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研究生:簡利真
研究生(外文):Chien, Li- Chen
論文名稱:國小師生在科學展覽中科學本質表徵之研究
論文名稱(外文):A Study of Representation in The Nature of Science — Focusing on The Process of Science Inquiry in The Science Fair of Elemetary School Teachers and Students
指導教授:許民陽許民陽引用關係
指導教授(外文):Hsu, Ming-Yang
學位類別:碩士
校院名稱:臺北市立師範學院
系所名稱:科學教育研究所
學門:教育學門
學類:普通科目教育學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:199
中文關鍵詞:科學本質科學展覽活動
外文關鍵詞:nature of sciencescience fair
相關次數:
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本研究主旨在藉由個案教師指導學生進行科學展覽活動的歷程中,探討國小五年級學童的科學本質。
根據以上敘述,本研究之目的為:
(一)在科學展覽歷程中,瞭解指導教師的科學本質觀。
(二)期盼在自然狀況下,將學童持有的科學本質觀藉由豐富的定性化描述呈現出來。
(三)學童在科學展覽活動前後的科學本質改變情形以及影響改變之間素。
本研究設計主要是在科學展覽歷程中,觀察四位國小五年級學童的科學本質觀。因此本研究主要是依循科展送件時間(從90年的10月至91年11月)進行相關資料蒐集、記錄、檢核流程,以研究者自編的科學本質檢核表做為教室觀察輔助工具,藉由指導老師(TH)、實習老師(R2)與研究者(R1)進行教室觀察,並錄音、錄影及蒐集相關文件,研究者將所蒐集的資料進行分析。
根據以上的研究目的與研究方法,本研究獲得以下結論:
一、在教師部分:
經由問卷及晤談發現個案教師(TH)的科學本質觀傾向現代的觀點,並發現三位觀察者(TH、R1&R2)的科學本質觀最大差異在於科學方法的存在,文組背景的個案老師認為沒有一套制式的科學方法存在;理組背景的實習老師與研究者認為有科學方法存在,受到個人求學經驗影響。
二、在學生部分:
透過科學展覽活動中完整的科學探究過程,個案學童容易呈現科學探究歷程中的多樣面貌,包括設法減少誤差、接受合作同儕的意見及利用生活經驗或習得的知識解決問題,並親身體驗科學家的研究過程。透過問卷、晤談及科學本質檢核表的分析,個案學童的科學本質觀多傾向於現代觀點,唯有少部分的向度產生矛盾交錯的觀點。而影響學童科學本質觀改變因素主要為:指導教師的指導信念及科學本質觀、合作的同儕團體、父母及生活周遭常接觸的事物(包括學校同學、工友伯伯、電視媒體、課本或課外讀物)影響。
根據發現與結果,本研究對於課程與教學及未來研究提出建議,可作為科學教育研究及教學實務的參考。
The purpose of this study was to explore the views of nature of science within fifth graders through the process of supervising students in participating the science fair by “TH” teachers. Hence the purposes of this study:
a. understanding the nature of science of the supervisor teacher through processes of participating the science fair.
b. hopefully, under the natural environment, it would bring out the children’s natures of science which would be represented by abundant descriptions.
c. the changes of children’s natures of science before and after the science fair and the influential factors.
This study was designed to observe the views of nature of science within four fifth graders through the process of participating in the science fair. The researchers, then, analyzed the data collected through interviews, recording, video taping, relative paper work, and the Nature of Science Checklist designed by the researcher (R1) and then jointly observed by the supervisor (TH), trainee (R2) and the researcher (R1) following each science fair project deadline.(from October 2001 to November 2002)
On the basis of this study’s purpose and methods mentioned above, we obtained several findings :
I. Teacher’s Part
Through surveys and interviews we found the supervisor’s views nature of science was prone to modern method and the biggest difference among the natures of science, which was influenced by personal education experiences, of the three observers’ ( TH, R1, R2) was the existence of science method. TH teacher with literature background believed there’s no formula for science method, on the other hand, R1 and R2 with science background believed there’s one.
II. Student’s (subjects) Part
By participating in the whole process of science research in science fair, subjects were at ease to show their diversities of ways in researching science, including eliminating errors, accepting peer’s suggestions, using personal life experience or solving problems with pre-acquired knowledge, and experiencing the process of researching as a scientist first-handedly. Through surveys, interviews and the nature of science checklists, the Nature of Science within subjects was more prone to modern methods, with a few contradictions in parts of the nature of science. The main factors that influence the natures of science in children were: the beliefs in supervision as a supervisor, subject’s own nature of science, the cooperative work as a group, parents, and the environment which the children interacted with daily (including schoolmates, media, text, or extra curriculum reading).
According to the findings and results of this study, suggestions were offered for curriculum, lesson plans and future studies; they can also be valuable references for science education studies and teaching practicalities.
目  次
頁次
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅲ
目次 Ⅴ
圖表目次 Ⅶ
第一章 緒論
第一節 研究動機與背景 1
第二節 研究目的與待答問題 4
第三節 名詞釋義 5
第四節 研究範圍與限制 7
第二章 文獻探討
第一節 科學本質的意義及內涵 9
第二節 科學展覽與科學本質之相關探究 45
第三章 研究方法
第一節 研究設計與流程 61
第二節 研究情境及參與研究人物的描述 64
第三節 資料蒐集 75
第四節 資料處理與分析 80
第五節 資料的可信性 82
第六節 甘梯圖 84
第四章 研究結果與討論
第一節 教師的科展指導信念及科學本質觀 86
第二節 科展歷程中學童持有的科學本質觀 112
第三節 教師的科學本質觀與學童科學本質觀之相關性 144
第五章 結論與建議
第一節 結論 155
第二節 建議 159
參考文獻
一、中文文獻 163
二、英文文獻 168
附錄
附錄一:科展架構 171
附錄二:科展工作進度表 172
附錄三:科展活動輪值表與下學期科展進行時間 173
附錄四:凱利方格技術三元組的組成與先後順序 174
附錄五:學生科學本質檢核表(The Nature of Science Checklist)
175
附錄六:「學生科學本質檢核表」題目內容分析表 177
附錄七:分析「學生科學本質檢核表」一致性的逐字稿 180
附錄八:學生對科學展覽的學習態度問卷(修改自劉振中,2001) 187
附錄九:個案學童的蟑螂素描 188
附錄十:科學展覽說明書---「校園中的蟑螂」 190
圖表目次
表目次
頁次
表2-1 科學哲學各派別對科學本質的科學哲學觀點 17
表2-2 傳統與當代的科學本質模式 22
表2-3 各年代學者定義之科學本質範疇整理表 33
表2-4 國外評量學生科學本質概念的研究 36
表2-5 國內有關調查學生科學本質概念的研究 38
表2-6 國外有關提升學生科學本質觀課程的發展、使用與評量之研究(結果具有教學成效者) 39
表2-7 國外有關提升學生科學本質觀課程的發展、使用與評量之研究(結果不具有教學成效者) 40
表2-8 國內有關提升學生科學本質觀課程的發展、使用與評量之研究 41
表3-1 亭亭老師的科學本質構念 69
表3-2 亭亭老師的科學本質構念分類表 71
表3-3 評分者信度(一致性) 78
表3-4 資料編碼表 81
表3-5 增進質性研究可信性的指標及方法 83
表4-1 英英老師與相同背景的花蓮縣國小教師(丁嘉琦,1999)科學本質之比較 97
表4-2 英英老師的科學本質構念 102
表4-3 英英老師的科學本質構念分類表 103
表4-4 整理英英老師的科學本質觀 107
表4-5 英英老師、亭亭老師、研究者與相同背景的花蓮縣國小教師(丁嘉琦,1999)科學本質之比較 108
表4-6 英英老師、亭亭老師、研究者三人科學本質觀相異表 112
表4-7 個案學童在學生科學本質檢核表各項結果 143
表4-8 個案學童在參展中科學本質觀的改變 149
表4-9 個案學童在參展中學習態度的改變 153
表5-1 依據本研究的科學本質範疇與內涵整理個案學童的科學本質觀 157
圖目次
頁次
圖2-1 Popper的科學發展過程複雜四段圖式 14
圖2-2 背誦─意義化的學習連續,與接受─發現的連續在教學上的區別 54
圖2-3 引導的發現學習循環圖 55
圖3-1 研究設計架構 62
圖3-2 研究流程圖 63
圖3-3 教室配置與人員位置圖 65
圖3-4 亭亭老師的科學本質構念圖「科學是有證據的」 72
圖3-5 亭亭老師的科學本質構念圖「科學與生活」 72
圖3-6 亭亭老師的科學本質構念圖「科學的負面觀」 72
圖3-7 學生科學本質檢核表編制圖 77
圖3-8 論文時間甘梯圖(Gantt Chart) 84
圖4-1 英英老師的科學本質信念構念圖 104
圖4-2 英英老師的科學本質信念構念圖「科學的特徵(具體表徵)」 105
圖4-3 英英老師的科學本質信念構念圖「科學的內涵(抽象表徵)」 105
圖4-4 英英老師的科學本質信念構念圖「科學的用途」 106
圖4-5 英英老師的科學本質信念構念圖「科學≠科技」 106
圖4-6 亭亭老師與研究者對「科學方法」定義圖 110
圖4-7 英英老師對「科學方法」定義圖 110
圖4-8 蟑螂食性實驗紙板正面 130
圖4-9 蟑螂食性實驗紙板背面 130
圖4-10 食性實驗箱俯瞰圖 130
圖4-11 擺放污水池蟑螂屋的裝置圖 135
圖4-12 蟑螂明暗實驗的裝置圖 138
圖4-13 個案學童對科展投入程度圖 152
參考文獻
一、中文部分
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