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研究生:楊明獻
研究生(外文):Yang ming hsien
論文名稱:以環保觀點進行國中「自然與生活科技」領域實驗課程之改進暨教師在實驗教學中環保態度及行為之探討
論文名稱(外文):he Study of Environmental Improvements for Experiment Courses of Science and Technology and Teachers’ Attitudes and Behaviors Towards Environmental Protection In Experiment Courses.
指導教授:林明瑞林明瑞引用關係
指導教授(外文):Min-Ray Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺中教育大學
系所名稱:環境教育研究所
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:2006
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:248
中文關鍵詞:自然與生活科技實驗課程環保態度環保行為
外文關鍵詞:Science and TechnologyEnvironmental BehaviorExperiment CourseEnvironmental Attitude
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近年來,國內教育制度實施九年一貫之後,國中教科書產生重要變革,以「一綱多本」的多元化教材取代「審定本教科書」,加上國內環保意識抬頭下,教育部特別將環境教育納入九年一貫課程的六大議題之中,其中「自然與生活科技」領域的實驗課程是否符合環保概念的設計影響學校及週遭的環境品質甚巨,而且是判定學校是否達成環境教育目標最重要的指標之一,本研究的動機是希望以環保的觀點審視實驗課程設計,是否符合環保原理、原則,並了解教師在實驗教學中的環保態度,以期帶給學生良好環保理念,讓環境教育因自然科實驗課程的環保改進而能向下札根。
本研究的目的主要為瞭解國中康軒、南一及國編三個主要版本的「自然與生活科技」的實驗單元設計是否符合環保的概念及國中「自然與生活科技」領域教師對實驗課程的環保認知、態度及行為。本研究為能了解實驗課程設計是否符合環保的概念,先針對康軒、南一及國編的實驗單元進行內容分析,找出具污染性及可被改進的實驗單元;為能了解實驗污染的根源與解決方法,再對中部地區具有環保及實驗教學背景的十一位專家學者進行訪談;其次再對中部地區國中自然與生活科技教師進行問卷調查,以瞭解教師對實驗課程污染問題與環保改進方案的看法及教師在實驗教學中的環保認知、態度及行為,以分層隨機抽樣的方式進行調查,共發出498份問卷,回收有效問卷349份,回收率為72.1%,問卷的整體Cronbach α係數為0.832,最後,本研究並針對現有實驗單元污染性較嚴重的部份,提出實驗改善建議。
本研究的結論指出:(一)各版本仍有污染性實驗存在,以化學實驗數目居多,具有的污染性實驗多為使用硫酸銅(鋅)、強酸及強鹼、鉻酸鉀、硫化物等實驗為主,在污染問題的來源方面,各版本共同的因素為「藥品使用過量」、「未詳述實驗廢污最終處理」,其中南一版在「實驗藥品具高污染性」情況最嚴重;康軒版在「實驗產生有毒廢氣」及「實驗步驟或裝置不適當」情況最嚴重;國編版則有「實驗產生廢水過多」的問題,整體實驗課程的污染程度以國編版較佳,而南一版則較差。(二)三個版本並無特別從環保的觀點來編寫實驗單元,而且在教科書開放前後並無多大的差別,三個版本中有污染問題且可以改進的實驗共十一個,物理類三個,化學類八個,南一版在十一個實驗改進單元中佔九項、康軒版佔了八項、國編版僅佔六項,本研究從「減少用藥量」、「改良實驗裝置」、「改做微型實驗」、「採用無毒害藥品」及「藥品重覆使用」等方法提出環保改進方案共六案,問卷調查獲得大多數教師(69.1%)以上的認同。(三)教師在實驗教學中的環保認知及環保態度會深刻影響教師的環保意向及行為,中部地區自然科教師的環保認知表現介於「了解」至「普通」程度,教師的環保態度及意向則表現相當積極且願意付出行動,但實際的環保行為上卻不如預期,其中以接受過環教研習、上實驗課次數多及有管理實驗室經驗的教師在實驗室的環保行為表現優於其它教師。致使教師的環保行為無法落實的最大原因為教師本身能力不足、教學壓力沉重及學校的外在環境因素的負面影響。(四)在實驗課程的改進方法建議朝向「減少實驗藥品的使用量」、「廢污回收再利用」、「發展環保的替代實驗」及「教科書中納入實驗的環保知識」等方向改進。
綜合結果顯示,教師的環保認知越強烈、環保態度越積極,便能增強教師的環保行為意向,教師的環保意向越強烈,在加上學校的外在環境因素及制度的配合,教師才能在實驗教學中落實環保行為。研究者建議實驗單元的設計應符合環保原理、原則,並加強教師的環境教育智能、教育單位應編列經費並協助學校建立廢污處理程序及管理獎勵制度。
In the past few years, significant changes have been brought about to textbooks since The Guideline of Grade 1-9 Curriculum was implemented. Multiple teaching materials based on One Guideline have taken the place of National Compilation School Textbooks. With increasing awareness of environmental protection, the Ministry of Education incorporated environmental education into one of the six issues of The Guideline of Grade 1-9 Curriculum. The experiment courses of Science and Technology, one of the most crucial indicators of environmental education goals for school, has a huge influence on the campus surroundings and nearby. In terms of environmentalism, the study hoped to examine whether experiment courses cohered with environmental principles. It also attempted to explore teachers’ attitudes towards environmental protection in order to let environmental education take rooted at school through the
environmental improvements for experiment courses.
The main purpose of the study was to understand whether the designation of experiment units from the three main versions, Kang-Hsuan, Nani, and National Compilation, cohered with environmental protection in junior high school. It was also explored that teachers’ environmental cognition, attitude, and behavior concerned with experiment units. Based on the contents analysis of experiment units from Kang-Hsuan, Nani, and National Compilation, those prone to pollution experiment units which could been improved were found out. To find out the source and solution to the experiment pollution, interviews were carried out among eleven experts and scholars with background of environmental protection and experiment teaching from central Taiwan. Furthermore,a questionnaire from Science and Technology teachers,was conducted to explore teachers’ opinions of experiment pollution , its environmental improving plan and teachers’ environmental cognition, attitude, and behavior in the course of experiment teaching. The 498 copies of questionnaire were stratifiedly and randomly sampled out, 349 effective copies returned and effective recovery rate got up to 72.1﹪. The Cronbach α of the total questionnaire was 0.832. In the end, some improvements in those experiment units with
more serious pollution were put forward.
The results of the study were shown as follows:(1) Experiments that would cause pollution could be found in all versions. Most of them were chemical experiments that apply the use of CuSO4/ZnSO4,strong acid /base,K2CrO4/K2Cr2O7 and sulfide. The source of pollution, generalized from all the versions, could be commonly attributed to “overuse of chemicals” and “the waste final treatment not mentioned in detail”. Nani had serious faults in the aspect of “experiment chemical that produced serious pollution”;Kang-Hsuan also had serious defections in “experiment that resulted in poisonous waste gas” and “improper experiment steps or installation.” National Compilation had the disadvantage of “producing excessive wastewater.” Overall, the experiment course of National Compilation standed out in terms of the extent of pollution whereas Nani came last. (2) The experiment units of all the three versions were not edited in particular in the perspective of environmental protection. Of all the three versions, there were eleven experiments, three physics ones and eight chemical ones, which might create pollution but have room for improvement. The eleven experiments of all the three versions had nine experiments that could been improved in Nani,eight ones in Kang-Hsuan, and six ones in National Compilation versions . Six programs were brought for improvement by means of “cutting down the amount of chemical used”, “improving the equipment of experiment”, “switching to microscale experiment”, “adopting the use of nontoxic chemical ” and “reusing chemicals”, which are approved by more than 69.1﹪of teachers in the questionnaire. (3) In the course of experiment teaching, environmental cognitions and environmental attitudes played an important role in teachers’ environmental intentions and behaviors. The environmental cognitions of the teachers from central Taiwan lay in between “understanding” and “average”. In terms of environmental attitudes and intentions, it was shown that the teachers were quite positive and willing to take action. In reality, however, their environmental behaviors were not as good as expected. The teachers who had attained environmental education workshop, had had more experiment classes, and had administered laboratories manifested better environmental behaviors than those who hadn’t. The biggest causes that disabled teachers to put environmental behaviors into practice were the deficiency of teacher’s ability, the heavy load of teaching, and some other factors from school. (4) For improvement programs, the improving proposals for the experiment course were aimed at “cutting down the amount of chemicals used”, “reusing the waste”, “developing environmental substitutes for experiments” and “fusing environmental knowledge into textbooks.”
In comprehensive conclusion, the results were shown that a great deal of environmental cognitions and positive environmental attitudes could strengthen teacher’s environmental intentions. In accordance with external surroundings’ factors and some other factors from school, teachers were able to fulfill environmental behaviors in experiment teaching. The researcher recommended experiment units should cohere with environmental principles and strengthen teaching capabilities of environmental education of teaching staff; education authorities should budget for schools to establish processes of polluted waste treatment and systems of rewards and penalties.
中文摘要 …………………………………………………………………… Ⅰ
英文摘要 …………………………………………………………………… III
目 錄 …………………………………………………………………… VI
附圖目錄 …………………………………………………………………… VⅢ
附表目錄 …………………………………………………………………… IX

第一章 緒 論…………………………………………………………… 1
第一節 研究背景與動機……………………………………………… 1
第二節 研究目的……………………………………………………… 2
第三節 研究範圍與限制……………………………………………… 3
第四節 名詞釋義……………………………………………………… 5

第二章 文獻回顧………………………………………………………… 8
第一節 環境問題與環境教育………………………………………… 8
第二節 科學實驗與環境問題及環境教育的關聯性………………… 10
第三節 綠色化學與微型實驗之發展與阻礙………………………… 15
第四節 國中「自然與生活科技」領域課程之分析…………………… 20
第五節 實驗課程設計與實驗室的廢污處理及管理之問題分析…… 24
第六節 「自然與生活科技」各版本教科書的市佔率比較
及各實驗單元的配置差異…………………………………… 35
第七節 教師的環保認知、態度及行為之相關研究………………… 44

第三章 研究方法與流程………………………………………………… 54
第一節 研究架構……………………………………………………… 54
第二節 研究流程……………………………………………………… 56
第三節 內容分析法…………………………………………………… 59
第四節 訪談調查法…………………………………………………… 64
第五節 問卷調查法…………………………………………………… 68

第四章 結果與討論……………………………………………………… 77
第一節 「自然與生活科技」教科書實驗單元內容分析結果……… 77
第二節 專家訪談之結果……………………………………………… 96
第三節 「自然與生活科技」領域實驗課程之改良………………… 111
第四節 國中自然科教師之問卷調查結果…………………………… 128

第五章 結論與建議……………………………………………………… 185
第一節 結 論………………………………………………………… 185
第二節 建 議………………………………………………………… 188

參考文獻 …………………………………………………………………… 191
附 錄 …………………………………………………………………… 209
一、中文部份:
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