研究生: |
吳怡慧 Wu, Yi-Hui |
---|---|
論文名稱: |
探討POE-Inquiry教學策略對國中八年級學生科學探究能力之影響 A Study of the Effect of Implementing POE-Inquiry Teaching Strategy for 8^th Grades on Science Inquiry |
指導教授: |
黃福坤
Hwang, Fu-Kwun |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
物理學系 Department of Physics |
論文出版年: | 2014 |
畢業學年度: | 102 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 114 |
中文關鍵詞: | POE-Inquiry教學策略 、科學探究能力 |
英文關鍵詞: | POE-Inquiry teaching strategy, science inquiry |
論文種類: | 學術論文 |
相關次數: | 點閱:532 下載:39 |
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 |
本研究旨在探討將POE(Predict-Observe-Explain)教學與科學探究(Inquiry)教學結合,形成POE -Inquiry教學策略(包含POE教學及POEI實驗設計活動)後,其對國中八年級學生科學探究能力的影響,同時亦探討實驗組學生接受POE-Inquiry教學後之學習感受情形。本研究採準實驗研究設計,研究對象為研究者任教之四個八年級班級,兩班為實驗組,以研究者所研發之POE-Inquiry教學策略進行教學;兩班為控制組,以傳統講述式教學法教學。教學單元為八年級上學期理化科,第三章波動與聲音、第四章光及第五章熱等三個單元,教學時間為兩個月。
本研究之研究工具包含「科學探究能力數位評量」、「POEI實驗設計活動學習單」、「學習感受問卷」以及半結構式晤談資料。將數位評量前、後測結果進行量化分析,了解實驗組與控制組學生經不同教學法之科學探究能力改變情形;再以POEI實驗設計活動學習單做質性與量化分析,了解學生科學探究能力改變的情況。最後整理學生在學習感受問卷的填答結果,輔以晤談紀錄佐證,了解學生對於接受POE-Inquiry教學策略之學習感受。
研究結果發現:一、在科學探究能力數位評量前、後測表現上,實驗組達顯著差異,控制組未達顯著差異,表示POE -Inquiry教學策略能夠顯著提升學生的科學探究能力。二、由共變數分析結果發現,POE -Inquiry教學策略與講述式教學法對學生科學探究能力的提升無顯著差異。三、由POEI實驗設計活動學習單分析及科學探究能力數位評量前、後測檢定結果發現,實驗組學生在「提出問題」、「選擇變因」、「流程規劃」、「資料轉化」以及「產生推理」等五項科學探究能力有顯著進步。四、學生在POEI實驗設計活動項目中,感到最困擾的項目排序是1.寫出結果與解釋2.提出預測理由3.提出預測結果4.提出問題5.寫出實驗變因6.寫出實驗步驟7.觀察與紀錄。五、學生對POE -Inquiry教學策略持正向感受,多數學生喜愛POE-Inquiry教學策略,因為可以自行設計並操作實驗,藉此訓練思考能力,上課生動有趣,提高學習參與感,並希望能多以這樣的方式上課。
根據上述結論,本研究做出相關建議,作為現階段國中科學探究教學與未來研究之參考。
The purpose of this study was to investigate the outcome of POE -Inquiry teaching strategy on 8th graders science inquiry. Also, how the POE -Inquiry as a teaching strategy (including POE teaching and POEI expertment design) impacts on students’ perceptions was studied. It is conducted in a quasi experiment. The subjects are four classes of 8th graders that are taught by the researcher. Two groups of the students receive POEI-based instruction on “Wave and Sounds” (Chapter 3), “Light” (Chapter 4) and “Heat” (Chapter 5), while the other two groups were instructed in traditional expository strategy.
Data were collected before and after this two-months study. Data sources include “digital science inquiry test”, POEI experimental design worksheets, perception questionnaires and interviews. Pre-test and post-test data demonstrated that POE -Inquiry strategy significantly enhanced students’ science inquiry. Data from groups taught with traditional expository strategy only show insignificant increases. However, on the same topic, ANCOVA analysis suggests no significant differences between POE -Inquiry and traditional expository strategy. Students showed better improvement in ”propose questions”, “identify variables”, “plan experimental process”, ”data transformation”, and ” evaluating alternative explanations” after POE -Inquiry instructions. Besides, to sort the step in POEI experiment design activity that makes students feel difficult are: 1.explain experiment result scientifically. 2. make predict reasons. 3. predict results. 4. propose questions. 5. identify variables. 6. plan experimental process. 7. data transformation. Moreover, data collected from questionnaires pointed out that most of the students in POE -Inquiry group prefer POE -Inquiry teaching over traditional expository strategy. Frequently mentioned reasons for this preference include the fun of designing and operating experiments on their own, being encouraged to do logical thinking, and, in short, “a more interesting class”.According to the above results, this research has proposed relevant advices for the present science inquiry teaching in the junior high school and for further studies of related fields.
一、中文部分
丁素雯 (2008)。以探究式教學提升學生探究能力與學習動機之行動研究。國立彰化師範大學科學教育研究所,未出版,彰化市。
尤建捷 (2008)。POE教學策略對於九年級學生學習「凸透鏡成像」概念改變之研究 國立臺灣師範大學科學教育研究所,未出版,臺北市。
王保進 (2009)。中文視窗版SPSS與行為科學研究。臺北市:心理出版社。
白佩宜、許瑛玿 (2011)。探討不同探究式教學法對高一學生科學探究能力成長之影響。 課程與教學,14(3),123-156。
朱健智 (2012)。合作學習融入POE策略對八年級生折射迷思概念改變之研究。國立彰化師範大學科學教育研究所,未出版,彰化市。
吳統雄 (2014年7月)。牛頓與蘋果。檢自 統雄社群大門: http://tx.liberal.ntu.edu.tw/Jx/Methodology/!Newton/newton-apple.htm
巫少岑 (2007)。以序列性POE探究國小科學教師之科學解釋的研究-以「大氣壓力與表面張力」為例。國立臺中教育大學科學應用與推廣學系科學教育碩士班,未出版,臺中市。
李宛修 (2010)。引導式探究實驗對學生學習科學概念成長之研究。國立彰化師範大學物理學系,未出版,彰化市。
李燕文 (2011)。探究四年級低成就學生於POE教學過程中簡單和串聯電路之電路心智模式變化及其異例反應和影響因素。臺北市立教育大學科學教育碩士學位學程,未出版,臺北市。
周孟勳 (2011)。以POE策略設計推理活動探究國小五年級學生之推理思考及其拋射體概念。國立臺中教育大學科學應用與推廣學系科學教育碩士班,未出版,臺中市。
林進材 (1999)。教學研究與發展。台北:五南。
林嘉琦 (2005)。應用POE教學策略探討學習「溶解」單元概念改變之情形。國立高雄師範大學,未出版,高雄市。
邱彥文、黃世傑、王國華 (2002)。國中理化課試行POE教學之個案研究。科學教育,12,53-69。
邱美虹、林世洲、湯偉君、周金城、張榮耀、王靖璇 (2005)。科學創意實驗書。臺北市:洪葉文化。
洪振方 (2010)。思考導向的探究式學習對國二學生學探究能力的影響。科學教育學刊, 18(5),389-415。
洪振方、封中興 (2011)。以「探索-論證-評價」為基礎的探究教學模式在國中自然科之教學成效。科學教育研究與發展季刊,60,1-34。
科技導入科學學習環境TILE研究團隊 (2011年8月)。檢自 科技導入科學學習環境:http://tile.phy.ntnu.edu.tw/index.html
張秀鈴 (2013)。實施5E探究教學模式對九年級學生科學學習動機及科學探究能力表現之研究。國立臺南大學材料科學系碩士班,未出版,台南市。
張春興 (1994)。教育心理學─三化取向的理論與實踐。 台北:東華書局。
張淑惠 (2007)。以探究式教學活動提升國小五年級學生科學探究能力之行動研究。國立屏東大學數理教育研究所,未出版,屏東市。
張綾娟 (2011)。以POE策略設計推理活動探討國小高年級學童的推理思考與滲透作用概念。國立臺中教育大學科學應用與推廣學系科學教育碩士班,未出版,臺中市。
教育部 (2014年7月)。重編國語辭典修訂本網路版。檢自:http://dict.revised.moe.edu.tw/
教育部 (2008)。九年一貫課程綱要。臺北市:教育部。
教育部 (2014)。十二年國民基本教育課程綱要總綱(草案)說明手冊。臺北市:教育部。
教育部與國科會 (2002)。科學教育白皮書。臺北市:教育部。
許良榮 (2005)。序列性 POE 之特色與設計。國教輔導,45(2),6-12。
許良榮、蔣盈姿 (2005)。 以POE策略探究中小學生對物質之「可燃性」的另有概念。科學教育研究與發展季刊,38,17-30。
許良榮、羅佩娟 (2009)。以序列性 POE 探究學生的科學解釋能力: 以「大氣壓力與表面張力」為例。屏東教大科學教育,30,42-55。
郭泓男 (2013)。探討導入科學探究教學於科展培訓對學生科學探究能力之影響。國立臺灣師範大學科學教育所,未出版,臺北市。
郭玲伶 (2011)。POE策略融入磁性手寫板原理學習之研究。國立臺中教育大學科學應用與推廣學系科學教育碩士班,未出版,臺中市。
陳沛瑩 (2004)。以POE教學策略探究國小六年級學童「熱」迷思概念及概念改變之研究。臺北市立師範學院科學教育研究所,未出版,臺北市。
陳柏宇 (2012)。「探究式教學」對「學習環境偏好」及「學習」之影響─以溫度與熱單元為例。臺灣師範大學科學教育研究所,未出版,臺北市。
陳英佳 (2011)。互動式電子白板虛擬實驗教學對國中生學習原子與分子之自我效能及概念理解的影響。高雄師範大學科學教育研究所,未出版,高雄市。
陳裕政 (2012)。國小六年級學生學習動機、科學態度與科學探究能力之相關研究。 國立屏東教育大學數理教育研究所,未出版,屏東市。
曾建城 (2009)。小組論證融入POE教學策略對光學概念改變之研。國立彰化師範大學物理學系,未出版,彰化市。
游岫萱 (2009)。POE教學策略對國小三年級學生科學學習動機之影響。臺北市立教育大學科學教育碩士學位學程,未出版,臺北市。
黃淑卿 (2004)。利用探究教學提昇國一學生科學探究能力之行動研究。彰化師範大學科學教育研究所在職進修專班,未出版,彰化市。
黃瑟芸 (2008)。實施探究教學之行動研究對提升八年級學生科學知識觀與探究能力之影響。國立彰化師範大學科學教育研究所,未出版,彰化市。
黃鈺鳳 (2008)。以POE教學策略探究國小三年級學童的概念改變-以「溶解」單元為例。國立臺北教育大學自然科學教育學系碩士班,未出版,臺北市。
楊宗樺 (2010)。POE教學策略融入互動式電子白板對中學生月相概念學習成效之影響。國立臺灣師範大學生物學系在職進修碩士班,未出版,臺北市。
楊哲棋 (2008)。以POE教學策略進行國小三年級學童有關力學概念之初探研究。臺北市立教育大學自然科學系碩士班,未出版,臺北市。
楊鐘鳴 (2005)。探究式實驗教學與食譜式實驗教學對國二學生探究能力、過程技能、學習成就之影響。國立高雄師範大學科學教育研究所,未出版,高雄市。
劉宏文、張惠博 (2001)。職前物理教師學科教學知能的成長--以合作學習的教學為例。教育研究資訊,43-62。
蔡炳訓 (2007)。利用POE教學策略探究四年級生與七年級生密度概念與浮沈現象學習之研究。高雄師範大學復健諮商研究所,未出版,高雄市。
謝佳穎 (2011)。八年級學生酸鹼鹽與反應速率單元POE教學實施成效之探討。國立彰化師範大學科學教育研究所,未出版,彰化市。
二、英文部分
AAAS. (1989). Project 2061: Science for all Americans. . New York: Oxford University Press.
Alexopoulou, E & Driver, R. (1996). Small-group discussion in physics: Peer interaction modes in pairs and fours. Journal of Research in Science,33, 1009-1114.
Anderson R. D. (2002). Reforming science teaching: What research says about inquiry. Journal of Science Teacher Education, 13(1), 1-12.
Bruce B.C. (2014). Benefits of P.O.E. [On-Line] Available: from http://www.lis.uiuc.edu/~chip/pubs/inquiry/POE/POEbenefits.shtml
Bybee R.W. (2000). Teaching science as inquiry. In J. Minstrell, & E. van Zee (Eds.), Inquiring into inquiry learning and teaching in science (pp. 20-46). Washington, DC: American Association for the Advancement of Science.
Champagne, A. B., Klopfer L. E. & Anderson J. H. (1980). Factors Influencing the Learning of Classical Mechanics. American Journal of Physics,48(12),1074-79.
Crossland J. (1998). Teaching for progression in experimental and investigative science. Primary Science Review, 53, 18-20.
Oregon Department of Education: Scientific Inquiry Test Scoring Guide. http://science.www.gresham.k12.or.us/modules/groups/homepagefiles/gwp/1597670/1903222/File/Sc_Inq_Sc_Gde_HS_Eng.pdf
Frazee B. M., & Rudnitski R. A. (1995). Integrated teaching methods : theory, classroom applications, and field-based connections. London & Boston : Delmar Publishers. .
Fred M, Goldberg., & Lillian C, McDermott. (1987). An investigation of student understanding of the real image formed by a converging lens or concave mirror. Physics Education Group, Department of Physics FM-15.University of Wachington, Seattle.
Furtak, E.M. (2006). The problem with answers. An exploration of guided scientific inquiry teaching. Science Education, 90, 453-467.
Gibson, H. L., & Chase, C. (2002). Lingitudinal impact of an inquiry-based science program on middle school students’ attitudes toward science. Science Education, 86, 693-705.
Goldberg, F. M., & McDermott, L. C. (1986). Student difficulties in understanding image formation by a plane mirror. The Physics Teacher, 24(11), 472-480.
Goldsworthy, A & Feasey, R. (1997). Making sence of primary scienc investigation. Hatfield:Association for Science Education.
Gunstone, R F, & White, R. T. (1981). Understanding gravity. Science Education, 65(3), 291-299.
Herron, M. D. (1971). The nature of science inquiry. School Review, 79(2), 171-212.
Kucukozer, H. (2008). The effects of 3D computer modeling on conceptual change about seasons and phases of the Moon. Physics Education, 43(6), 632-636.
Liew, C. W. & Treagust, D. F. (1998). The Effectiveness of Predict- Observe-Explain Tasks in Diagnosing Students' Understanding of Science and in Identifying Their Levels of Achievement. . (ERIC Documents Reproduction Service No. ED420715).
Mthembu, Z. (2001). Using the predict-observe-explain technique to enhance the students' understanding of chemical reactions (Short report on pilot study). Paper presented at the annual meeting of the Australian association for research in education., ISSN: 1324-9339.
National Research Council. (1996). National science education standars. Washington, DC: National Academic Press.
National Research Council. (2000). Inquiry and the national science education standards. Washington, DC: National Academic Press.
OECD. (2000). Measuring student knowledge and skills: The 2000 PISA assessment of reading, mathematical and scientific literacy. Paris: OECD.
OECD. (2006). Assessing scientific, reading and mathematial literacy: A framework for PISA 2006. Paris: OECD.
Oliva, P. (1992). Developing the Curriculum (3rd. ed.). New York: Harper Collins.
Ruiz-Primo, M. A., Li, M., Tsai, S. P., & Schneider, J. (2010). Testing one premise of scientific inquiry in science classrooms: Examining students' scientific explanations and student learning. Journal of Research in Science Teaching, 47(5), 583-608.
Russell, D. W., Lucas, K. B. & McRobbie, C. J. (2003). The role of the microcomputer-based laboratory display in supporting the construction of new understandings in kinematics. Research in Science Education, 33(2), 217-243.
Songer, N. B., & Ho, P. S. (2005). Guiding the "explain": A modified learning cycle approach towards evidence on the development of scientific explanations. Paper presented at the Annual Meeting of the American Education Research Association, Montreal, Canada.
Stear, H, Goodrum, D, & Hacking, M. (1998). High school laboratory work in Western Australia: Openness to inquiry. Research In Science Education, 28(2), 219-228.
Tjosovold, D. & Marino, P. M. . (1977). The effect of cooperation and competition of student reactions to inquiry and didactic science teaching. Journal of Research in Science Teaching, 14(4), 281-288.
White, R., & Gunstone, R. F. (1992). Prediction-observation-explanation. In R. White & R. F. Gustone, Probing Understanding. London: The Falmer Press.
White, R.T. (1996). The Link between the Laboratory and Learning. International Journal of Science Education,18(7), 761-774.
Wilson, C. D., Taylor, J. A., Kowalski, S. M., & Carlson, J. (2010). The relative effects and equity of inquiry-based and commonplace science teaching on students’knowledge, reasoning, and argumentation. Journal of Research in Science Teaching, 47(3), 276-301.
Youth Science Canada. (2013). Smarter science. [On-Line] http://smarterscience.youthscience.ca/peoe-steps