中文摘要
地球科學為一極為生活化的自然學科，因此研究者認為以『STS』精神的教學模組，對於學生在地球科學上的學習應會比傳統的『講述式』教學有效率。本研究經由『STS導向教學』（STS Orientation Teaching）之教學模組，將學生置於探究情境中，引導學生主動參與學習，並給予學生機會主動練習、觀察、解釋、分析與討論以建立學生『El Nino』之概念，同時發展高層次思考能力，提升「問題解決」（Problem solving）與「科學過程技能」（Science Process Skill）的能力，以期提高學生的學習成效。
本研究的目的在於探討『STS導向教學』與『講述式』教學法對於學習者的學習態度、El Nino概念的學習成效以及科學過程技能高低不同的學生，在不同教學模式下學習的差異情況。研究的設計，在準實驗研究法下，以未曾有STS學習經驗的學生為主，實驗教師輔助學生自行設計及參與El Nino概念的STS活動。教學實驗過程共計有四班，分成實驗組與對照組兩群，其中實驗組以STS導向教學進行實驗，另一群以講述式教學法進行教學活動。實驗中所蒐集的學生資料共計有學生「學習態度前、後測」、「地球科學與El Nino概念前、後測」與「科學過程技能學習進展指標前測」五項資料，於實驗完成之後，將學生資料以群組、過程技能及學習態度分群後交叉比對，以單因子變異數分析法來比較學生在兩種教學模組之下的差異。
研究結果顯示，首先在學生『El Nino』單元概念學習成效上，在「統整性問題」與「所有題型」方面，實驗組顯著優於對照組(P<0.05)， 在「理解性問題」方面，實驗組顯著優於對照組(P<0.01)；而在「簡單讀圖及事實性問題」方面，實驗組顯著優於對照組(P<0.1)。其次進一步將不同過程技能能力的學生分群來分析，在過程技能高、中分群，學生學習成效顯示出實驗組優於對照組，但在過程技能低分群的學生，兩組無顯著差異。
其次比較兩組學生學習態度，在「學生參與度」以及「解題成就感和信心」方面與「學習態度」方面，實驗組顯著優於對照組學生(P<0.01)。但在「學習興趣」方面，兩組並無明顯差異。其次再進一步由不同過程技能能力的學生分群來分析，在過程技能中、低分群的學生群中，顯示出實驗組優於對照組，但在過程技能高分群的學生，兩組學習態度測驗無顯著差異。

第一章 緒論
前言---------------------------------------------------------1
第一節 研究背景------------------------------------------3
第二節 研究目的------------------------------------------7
第二章 文獻探討
第一節 STS的探討--------------------------------------11
第二節 科學過程技能------------------------------------34
第三節 建構教學-----------------------------------------41
第四節 地球科學與El Niño教學------------------------54
第三章 研究方法與過程
第一節 研究對象----------------------------------------59
第二節 研究工具----------------------------------------60
第三節 研究流程----------------------------------------66
第四節 研究設計----------------------------------------69
第五節 教學設計----------------------------------------71
第四章 研究結果與討論
第一節 El Niño單元前後測資料分析-------------------79
第二節 學習態度前後測資料分析-----------------------88
第五章 研究結論與建議
第一節 結論---------------------------------------------97
第二節 建議---------------------------------------------99
第三節 進一步研究建議--------------------------------103
參考書目
中文參考書目-------------------------------------------106
英文參考書目-------------------------------------------109
網站參考資料-------------------------------------------120
附錄
附錄一 傳統教學與STS教學之比較------------------126
附錄二 美國科學教師協會之STS立場聲明-----------128
附錄三 國中地球科學態度測驗------------------------129
附錄四 過程技能前測----------------------------------131
附錄五 STS教師評量---------------------------------135
附錄六 地球科學基本概念前測------------------------139
附錄七 地球科學 與El Niño基本概念後測------------141
附錄八 El Niño主題----------------- -----------------145

中文參考文獻
1.王澄霞和劉奕昇（民83a）：臭氧層破洞STS單元活動：大二學童，第十屆科學學術教育研討會論文彙編，1-35。
2.王澄霞和劉奕昇（民83b）：開發溫室效應STS單元：第十屆科學教育學術研討會論文彙編， 37-68。
3.王澄霞（民84）：STS活動中之學與教，科學教育學刊，3(2)，115-137。
4.王澄霞和林梅芬(民84)：開發溫室效應 STS 單元，第十屆科教研討會論文彙編。
5.李春生和陳培源 (民75)：地質野外考察實習在地球科學教育上的功能，中華民國七十四年度科學教育學術研討會論文彙編，415~420。
6.李佳玲和陳瓊森（民84）：國中理化試行合作學習教學之研究，國立彰化師大碩士論文
7.幸曼玲主編(民85)：皮亞傑與維高斯基的對話，台北市：台北市立師範學院兒童發展中心。
8. 林政宏和毛松霖(民83)：科學教育指標之研究，科學學習進展指標-地球科學學習進展測驗甲卷(國中)。台北：國立臺灣師範大學地球科學系印行。
9.范毓娟和郭重吉(民84)：在國中理化課程中試行建構主義教學之個案研究。科學教育，6，頁69-87。國立彰化師範大學科學教育研究所。
10.郭重吉(民81)：從建構主義的觀點探討中小學數理教學的改進，科學發展月刊 ，20(5)，頁548-570。
11.郭重吉(民85)：科學哲學的省思，教育研究雙月刊，49，頁16-24。
12.郭鴻銘(民82)：地球科學教育學門資源整合規劃報告，行政院國家科學教育發展處
13. 郭生玉(民83)：心理與教育研究法，台北縣：精華書局。
14.陳文典（民77）：「科學研究過程中的心智活動之探討」，行政院國家科學委員會專題研究計畫：NSC-77-0111-S003-25C。
15.許榮富（民75）：科學過程技能組織因子結構分析研究，第一屆中日科學研究會研究彙刊，239-286。
16.許榮富和黃芳裕(民84)：當今科學概念發展研究賦予科學學習的新意義，科學教育月刊 ，178，2-13。
17.張鳳琴(民83)：孔恩-哲學觀與我國科學教育的省思，科學教育月刊，175，8-16。
18.張美玉（民87）：建構取向的科學教室內師生互動實例，科學教育學刊，1998，6(2)，149-168。
19.張靜嚳（民84）：問題中心教學在國中發展之經過效果即可型性之探討，139-164
20.國立編譯館(民84)：國民中學地球科學上冊，台北市：台灣書店印行。
21.甯自強(民82)：「建構式教學法的教學觀」~由根本建構主義的觀點來看。國教學報，5，33-41。
22.楊榮祥 (民74)：生物科教學模式研究，台北：高立圖書公司。
23.楊榮祥（民81）：1992年國際數理教育評鑑IEAP-我們能夠學到什麼？科學教育月刊，149，2-31
24.楊榮祥(民84)：建構論STS和實際教學-西澳的實驗學校-例一。科學教育月刊，176，4-17。
25.楊清木（民87）：巨型聖嬰現象來臨，牛頓雜誌，186，38-45。
26.楊冠德（民66）：統合科學教育簡介，教學教育月刊，9，台北市：國立台灣師範大學。
27.甄曉蘭(民84)：合作行動研究-進行教育研究的另一種方式，嘉義師範學院學報，9，298-318。
28.詹志禹(民85)：認識與知識:建構論VS.接受觀，教育研究雙月刊49期，頁25-38。
29.趙金祁、許榮富和黃芳裕(民83)：當今通識教育理念賦予科學教育的新功能。科學教育月刊，171，2-11。
30.趙金祁、許榮富和黃芳裕(民84)：建構論在科學教育研究的典範類型與應用(一)。科學教育月刊，180，2-16。
31.鄭春蕓和邱美虹（民84）：環境教育與以STS為導向的科學教育，科學教育月刊，180，17-22。
32.盧玉玲和連啟瑞（民86）：STS教學模組開發模式之建立及其實際教學成效評估，科學教育學刊，1997，5(2)，219-243
33.魏國彥(民68)：地質學的性格，演化台灣大學地質學會會刊，6，25~28。
34.蘇宏仁（民85）：科教課程模式-科學、技學、社會（STS）之探討研究。科學教育期刊，190，2-11。