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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:黃仕棋
研究生(外文):Shih-Chi Huang
論文名稱:設計並建置一個應用於國小自然科實驗課程之行動學習環境
論文名稱(外文):Design and Development of a Mobile Learning Environment for Science Experiments in Elementary School
指導教授:楊接期楊接期引用關係
指導教授(外文):Jie-Chi Yang
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:資訊工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:99
中文關鍵詞:國小自然實驗課程探究式學習個人數位助理數據蒐集記錄輔具
外文關鍵詞:Probing DevicePDAscience experiment in elementary schoolInquiry-based learning
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本研究整合「探究式學習」,針對國小高年級自然科實驗課程設計了一個自然科行動學習環境,目的在於輔助學生在實驗設計、數據蒐集、分析討論部份能夠更加的互動、多元與自主,並以數據蒐集記錄輔具(probing device)來促進探究過程中資料蒐集的方便性,以提升國小自然科實驗教學的可行性。探究式學習(Inquiry-based Learning)是一個以學生為中心的教學法,它能幫助學生在學習時綜合共通能力、知識和價值觀。在探究學習的過程中,學生是知識的主動建構者,老師是學習的促進者。本研究首先探討探究式學習的相關理論,歸納出探究式自然科行動學習環境建置的設計原則,根據設計原則來分析及設計所需的功能模組,以PDA為教學媒體,設計實作一個以探究式學習為理念的自然科行動學習環境。
自然科行動學習環境包含可支援探究式學習活動的自然實驗網以及支援離線蒐集數據、圖表分析的ELHI系統,自然實驗網主要可分為幾個部分:教材模組、實驗模組、管理模組、作業模組、評量模組;ELHI系統可分為數據模組、繪圖模組以及通訊管理模組。歸納研究結果得到的結論如下:
1. 使用PDA進行自然實驗對國小學生有正面的幫助。
2. 使用ELHI系統對國小學生進行自然實驗有正面的幫助。
3. 自然實驗網與ELHI系統對支援使用PDA和Probing Device進行國小探究式自然實驗課程有正向之結果。
In this study, we integrated inquiry-based learning to design a mobile learning environment in science education for elementary school students. The study aims to assist students in the procedures of experimental design, data collection, data analysis and discussion and to promote the convenience of data collection by using probing device. Inquiry-based learning is a student-centric pedagogy. It help students to integrate with different abilities, knowledge and ideas. First of all, theories of inquiry-based learning are studies in this paper and concluded the design principles of inquiry-based mobile learning environment. According these principles, a PDA-based mobile learning environment for science education is implemented.
PDA-based mobile learning environment for science education can be dividing into two parts – Science Experiment Web and ELHI system. Science Experiment Web includes four modules: teaching material module, experiment module, management module, work module and evaluation module. Students use it on-line. ELHI system includes three modules: data module, plot module and communication module. Students use it to collect data, draw statistics plots and interact off-line.
The conclusions of this study are as below:
1. Using PDA can assist student to experiment.
2. ELHI system can assist student to experiment.
3. Mobile learning environment can support inquiry-based science curriculum using PDA and probing device.
中文摘要 II
Abstract III
致謝 IV
目錄 V
圖目錄 VII
表目錄 IX
第一章 緒論 1
1.1. 研究背景 1
1.2. 研究動機 3
1.3. 研究目的 4
1.4. 研究限制 5
1.5. 論文架構 5
第二章 文獻探討 6
2.1. 探究式學習(Inquiry-based Learning) 6
2.2. 經驗學習理論(Experimental Learning Theory) 8
2.3. 資料模型(Data Modeling) 9
2.4. 個人數位助理(PDAs) 10
2.5. 數位蒐集記錄輔具(Probing Devices) 12
2.6. Hi-ce(Highly Interactive Computing in Education) 15
第三章 系統設計 17
第四章 系統實作 24
4.1. 自然科實驗教學環境建置 25
4.2. 系統架構 26
4.3. 自然實驗站功能模組 27
4.3.1. 教材模組 27
4.3.2. 實驗模組 29
4.3.3. 管理模組 33
4.3.4. 作業模組 34
4.3.5. 評量模組 35
4.4. ELHI系統功能模組 35
4.4.1. 數據模組 36
4.4.2. 統計圖模組 38
4.4.3. 通訊管理模組 39
4.5. 系統操作流程 40
第五章 實驗與討論 56
5.1. 實驗目的 56
5.2. 實驗對象 56
5.3. 第一階段 57
5.3.1. 方法與流程 57
5.3.2. 結果與討論 58
5.4. 第二階段 62
5.4.1. 方法與流程 62
5.4.2. 結果與討論 63
5.5. 第三階段 65
5.5.1. 方法與流程 65
5.5.2. 結果與討論 66
5.6. 第四階段 71
5.6.1. 方法流程 71
5.6.2. 結果與討論 72
5.7. 觀察與討論 74
第六章 結論與未來發展 76
6.1. 結論 76
6.2. 研究貢獻 77
6.3. 未來發展 77
參考文獻 79
附錄一 電腦與網路使用度問卷 83
附錄二 PDA態度問卷 84
附錄三 自然科態度問卷 86
附錄四 系統調查問卷 88
王美芬、熊召弟(民84)。國民小學自然科教材教法。台北市:心理出版社有限公司。
成映鴻(民80)。小學科學活動過程教學概述。國教輔導選集數理科教學研究。台中市:台中師範學院,頁1-8。
孟學慧(無日期)。在小學自然教學中培養學生自主實驗能力的探索。民93年5月12日。取自:http://www.njbxjy.net/bxjw/lunwen/3.doc
邱廣興(民92)。探究教學在資訊融入自然學習領域之研究。國立嘉義大學碩士論文。
張清濱(民89)。探究教學法。師友395,頁 45-49。
陳振威(無日期)。探究式教學法。民93年5月12日。取自:http://nature.ckps.tpc.edu.tw/sci_edu/teach_method/探究式教學法.htm
陳斐卿、江火明、王宏仁、林惠倫(民90)。探究式專題學習的Z圖設計—促進驗證的鷹架模式。中華民國電腦學會「全國計算機會議」。民90年12月20-21日,台北:中國文化大學。
陳瑞佐(民92)。PDA在理化教學之初探。國立交通大學碩士論文。
陳德懷(民88)。學習科技-主動社會學習及其應用,從台灣到全世界。大學學術追求卓越研究計劃計畫書。
黃仕棋、陳致宏、楊接期(民93)。應用於國小自然科實驗之行動學習環境的架構。GCCCE2004,頁739-747。
黃鴻博(無日期)。領域教學實務—自然與生活科技領域。民93年5月12日。取自http://eje.cy.edu.tw/neweje/articles/manager.asp
葉家棟(無日期)。國中理化探究式教學法。民93年5月12日。取自:http://www.isst.edu.tw/s57/tea.html
詹偉德、陳致宏、楊接期(民93)。結合數位學習輔具之整合型物理實驗學習系統之評估。GCCCE2004,頁248-255。
實驗在自然科課程中所應該扮演的角色(無日期)。民93年5月12日。取自:http://140.111.131.3/admin/03nine/03_05/03_05-01-10.htm
Abbas, J., Norris, C., & Soloway, E. (2002). Middle School Children’s Use of the ARTEMIS Digital Library, Proceedings of JDCL ’02, pp. 98-105. Portland, OR: ACM.
Chen, F.C., Jiang, H.M., Lin, H.L., & Wang, H.R. (2001). A modified framewaork of LAIN for PBL high school learners: a portfolio-directed web environment for science contests. ICCE2001.
Chen, Y.S., Kao, T.C., Yu, G.J., & Sheu, J.P. (2004). A Mobile Butterfly-Watching Learning System for Supporting Independent Learning, Proceedings of IEEE International Workshop on Wireless and Mobile Technologies in Education(WMTE 2004). Taiwan, pp. 11-18.
Cortez, C., Nussbaum, M., Santelices, R.A., Rodríguez, P., Zurita, G., Correa, M., & Cautivo, R. (2004). Teaching Science with Mobile Computer Supported Collaborative Learning (MCSCL). Proceedings of IEEE International Workshop on Wireless and Mobile Technologies in Education(WMTE 2004), pp. 67-74.
Dewey, J. (1938). Experience and education. Macmillan.
Dewey, J. (1991). How We Think. New York: Prometheus Books.
Ellis, A.K. (1981). Teaching and Learning Elementary Social Studies. Boston: Allyn and Bacon, Inc.
ESS (The elementary science study). (n.d.). Retrieved May 12, 2004, from the World Wide Web: http://www.coe.ufl.edu/esh/Projects/ess.htm
Hands-on science. (2003). Retrieved May 22, 2000, from the World Wide Web: http://i.cmpnet.com/techlearning/pdf/palm/Palm11Newsletter.pdf
Hancock, C., Kaput, J.J., & Godlsmith, L.T. (1992). Authentic Inquiry With Data: Critical Barriers to Classroom Implementation. Education Psychologist, 27(3), pp. 337-364.
Haury, D.L. (1993). Teaching science through inquiry. (ERIC Digest EDO-SE-93-4), Columbus, OH: ERIC Clearinghouse for Science, Mathematics, and Environmental Education. Available online at: http://www.ericse.org/digests/dse93-4.html
Igelsrud, D., & Leonard, W. H. (Eds.). (1988). Labs: What research says about biology laboratory instruction. American Biology Teacher, 50(5), pp. 303-06.
Inquiry-based learning: explanation (n.d.). Retrieved January 5, 2004, from http://www.thirteen.org/edonline/concept2class/month6/index.html
Jiang, H.M., & Chen, F.C. (2002). Track III: Task-based Learning Subproject II: Inquiry-based Learning.
Joyce, B., & Weil, M. (1980). Models of Teaching, 2/e. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ.
Joyce, B., Weil, M., & B. Showers. (1992). Models of Teaching, 4/e. Boston: Allyn and Bacon.
Klopfer, E., & Um, T. (2002). Young Adventurers: Modeling of Complex Dynamic Systems with Elementary and Middle School Students, Proceedings of ICLS 2002, pp. 214-220. Seattle, WA.
Kolb, D.A. (1984). Experiential learning: Experience as the source of learning and development. Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall.
Krajcik, J., Marx, R., Blumenfeld, P., Soloway, E., & Fishman, B. (2000). Inquiry based science supported by technology: Achievement among urban middle school students. Paper prented at the Annual Meeting of the American Educational Research Association, New Orleans, LA.
Lehrer, R., & Romberg, T. (1996). Exploring children's data modeling. Cognition and Instruction, pp. 69-108.
Luchini, K., Quintana, C., & Soloway, E. (2004). Evaluating the Impact of Small Screens on the Use of Scaffolded Handheld Learning Tools. American Educational Research Association(AERA) Annual Conference, San Diego.
Metcalf, S. J., Krajcik, J., & Soloway, E. (2000). Model-It: ADesign Retrospective. In M. J. Jacobson & R. B. Kozma (Eds.), Innovations in Science and Mathematics Education: Advanced Design for Technologies of Learning, pp. 77-115. Mahwah, New Jersey: Lawrence Erlbaum Associates.
Mintzes, J. J., & Wandersee, J. H. (1998). Research in Science Teaching and Learning: A Human Constructivist View. In J. J. Mintzes & J. H. Wandersee & J. D. Novak (Eds.), Teaching Science for Understanding: AHuman Constructivist View, pp. 59-92. New York, NY: Academic Press.
National Academy of Sciences. (1996). National Science Education Standards. National Academy Press.
Neill, J. (2003). 500 Word Summary of John Dewey’s “Experience & Education”. Retrieved January 5, 2004, from the World Wide Web: http:// www.wilderdom.com/experiential/SummaryJohnDeweyExperienceEducation.html
Radinsky, J., Loh, B., Mundt, J., Marshall, S., Gomez, L.M., Reiser, B.J., & Edelson, D.C. (1999). Problematizing complex datasets for students: Design principles for inquiry curriculum. The Annual Conference of the American Educational Researchers Association, April 19-23, 1999, Montreal, Canada.
Resnick, L. (1987). Education and learning to think. Washington, D.C.: National Academy Press.
Rieger, R., & Gay, G. (1997) Using mobile computing to enhance field study. In Proceedings of ACM-Computer Support for Collaborative Learning 97, University of Toronto, Toronto, Canada.
SAPA (Science-A process approach). (n.d.). Retrieved May 12, 2004, from the World Wide Web: http://www.coe.ufl.edu/esh/Projects/sapa.htm
SCIS (The science curriculum improvement study). (n.d.). Retrieved May 12, 2004, from the World Wide Web: http://www.coe.ufl.edu/esh/Projects/scis.htm
Soloway, E. (1996). Digital libraries in the classroom. D-Lib Magazine. March.
Soloway, E., Norris, C., Blumenfeld, P., Fishman, B., Krajick, J., & Marx, R. (2002). Handheld Devices are Ready-at-Hand, Communications of the ACM, 44(6), pp. 15-20.
Stieff, M., & Wilensky, U. (2002). ChemLogo: An Emergent Modeling Environment for Teaching and Learning Chemistry, Proceedings of ICLS 2002, pp. 451-458. Seattle, WA.
Tamir, P. (1989). Training Teachers to Teach Effectively in the Laboratory. Science Education, 73(1), pp. 59-69
Tater, D., Roschelle, J., Vahey, P., & Penuel, W.R. (2003). Handhelds Go to School: Lessons Learned, IEEE Computer, 36(9), pp. 30-37
Tinker, R., & Krajcik, J.S. (Eds.) (2001). Portable Technologies: Science Learning in Context, Netherlands: Kluwer Publishers.
Tinnesand, M., & Chan, A. (1987). Step 1: Throw out the instructions. Science Teacher, 54(6), pp. 43-45.
Wallace, J. D., & Mintzes, J. J. (1990). The Concept Map as a Research Tool: Exploring Conceptual Change in Biology. Journal of Research in Science Teaching, 27(10), pp. 1033-1051.
Wilson, N. & Nelson, R. (2000). Experimental Economics in the Agribusiness Classroom, IAMA Agribusiness Forum in Chicago, Illinois.

相關網站
DATA HARVEST: http://www.flashlogger.com/
Electroanalytical Technology Ltd-Scientific and Technical Problem Sovers: http://www.electroanalytical.co.uk/dataqcf2.htm
Pace Scientific Data Loggers and Sensors: http://www.pace-sci.com/data- loggers-xr5.htm
National Instruments: http://sine.ni.com/apps/we/nioc.vp?cid=11918&lang=US
K12 Handhelsd: http://www.k12handhelds.com/101list.php
Hand-Held Devices in the Classroom: http://eduscapes.com/tap/topic78.htm
Hi-CE: http://www.handheld.hice-dev.org/
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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1. 王派仁(1995)。把作文變有趣。國教輔導,34(5),35-40。
2. 成映鴻(民80)。小學科學活動過程教學概述。國教輔導選集數理科教學研究。台中市:台中師範學院,頁1-8。
3. 向惠芳(1993)。寫出圖來-談看圖作文。國教月刊,39(5,6),40-49。
4. 江惜美(1992)。國小低年級作文教學法論析。國教月刊,39(3,4),12-18。
5. 江惜美(1997)。國小低年級編序作文教學探究。國教月刊,44(1,2),40-45。
6. 江惜美(1999)。國民小學國語課程標準的革新。國教新知,45(3,4),16-20。
7. 李曉蓉(1997)。由認知取向談如何激勵學生寫作。教育資料文摘,232, 148-159。
8. 李麗霞(1990)。新竹縣國小教師實施作文教學之現況調查。國教世紀,25(4),11-18。
9. 林偉仁(1998)。國小作文教學的理論與實際。教師之友,39(2),33-40。
10. 柯華葳、陳俊文(1992)。小學生說話與作文產品之比較研究。國立中正大學學報,3(1),27-46。
11. 張春榮(1996)。敲開小朋友寫作的心扉﹘讀黃基博《低年級作文指導》。文訊雜誌,96,18-19。
12. 張景媛(2000)。進行行動研究應注意的問題。教師天地,105,13-16。
13. 許學仁(2000)。翰林九年一貫課程個領域研究與發展:生活處處皆語文-語文領域統整課程芻議。翰林文教雜誌,12,8-13。
14. 陳弘昌(1991)。如何指導低年級作文。國教輔導,30(5),4-6。
15. 黃永和(1999)。網路輔助寫作環境之探討。國教學報,11,283-306。