行動學習情境觀察省思--人適應科技的努力與成長。國立東華大學教育研究所碩士論文。

    二、英文文獻
    Bean, J. A. (1996). On the shoulders of giants!The case for curriculum integration. Middle school Journal, 28, 6-11.
    Bereiter, C. (1990). Aspects of an educational learning theory. Review of Educational Research, 60, 603-624.
    Blumenfeld, P., Soloway, E., Marx, R., Krajcik, J., Guzdial, M., & Palincsar, A. (1991). Motivating project-based learning: Sustaining the doing, supporting the learning. Educational Psychologist, 26, 369-398.
    Brassell, H. (1987). The effect of real-time laboratory graphing on learning graphic representation of distance and velocity. Journal of Research in Science Teaching, 24,385-395.
    Cawley, J. F.& Parmer, R. S.(2001).Literacy proficiency and science for student with learning disabilities. Reading & Writing Quarterly,17,105-125.
    Crawford, K. & Staudt, C. (1999). A computer in the palm of their hands. http://www.concord.org/newsletter/1999fall/palm-computer.html
    Chang, C.Y., Sheu, J.P. & Chan, T.W. (2003) Concept and design of Ad Hoc and Mobile classrooms. Journal of Computer Assiisted Learning, 19, 336-346
    Gerber, S., Shuell, T. J., & Harlos, C. A. (1998). Using the Internet to learn mathematics. Journal of Computers in Math and Science Teaching. 17(2/3). 113-131.
    Germann, P. J., & Aram, R. J. (1996). Student performances on the science processes of recording data, analyzing data, drawing conclusions, and providing evidence. Journal of Research in Science Teaching, 33, 773-798.
    Hoppe, H.U., Joiner, R., Milrad, M. & Sharples, M. (2003). Guest editorial: Wireless and mobile technologies in education. Journal of Computer Assisted Learning, 19, 255-259
    Krajcik, J. S., Blumenfeld, P. C., Marx, R. W., Bass, K. M., Fredricks, J., & Soloway, E. (1998). Inquiry in project-based science classrooms: Initial attempts by middle school students. Journal of the Learning Sciences, 7(3&4), 313-350.
    Krajcik, J. S., Czerniak, C. M., & Berger, C. (1999). Teaching children science: A project-based approach. Boston, MA: McGraw-Hill College.
    Marx, R.W., Blumenfeld, P.C., Krajcik, J.S., & Soloway, E. (1997). Enacting Project-based Science. Elementary School Journal, 97, 341-358.
    Mokros, J.R. & Tinker, R. (1987). The impact of microcomputer-based labs on children’s ability to interpret graphs, Journal of Research in Science Teaching, 24,369-383.
    Nakhkeh, M. B. (1994).A Review of Microcomputer-Based Labs: How Have They Affected Science Learning? Journal of Computers in Mathematics and Science Teaching, 13, 4, 368-381.
    Neal, W. T. (2002). Handheld Use in Schools: Why, When and How. College of Education, University of Nebraska at Omaha. http://www.unocoe.unomaha.edu/handhelds/chapter1.htm
    Palincsar, A. S., Anderson, C., & David, Y. M. (1993). Pursuing scientific literacy in the middle grades through collaborative problem solving. The Elementary School Journal, 93, 643-658.
    Polman, J. L. (2000). Designing project-based science : connecting learners through guided inquiry. New York : Teachers College Press.
    Reisberg, L. (1998).Facilitating inclusion with integrated curriculun: A multidisciplinary approach. Intervention in School and Clinic, 33(5),272-277.
    Scardamalia, M., & Bereiter, C. (1992). Text-based and knowledge-based questioning by children. Cognition and Instruction, 9, 177-199..
    SRI International (2000). The Challenge 2000 Multimedia Project. http://pblmm.k12.ca.us/index.html
    Tatar, D., Roschelle, J., Vahey, P., & Penuel, W. R. (2003). Handhelds Go To School: Lessons Learned. IEEE Computer, 36(9), 30-37. http://www.ctl.sri.com/publications/downloads/IEEEHandheldsGoToSchool.pdf
    Vahey, P. & Crawford, V. (2002). Palm Education Pioneers Program Final Evaluation Report. Menlo Park, CA: SRI International. http://palmgrants.sri.com/findings.html
    Guan, Y. H., Tsai, C. C., Hwang, F. K. (2003).On-line discussion on a virtual physics forum: A content analysis.

    QR CODE