臺灣博碩士論文加值系統

本研究針對國中自然與生活科技『動能、位能與能量』單元，設計兩組教學方式：『科學史教學』、『講述式教學』。探討九年級學生，對於學生學習的影響。本研究對象共90人分兩組教學，60人為科學史教學組，30人在講述式教學組，利用研究工具『動能、位能與能量的概念測驗卷』、『科學本質問卷』、ATSSA、『對科學史教學課程的學習態度量表』收集前後測資料做分析。
研究結果顯示科學史教學與講述式教學，均能使學生在『動能、位能與能量』概念的得分顯著進步，並依組間後測分析顯示『科學史教學法』明顯有效。而再針對在科學史教學比講述式教學能顯著進步的題目中，則發現科學史教學有助於學生概念的概念理解。同時也發現科學史教學能使學生的部分另有概念顯著澄清。而在增進學生科學本質觀的『三個面向』與『十五項細目』中，『科學知識本質、科學事業本質』與『可複製性、創造性、非固定性、科學家的身份、科學社群』更有顯著改進。並根據學生ATSSA問卷回答結果，科學史教學組『對科學的態度』有顯著提升。最後研究中也發現，男生對科學史教學課程的學習態度，比女生明顯更正面。而同樣針對量表中『認為喜歡上科學史教學課程』，男女生則沒有顯著差異。但針對量表中『認為科學史教學能幫助瞭解理化』，男生比女生認為科學史教學更能幫助瞭解理化。
這些結果顯示科學史教學能明顯有助於學生理解單元概念，並可提升學生科學本質觀與對科學更正面的態度，而且男女生對科學史教學課程都是正面且肯定的。

The purpose of this study is to research and compare junior high school students’ learning achievement of “kinetic energy, potential energy and energy”. The study designed two teaching approaches, "science history teaching" and "lecture teaching". Ninety students participated in this study and were divided into two groups. In one group, 60 students were taught by science-history teaching. In the other group, 30 students were taught by lecture teaching.
The results show that both lecture teaching and science-history teaching can enhance students’ learning achievement. Students’ conceptions of "kinetic energy, potential energy and energy" were improved. Lecture teaching cannot clarify students’ misconceptions of "kinetic energy, potential energy and energy" completely. The results also show that some of the participants’ ideas about the nature of science were improved through science-history teaching, whereas lecture teaching cannot improve it. Moreover, the science-history group tended to hold a more positive attitude toward science, but the lecture group did not change their attitude toward it significantly. Male students were more interested in the science history course than female students. Male students believe that history science course can help them learn science more than female students.

第一章 緒論 1
第一節 研究動機與背景 1
第二節 研究的重要性 2
第三節 研究目的 3
第四節 研究問題 3
第五節 研究範圍與限制 4
第六節 名詞解釋 4
第二章 文獻探討 7
第一節 科學史與建構理論 7
第二節 科學史教學的設計 9
第三節 『動能、位能與能量』概念與學生另有概念 13
第四節 『動能、位能與能量』概念在科學史上的發展 16
第五節 科學史與另有概念 22
第六節 科學本質與科學史教學 25
第七節 科學史與對科學的態度 30
第三章 研究方法 33
第一節 研究流程 33
第二節 研究對象 36
第三節 研究工具 36
第四節 研究課程設計 41
第五節 資料分析 46
第四章 研究結果與討論 50
第一節 兩組學生在動能、位能與能量的概念理解 50
第二節 兩組學生的另有概念 61
第三節 兩組學生的科學本質觀 63
第四節 兩組學生對科學的態度 78
第五節 科學史教學組男女生對科學史教學課程的學習態度差異 79
第五章 結論與建議 83
第一節 結論 83
第二節 討論 86
第三節 建議與未來研究方向 88
參考文獻 91
一、中文部分 91
二、西文部分 92
附錄一 關於能量、動能與位能的概念測驗卷（初稿） 95
附錄二 概念測驗卷初稿三十四題信度分析結果 101
附錄三 能量、動能與位能的概念測驗卷（正式版） 102
附錄四 測驗卷之主要概念信度分析表 107
附錄五 科學本質觀問卷 110
附錄六 『對科學的態度量表』 111
附錄七 對科學故事課的學習態度量表 112
附錄八 科學史教學組學習單 113
附錄九 科學史教學組教案設計 121
附錄十 講述式教學組學習單 125
附錄十一 講述式教學組電腦補充簡報 129
附錄十二 講述式教學組教案 132
附錄十三 問卷同意書 135

參考文獻
一、中文部分
王月春（2004）。科學史融入理化教學促進學生科學探究能力之研究。國立高雄師範大學化學系所碩士論文。
王唯齡（2005）。以天文史融入教學模式探究學生學習態度與對科學的態度之影響。國立台北師範學院自然科學教育研究所碩士論文。
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。
林兆聖（2003）。以原子發現科學史融入教學對學生科學本質觀影響之研究。國立高雄師範大學化學系所碩士論文。
林志忠（2007）。探究科學實驗之美。科學人雜誌，63，120。
林格朱（2004）。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。屏東師範學院數理教育研究所碩士論文。
邱美虹（2000）。概念改變的省思與啟示。科學教育學刊，8（1），1-34。
邱美虹，林靜雯，梁家祺，周金城，吳明珠，湯偉君，劉嘉茹，林秀蓁，林世洲，鄭瑛珍與張淑女譯（2003）。概念革命。台北: 洪葉出版社。
邱韻如（2006）。The concept of Energy。2009年3月19日取自http://memo.cgu. edu.tw/yun-ju/cguweb/PhyChiu/H105WorkEnergy/EnergyConcept.htm
徐錦美（2004）。實施科學故事課對學生『對科學的態度』的影響。國立高雄師範大學物理系所碩士論文。
張玉枝（2002）。探討國二學生詮釋地球科學課本附圖的相關因素。國立台灣師範大學科學教育研究所碩士論文。
張宗婷（2007）。以互動式歷史小故事與科學寫作活動促進學生理解科學概念與發展科學本質觀。國立台灣師範大學生命科學系研究所碩士論文。
許良榮、李田英（1995）。科學史在科學教學的角色與功能。科學教育月刊，179，15-27。
郭生玉（2004）。教育測驗與評量（二版）。台北縣。精華書局。
陳淑筠（2002）。國內學生自然科學迷思概念研究之後設研究。國立台東師範學院教育研究所碩士論文。
陳麗鴻（2005）。科學史融入國小自然科教學對學生學習成效的影響之研究－以電磁鐵為例。國立高雄師範大學物理系所碩士論文。
彭泰源（1998）。國小五年級學童力與運動概念學習之研究。國立彰化師範大學科學教育研究所碩士論文。
陽季吟（2007）。探討電腦模擬實驗和動手操作實驗對概念學習之影響－以八年級『透鏡成像』單元為例。國立台灣師範大學科學教育研究所碩士論文。
黃心怡（2008）。多媒體輔助教學對不同性向能力的國中生學習有機化合物的學習成效分析。國立交通大學理學院碩士在職專班網路學習組。
黃秀珍（2003）。高職學生功與能概念瞭解之研究。國立台灣師範大學科學教育研究所碩士論文。
黃秋瑞（2003）。以科學史教材協助高中教師瞭解克卜勒定律概念發展之效益研究。國立台灣師範大學科學教育研究所碩士論文。
劉俊庚（2002）。迷思概念與概念改變教學策略之文獻分析－以概念構圖和後設分析模式探討其意涵與影響。國立台灣師範大學科學教育研究所碩士論文。
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。國立花蓮師範學院國小科學教育研究所碩士論文。
鄭茹芬（2002）。國中學生在力學課程後對力與運動概念認知之現況調查研究。國立台灣師範大學物理系所碩士論文。
簡萍郎（2005）。科學故事融入自然與生活科技學習領域教學對國小學童學習動機與學習態度影響之研究。國立高雄師範大學物理系所碩士論文。
二、西文部分

American Association for the Advancement of Science(1993). Benchmarks for science literacy. New York: Oxford University Press.
American Association for the Advancement of Science(1990). Chapter 1: The nature of science. In Science for all Americans (pp. 1-14). New York: Oxford University Press.
Allchin, D. (1992). History as a tool in science education. Retrieved March 2, 2009, from http://www1.umn.edu/ships/tool.htm.
Cavicchi, E. M. (2008). Historical experiments in students' hands: unfragmenting science through action and history. Science & Education, 17(7), 717-749.
Dedes, C., & Ravanis, K. (2009). Teaching image formation by extended light sources: the use of a model derived from the history of science. Research in Science Education, 39(1), 57-73.
Dolphin, G. (2009). Evolution of the theory of the earth: a contextualized approach for teaching the history of the theory of plate tectonics to ninth grade students. Science & Education ,18(3-4), 425-441.
Cajori, F. (2008). The seventeenth century. In A history of physics in its elementary branches including the evolution of physica laboratories (pp. 50-54). New York: Lyons Press.
Harman, P. M. (1982). Energy physic and mechanical explanation. In Energy, force, and matter: the conceptual development of nineteenth-century physics (pp.58-60). London: Cambridge University Press.
Holton, G.J., & Brush, S.G. (2001). Chapter 16:The law of conservation of momentum. In Physics, the human adventure: from copernicus to Einstein and beyond(3nd ed.) (pp. 209-225). New York: Rutgers University Press.
Horton, C. (2001). Student preconceptions and misconceptions in chemistry，integrated physics and chemistry modeling workshop.Retrieved March 4, 2009, from http://assessment-ws.wikispaces.com/file/view/chemistry-misconceptions. pdf
Jeans, J. (1981). What are physic and philosophy. In Physics and philosophy (pp. 25-28). New York: Courier Dover Publications Press.
Liu, M.,；Hsieh, P., Cho, Y., & Schallert, D. (2006). Middle school students’ self-efficacy, attitudes, and achievement in a computer-enhanced problem- based learning environment. Journal of Interactive Learning Research, 17(3), 225-242.
McMillan, J. H., & May, M. J. (1980). A study of factors influencing attitudes toward science of junior high school students. Journal of Research in Science Teaching, 16(3), 217-222.
Meichtry, Y. J. (n.d.). The nature of science and scientific knowledge:implications for designing a preservice elementary methods course. Retrieved March 18, 2009, from http//www.csss-science.org/downloads/Masks.pdf
Mortimer, R. G. (2000). Work,heat,and energy.In Physical chemistry.(2nd ed.) (pp. 55-57). New York: Academic Press.
National Science Teachers Association(2002). Children's ideas in science. Retrieved March 20, 2009, from http://homepage.mac.com/vtalsma/misconcept.html
Necati, H., Muammer, Ç., & Fikret, A. (2008). Investigating grade 8 students’ conceptions of‘energy’ and related concepts. Journal of Turkish Science Education, 5(1), 75-87.
Neşet, D. (2005). A study about students’misconceptions in force and motion concepts by incorporating a web-assisted physics progam. Turkish Online Journal of Educational Technology, 4(3), 40-48.
Padilla, K., & Furio-Mas, C. (2008). The importance of history and philosophy of science in correcting distorted views of "amount of substance" and "mole" concepts in chemistry teaching. Science & Education, 17(4), 403-424.
Roche, J. J. (1998). Chapter 8 The metric reform and the units of physics. In The mathematics of measurement: a critical history (pp. 158-160). New York: Springer Press.
Solomon, J., Duveen, J., 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.
Sprod, T. (1993). History in science education: why, what and how. Australian Science Teachers Journa , 39(1), 14-19.
Sterling, D. R. (2009). From aristotle to today: making the history and nature of science relevant, Science Scope, 32(5), 30-35.
Steven, C., Frautschi, R. P., Olenick, T. M., Apostol, D. L., & Goodstein. (2008). Chapter 11 The conservation of momentum. In The mechanical universe: mechanics and heat (pp. 263-277). London: Cambridge University Press
Von Glasersfeld, E. (1996). Chapter 1 growing up constructivist: languages and thoughtful people. In Radical constructivism: a way of learning(pp.17- 20).London: Routledge Press.
Wieder, W.(2008). Science as story: communicating the nature of science through historical perspectives on science. American Biology Teacher, 68(4), 200-205.