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研究生:郭宸同
研究生(外文):Kuo Chen Tung
論文名稱:國小學童參加自然科學研究社歷程之探究
論文名稱(外文):A Study of Effect on Elementary School Student's Inquiry Activities in Scientific Club
指導教授:王美芬王美芬引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:臺北市立教育大學
系所名稱:自然科學系碩士班
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:170
中文關鍵詞:科學探究專題導向學習科學本質科學過程技能
外文關鍵詞:science inquiryproject-based learningnature of sciencescience process skills
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本研究旨在探討專題導向學習融入自然科學研究社之社團活動中,個案研究八位國小中年級學生在開放式科學探究活動中的探究歷程、教學過程中所呈現的科學本質觀及教學前後科學本質觀改變情形。
研究者設計將專題導向學習步驟、問題解決步驟及採科學本質整合式途徑,融入自然科學研究社的教學場域中進行教學活動。主要蒐集的質性資料有學生的學習資料、紀錄單、科學本質晤談及上課錄影錄音逐字稿 。
研究結果發現,學生在探究活動中,可以自己先提出探究主題,主題的來源是以日常生活中的經驗或對教師的教學產生疑惑為主;繼而提出研究目的,但學生提出的研究目的並不適當。學生在進行探究活動所使用到的科學過程技能有觀察、使用數字、測量、推理、傳達、設計變因、解釋資料、形成假設等八項。
結果顯示學生在教學歷程中,所呈現的科學本質觀,包括科學知識本質中的累積性、暫時性、可複製性、公開性、創造性;科學探究本質中的實證性、非固定性、觀察是理論蘊含、非絕對客觀性及科學事業本質中的倫理與道德原則、科學與社會生活等。
學生在教學後仍未建立「科學知識需要長時期累積」及「科學與社會是互相影響」的概念;但對科學知識的暫時性、可複製性、創造性、非固定性及倫理道德原則等科學本質觀已獲得澄清。
根據結果,提出對於課程、教學及未來研究的建議,作為未來科學教育研究及教學實務的參考。
The research aims to discuss the integration of project-based learning in the science club. The research analyzes the science inquiry process of eight elementary school third and fourth graders and their changes on nature of science (NOS) before and after the instruction.
This is a qualitative case study. The steps of project-based learning and problem solving were integrated into the instruction in science club. Qualitative data collection included students’ learning sheets, experiment records, interviews on NOS, and transcripts of audio and video tapes in the class.
The findings were summarized as follows. First of all, during the science inquiry activities, students first generated their inquiry topics. The topics mainly came from the experience in students’ daily life and the doubts from teachers’ instruction. Students had difficulties in writing their research purposes. After the students decided their inquiry topics and purposes themselves, they completed the projects through eight science process skills including observing, using numbers, measuring, inferring, communicating, identifying variables, interpreting data, and formulating hypotheses.
The analysis of qualitative data revealed NOS as the scientific knowledge is cumulative, tentative, replicable, public, and creative. The scientific inquiry is empirical, multi-method, theory-laden and subjective. The scientific enterprise is that morality is revealed and science is a social activity.
The analysis of the interviews revealed that students did not have the concepts as “scientific knowledge should be cumulated after long period of time” and “science and society are related.” Students’ concepts on NOS as tentative, replicable, creative, multi-method and morality were clarified after the instruction.
The findings and conclusion were used as suggestions for instruction and curriculum design as well as future research. They could be the references for scientific education research and instruction practice.
中文摘要------------------------------------------------------------------------------------------I
英文摘要---------------------------------------------------------------------------------------- III
目次----------------------------------------------------------------------------------------------Ⅴ
表目次-------------------------------------------------------------------------------------------Ⅵ
圖目次-------------------------------------------------------------------------------------------Ⅶ
第一章 緒論------------------------------------------------------------------------------------- 1
第一節 研究背景與動機------------------------------------------------------------------- 1
第二節 研究目的與待答問題------------------------------------------------------------- 4
第三節 名詞解釋---------------------------------------------------------------------------- 5
第四節 研究範圍與限制------------------------------------------------------------------- 7
第二章 文獻探討------------------------------------------------------------------------------- 8
第一節 科學探究---------------------------------------------------------------------------- 8
第二節 專題導向學習---------------------------------------------------------------------15
第三節 問題解決---------------------------------------------------------------------------31
第四節 科學本質---------------------------------------------------------------------------35
第三章 研究方法------------------------------------------------------------------------------47
第一節 研究設計及流程------------------------------------------------------------------47
第二節 研究對象及情境介紹------------------------------------------------------------52
第三節 自然科學研究社教學理念------------------------------------------------------57
第四節 研究工具---------------------------------------------------------------------------60
第五節 資料蒐集與分析------------------------------------------------------------------62
第六節 提升研究的效度------------------------------------------------------------------65
第四章 研究結果------------------------------------------------------------------------------66
第一節 個案學生在社團活動中之探究歷程分析------------------------------------66
第二節 個案學生在社團活動中所呈現之科學本質觀------------------------------91
第三節 個案學生在社團活動前後科學本質觀之改變情形---------------------- 114
第四節 教師指導自然科學研究社的教學實務省思------------------------------- 127
第五章 結論與建議------------------------------------------------------------------------- 137
第一節 研究結論------------------------------------------------------------------------- 137
第二節 建議------------------------------------------------------------------------------- 141
參考文獻---------------------------------------------------------------------------------------143
中文部分---------------------------------------------------------------------------------------143
英文部分---------------------------------------------------------------------------------------146
附錄1專題導向學習教案設計_水火箭------------------------------------------------149
附錄2問題搜查線---------------------------------------------------------------------------152
附錄3水火箭試射版學習單---------------------------------------------------------------153
附錄4空中霸主_水火箭學習單---------------------------------------------------------154
附錄5科學史影集介紹---------------------------------------------------------------------156
附錄6十月的天空學習單------------------------------------------------------------------157
附錄7飛行里程碑2_火箭學習單--------------------------------------------------------159
附錄8形成研究目的紀錄表---------------------------------------------------------------161
附錄9實驗紀錄表---------------------------------------------------------------------------162
附錄10報告互評表------------------------------------------------------------------------- 163
附錄11分享收穫的喜悅學習單---------------------------------------------------------- 164
附錄12國小學童科學本質問卷---------------------------------------------------------- 165
附錄13「水火箭太空梭」學生作品設計圖--------------------------------------------168
附錄14學生作品設計圖------------------------------------------------------------------- 169
附錄15 學生活動照片----------------------------------------------------------------------170
表 目 次

表2-1-1科學過程技能-------------------------------------------------------------------------9
表2-1-2九年一貫課程與SAPA課程有關科學過程技能對應表---------------------11
表2-1-3教室探究的基本特徵和探究型態的變異-------------------------------------- 14
表2-2-1中外學者依據建構主義所闡述的學習觀-------------------------------------- 19
表2-2-2 專題導向學習能力分析綜合表--------------------------------------------------24
表2-2-3 專題導向學習課程設計原則-----------------------------------------------------25
表2-2-4 專題導向學習模式及步驟--------------------------------------------------------27
表2-2-5 問題解決歷程-----------------------------------------------------------------------34
表2-2-6評量科學本質理解的評量工具-------------------------------------------------- 45
表3-4-1學童科學本質模式----------------------------------------------------------------- 61
表3-4-2學童科學本質對量表細目要點-------------------------------------------------- 62
表3-5-1資料類別編碼說明----------------------------------------------------------------- 64
表4-1-1學生對水火箭主題所研擬出的研究目的-------------------------------------- 71
表4-1-2學生的形成假設及其原因-------------------------------------------------------- 89
表4-3-1科學本質問卷前後測成績-------------------------------------------------------115
表4-3-2科學本質問卷前後測成績分項統計表----------------------------------------126
表4-3-3科學本質問卷成績改變情形----------------------------------------------------126

圖 目 次

圖2-4-1科學本質學科教學知識範疇-----------------------------------------------------40
圖2-4-2增進科學本質認識的教學策略--------------------------------------------------42
圖3-1-1研究流程圖--------------------------------------------------------------------------49
圖3-1-2研究架構分析圖--------------------------------------------------------------------50
圖3-1-3研究甘梯圖--------------------------------------------------------------------------51
圖3-3-1整合式途徑教學設計--------------------------------------------------------------59
圖3-3-2循環式探究教學策略--------------------------------------------------------------59
一、中文部分
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二、英文部分
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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1. 張美玲(1999):以專題為基礎之教學與學習對國小學生自然科學習動機與學習成就之影響。屏東市:國立屏東師範學院國民教育研究所碩士論文(未出版)。
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7. 林陳涌(1996):「了解科學本質量表」之發展與效化。科學教育學刊,4(1),1-58。
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15. 鄒慧英(2000):另類的統整主題教學—專題學習。國教之友,52(2),3-11。
 
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