臺灣博碩士論文加值系統

本研究以行動研究的方式，探討互動式科學故事對於提昇國小五年級學童對科學本質能力指標內涵理解的成效。同時也深入分析教師以互動式科學故事融入自然與生活科技教學的過程中，可能遭遇的困難及因應之策略。研究工具包括「科學本質觀問卷」、「課程感受問卷」與半結構式訪談等。此外，亦蒐集現場錄影、錄音、研究者省思札記、學習單等相關文件資料。研究結果顯示，國小五年級學童對科學本質能力指標內涵的理解明顯不足。互動式科學故事可顯著增進學童對科學本質能力指標3-3-0-1、3-3-0-3及3-3-0-4的內涵之理解。但即使是故事教學後，學童對這三個科學本質能力指標的內涵之理解離理想仍有一段距離。教師將互動式科學故事融入自然與生活科技教學的過程中，可能遭遇的困難包括：故事教學不一定吸引學生、討論時只有少數學生願意參與、學生不一定聽得懂故事、故事中不可避免提及困難的科學概念、學生討論時無法聚焦於科學本質概念。因應之策略則包括：針對不同的故事內容與主題選用合適的故事教學策略(如角色扮演、實驗操作等)、透過學習單了解未參與討論的學生的想法、故事教學前讓學生閱讀故事的內容、透過圖解、動畫、實際示範或生活經驗/例子來幫助學生了解故事中不可避免的困難科學概念、針對故事所欲探討的科學本質觀點設計討論的問題等。大部分學生對於在自然與生活科技課程中融入科學故事都很喜歡，並認為故事教學對學習自然科學是有幫助的。最後針對這些結果提出建議，供後續研究、在職教師與相關單位做為科學教育改革之參考。

The purpose of this study was to examine the effect of eight Interactive Historical Vignettes (IHVs) on promoting 5th-grade students’ understanding of the Capability Index of the Nature of Science (NOS) through an action research, and to understand the possible difficulties that teachers might encounter in developing the IHVs, as well as the strategies that are helpful to solve those difficulties. A total of 34 5th-grade students were invited to participate in this study. The research instruments included the Nature of Science Questionnaire, the Preference of IHVs Curriculum Questionnaire, interview, and classroom observations. Data sources also consisted of researcher’s reflexive journal, field notes, videotapes, and students’ documents. SPSS 10.0 statistic software (t test) and percentage were used to analyze the quantitative data, and constant comparative method was used to analyze the qualitative data. The results indicate that 5th-grade students’ understanding of the Capability Index of the Nature of Science(3-3-0-1、3-3-0-3、3-3-0-4)were not enough before the IHVs teaching. After one semester of eight IHVs teaching, students’ average posttest score of the Nature of Science Questionnaire were significantly higher than average pretest score, however, students’ understanding was still less than optimal. The possible difficulties that teachers might encounter in developing the IHVs include: the story may not necessarily attract the student; only a small number of students are willing to participate the discussion; student may not understand the story; the story may inevitably contain the difficult science concept; and students may not focus on the NOS concepts behind the story etc. The strategies that are helpful to solve those difficulties include: chose appropriate teaching strategies (e.g. role play, experiment etc.) according to the content of the story; understand students’ ideas through students’ feedback sheets; let students read the story before the teaching and discussion; use daily life experience or example, graphic, animation, demonstration to help students understand the difficult science concept inevitably contained in story; and develop the discussion question according to the NOS concepts behind the story etc.. Most of the students like science story, and think that the science story is helpful for learning the science concepts. Finally the implications of the results will be discussed.

第一章 緒論
　　第一節 研究背景與動機......................1
　　第二節 研究目的與待答問題..................2
　　第三節 名詞釋義............................3
　　第四節 研究範圍與限制......................3

第二章 文獻探討
　　第一節 科學本質的範疇與內涵................5
　　第二節 國內國小學童的科學本質觀...........11
　　第三節 科學史與科學教學...................12
　　第四節 科學教育上使用科學史之相關研究.....17

第三章 研究方法
　　第一節 研究設計...........................22
　　第二節 研究對象...........................24
　　第三節 研究流程...........................24
　　第四節 研究工具...........................27
　　第五節 互動式科學故事設計.................29
　　第六節 資料蒐集與分析.....................35

第四章 研究結果與討論
　　第一節 故事教學前五年級學童對於科學本質能力指標3-3-0-1、3-3-0-3及3-3-0-4內涵的理解...38
　　第二節 科學故事融入自然與生活科技課程的歷程...57
　　第三節 科學故事教學對學童理解科學本質能力指標內涵的影響...98
　　第四節 學童對於互動式科學故事融入自然與生活科技課程之感受...116

第五章 結論與建議
　　第一節 結論..............................129
　　第二節 建議..............................131

參考文獻
　　中文部分..................................133
　　英文部分..................................136

附錄
　　附錄一 科學本質觀問卷....................137
　　附錄二 科學本質觀訪談大綱................138
　　附錄三 互動式科學故事課程感受問卷........139
　　附錄四 互動式科學故事課程感受訪談大綱....140
　　附錄五 互動式科學故事學習單..............141
　　附錄六 互動式科學故事範例................150

一、中文部分
王郁昭(2003)：科學故事融入自然科課程之研究。國立中山大學教育研究所碩士論文，未出版。
吳仲謀(2003)：科學本質教學模組對學童自然科學習影響之研究─以氣象故事為例。屏東師範學院數理教育研究所碩士論文。
巫俊明(1997)：歷史導向物理課程對學生科學本質的瞭解、科學態度、及物理學科成績之影響。 物理教育，第一卷第一期，p64-84。
巫俊明(2002)：運用科學史增進學生對於科學本質的瞭解。 國教世紀，199期，p61-68。
李玉貞(2000)：光學史融入教學對高中學生科學本質觀及光概念的改變之研究。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文。
李悅美(2001)：國民小學高年級學童科學本質觀之研究。臺北市立師範學院科學教育研究所碩士論文，未出版。
林陳涌(1995)：高中生對於科學本質瞭解之研究。國科會專題研究成果報告
(NSC84-2511-S-003-083)。台北：行政院國家科學委員會。
林伯彥(2003)：國小六年級資優與一般學生的科學本質觀與科學成就之研究。國立嘉義大學科學教育研究所碩士論文。
林格朱(2003)：融入科學史教學對國一學生生物學習成效影響之研究--以「細胞與個體」單元為例。國立高雄師範大學生物科學研究所，未出版。
林寶英(1998)：科學史取向的大學生物通識教育之研究。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文。
邱明富(2003)：科學史融入教學以提昇國小學童科學本質觀與對科學的態度之行動研究。國立屏東師範學院數理教育研究所碩士論文。
侯志洋(2001)：國小自然科教師對科學史融入自然科教學之態度研究。國立台中師範學院自然科學教育學系碩士論文。
南一書局(2003)：國民小學自然教學指引第十冊。南一書局。
南一書局(2004)：國民小學自然教學指引第九冊。南一書局。
施瀛欽(2003)：不同學習風格之國小高年級學童其科學本質觀與對科學的態度之研究。國立嘉義大學科學教育研究所碩士論文，未出版。
洪振方(1997)：科學史融入科學教學之探討。高雄師大學報，8期，p233-246。
翁秀玉、段曉林(1997)：科學本質在科學教育上的啟示與作法。科學教育月刊，第201期，p2-15。
教育部(2003）：國民中小學九年一貫課程綱要-「自然與生活科技課程學習領域」。台北市：教育部。
莊嘉坤(1995)：國小學生對科學態度之探討。八十四學年度師範院校教育學術
論文發表會論文集(第二輯)：頁1-28。屏東：國立屏東師範學院。
莊嘉坤(1999)：從認同的觀點分析學童對科學本質的瞭解與科學生涯的知覺。科學教育學刊，7940，p343-366。
許良榮、李田英(1995)：科學史在科學教學的角色與功能。科學教育(師大)：第179 期，p15-27。
郭博嵐(2005)：國小在職教師對九年一貫科學本質能力指標了解之詮釋性研究。花蓮師範學院科學教育研究所碩士論文。
陳文靜(2000)：原子與電子發展史融入教學對高一學生科學本質觀改變之研究。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文，未出版。
陳和玉(1998)：科學史融入高中物理之教學方法研究。國立高雄師範大學物理學系所碩士論文。
陳金香(2002)：國小教師進行中國天文學史教學之行動研究。臺中師範學院自然科學教育學系碩士論文。
陳淑媛(1997)：融入科學史於高中基礎理化教學之行動研究。國立高雄師範大
學科學教育研究所碩士論文，未出版。
陳意升(2004)：以互動式科學小故事融入國小自然與生活科技課程之行動研究。國立新竹師範學院數理研究所碩士論文。
張鳳琴(1994)：高雄地區公立高中學生對科學知識本質之看法。國立高雄師範
大學科學教育研究所碩士論文，未出版。
傅麗玉(1996)：科學史與台灣中等科學教育之整合─問題與建議。化學教育面
面觀，頁165-193。台灣師大中等教育輔導委員會，1996。
黃佩貞(2002)：臺北市國中科學教師對科學史融入科學教學之態度研究。國立台中師範學院自然科學教育學系碩士論文，未出版。
黃俊偉(2004)：國小五年級學生科學本質觀與科學家形象之研究。屏東師範學院數理教育研究所碩士論文，未出版。
楊燕玉(2001)：科學故事課程對國小五年級學童科學本質觀與對科學的態度影響之研究。花蓮師範學院國小科學教育研究所碩士論文，未出版。
鄭子善(2000)：科學故事課程設計之行動研究－以燃燒現象發展史為例。花蓮師範學院國小科學教育研究所碩士論文，未出版。
鄭秀如(1997)：科學史對學生科學知識本質觀及學習成就之影響。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文，未出版。
盧曉慧(2005)：以互動式歷史小故事促進國小學生科學本質了解及科學態度之行動研究。國立新竹師範學院數理研究所碩士論文，未出版。
簡利真(2003)：國小師生在科學展覽中科學本質表徵之研究。臺北市立師範學院科學教育研究所碩士論文，未出版。

二、英文部分
American Association for the Advancement of Science(1989). Project 2061: Science for all Americans. Washington, D. C.: Author.
American Association for the Advancement of Science(1993). Project 2061: Benchmarks for science literacy. New York: Oxford University Press.
Klopfer, L. E. & Cooley, W. W. (1963). The history of science cases for high schools in the development of student understanding of science: A report on the HOSC Instruct Project. Journal of Research in Science Teaching, 6, 87-95.
Matthews, M. R. (1994). Science teaching: The role of history and philosophy of science. New York: Routledge.
McComas, W. F. , Clough, M. P. & Almazroa, H. (1998). The nature of science in
science education: Rationales and Strategies. Science & Technology Education
Library, 5, 3-39.
National Research Council. (1996). National science education standards.
Washington, D. C.: National Academy Press.
Oldroyd, D. R. (1977). Teaching the history of chemistry in New South Wales secondary schools. The Australian Science Teachers Journal, 23(2), 9-22.
Roach, L. E., & Wandersee, J. H. (1995). Putting people back to science: Using
historical vignettes. School Science and Mathematics, 95(7), 365-370.
Rutherford, F. J., Holton, G., & Watson, F. G.. (1970). The Project Physics Course : Text. New York, Holt, Rinehart & Winston.
Solomon, J. , Duveen, I. , Scot, L. , & McCarthy, S.(1992). Teaching about the nature of science through history: Action research in the classroom. Journal of Research in Science Teaching, 29(4), 409-421.
Tao, P. K.(2003). Eliciting and developing junior secondary students’ understanding of the nature of science through a peer collaboration instruction in science stories. International Journal of Science Education, 25(2), 147-171.