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研究生: 簡均倪
Chun-Ni Chien
論文名稱: 運用台灣科學教育館常設展的鷹架式問題導向學習對中學生學習電學之影響
The influence of applying the scaffolded- PBL in the National Taiwan Science Education Center on Junior high school students’ Eletricity learning
指導教授: 張文華
Chang, Wen-Hua
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 科學教育研究所
Graduate Institute of Science Education
論文出版年: 2014
畢業學年度: 102
語文別: 中文
論文頁數: 134
中文關鍵詞: 問題導向學習台灣科學教育館電學鷹架式學習
英文關鍵詞: Problem-based learning, National Taiwan Science Education Center, Electricity, Scaffolding learning
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:205下載:32
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  • 學校的正式學習,一直以來都是研究焦點,然而許多文獻及實際的觀察中卻不斷顯示,若缺乏適當的引導,難以有明顯的成長與突破。近年來國內的非制式教育不斷成長,但對於學校科學學習的效益,仍然有待探討。本研究希望將問題導向學習運用於非制式科學教育機構。了解運用非制式教育機構的學習活動,對學生學習科學的效益。
    本研究以47位七年級學生為對象,探討問題導向學習的模式引入台灣科學教育館常設展資源的教學活動,是否能提升中學生電學單元的學習成效。首先以前測來了解他們對於前一個階段所學習電學的概念,接著分成對照組與實驗組,對照組則為使用科學教育館的面板進行學習,實驗組為運用針對電學的兩個不同展示品而設計的鷹架式學習單,來引導學生們進行個人的探索,過程中研究者的角色是提供引導,讓學生能夠不斷的思考及運用,期待學生能在富含情境的學習活動當中,建立學校科學學習的基礎,而原有的錯誤概念會不斷地因為自我檢視之故,自主地打破過去僵化的概念,讓自己在學習科學概念上能接軌。此外,並於學習活動之後施測鄭湧涇教授於1994編譯的科學相關態度量表(TOSRA),探討學生對於科學學習活動是否具正向的學習態度。
    本研究之結果顯示,運用研究者所設計的鷹架式學習單後,兩組學生的電學概念並無顯著差異;科學學習相關態度的部分,兩組學生也未呈現顯著差異,依據研究結果,研究者建議在設計及運用鷹架式學習上,需要更多改良與調整。

    School’s formal education has always been the focus of researchers. However, literature reviews and field observations regarding formal education constantly showed that it is hard for the students to level up without proper guidence.
    Recently, Taiwan’s informal education has been growing, but the effectiveness of scientific subject learning stll needs to be discussed. The current research aims to apply problem-based learning (PBL thereafter) to informal scientific educational center, in order to understand the effect the activities has on students’ science learning.
    The subjects of the research were 47 senventh-grade students. In addition, the researcher would like to investigate whether apply PBL to the teaching activities of National Taiwan Science Education Center (NTSEC thereafter) could increase students’ learning effectiveness of the scientific topic of Electricity--circuits.
    At the begnning, the subjects would undergo a pre-test for the researcher to understand their previous concept about Electricity, and then they were ramdomly arrigmed into the experiement group and the control group. The control group used the panel board in NTSEC to do the learning, while the experiment group used the scaffolding learning sheet regarding two Electricity exhibitions. The learning sheet was acting as a guidence for them to self-explore.
    The researcher was acting as a leader during the research process, keeping students to think and use what they learned. It is expected that the students could establish the foundation of science learning under the real situational model, and then they can further connect their science learning at school. Moreover, students’ previous false concept regarding electicity can be breaked because of constant self-obervations.
    After the learning activities, the students were asked to do the Test of Science-Related Attitudes (TOSRA) edited by professor Yeong-Jing Cheng, discussing whether the students possess positive learning attitude toward the scientific learning activities.
    The results indicate showed that there are no significant differnece between the control and experiment group. There were also no significant difference regarding scientific learning attitude between the two groups. Based on the findings, it is suggested that the design and application of the scaffolding learning needs more improvement and amendment.

    目錄 中文摘要…………………………………………………………………………….…i 英文摘要…………………………………………………………………………...…iii 目錄…………………………………………………………………..……………..…v 圖表………………………………………………………………………………......vii 第壹章 緒論 ……………………………………………………...………………...1 第一節 研究動機……………………………………………………………1 第二節 研究目的……………………………………………………..……..3 第三節 研究問題…………………………………………………..………..3 第四節 名詞解釋…………………………………………………..………..4 第五節 研究範圍與限制……………………………………………......…..6 第貳章 文獻探討 ……………………………………………………………..……..7 第一節 結合非制式科學教育機構與學校科學學習的方式與效益….......7 第二節 中學階段電學內容分析 ……………………………….….…......32 第三節 以問題導向學習探索學生的學習……………….. ………...........48 第參章 研究方法………………………………………………………….......…….61 第一節 研究對象 …………………………………………………………61 第二節 研究者的設計 ……………………………………………………63 第三節 研究流程 …………………………………………………………67 第四節 資料收集與分析…………………………………………………..71 第五節 資料有效性………………………………………………………..82 第肆章 研究結果與討論……………………………………………………………84 第一節 中學生運用科教館之常設展的參與情形………………….…....84 第二節 中學生使用問題導向鷹架學習電學概念理解………….……....98 第三節 中學生運用科學教育館常設展的學習態度…………….……...102 第伍章 結論與建議…………………………………………………………..........106 第一節 結論…………………………………………………………..…..107 第二節 建議……………………………………….…………………...…110 參考文獻 …………………………………………………………………………..112 附錄……………………………………………………………..…………………..120 附錄一:科教館面板…………………………………………...….…......120 附錄二:鷹架式學習單…………………………………………...…....…121 附錄三:修改過之師對生評量表與個人PBL自評表…………....….....124 附錄四:電學前測概念-電路學了沒…………………………..…….......126 附錄五:電學後測概念-電路學了沒…………………..…….…….……..127 附錄六:電學前測概念答案…………………………………...…...........130 附錄七:電學後測概念之答案………………………………………........131 附錄八:研究工具授權使用 同意書………………………………..........134 圖次 圖2-1-1、David Kolb體驗學習…………………………………………………...…12 圖2-1-2、展示的主要方式…………………………………………………………...16 圖2-1-3、參與式展示的內容………………………………………………………..17 圖2-3-1、學習者問題解決歷程……………………………………………………..50 圖2-3-2、PBL教學流程圖………………………………………...…………….….57 圖3-2-1、本研究的設計架構…………………………………………………….....64 圖3-3-1、研究流程圖...…………………………………………………………......68 圖3-3-2、法拉第簡歷及簡單的電路遊戲……………………………………….…70 表次 表2-1-1、科學中心教育種類………………………………………………………….9 表2-1-2、六種鷹架之呈現…………………………………………………………...24 表2-1-3、對科學態度之內涵………………………………………………………..28 表2-1-4、學者發展之科學態度的量表……………………………………………..30 表2-2-1、國民中小學九年一貫課程綱要--自然與生活科技學習領域……………33 表2-2-2、基礎物理-電磁學篇…………………………………………………….…38 表2-2-3、電磁學相關之高三課程…………………………………………………..40 表2-2-4、科學教育館出版品—<科學探索—物理篇>之內容整理並對應課綱….44 表2-2-5、科教館常設展品與電學的細目表…………………………………..…...45 表2-2-6、展示型態與特徵比對科教館常設展品細目表……………………….....45 表2-3-1、PBL實施解題歷程表…………………………………………….……….55 表3-1-1、受試者之分組與人數性別之分析表…………………………….….…..62表3-1-2、受試者之分組與人數分析表……………………………………….….....63 表3-2-1、不同鷹架進行的模式比較………………………………………….….....65 表3-4-1、法拉第劇場學生標準給分情況…………………………………….…….72 表3-4-2、簡單的電路遊戲學生標準給分情況………………………………...........73 表3-4-3、研究理論與實施研究內容之比較………………..……………….……...76 表3-4-4、自評表(學生分數與開放式問題的回應分類)……………………………77 表3-4-5、教師對學生之評分表(分數與開放式問題的回應分類)…………………77 表3-4-6、前測(單選題)之評分標準……………………………………………..78 表3-4-7、簡單的電路遊戲之後測標準…………………………………………......79 表3-4-8、科學相關態度量表五項不同的信度值………………………………......82 表4-1-1、學生回答法拉第劇場學習單的分數總覽………………………….…,...86 表4-1-2、學生回答簡單的電路遊戲學習單的分數總覽………………….………88 表4-1-3、自評表…………………………………………………………………….91 表4-1-4、自評表中兩組學生在開放式問題所回答的內容……………………….92 表4-1-5、教師對學生之評分表……………………………………………………..94 表4-1-6、教師在開放式問題所回答的內容……………………………………….95 表4-2-1、簡單的電路遊戲之前測結果……………………………………,…....…99 表4-2-2、兩組前後測概念的描述性統計………………………….…,....................99 表4-2-3、兩種鷹架式學習對於前後測概念之ANCOVA表………………,..……..99 表4-2-4、簡單的電路遊戲之後測概念……………………………………,…..…..100 表4-3-1、科學態度量表與後測概念之相關係數矩陣表………………,…..…….103 表4-3-2、科學相關態度量表之分析………………………………………,…....…104

    參考文獻
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