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研究生：	王士文 Shin-Wen Wang
論文名稱：	探究不同電腦模擬使用情境對概念學習的影響：以七年級遺傳單元為例
指導教授：	吳心楷 Wu, Hsin-Kai
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：	2009
畢業學年度：	97
語文別：	中文
論文頁數：	147
中文關鍵詞：	教學取向、電腦模擬軟體、另有概念
英文關鍵詞：	teaching approach, computer simulation software, alternative conception
論文種類：	學術論文
相關次數：	點閱：185 下載：37
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本研究針對在國中七年級自然與生活科技課程中「遺傳」的學習單元，分別探討不同教學取向中不同學習成就學生，進行電腦模擬軟體的學習，對概念學習過程、感受程度和對話量的差異。本研究對象共145人，分兩組教學，「教師展示教學」組72人，「學生自控操作學習」組73人，在電腦教室中兩人一組使用一台電腦。研究工具包括：遺傳學成就測驗、遺傳概念二階式診斷測驗、資訊融入教學感受問卷和電腦側錄等工具。
根據雙因子變異數分析（三次測驗 × 教學取向）的結果發現，兩組（展示組和操作組）學生在後測和延宕後測的組內表現都有進步，且達到顯著差異，但是組間比較沒有顯著差異，顯示兩種教學取向皆可使學生達到學習效益。進一步分析概念類型發現，操作組的教學取向對學生學習遺傳概念幫助較大。在後測和延宕後測中，兩組（展示組和操作組）的高成就和中成就學生都有顯著進步，展示組的低成就學生在延宕後測分數表現比後測退步，顯示展示組教學取向對低成就學生的記憶保留幫助較少。
兩組學生對資訊融入教學的感受都持有正向看法，根據雙因子變異數分析（感受程度 × 教學取向），發現兩者在學生成就表現間沒有交互作用，顯示正向的感受不一定讓學生對概念的理解較有幫助。在學生對話表現上發現，操作組比展示組專心於探究學習單上的問題，有助於概念改變；展示組的低成就學生課外話題較多，影響學習的效益。

This research focuses on the “Genetics” lesson unit of a Nature Science course in the 7th grade of the junior high school level. The student achievements in different groups with different teaching approaches are measured in the same computer simulation software comparing the differences in concept development, attitude, and dialogue analysis. There are 145 objects divided into two groups of different teaching approaches. The group with teacher demonstration has 72 students while the group with self- navigation has 73 students. A team of two students uses a computer in the computer classroom. The research tools are: A genetics achievement test, a two-tier genetics concept diagnostic test, a survey of information-integrated reaction in attitude toward teaching, and computerized recording of navigations and actions taken by the objects, etc.
The results of two-coefficient variance analysis (test and teaching approach) indicate that the two groups, i.e., the teacher-demonstration group and the self-navigation group, progress well and achieve with significance difference in post test and retention test within the group. However, there is no significant difference between the two groups. This shows that the two teaching approaches enable the students to learn genetics to achieve their potential. However, in further analysis of the concept categories, the approach of self-navigation helps students more in learning genetics concepts. In the post test and retention test, the high-achieving and middle-achieving students in both groups appear to have made significant progress. The low-achieving students in the teacher-demonstration group have lower scores in the retention test than in the post test. This shows that the teacher-demonstration approach does not help the low-achieving students as much in memory retention.
Both groups have positive attitude toward the teaching with information integration. The results of two-coefficient variance analysis (degree of reaction in attitude and teaching approach) indicate that there are no interactions between the two coefficients in terms of student achievements and thus show that positive reactions in attitude do not necessarily translate into understanding of concepts. In terms of the behaviors in student dialogue, it has been found that the students in the self-navigation group pay more attention to probing of the questions that are in the lesson plan and hence are better off in changing their genetics concepts. Low-achieving students in the teacher-demonstration group tend to deviate outside the lesson plan in their discussion dialogue, thus have their performance affected.

目錄
第壹章 緒論..................................................................................................................1
    第一節 研究動機與重要性..................................................................................1
    第二節 研究目的與研究問題..............................................................................3
    第三節 名詞解釋..................................................................................................3
    第四節 研究範圍與限制......................................................................................5
第貳章 文獻探討..........................................................................................................6
    第一節 國中遺傳概念的探討..............................................................................6
    第二節 遺傳學的另有概念與教學建議............................................................10
    第三節 電腦模擬軟體........................................................................................21
    第四節 教學取向................................................................................................29
第參章 研究方法........................................................................................................35
    第一節 研究流程................................................................................................35
    第二節 研究對象................................................................................................37
    第三節 研究課程設計........................................................................................39
    第四節 資料的收集與分析................................................................................49
第肆章 研究結果....................................................................................................... 58
    第一節 遺傳成就測驗之表現............................................................................58
    第二節 二階式概念診斷測驗之表現................................................................73
    第三節 資訊融入教學感受問卷之表現............................................................91
    第四節 小組對話分析......................................................................................100
第伍章 結論與建議..................................................................................................110
    第一節 結論......................................................................................................110
    第二節 討論......................................................................................................114
    第三節 建議......................................................................................................117
參考文獻....................................................................................................................120
    一、中文部分......................................................................................................120
    二、西文部份......................................................................................................122
附錄一 教案與教學流程設計..................................................................................125
附錄二 遺傳學成就測驗..........................................................................................137
附錄三 遺傳成就測驗試題的項目分析..................................................................141
附錄四 遺傳概念二階式診斷測驗授權書..............................................................142
附錄五 小恐龍電腦模擬軟體使用感受問卷..........................................................143
附錄六 二階式診斷測驗的概念分類......................................................................145
附錄七 遺傳成就測驗分題的前後測差異檢定......................................................147

圖次
圖3-1-1 研究流程圖...................................................................................................36
圖3-3-1 性狀與染色體間的關係...............................................................................42
圖3-3-2 探索的題型一...............................................................................................44
圖3-3-3 父親龍和母親龍的性狀表現.......................................................................44
圖3-3-4 親代細胞內的遺傳因子型式.......................................................................45
圖3-3-5 母親龍產生的生殖細胞...............................................................................45
圖3-3-6 探索的題型二...............................................................................................46
圖3-3-7 概念（名詞）引入的題型...............................................................................46
圖3-3-8 概念應用的題型...........................................................................................47
圖3-4-1 遺傳概念二階式診斷試題B2......................................................................51
圖3-4-2 側錄軟體Camtasia.......................................................................................52
圖4-1-1 展示組學生在前、後測和延宕後測的各題答對率.....................................61
圖4-1-2 操作組學生在前、後測和延宕後測的各題答對率.....................................65
圖4-1-3 兩組在後測和延宕後測答對率差值百分比...............................................69
圖4-1-4a 展示組的高中低成就學生進步分數.........................................................71
圖4-1-4b 操作組的高中低成就學生進步分數.........................................................71
圖4-2-1 二階式診斷測驗前測各題答對率...............................................................75
圖4-3-1 學生70337的建議........................................................................................93
圖4-3-2 學生70908的建議........................................................................................95
圖4-3-3 學生對電腦模擬軟體的看法.......................................................................96
圖4-3-4 學生70302的建議........................................................................................97
圖4-3-5 學生70307和70834的建議.........................................................................97
圖4-3-6 學生70325的建議........................................................................................98
圖4-3-7 學生70323的建議........................................................................................98
圖4-3-8 學生對電腦模擬軟體的看法.......................................................................99
圖4-3-9 學生70432的建議..................................................................................... 100
圖4-3-10 學生70413的建議................................................................................... 100
圖4-4-1 兩組學生在活動類型的差異.....................................................................101
圖4-4-2 兩組學生在互動型式的差異.....................................................................103
圖4-4-3 兩組學生在對話內容的差異.....................................................................104
圖4-4-4 展示組小組間活動類型.............................................................................106
圖4-4-5 展示組小組間互動型式.............................................................................107
圖4-4-6 操作組小組間活動類型.............................................................................108
圖4-4-7 操作組小組間互動型式.............................................................................109

表次
表2-2-1 遺傳主概念、次概念、命題陳述和另有概念的統整...................................18
表2-4-1 兩種教學取向的比較...................................................................................31
表3-2-1 各班被觀察學生的分組與生物科成就表現...............................................38
表3-3-1 每堂課的教學內容和概念範圍...................................................................40
表3-3-2 操作組第二節課教案...................................................................................43
表3-3-3 展示組第二節課教案...................................................................................48
表3-4-1 兩份測驗的雙向細目表...............................................................................50
表3-4-2 分析概念類型的編碼表...............................................................................53
表3-4-3 分析學生活動的編碼表...............................................................................55
表3-4-4 研究問題與資料分析方法...........................................................................57
表4-1-1 教學取向和成就測驗的雙因子混合設計變異數分析...............................59
表4-1-2 單純主要效果檢定結果的變異數分析摘要表...........................................59
表4-1-3 兩組在有顯著差異的題號...........................................................................62
表4-1-4 展示組後測無顯著進步試題的概念分類...................................................63
表4-1-5 操作組後測無顯著進步試題的概念分類...................................................66
表4-1-6 操作組延宕後測顯著進步試題的概念分類...............................................67
表4-1-7 高中低成就學生在前測、後測和延宕後測平均分數.................................71
表4-1-8 進步分數在學習成就與教學取向的分析結果...........................................72
表4-1-9 低中高成就組的事後比較...........................................................................72
表4-2-1 教學取向和二階式測驗的雙因子混合設計變異數分析...........................73
表4-2-2 單純主要效果檢定結果的變異數分析摘要表...........................................74
表4-2-3  B7的學生概念分類次數表........................................................................81
表4-2-4  B8的學生概念分類次數表........................................................................81
表4-2-5  B10的學生概念分類次數表......................................................................82
表4-2-6  B16的學生概念分類次數表......................................................................82
表4-2-7  B17的學生概念分類次數表......................................................................83
表4-2-8  B1的學生概念分類次數表........................................................................83
表4-2-9  B2的學生概念分類次數表........................................................................84
表4-2-10  B3的學生概念分類次數表......................................................................84
表4-2-11  B4的學生概念分類次數表......................................................................85
表4-2-12  B9的學生概念分類次數表......................................................................85
表4-2-13  B6的學生概念分類次數表......................................................................86
表4-2-14  B11的學生概念分類次數表....................................................................86
表4-2-15  B5的學生概念分類次數表......................................................................87
表4-2-16  B13的學生概念分類次數表....................................................................88
表4-2-17  B15的學生概念分類次數表....................................................................88
表4-2-18  B12的學生概念分類次數表....................................................................89
表4-2-19  B14的學生概念分類次數表....................................................................89
表4-2-20 展示組和操作組在後測及延宕後測退步的題號.....................................90
表4-3-1 兩組間感受問卷的差異...............................................................................91
表4-3-2 兩組間的平均值差異...................................................................................92
表4-3-3 展示組不同成就間有顯著差異的題型.......................................................92
表4-3-4 操作組不同成就間有顯著差異的題型.......................................................95
表4-3-5 感受分組與教學取向間的分析...................................................................96
表4-4-1 兩組學生在活動類型的差異.....................................................................101
表4-4-2 兩組學生在互動型式類型的差異.............................................................103
表4-4-3 兩組學生在對話內容的差異.....................................................................104
                                

一、中文部份：
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二、西文部份：
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