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研究生:蔡宛芸
論文名稱:地球科學戶外教學模組之研究
指導教授:張俊彥
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣師範大學
系所名稱:地球科學研究所
學門:自然科學學門
學類:地球科學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:198
中文關鍵詞:課程統整戶外教學野外考察地球科學教學模組戶外的科學學習環境
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本研究旨在研發一「野外考察」(Field Trip)之地球系統多元化教學模組(Earth System - Field trip Instructional Module,ESFIM),並藉由實驗教學研究評估此模組對於高中二年級學生之影響,研究結果期能提供未來高中統整式戶外科學課程設計與發展之參考方向。ESFIM設計的原則為四階段的「學習環模式」(A learning cycle model),包括:引起動機、調查研究、分析解釋、應用評估,作為貫穿整個教學模組的主要流程與步驟。研究工具包括「戶外科學學習環境量表(Science Outdoor Learning Environment Inventory, SOLEI)」(Cronbach’s α= .89∼ .91)、「ESFIM課程回饋表」(Cronbach’s α= .91∼ .95)、「地球科學學習態度問卷(Attitude Toward Earth Science Inventory, ATESI)」(Cronbach’s α= .95)與晤談工具。研究設計採用實驗研究法之單一組前後測設計,共進行三次實驗教學研究,分別以台北市某市立高中(第一次n=39,第三次n=38)及台灣東部某國立高中(第二次n=34)男女合校之高中二年級第一類組選修地球科學之學生為研究對象。評量工具施測於ESFIM教學之前後,另於教學後二週內進行教師及學生之晤談工作。最後,以敘述性統計、t考驗(paired samples t test)、相關分析(correlation)以及線性迴歸分析(linear regression)等統計方法分析量的資料;質的資料乃經過編碼及三角校正後,進行深入探討並與量化資料作交叉分析。研究結果顯示:
一、 經過ESFIM教學後,學生對實際經歷的戶外科學學習環境之態度似乎有比預期中較高之趨勢,其中尤以第二次的實驗教學達到統計上的顯著水準(p < .01),並有相當大的效果量(Cohen''s d值為 .99),顯示參與第二次實驗教學之教師所營造出的整個戶外教學情境與氣氛是非常成功的。
二、 學生對ESFIM的感受與其在SOLEI的後測表現上有高度之相關,意味著透過ESFIM的教學,學生在兩份量表填答的反應態度上是趨向一致的,彼此間不但互相呼應,更顯示出在未來的相關戶外教學課程中,學生對於課程回饋反應高者,其在對戶外科學學習環境的感受上也有相同之趨勢。。
三、 影響學生在SOLEI表現及ESFIM回饋反應之可能因素有學生的學習動機強弱、開放式之課程對學生的影響、學生與教師間的互動、戶外課程時間的充足等。
四、 學生之SOLEI及對地球科學學習態度前測與其在SOLEI後測及ESFIM課程回饋之間呈中度至高度正相關,意味著教師應可在教學前可以從學生的預期態度上,預估學生在教學後可能對此課程的感受程度。
五、 學生之SOLEI前測及對地球科學學習態度對於其在SOLEI後測及ESFIM課程回饋表現的影響,具有中度的預測力,顯示未來教師在實施類似ESFIM的教學課程時,也許可以從學生於教學前的SOLEI觀感及對地球科學學習態度,針對教材與教學上做適當之調整。
六、 學生對於ESFIM均表示滿意;教師亦認為這樣的多元教學模組值得在中學階段推行。而學生之正向回饋與表現,呼應了ESFIM之設計理念與期望。
七、 因學生的野外考察經驗過少,造成學生在設計實地調查項目上的困難,同時教師須將學生來自實際的研究調查進行統整,為學生與教師之主要困擾來源。
目 次
第一章 緒論……………………………………………………………………………….1
第一節 研究背景與動機……..………………………………………..………….1
第二節 研究目的與待答問題………..………………………………..………….4
第三節 研究範圍與限制…………..……………………………..……………….5
第四節 研究之重要性…………..……………………………..………………….5
第五節 名詞釋義…………..……………………………..……………………….7
第二章 文獻探討………………………………………..……………………………..….9
第一節 課程統整之意義與重要性…..………………………………………..….9
第二節 戶外教學之起源、意義與重要性………..………………….………….17
第三節 戶外教學之模式與設計原則……………..…………………………….22
第四節 戶外教學與課程統整……………..…………………………..……..….27
第五節 戶外教學之問題與省思………..……………………………………….28
第三章 研究方法………………………………………..……………………………….34
第一節 研究對象……………..…………………………..…………………..….34
第二節 教學模組…………..……………………………..…………………..….41
第三節 研究工具…………..……………………………..……………………...45
第四節 研究設計………………..………………………..……………………...52
第五節 研究流程……………..…………………………..……………………...53
第六節 資料分析………………..………………………..…………………..….61
第四章 研究結果與討論………………………………………..……………………….66
第一節 「戶外的科學學習環境量表」分析…………..……………………….67
第二節 「ESFIM課程回饋表【學生版】」分析. ………………………..………82
第三節 綜合分析………………………………………..………………..…….100
第四節 晤談資料分析………………………………………..………..……….109
第五章 結論與建議………………………………………..………………………..….134
第一節 研究發現與討論……………………………………………..………...134
第二節 綜合討論與建議………………………………………..……………...140
第三節 建議與展望………………………………………..…………………...152
參考文獻………………………………………..……………………………………….157
附錄一 地球系統野外考察篇(ESFIM)學生活動手冊(土壤組為例)…………164
附錄二 地球系統野外考察篇(ESFIM)教師指導手冊……………………………170
附錄三 戶外的科學學習環境量表(SOLEI)……………………………………….173
附錄四 地球系統野外考察篇(ESFIM)課程回饋表【學生版】…………………177
附錄五 地球系統野外考察篇(ESFIM)課程回饋表【教師版】…………………181
附錄六 對地球科學態度問卷(ATESI)………………………………..…………...184
附錄七 晤談工具【教師版】…………………………………………………………188
附錄八 晤談工具【學生版】………………………………………..…………….….190
附錄九 SOLEI前測與SOLEI後測之原始分數散佈圖(scatter diagram)………..192
附錄十 SOLEI前測與ESFIM回饋之原始分數散佈圖(scatter diagram)……….194
附錄十一第三次實驗教學ATESI與SOLEI後測之原始分數散佈圖及第三次實驗教學ATESI與ESFIM回饋之原始分數散佈圖……………………………….….196
表 次
表2-1.1 Pizarro(1993)六種統整模式…………..……………………..…….………15
表2-1.2 黃譯瑩(1998)四大類的統整課程參考模式…………..…………………...16
表2-3.1 Hall提出之戶外教學方式…………..…………………..…………………….24
表2-4.1 我國戶外教學之發展情形…………..…………………..…………………....33
表3-1.1 第一次實驗教學研究對象之背景資料…………..…………………….....….35
表3-1.2 第二次實驗教學研究對象之背景資料…………..……………………….….37
表3-1.3 第三次實驗教學研究對象之背景資料…………..…………………...…..….39
表3-2.1 三次實驗教學研究的背景情境之比較說明…………..…………………..…45
表3-3.1 SOLEI試題說明…………..……………………………………………….….47
表3-3.2 ESFIM課程回饋表試題說明…………..…………………………...……..….48
表3-3.3 ATESI試題說明…………..………………………………………………..….50
表3-3.4 晤談工具之部分內容說明…………..………………………………….....….51
表3-5.1 正式教學研究實施流程…………..………………………………...……..….57
表4-1.1 第一次實驗教學SOLEI前測與後測之描述性統計結果...……..…………..67
表4-1.2 第一次實驗教學SOLEI前測與後測之paired samples t-test考驗差異分析..68
表4-1.3 第一次實驗教學SOLEI前後測分題比較...……..…………………………..70
表4-1.4 第二次實驗教學SOLEI前測與後測之描述性統計結果...……..…………..71
表4-1.5 第二次實驗教學SOLEI前測與後測之paired samples t-test考驗差異分析..72
表4-1.6 第二次實驗教學SOLEI前後測分題比較...……..…………………………..74
表4-1.7 第三次實驗教學SOLEI前測與後測之描述性統計結果...……..…………..76
表4-1.8 第三次實驗教學SOLEI前測與後測之paired samples t-test考驗差異分析..76
表4-1.9 第三次實驗教學SOLEI前後測分題比較...……..…………………………..78
表4-2.1 第一次實驗教學「課程回饋表」之敘述統計結果...……..…………………82
表4-2.2 第一次實驗教學「課程回饋表」各向度之部分統計...…………………….83
表4-2.3 第一次實驗教學課程回饋表「心得與正向回饋」之意見分析...……….….85
表4-2.4 第一次實驗教學課程回饋表「建議與負向回饋」之意見分析...……..…...87
表4-2.5 第二次實驗教學「課程回饋表」之敘述統計結果...……………………….88
表4-2.6 第二次實驗教學「課程回饋表」各向度之部分統計...……..……………...89
表4-2.7 第二次實驗教學課程回饋表「心得與正向回饋」之意見分析...……..…...91
表4-2.8 第二次實驗教學課程回饋表「建議與負向回饋」之意見分析...……..…...93
表4-2.9 第三次實驗教學「課程回饋表」之敘述統計結果...……..………………...94
表4-2.10 第三次實驗教學「課程回饋表」各向度之部分統計...…………………….95
表4-2.11 第三次實驗教學學生對實驗方式之感受...……..…………………………...97
表4-2.12 第三次實驗教學課程回饋表「心得與正向回饋」之意見分析...……..…...98
表4-2.13 第三次實驗教學課程回饋表「建議與負向回饋」之意見分析...……..…...99
表4-3.1 SOLEI前測和後測之相關...……..………………………………………….100
表4-3.2 SOLEI前、後測和課程回饋之相關...……..……………………………….101
表4-3.3 第三次實驗教學SOLEI與對地球科學態度之相關...……………………..103
表4-3.4 第三次實驗教學SOLEI、課程回饋與對地球科學態度之相關...……..….103
表4-3.5 SOLEI前測與後測之迴歸分析...……..…………………………………….105
表4-3.6 SOLEI前測與ESFIM課程回饋之迴歸分析...……..……………………...105
表4-3.7 第三次實驗教學ATESI與SOLEI後測之迴歸分析...……..………………106
表4-3.8 第三次實驗教學ATESI與ESFIM課程回饋之迴歸分析...……………..….106
表4-3.9 第三次實驗教學SOLEI前測及ATESI對SOLEI後測之迴歸分析...……..107
表4-3.10 第三次實驗教學SOLEI前測及ATESI對ESFIM課程回饋之迴歸分析…108
表4-4.1 教師受訪日期、地點與其他資料之說明...……..………………………….109
表4-4.2 第一次實驗教學學生受訪日期、地點與其他資料之說明...…………..….115
表4-4.3 第二次實驗教學學生受訪日期、地點與其他資料之說明...……..……….120
表4-4.4 第三次實驗教學學生受訪日期、地點與其他資料之說明...……..……….128
圖 次
圖2-3.1 Orion之野外考察(field trip)發展模式圖…………..………………..…....25
圖3-2.1 教學策略與四階段學習環的設計規劃…………..…………………..……....43
圖3-5.1 研究流程圖…………..…………………………………………………….….60
圖4-1.1 第一次實驗教學SOLEI前後測各向度每題平均值比較圖...……..………..70
圖4-1.2 第二次實驗教學SOLEI前後測各向度每題平均值比較圖...……..………..74
圖4-1.3 第三次實驗教學SOLEI前後測各向度每題平均值比較圖...……..………..78
圖4-1.4 三次實驗教學前測各向度每題平均值比較圖...……..……………………...80
圖4-1.5 三次實驗教學後測各向度每題平均值比較圖...……..……………………...80
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