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研究生: 李碧齡
論文名稱: 數位化視訊器材結合顯微鏡的教學方式對國一學生學習生物之影響
指導教授: 邱美虹
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: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 154
中文關鍵詞: 數位化視訊器材實驗教學顯微鏡
論文種類: 學術論文
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  • 本研究的主要目的為在國中一年級的生物實驗課進行以數位化視訊器材結合顯微鏡的教學方式對學生在認知、技能和情意方面的影響。本研究採準實驗研究法,研究對象共計47名學生。實驗組班級在「植物細胞的觀察」、「血液流動的觀察」、「紅血球細胞的觀察」和「花、果實、種子和花粉管萌發的觀察」四個實驗單元以數位化視訊器材結合顯微鏡進行教學。在學生自行操作顯微鏡進行觀察之前,先將本實驗單元所要觀察的目標物在顯微鏡視野下的影像投影到電視螢幕上,讓學生先看到所要觀察的目標物後再自行操作顯微鏡進行觀察;而對照組班級則採傳統實驗教學。研究工具和蒐集資料的的方法計操作複式顯微鏡進行觀察實驗單元教材、生物實驗成就測驗、玻片標本製作和顯微鏡操作項目檢核表、顯微鏡操作檢核錄影資料、對生物學的態度量表、學習顯微鏡相關實驗單元之感受問卷、對數位化視訊器材結合顯微鏡的教學方式感受問卷和晤談。本研究在施以前測後即進行五節課的實驗教學,教學後進行後測,並於教學後四週
    進行延宕測驗。資料分析方面則採用成對樣本及獨立樣本T檢定和共變數分析。研究結果如下:
    一、認知方面:
    (一)實驗組在花、果實、種子和花粉管萌發的觀察實驗單元、複式顯微鏡的構造與功能及生物實驗成就測驗總分後測顯著地優於對照組。
    二、技能方面:
    (一)實驗組在玻片標本製作的能力不會較對照組差。
    (二)實驗組在複式顯微鏡操作的能力不會較對照組差。
    三、情意方面:
    (一)兩組在對生物學的態度並無顯著差異。
    (二)兩組對各實驗單元內容的喜好程度、難易感受和對各實驗單元活動單的喜好程度均未達到統計上的顯著差異。但兩組對四個實驗單元內容喜好程度的排序和難易感受程度的排序則不同。另外,兩組對四個實驗單元內容的印象深刻程度也不同。
    (三)實驗組對數位化視訊器材結合顯微鏡的教學方式表現出較正向的肯定態度。

    Abstract
    The main purpose of this study is to understand the effect of the pedagogy combining digital video equipments and the use of a microscope upon the aspects of cognition, skill and sentiment of seventh graders of a junior high school during their biological experiment classes. A quasi-experimental method was used in this study. Forty seven 7th graders In the four experiment modules of “The observation of vegetable cells”, “The observation of red blood cells”, “The observation of the blood flow” and “The germination observation of flowers, fruits, seeds and pollen tubes”, the classes of the experiment group were having the pedagogy combining digital video equipments and the use of a microscope. Before the students start their observation by operating microscopes by themselves, the vision images of the objectives for observation under microscopic field in this experiment module were projected to the TV screen to let them see the objectives for observation, followed by their own operation for observation. On the other hand, the traditional experiment teaching was adapted in the classes of the control group. The research tools and the methods to collect information included experiment module materials for the operation of a compound microscope for observation, accomplishment tests of biological experiments, verification tables of slide specimen preparation and operational items of microscope, video recorded information of the operational verification of microscope, the attitude evaluation table for biology, the questionnaire of the awareness of learning the relative experiment modules of microscope, the questionnaire of the awareness of the pedagogy combining digital video equipments and the use of a microscope and the meeting with talk. In this study, the experiment teaching of 5 classes was performed after the prior tests, and the posterior tests were carried out after the teaching. In addition, 4 weeks after the teaching, the retention tests were fulfilled. For data analysis, paired samples and independent samples t-test are used to afford the research results
    as the following:
    I. In the part of cognition:
    (1) The performance of the posterior tests of the experiment group for the experiment module of the germination observation of flowers, fruits, seeds and pollen tubes and the gross scoring of the accomplishment tests of biological experiment is remarkably greater than that of the control group.
    II. In the part of skill:
    (1) The ability of the experiment group to prepare slide specimens is not worse than that of the control group.
    (2) The ability of the experiment group to operate compound microscope is not worse than that of the control group.
    III. In the part of sentiment:
    (1) There is no obvious difference between the attitudes of the two groups for learning biology.
    (2) There is no statistically obvious difference between the two groups for the favor degrees of and the difficulty awareness of the contents of each experiment module, and the favor degrees of the activity sheets of each experiment module. However, the sorts of the favor degrees and the difficulty awareness degree of the two groups for the contents of the four experiment modules are different. In addition, the impressiveness degrees of the two groups for the contents of the four experiment modules are also various.
    (3) The experiment group took a more positive and undoubtedly attitude toward the pedagogy combining digital video equipments and the use of a microscope.

    目 錄 第壹章 緒論…………………………………………………………………………………1  第一節 研究背景與動機………………………………………………………………1 第二節 研究目的與研究問題…………………………………………………………3 第三節 名詞釋義………………………………………………………………………4 第貳章 文獻探討……………………………………………………………………………6 第一節 資訊融入教學…………………………………………………………………6 第二節 國中學生對生物學的態度……………………………………………………8 第三節 實驗教學………………………………………………………………………9 第四節 國中學生對於顯微鏡相關概念的形成與迷失…………………………….12 第五節 顯微鏡視訊於教學上的使用……………………………………………….13 第參章 研究方法………………………………………………………………………….15 第一節 研究對象…………………………………………………………………….15 第二節 研究工具…………………………………………………………………….16 第三節 研究流程……… ……………………………………………………………24 第肆章 結果分析與討論………………………………………………………………….32 第一節 生物實驗成就測驗………………………………………………………….32 第二節 實驗操作能力分析………………………………………………………….62 第三節 對生物學的態度分析……………………………………………………….80 第四節 對實驗課的感受…………………………………………………………….82 第五節 綜合討論…………………………………………………………………….97 第伍章 結論與建議……………………………………………………………………….99 第一節 結論 ………………………………………………………………………..99 第二節 建議………………………………………………………………………..102 Ⅰ 參考文獻……………………………………………………………………………………104 中文部分………………………………………………………………………………104 英文部分………………………………………………………………………………106 附錄…………………………………………………………………………………………109 Ⅱ 表 次 表3-2-1 康軒版和南一版自然與生活科技領域與顯微鏡相關的教學單元………….17 表3-2-2 後測題本單元名稱…………………………………………………………….19 表4-1-1 兩組學生各單元及各單元總分的前、後測成績進行成對樣本T 檢定之結果……………………………………………………………………33 表4-1-2 兩組學生在各單元及各單元總分後測表現的差異分析…………………….34 表4-1-3 兩組學生各單元及各單元總分的前測、延宕測驗成績進行成對 樣本T檢定之結果……………………………………………………………35 表4-1-4 兩組學生各教學目標層次試題的前測、後測成績進行成對樣本 T檢定之結果…………………………………………………………………36 表4-1-5 兩組學生在「實驗學習成就後測」表現的差異分析……………………….36 表4-1-6 兩組學生各教學目標層次試題的後測、延宕測驗成績進行成對 樣本T檢定之結………………………………………………………………37 表4-1-7 實驗組學生在「植物細胞的觀察」單元學習成就測驗項目分析表…………43 表4-1-8 對照組學生在「植物細胞的觀察」單元學習成就測驗項目分析表…………44 表4-1-9 兩組學生在「植物細胞的觀察」單元的迷思概念及人數百分比……………45 表4-1-10 實驗組學生在「血液流動的觀察」單元學習成就測驗項目分析表…………48 表4-1-11 對照組學生在「血液流動的觀察」單元學習成就測驗項目分析表…………49 表4-1-12 兩組學生在「血液流動的觀察」單元的迷思概念及人數百分比…………….50 表4-1-13 實驗組學生在「紅血球細胞的觀察」單元學習成就測驗項目分析表………53 表4-1-14 對照組學生在「紅血球細胞的觀察」單元學習成就測驗項目分析表………54 表4-1-15 兩組學生在「紅血球細胞的觀察」單元的迷思概念及人數百分比…………55 表4-1-16 實驗組學生在「花、果實、種子和花粉管萌發的觀察」單元學習 成就測驗項目分析表……………………………………………………….57 表4-1-17 對照組學生在「花、果實、種子和花粉管萌發的觀察」單元學習 成就測驗項目分析表……………………………………………………….58 表4-1-18 兩組學生在「紅血球細胞的觀察」單元的迷思概念及人數百分比…………59 表4-1-19 實驗組學生在「複式顯微鏡的構造與功能」單元學習成就測驗項 目分析表………………………………………………………………………61 表4-1-20 對照組學生在「複式顯微鏡的構造與功能」單元學習成就測驗項目 分析表………………………………………………………………………….61 Ⅲ 表4-2-1 兩組學生實作測驗的前、後測成績進行成對樣本T檢定之結果………….62 表4-2-2 兩組學生在「各種實驗操作能力後測」表現的差異分析…………………….63 表4-2-3 兩組學生實作測驗中各檢核項目的前、後測成績進行成對樣本T檢 定之結果…………………………………………………………………….66 表4-2-4 兩組學生實作測驗中各檢核項目成績進行差異性分析之結果…………….68 表4-2-5 兩組學生在「玻片標本製作」檢核項目前、後測中各種動作出現的 人數(百分比)及進步率………………………………………………….71 表4-2-6 兩組學生在「顯微鏡低倍率操作」檢核項目前、後測中各種動作出 現的人數(百分比)及進步率…………………………………………….74 表4-2-7 兩組學生在「顯微鏡高倍率操作」檢核項目前、後測中各種動作出 現的人數(百分比)及進步率………………………………………………76 表4-2-8 兩組學生在玻片標本製作和顯微鏡操作檢核項目後測的通過率………….78 表4-2-9 兩組學生在玻片標本製作和顯微鏡操作檢核項目後測中不正確動作 或實作結果不理想的情形的人數(百分比)………………………………79 表4-3-1 兩組學生對生物學的態度量表得分進行獨立樣本T檢定之結果………….81 表4-4-1 兩組學生對各實驗單元的喜好情形得分進行獨立樣本T檢定之結果…….83 表4-4-2 兩組學生對各實驗單元喜好情形的原因…………………………………….84 表4-4-3 兩組學生對各實驗單元難易感受得分進行獨立樣本T檢定之結果……….86 表4-4-4 兩組學生對各實驗單元難易感受的原因…………………………………….87 表4-4-5 兩組學生對各實驗單元的印象深刻程度進行獨立樣本T檢定的結果…….89 表4-4-6 兩組學生對實驗單元活動單的喜好情形人數統計表……………………….89 表4-4-7 兩組學生對實驗單元所設計之活動單的喜好情形獨立樣本T檢定之 比較………………………………………………………………………….90 表4-4-8 兩組學生對實驗單元所設計之活動單的意見……………………………….90 表4-4-9 將數位化視訊器材結合顯微鏡的教學方式可以幫助他學習得更好的 原因………………………………………………………………………….92 表4-4-10 對數位化視訊器材結合顯微鏡教學方式喜歡或有點喜歡也有點不喜 歡的原因…………………………………………………………………….93 表4-4-11 沒有將數位化視訊器材結合顯微鏡,讓小組自行操作顯微鏡進行觀 察會有困難的原因………………………………………………………….94 表4-4-12 數位化視訊器材結合顯微鏡教學方式前、後,學生對利用顯微鏡觀 察實驗的喜好情形進行成對樣本T檢定之結果………………………….95 Ⅳ 表4-4-13 教學前、後,學生對利用顯微鏡觀察實驗的喜好程度和原因……………..95 表4-4-14 學生希望教師繼續將數位化視訊器材結合顯微鏡,讓同學先知道 要觀察的目標物後,再讓各組自行操作複式顯微鏡進行觀察教 學方式的原因……………………………………………………………….95 Ⅴ 圖 次 圖1-3-1 數位化視訊器材和顯微鏡………………………………………………………4 圖1-3-2 洋蔥的表皮細胞(單元一)……………………………………………………5 圖1-3-3 水蘊草的葉片細胞(單元一)…………………………………………………5 圖1-3-4 魚尾鰭內的血管(單元二)……………………………………………………5 圖1-3-5 電視螢幕上的洋蔥表皮細胞……………………………………………………5 圖1-3-6 青蛙的紅血球(單元三)…………………………………………………………5 圖1-3-7 非洲鳳仙花的花粉和所萌發的花粉管(單元四)……………………………5 圖3-3-1 落地生根葉的下表皮玻片標本……………………………………………….26 圖3-3-2 落地生根葉子玻片標本……………………………………………………….26 圖3-3-3 落地生根葉柄玻片標本……………………………………………………….26 圖3-3-4 落地生根葉的下表皮細胞 …………………………………………………..26 圖3-3-5 落地生根的葉子…..………………………………………………………….26 圖3-3-6 落地生根的葉柄..…………………………………………………………….26 圖3-3-7 落地生根葉子玻片標本……………………………………………………….26 圖3-3-8 落地生根葉的表皮細胞……………………………………………………….26 圖3-3-9 落地生根葉的表皮細胞……………………………………………………….26 圖3-3-10 教師利用數位化視訊器材進行教學………………………………………….28 圖3-3-11 教師示範如何取下洋蔥的表皮細胞………………………………………….28 圖3-3-12 學生觀察植物細胞的情形…………………………………………………….28 圖3-3-13 教師與學生一同討論活動單中的內容……………………………………….28 圖3-3-14 本研究流程圖………………………………………………………………….33 圖4-4-1 兩組學生對各實驗單元的喜好程度………………………………………….82 圖4-4-2 兩組學生對各實驗單元的難易感受程度…………………………………….85 圖4-4-3 兩組學生對各實驗單元印象深刻的程度…………………………………….88 圖4-4-4 實驗組學生進入國中之前使用複式顯微鏡的情形………………………….91 圖4-4-5 教師將數位化視訊器材結合顯微鏡使用的教學方式,對學生學習 的幫助情形…………………………………………………………………….91 圖4-4-6 學生對先知道要觀察的目標物後,再讓各組自行操作顯微鏡進行 觀察教學方式的喜好程度…………………………………………………….92 Ⅵ 圖4-4-7 沒有對將數位化視訊器材結合顯微鏡使用,讓小組自行操作顯微 鏡進行觀察是否造成困難的人數統計表………………………………….93 圖4-4-8 將數位化視訊器材結合顯微鏡使用的教學方式之前和之後,學生 對利用顯微鏡觀察的喜好程度…………………………………………….94 圖4-4-9 以後再有使用顯微鏡的課程,是否希望生物老師將數位化視訊器 材結合顯微鏡使用,讓同學先知道要觀察的目標物後,再讓各 組自行操作複式顯微鏡進行觀察………………………………………….95 Ⅶ 附錄次 附錄一 單元一:植物細胞的觀察活動單…………………………………………109 附錄二 單元二:血液流動的觀察活動單…………………………………………111 附錄三 單元三:紅血球細胞的觀察活動單………………………………………113 附錄四 單元四:花、果實、種子和花粉管萌發的觀察活動單…………………115 附錄五 實驗學習成就測驗預試結果……………………………………………..117 附錄六 後測題本……………………………………………………………………119 附錄七 實驗成就測驗雙向細目表…………………………………………………125 附錄八 玻片標本製作項目檢核表…………………………………………………126 附錄九 顯微鏡低倍率操作項目檢核表……………………………………………127 附錄十 顯微鏡高倍率操作項目檢核表……………………………………………128 附錄十一 學習顯微鏡相關實驗單元之感受問卷……………………………………129 附錄十二 對數位化視訊器材結合顯微鏡的教學方式感受問卷……………………132 附錄十三 對生物學的態度量表………………………………………………………136 附錄十四 晤談問題(實驗組)………………………………………………………139 附錄十五 晤談問題(對照組)………………………………………………………141 附錄十六 數位化視訊器材結合顯微鏡的教學方式教學流程………………………143 附錄十七 實驗組學生實驗單元一「植物細胞的觀察」活動單……………………147 附錄十八 對照組學生實驗單元一「植物細胞的觀察」活動單……………………148 附錄十九 實驗組學生實驗單元二「血液流動的觀察」活動單……………………149 附錄二十 對照組學生實驗單元二「血液流動的觀察」活動單……………………150 附錄二十一 實驗組學生實驗單元三「紅血球細胞的觀察」活動單…………………151 附錄二十二 對照組學生實驗單元三「紅血球細胞的觀察」活動單…………………152 附錄二十三 實驗組學生實驗單元四「花、果實、種子和花粉管萌發的觀察」 活動單………………………………………………………………………153 附錄二十四 對照組學生實驗單元四「花、果實、種子和花粉管萌發的觀察」 活動單………………………………………………………………………154 Ⅸ

    參考文獻
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