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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳容慧
研究生(外文):Chen, Jung-Hui
論文名稱:4W複習教材教法的國三理化案例分析
指導教授:林財庫林財庫引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄師範大學
系所名稱:物理學系
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:205
中文關鍵詞:4w複習國三理化複習
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本文採用知識經濟所強調之知識的四要素「what, why, how, who」(簡稱4W),來改寫自然與生活科技理化科的國三複習教材,對高雄市某國中(常態編班)的國三學生進行教學,(理化成績中等=控制組,高的及低的=實驗組)。以林財庫老師所發展之「國中小自然科學本體論及知識論量表」(附件A)的施測結果來檢驗教學成效。除了試驗教材的教學成效,本文亦著重分析受測樣本對於「自然科學本體論及知識論量表」之各理論向度(分別是系統、要素、層次、動靜、真空、連斷、原因、過程)的認知層次。
研究發現:(一)在施測工具方面:施測工具對對受測樣本而言具有可被接受的信效度和鑑別度(表4-1-2至表4-2-4);(二)教學成效方面: (1) 信念部份實驗組與控制組經共變數分析呈現無顯著差異(表4-4-1、表4-4-2);(2) 認知層次方面實驗組和控制組在同質性考驗(表4-4-3)連斷及理由總分有顯著差異,將前測成績及學期理化分數作為比對標準時,系統及層次有顯著差異(表4-4-4);(3)依測驗分數細部分析,信念部份實驗組學生在動靜、真空二向度優於控制組學生,系統、層次、要素三向度則控制組學生表現較佳(表4-4-5)。認知模式部份,在課程無提及的情況之下,接受實驗組認知模式的程度較控制組學生高,傳統課程所提及的部份,控制組學生表現較佳(表4-4-6);(4)實驗組學測成績比控制組學測成績稍好(表4-4-7);(三)教材分析方面:(1)新編教材保有傳統教材著重的what及who;(2)新編教材加強傳統教材著墨不多的why(原理)與how(過程);(表4-5-1到表4-5-14)。
綜合上述,4W的知識分類方式對學生本體論及知識論之信念及知識的提升有一定程度的效果。因為以4W來整理教材時,不但傳達給學生更豐富且更高質量的訊息,同時也讓學生習得--如何有效率、有效果地學習(表4-5-1到表4-5-14)。
目 錄
目錄……………………………………………………………………Ⅲ
表次……………………………………………………………………Ⅴ
圖次……………………………………………………………………Ⅸ
附錄次…………………………………………………………………Ⅹ




第壹章 緒 論…………………………………………….1
第一節 問題背景與研究動機……………………………………1
第二節 研究目的與待答問題……………………………………5
第三節 研究的範圍、基本假設與研究限制……………………6
第四節 名詞釋義…………………………………………………7
第貳章 文獻探討…………………………………………11
第一節 國中生的學習與心理………………………..………....11
第二節 知識經濟與教育…………………………………..…....15
第三節 機械典範之本體論與國中的理化教育………..……....21
第叁章 研究方法與步驟………………………………33
第一節 研究流程………………………………………………..33
第二節 研究設計………………………………………………..36
第三節 研究樣本………………………………………………..37
第四節 研究工具………………………………………………..38
第五節 施測資料的處理與分析………………………………..39

第肆章 研究結果…………………………………………41
第一節 項目分析………………………………………………..41
第二節 因素負荷值分析與信度……………………..…………48
第三節 頻率分析……………………………………………..…57
第四節 教學成效分析………………………………………….144
第五節 教材分析…………………….…………………………155
第伍章 結論與建議……………………………………...179
第一節 結論……………………………………………………179
第二節 討論…………………………………………………....185
第三節 建議………………………………………………….....187
參考文獻……………………………………………………..188
中文部分……………………………………………………………….188
英文部分……………………………………………………………….193
附錄……………………………………………………………….......194


















表 次
表2-1-1:皮亞傑認知發展期………………………………..………......13
表4-1-1:實驗組與控制組理化成績的單因子變數分析……………....41
表4-1-2:題幹選項之項目分析………………………………………....42
表4-1-3:鑑別度與難易度的判別標準………………………………....44
表4-1-4:題幹部分各題之鑑別度與難易度………………………..…..44
表4-1-5:理由敘述編碼之項目分析………………………...….…….…..46
表4-2-1:各向度題幹得分之項目分析………………..……………..…49
表4-2-2:題幹部份電腦向度因素分析………………………………....50
表4-2-3:各向度理由敘述之項目分析………………………………....52
表4-2-4:理由部份電腦向度因素分析………………………………....54
表4-2-5學測成績與量表題幹部分的校標關連效度……………...…....56
表4-2-6學測成績與量表理由部分的校標關連效度……………..….....56
表4-3-1:「太陽系有輩分關係嗎?」之頻率分析……………………..…57
表4-3-2:「地球有生命嗎?」之頻率分析…………………………..…59
表4-3-3:「地球是一個家族嗎?」之頻率分析……………………..…61
表4-3-4:「地球上各種生態系是一個家族嗎?」頻率分析………..…63
表4-3-5:「池塘是一個生態系嗎?」之頻率分析…………………..…65
表4-3-6-1系統向度信念總表…………………………………………....66
表4-3-6-2系統向度各認知模式頻率總表………………………………68
表4-3-7:「地球有組成層次嗎?」之頻率分析………………………..70
表4-3-8:「生態系有組成層次嗎?」之頻率分析……………………..72
表4-3-9:「動物的個體有組成層次嗎?」之頻率分析…………....…..74
表4-3-10:「植物的個體有組成層次嗎?」之頻率分析…………..…..76
表4-3-11:「細胞有組成層次嗎?」之頻率分析……………..………..78
表4-3-12-1:層次向度信念頻率分析………………………………...…79
表4-3-12-2:層次向度認知模式頻率分析總表…………………………81
表4-3-13:「空氣有基本組成成分嗎?」之頻率分析……………..…...83
表4-3-14:「水有基本組成成分嗎?」之頻率分析………………..…...84
表4-3-15:「鹽有基本組成成分嗎?」之頻率分析………………..…...85
表4-3-16:「太陽系有基本組成成員嗎?」之頻率分析…………..…...86
表4-3-17:「細胞有基本組成成分嗎?」之頻率分析……………..…...87
表4-3-18:「石頭有基本組成成分嗎?」之頻率分析……………..…...89
表4-3-19:「鐵有基本組成成分嗎?」之頻率分析………………..…...90
表4-3-20-1:要素向度信念之頻率分析……………………………..…..91
表4-3-20-2:要素向度認知模式頻率分析總表…………………………92
表4-3-21:「空氣的組成成分會自己運動嗎?」之頻率分析……….....94
表4-3-22:「水的組成成分會自己運動嗎?」之頻率分析………….....96
表4-3-23:「鹽的組成成分會自己運動嗎?」之頻率分析………….....97
表4-3-24:「太陽系的成員會自己運動嗎?」之頻率分析………….....98
表4-3-25:「石頭的組成成分會自己運動嗎?」之頻率分析……….....100
表4-3-26:「鐵的組成成分會自己運動嗎?」之頻率分析………….....101
表4-3-27-1:動靜向度信念之頻率分析……………………………...…102
表4-3-27-2:動靜向度認知模式頻率分析總表…………………...……103
表4-3-28:「空氣的基本組成成分像什麼?」之頻率分析…………....105
表4-3-29:「水的基本組成成分像什麼?」之頻率分析……………....106
表4-3-30:「鹽的基本組成成分像什麼?」之頻率分析………….…...107
表4-3-31:「石頭的基本組成成分像什麼?」之頻率分析…………....108
表4-3-32:「鐵的基本組成成分像什麼?」之頻率分析……………....109
表4-3-33:「連斷向度」之頻率分析……………………………….…...110
表4-3-34:「大氣中有真空存在嗎?」之頻率分析……………………112
表4-3-35:「水中有真空存在嗎?」之頻率分析………………………114
表4-3-36:「鹽中有真空存在嗎?」之頻率分析………………………116
表4-3-37:「石頭中有真空存在嗎?」之頻率分析……………………118
表4-3-38:「鐵塊中有真空存在嗎?」之頻率分析……………………120
表4-3-39-1:真空向度信念之頻率分析…………………………….......121
表4-3-39-2: 真空向度認知模式頻率分析總表…………………………123
表4-3-40:「空氣成分為何能組成空氣?」之頻率分析…………...….125
表4-3-41:「水的基本成分為何能組成水?」之頻率分析…………....126
表4-3-42:「鹽的基本成分為何能組成鹽?」之頻率分析…………....127
表4-3-43:「為什麼太陽系的成員能夠組成穩定的太陽系?」之頻率分析..128
表4-3-44:「石頭的基本成分為何能組成石頭?」之頻率分析……....130
表4-3-45:「鐵的基本成分為何能組成鐵塊?」之頻率分析……...….131
表4-3-46:「原因向度」之頻率分析……………………………………132
表4-3-47:「空氣的基本成分如何組成空氣?」之頻率分析………....134
表4-3-48「水的基本成分如何組成水?」之頻率分析………………..135
表4-3-49:「鹽的基本成分如何組成鹽?」之頻率分析…………...….136
表4-3-50:「太陽系是如何形成的?」之頻率分析…………...……….137
表4-3-51:「池塘生態系的成員如何組成一個生態系?」之頻率分析…138
表4-3-52:「石頭的基本組成成分如何組成石頭?」之頻率分析……139
表4-3-53:「鐵的基本組成成分如何組成鐵塊?」之頻率分析……....141
表4-3-54:「過程向度」之頻率分析……………………………………142
表4-4-1:回歸係數同質性考驗摘要表(題幹部份)...…………..…...145
表4-4-2:共變數分析摘要表(題幹部份)..………………….…….…146
表4-4-3:回歸係數同質性考驗摘要表(理由部份).....……….….……...147
表4-4-4:共變數分析摘要表(理由部份)…………………….……...148
表4-4-5:「信念平均程度」之分析………………………..…….……...149
表4-4-6:「認知模式程度」之分析……………………………...……...151
表4-4-7:自然與生活科技學測成績…………………..…………..…....154
表4-5-1:新編教材第一章內容之雙向細目簡表……………….……...155
表4-5-2:新編教材第二章內容之雙向細目簡表………………………156
表4-5-3:新編教材第三章內容之雙向細目簡表………………………157
表4-5-4:新編教材第四章內容之雙向細目簡表………………..…..…159
表4-5-5:新編教材第五章內容之雙向細目簡表…………………....…161
表4-5-6:新編教材第六章內容之雙向細目簡表………………………164
表4-5-7:新編教材第七章內容之雙向細目簡表………………………165
表4-5-8:新編教材第十二章內容之雙向細目簡表……………..…..…168
表4-5-9:新編教材第十三章內容之雙向細目簡表………………....…169
表4-5-10:新編教材第十四章內容之雙向細目簡表……………..……170
表4-5-11:新編教材第十五章內容之雙向細目簡表……………..……172
表4-5-12:新編教材第十六章內容之雙向細目簡表………..…………172
表4-5-13:新編教材第十七章內容之雙向細目簡表………………..…173
表4-5-14:新編教材第十八章內容之雙向細目簡表……………..……175

圖 次
圖3-1:研究流程圖………………………..................................................33
圖4-3-6-1:前測系統向度信念頻率分佈範圍…………………….…..….67
圖4-3-6-2:系統向度信念頻率分佈圖…………………………….…...…67
圖4-3-6-3:前測系統認知頻率分布範圍……………………...….………68
圖4-3-6-4:系統向度認知模式頻率分析圖…………………….……...…69
圖4-3-12-1:前測層次向度信念類型頻率分布範圍……………………..80
圖4-3-12-2:層次向度信念頻率分佈圖……..........................................…80
圖4-3-12-3:前測層次向度信念類型頻率分布範圍………………….….81
圖4-3-12-4:層次向度認知模式頻率分析圖……………………..……...82
圖4-3-20-1:要素向度信念類型頻率分布圖……………………...……..91
圖4-3-20-2:要素向度信念頻率分佈圖……….…………………..……..92
圖4-3-20-3:要素向度認知模式頻率分析圖……………………...……..93
圖4-3-20-4:要素向度認知模式頻率分析圖……………………..…...…93
圖4-3-27-1:前測動靜信念頻率分析範圍圖……………………...….....102
圖4-3-27-2:動靜向度信念頻率分佈圖………....................................…103
圖4-3-27-3:前測動靜認知頻率分佈範圍圖……………………...…….104
圖4-3-27-4:動靜向度認知模式頻率分析圖………………………....…104
圖4-3-33-1前測連斷向度認知頻率分析圖……………………...........…110
圖4-3-33-2:連斷向度認知模式頻率分析圖……................................…111
圖4-3-39-1:前測真空信念頻率分佈範圍圖……………………..……..122
圖4-3-39-2:真空向度信念頻率分佈圖…………………………………122
圖4-3-39-3:前測真空認知模式頻率分佈範圍圖……………………....123
圖4-3-39-4:真空向度認知模式頻率分析圖……………………………124
圖4-3-46-1:前測原因認知頻率分佈範圍圖……………………...…….132
圖4-3-46-2:原因向度認知模式頻率分析圖……………………………133
圖4-3-54-1:前測過程認知模式頻率分佈範圍圖……………………....143
圖4-3-54-2:過程向度認知模式頻率分析圖………………………...….143

附 錄 次
附錄A:國中小自然科學本體論及知識論量表…………………...…....194
附錄B:質性資料的編碼系統.………………………………….………..199
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