臺灣博碩士論文加值系統

本研究之目的旨在探討國小高年級學生於科學寫作中融入論證，以科學繪本「魔法校車-聰明亮點子-光的秘密」內容和科學性議題「光的行進」為議題，進行科學寫作的論證能力、概念理解。
研究方法採質性研究。研究對象為北部地區某國小高年級一班25位學生。寫作論證過程共有四項活動，分別為學生在繪本中、同儕間、探究活動和啟發式科學寫作的寫作活動，每週兩堂課八十分鐘，共計十二週。寫作論證的活動前後以「概念評測工具」施測。資料收集學生在繪本中、同儕間、探究活動及啟發式科學寫作時的寫作內容、概念評測工具的問答組合以及晤談的逐字稿。資料分析依研究目的區分為二部份，論證能力部份以「Toulmin論證模式」（Toulmin Argumentation System, TAS）分析論證要素並並參酌Osborne, Erduran 與 Simon(2004)和Venille與Dawson (2010)之論證分級標準後訂出本研究之論證分級標準以判定學童的論證能力。資訊判準為釐清學生將搜尋的資訊和自己想法比較的類型，研究者透過收集的資料分類為七個類型。概念理解部份採Hogan與FisherKeller (1996)之「學生敘述與專家命題敘述比較表」酌予修改以判定學生概念理解程度。由研究者與另一位具論證背景的科教碩士生進行檢核要素分析及能力分析的一致性，論證要素分析總計876個片段，一致性為92.6％。概念理解分析總計422個片段，一致性為92.9％。
研究結果發現：整體而言；在論證要素方面：學生第二次對科學繪本內容寫作論證，學生在論點上都是以主張、資料為主，要素「理由」在第二次對科學繪本內容寫作論證和啟發式科學寫作兩項活動中排名第三，但在對同儕論點寫作論證和探究活動寫作論證兩項活動中則是「反駁」排名第三。在資料論述上以對同儕論點寫作論證時高於其它活動，發現學生在對同儕論點進行寫作論證時，提出較多的資料支持論點。而在理由的論述上則以第二次探究活動為多，要素「支持」為學生在探究活動的論述裡較能被發現用來支持主張。從整體來看，從主張、資料為主而修飾、支持較少而言，學生於前述四項活動中進行論證的表現屬於以主張、資料支持的反駁論述，僅在探究活動時，提出反駁和理由的比率有增加。在論證能力方面：層級一、二於第一次同儕間論點寫作論證中所佔比例較高，層級三於第三次同儕間論點寫作論證中所佔比例較高、層級四於第二次探究活動寫作論證中所佔比例較高、層級五於第四次同儕間論點寫作論證中所佔比例較高。以層級一、二主要於第一次同儕間論點寫作論證中較高，而層級四於第二次探究活動寫作論證、層級五於第三次同儕間論點寫作論證所佔比例較高來說。資訊判準方面：學生認為網路資料和自己的想法衝突，而書本的資料則和自己的想法相似。另外在資訊與個人的想法比較上，多舉出資料和個人想法的差異，但未解釋原因。在概念理解方面：學生聚焦三個核心概念，分別為「光的反射」、「光的行進狀態」、「光的規律反射」。學生於「光的行進狀態」易產生概念理解「提昇」。在「光的反射」易發生概念理解「未提昇」及「不變」。
教學實務與未來研究建議：在教學實務上，於論證要素，對寫作單妥適的安排設計，並以引導的空格或提示加強要素的練習；於論證能力，以寫作論證融入同儕間、探究活動和科學繪本的方式，促進學生論證能力；於概念理解，藉由同儕相互論證的方式，促進學生在光學概念上的理解。在未來研究上，於寫作論證能力，針對學生如何使用支持、修飾等要素來精緻論述進行相關的研究，或設計引導學生使用支持、修飾等要素進行論證的鷹架；於概念理解，針對本研究未聚焦概念進行研究；於資訊搜尋和判準，以更多元的媒介促進學生搜尋資訊和對資訊判準的能力。

The purpose of this study was to explore the argumentation ability and conceptual understanding of 25 upper graders in a northern elementary school. With Argumentation Integrated Scientific Writing about the contents of the science picture book, magic school bus gets a bright Idea with “path of light” as the scientific issue.
This research was a qualitative study. The written argumentation process comprised four activities: in the picture book, during peer and science inquiry, and in science writing heuristic, respectively, with two 80-minute classes taught per week for 12 weeks in total. The concept assessment tool that was used for test before and after the written argumentation activities. Collected data included the students’ writing contents in the picture book, during peer and science inquiry and in science writing heuristic, question and answer combinations of the concept assessment tool, and verbatim transcripts of interviews. Data analysis comprised two parts. The argumentation ability was determined through the Toulmin Argumentation System (TAS) that analyzed argumentation elements and the argumentation classification criteria developed in this study with reference to Osborne, Erduran, and Simon (2004) and Venille and Dawson (2010) classification criteria. For determining the accuracy of information and to clarify the type of comparison done by the students on the searched information and their ideas, the researcher classify the collected data into seven types. On the other hand, Hogan and FisherKeller (1996) compare students’ descriptions to expert proposition statements table was modified and used to determine the students' conceptual understanding. The researcher and a master in science education with experience in argumentation checked the consistency of the element analysis and the ability analysis. The consistency was 92.6% for the total of 876 segments in the argumentation element analysis. It was 92.9% for the total of 422 segments in the conceptual understanding analysis.
Results of the study: Generally speaking, as far as the argumentation elements are concerned, the second written argumentation of the students toward contents of the Science Picture Book mainly featured claims and data. The element “Warrant” ranked third in the two activities, the second written argumentation toward contents of the Science Picture Book and science writing heuristic. However, for written argumentation against peer arguments and during the science inquiry, “Rebuttal” ranked third. In terms of data elaboration, it was higher in the written argumentation against peer arguments than in other activities. It is found that the students proposed more data to support their arguments during their written argumentation against peer arguments. On the part of warrant elaboration, the second science inquiry had the most elaboration. The element “Backing” was more likely to be identified and used to support the students’ claims during science inquiry. As a whole, there were more claims and data and fewer backing and qualifiers. Therefore, the performance of the students in their argumentations during the aforementioned four activities falls in the category of claims and data-backed rebuttal elaboration. Ratios of rebuttals and warrants only showed an increase only during science inquiry. For the argumentation ability, Levels 1 and 2, Level 3, and Level 5 had higher ratios in the first, third, and fourth written argumentations against peer arguments, respectively, while Level 4 had a higher ratio in the written argumentation during the second science inquiry. Levels 1 and 2 mainly had higher ratios in the first written argumentation against peer arguments. Level 4 had a higher ratio in the written argumentation during the second exploratory activity while Level 5 had a higher ratio in the third written argumentation against peer arguments. As far as determination over information accuracy isconcerned, the students believed that data on the Internet conflicted with their ideas and those in the book fell in line with their ideas. In addition, in the comparison of information and their personal ideas, most of the students mentioned the difference between the information and their personal ideas but did not explain why. In terms of conceptual understanding, the students focused on three core concepts, reflection of light, path of light, and rhythmic reflection of light. For "path of light”, the students tended to develop conceptual understanding of “promotion.” For "reflection of light,” they tended to develop conceptual understanding of “not promoted" and “unchanged.”

Suggestions for teaching practice and future studies: In teaching practice, practice on argumentation elements should be enhanced by properly arraning and designing student’s writing sheets with addition of guiding blanks or small hints; Students’ argumentation ability should be promoted by combining peer activities, science inquiry, and the Science Picture Book in written argumentation; In terms of conceptual understanding, peer interactive argumentations should be adopted to promote students’ understanding of scientific concepts. Future studies should focus on how students apply backing and qualifiers, among other elements to refine their elaborations to boost their written argumentation ability or the design of a framework that guides students through application of backing and qualifiers, among other elements in their argumentation. For conceptual understanding, future studies should focus on concepts not explored in this study. As far as information search and accuracy determination is concerned, future studies should apply more diversified media to boost students’ ability to search for information and determine the accuracy of the information.
Keyword: Scientific writing, argumentation ability, conceptual understanding

目次
摘 要 i
Abstract iii
目次 vi
表目次 viii
圖目次 x
第一章　緒論 1
第一節　研究背景與動機 1
第二節　研究目的與問題 4
第三節　名詞釋義 6
第四節　研究範圍及限制 9
第二章　文獻探討 10
第一節　探究與論證 10
第二節 科學寫作與科學繪本 19
第三節　論證相關實證性研究 21
第四節 概念的相關研究文獻探討 25
第五節 資訊搜尋及判準之相關實證性研究 28
第三章　研究方法 31
第一節 研究架構 31
第二節 研究對象與研究者背景 33
第三節 研究工具 34
第四節 研究設計與流程 40
第五節　資料收集與分析 46
第四章　結果與討論 56
第一節　學生於寫作論證活動中之要素與能力 56
第二節　學生於寫作論證中之概念理解 92
第五章 結論與建議 125
第一節 研究結論 125
第二節 建議 133
參考文獻 135
中文文獻 135
英文文獻 138
附錄一　論證要素學習單 140
附錄二　光行進概念評測工具 147
附錄三　光行進概念評測工具 148
附錄四　概念對照表 149
附錄五　「魔法校車-聰明亮點子（光的秘密）閱讀省思單」 150
附錄六　「魔法校車-聰明亮點子（光的秘密）閱讀省思單(1)」 151
附錄七　光學實驗學習單① 153
附錄八　光的行進科學寫作學習單 157
附錄九　晤談大綱 160
附錄十　探究教學活動設計 162
附錄十一　探究教學活動設計 165
附錄十二　論證層級定義、例子 168
附錄十三　概念理解層級變化 171
附錄十四　概念理解層級變化 172
附錄十五　概念理解層級變化 174
附錄十六　概念理解層級變化 176

中文文獻
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