臺灣博碩士論文加值系統

本研究的目的，是要建構一個運用引導發現式學習理論為教學策略，輔以電腦模擬為學習工具的網路教材雛形系統。以光學折射為主題，透過教學系統設計方法，開發出一套真正以學生學習為中心的教材，以增進中學學生提昇其在科學教材與現象上的理解與思考能力。
引導發現式學習的教學策略的運用，從折射定律的方程式為出發點，運用各種不同的科學表徵方式與坦克的類比，讓學生真正了解方程式的意義；再透過會造成認知衝突的範例，引出光學折射與成像原理間的交互關係，試圖讓學生能夠理解光學折射現象的成因，更期望學生能運用這些概念，預測並解釋海市蜃樓、彩虹等日常生活中常見的自然現象形成的原因。
完整的教學系統設計，需包括分析、設計、發展、評鑑等階段。每個階段皆要依照系統化教學設計模式逐步的進行開發工作，每個開發過程中還要輔以形成性評鑑，以監控開發的過程不脫離原始的設計構想，並確保系統的教學成效。
論文最後歸納系統設計與開發的個人心得與感想，並針對未來科學教育相關題材系統的開發及研究提出建議，以供後續研究或發展的參考。

The purpose of the study is to design and develop a web-based prototype courseware on optical refraction by ISD model. The Guided Discovery Learning Theory is the main instructional strategy used in the study. It is expected to increase student’s ability about thinking and understanding of nature phenomenon.
The foundation of instructional strategy in the study is to use different kinds of scientific representation to help students realize the meaning of refraction equation. Through the example that reveals misconception, students are guided to understand the relation between optical refraction and image formation. We not only try to make students realize the reason about what causes optical refraction, but also expect them to explain the reason of nature phenomenon such as mirage and rainbow with previously learn concepts.
The development of the online learning material was based on ISD model, including analysis, design, development and evaluation, and formative evaluation. The process helps control every step of development to make sure the system is not out of our original design.
Finally, this research offers personal conclusions and recommendations about developing online learning material for future related research.

第一章 緒論 ························1
第一節 研究背景與動機 ···················1
第二節 研究目的 ······················3
第三節 研究範圍與限制 ···················4
第四節 研究程序 ······················5
第五節 重要性及預期貢獻 ··················6
第六節 名詞解釋 ······················7
第二章 文獻探討 ······················8
第一節 科學教育 ······················8
第二節 引導發現式學習 ···················17
第三節 電腦模擬 ······················20
第四節 光學折射學習問題與引導式發現學習 ··········27
第五節 系統化教學設計 ···················30
第三章 研究方法······················ 32
第一節 分析階段······················ 33
第二節 設計階段······················ 38
第三節 發展階段······················ 45
第四節 評鑑計劃······················ 46
第四章 研究結果······················ 48
第一節 系統分析階段···················· 48
第二節 系統設計階段···················· 52
第三節 雛形系統製作···················· 67
第四節 形成性評鑑····················· 79
第五章 結論與建議····················· 83
第一節 結論························ 83
第二節 建議························ 87

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