臺灣博碩士論文加值系統

摘 要
本研究旨在探討論證歷程中學生論證能力的表現，以及對學生學習成就之影響。本研究採用準實驗研究法，以兩班常態編班的七年級學生為研究對象，控制組以傳統講述法進行教學，實驗組則進行融入論證教學的課程，共七堂課。實驗組及控制組分別施以光學成就測驗前測及後測，而後進行獨立樣本t檢定，以比較兩組學生在光學成就測驗的差異。另外，研究者分析學生論證能力表現的得分，並進行Pearson積差相關檢定，以了解論證對學生學習成就的影響。研究中所收集的資料包括：學習單、晤談、課室錄音、成就測驗卷、教師日誌。
研究結果顯示：
一、「融入論證教學之實驗組」與「傳統講述教學之控制組」在成就測驗的進步上未達顯著差異。
二、在融入論證的教學中，論證能力的表現較佳的學生其學習成就也較高。
三、質性資料的分析結果有：
1. 學生習慣用比較直覺、主觀的經驗來提出論述，但是隨著論證次數的增加，無論是光的反射或是光的折射單元學生論證的能力有進步。
2. 由論證歷程可以觀察學生的先備知識及迷思概念，且可能可以幫助學生克服迷思概念。
3. 論證可以幫助學生建構科學知識及學習到科學知識的表達。
4. 透過論證可以提高學生的反駁能力及思考層次。
5. 若論證主題接近學生的日常生活經驗，學生能提出較多相關的理由來支持主張；若論證主題恰好與學生迷思概念相同，則論證各因子中的提出主張、提出理由、額外理由及論證能力平均得分會下降。

Abstract
The purpose of this study is to present the argumentation instruction strategies influence the seven-grade students’ argumentation ability and learning achievement. The Quasi-experiments are used as the research method and two classes of seven-grade students are chosen as samples: control group and experimental group. The control group is taught by traditional lecturing. The experimental group is employed by argumentation activities. Both of them are performed last seven lessons at the same time. Each group are applied the pre-test and post-test of optics concepts and t-test is applied to compare the different. And, the researcher develops a set of verification criteria to analyze the data and to evaluate the argumentation ability of students. The data collection included worksheets, interviews, sound recording, an achievement test, and the teacher’s reflection notes.
The final results are shown as follows:
1. The learning achievement test of the experimental group was not significantly better than the control group.
2. There was a significant connection relationship between students’ argumentation ability and learning achievement.
3. The results of the qualitative analysis are summarized as follows:
a. Students are used to instinct and subjective experience to propose the optics argumentation. Either in reflection of light or in refraction of light the argumentation abilities of experimental group students can enhance by increasing the times of argumentation.
b. Through using the argumentation instruction strategies, researcher can observe students’ pre-requisite knowledge and the misconceptions. Furthermore, this strategy can help students to overcome the concepts of misconceptions.
c. Argumentation instruction strategies not only can help the student to construct science knowledge but also can learn how to take about science.
d. By applying the argumentation instruction strategies, the student argumentation ability can gain improvement especially in making rebuttals. And, their thinking levels are enhanced.
f. Students can provide more related warrants to support their claim, if argumentative issue is closed to students’ experience in daily life. The student argumentation ability displayed decrease especially in making claim, warrant, extra warrant, if argumentative issue and students’ misconceptions are coincidence.

目 次
中文摘要……………………………………………………………………… Ⅰ
英文摘要……………………………………………………………………… Ⅲ
目次…………………………………………………………………………… Ⅴ
表次…………………………………………………………………………… Ⅵ
圖次…………………………………………………………………………… Ⅶ
附錄次………………………………………………………………………… Ⅷ

第壹章 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……………………………………………… 3
第三節 名詞釋義…………………………………………………………… 3
第四節 研究範圍與限制…………………………………………………… 4
第貳章 文獻探討
第一節 迷思概念…………………………………………………………… 5
第二節 合作討論中的論證能力…………………………………………… 19
第三節 論證與學習成就的實證性研究…………………………………… 33
第參章 研究方法與步驟
第一節 研究者背景和理念………………………………………………… 37
第二節 研究情境及對象…………………………………………………… 38
第三節 研究設計與流程…………………………………………………… 40
第四節 教學設計…………………………………………………………… 45
第五節 研究工具…………………………………………………………… 61
第六節 資料收集與分析處理……………………………………………… 74
第肆章 研究結果與討論
第一節 論證能力的表現歷程變化………………………………………… 81
第二節 論證取向教學之實驗組與傳統講述教學之控制組在光學單元中學習成就的差異 …………………………………………………120
第三節 論證能力與理化學習成就的關聯………………………………… 123
第伍章結論與建議
第一節 結論………………………………………………………………… 125
第二節 建議………………………………………………………………… 131
參考文獻
中文部分…………………………………………………………………… 133
英文部分…………………………………………………………………… 135
附錄………………………………………………………………………… 139
表 次
表2-1 迷思概念定義之彙整………………………………………… 6
表2-2 光的反射與折射迷思概念之相關研究………………………… 17
表2-3 傳統教室環境與建構主義式教室環境的比較表……………… 20
表2-4 Osborne 等人的論證品質分析架構………………………… 25
表2-5 陳敬典的學生論證能力評分方式……………………………… 25
表3-1 研究設計………………………………………………………… 40
表3-2 光的反射論證取向教學：『你看到了嗎』教案……………… 55
表3-3 光的反射論證取向教學：『你看到了嗎』學習單…………… 56
表3-4 控制組教學教案………………………………………………… 58
表3-5 控制組教學學習單 …………………………………………… 59
表3-6 小組論證訓練教材活動單…………………………………… 63
表3-7 五次論證主題的科學概念與其相對應的迷思概念…………… 65
表3-8 光反射、折射單元成就測驗卷之概念、單元目標及試題題號對照表 68
表3-9 光學成就測驗卷試題分析細目表……………………………… 70
表3-10 成就測驗試題難度與鑑別度…………………………………… 72
表3-11光學成就測驗卷之雙向細目表………………………………… 73
表3-12 待答問題與收集資料之對應關係表………………………… 75
表3-13 論證能力評分表……………………………………………… 78
表3-14 各種質性資料編碼及意義…………………………………… 79
表4-1 實驗組學生論證能力各因子平均得分及平均總分………… 82
表4-2 第四次的論證歷程中學生選擇各主張的人數百分比………… 88
表4-3 第四次論證主題的主張不同層級的概念呈現………………… 89
表4-4 經過論證後選擇各主張的學生百分比變化率………………… 90
表4-5 五次論證主題各主張的支持人數……………………………… 95
表4-6 實驗組學生反駁能力得分人數………………………………… 96
表4-7 五次論證之論證能力的總分…………………………………… 99
表4-8 論證能力評分表………………………………………………… 100
表4-9 實驗組學生五次論證的平均總分…………………………… 100
表4-10 論證主題的概念分析………………………………………… 102
表4-11 實驗組與控制組之成就測驗前、後測的平均及標準差統計表… 120
表4-12 實驗組與控制組成就測驗試題前後測進步分數的t檢定…… 121
表4-13 實驗組與控制組光的反射成就測驗成績之共變數分析表… 121
表4-14 實驗組與控制組光的折射成就測驗成績之共變數分析表… 122
表4-15 實驗組學生論證能力平均分數與成就測驗後測平均分數… 123
表4-16 實驗組學生論證能力得分與成就測驗後測分數之Pearson相關檢定
結果 ………………………123
圖 次
圖2-1 Toulmin的論證架構圖…………………………………… 21
圖2-2 Toulmin的論證架構實例………………………………… 22
圖3-1 實驗組分組上課座位安排………………………………… 39
圖3-2 研究流程說明……………………………………………… 44
圖3-3 小組論證訓練課程第一題例題內容……………………… 47
圖3-4 小組論證訓練課程第二題例題內容……………………… 48
圖3-5 小組論證訓練課程第三題例題內容……………………… 49
圖3-6 論證主題「燃燒吧」……………………………………………50
圖3-7 論證主題「重量大考驗」………………………………… 51
圖3-8 論證能力訓練流程………………………………………… 52
圖3-9 論證教學流程……………………………………………… 53
圖3-10 Toulmin 的論證模式圖………………………………… 62
圖3-11 光學概念圖 …………… 67
圖4-1 第三次論證主題：光會轉彎？…………………… 82
圖4-2 第四次論證主題：水斷筷子………………………… 88
圖4-3 S26第四次論證學習單………………………… 91
圖4-4 S14第四次論證學習單…………………………… 91
圖4-5 S18第四次論證學習單…………………………… 92
圖4-6 S23第四次論證學習單……………………………… 92
圖4-7 各次論證之反駁能力平均得分分布………………… …… 96
圖4-8 第一次論證及第二次論證的論證能力總分分布情形…… 101
圖4-9 S8第一次論證學習單…………………………………… 103
圖4-10 S8第二次論證學習單………………………………… 103
圖4-11 S24第一次論證學習單………………………………… 104
圖4-12 S24第二次論證學習單………………………………… 104
圖4-13 第三次論證、第四次論證及第五次論證的論證能力總分分布情形… 105
圖4-14 S23第三次論證學習單………………………………… 106
圖4-15 S23第四次論證學習單………………………………… 106
圖4-16 S23第五次論證學習單………………………………… 107
圖4-17 S24第三次論證學習單…………………………… 107
圖4-18 S24第四次論證學習單……………………………… 108
圖4-19 S24第五次論證學習單………………………… 108
圖4-20 S8第二次論證學習單……………………… … 112
圖4-21 第二次論證主題：捕風捉影…………………… 113
圖4-22 S7第四次論證學習單…………………………… … 117
圖4-23 S7第五次論證學習單………………………… 118
附錄次
附錄一 論證訓練教材…………………………………… 139
附錄二 光的反射論證學習單…………………… 143
附錄三 光的折射論證學習單…………………… 149
附錄四 實驗組教案………………………………… 157
附錄五 控制組教案………………………………………… 161
附錄六 成就測驗……………………………………… 164
附錄七 晤談大綱………………………………… 167

一、中文部分

王美芬、熊召弟、段曉林、熊同鑫 (1996）：科學學習心理學（原作者：Glynn, S. M.;Yeany, R. H. & Britton, B. K.）。台北：心理出版社（原著出版年：1994）。
王美芬、熊召弟（1996）：國民小學自然科教材教法。台北：心理出版社。
王千倖(1996)：有效的小組討論教學。師友，353，44-49。
王晉基 (1991)：利用選擇題的方式來探求國中學生對『光』的迷思概念之研究。國立彰化師範大學科學教育研究所碩士論文，未出版，彰化市。
何秋萱(2005)：Flash融入五階段概念改變教學策略對國中生遺傳概念改變的影響。國立彰化師範大學生物系碩士論文，未出版，彰化市。
李怡英（2002）：探討意見衝突在小組互動中的影響。國立臺灣師範大學科學教育研究所碩士論文，未出版，台北市。
李嘉琪（2008）：運用「陳述表與對話論證」的教學策略提升學生論證能力、學習動機與學習成就。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文，未出版，高雄市。
李明憲（2008）：融入「差異立論與對話論證」的教學策略促進學生科學學習成效。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文，未出版，高雄市。
李蕙伶（2008）：探討高一學生「對論證的態度」 和「對科學的態度」對於論證能力和物理學習成就之關係。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文，未出版，高雄市。
林燕文、洪振方(2007)：對話論證的探究中學童論述策略對促進科學概念理解之研究。國立高雄師範大學科學教育研究所博士論文。
林樹聲、黃柏鴻（2009）：國小六年級學生在社會性科學議題教學中之論證能力研究--不同學業成就學生間之比較。科學教育學刊，17，2，111-133。
林雅慧（2001）：國小低年級教師進行科學對談之行動研究。 國立彰化師範大學科學教育研究所碩士論文。
邱美虹(2000)：概念改變研究的省思與啟示。科學教育學刊，8，1，1-34。
邱建宏(2005)：利用二段式紙筆測驗探討中部地區高一、二學生光學迷思概念之研究。國立彰化師範大學物理學系教學碩士論文，未出版，彰化市。
吳玫緗(2008)：科學知識觀與學生在社會科學性議題論證之相關性。國立交通大學教育研究所碩士論文，未出版，新竹市。
洪皓嵐 (2008) ：大一學生生物探究學習之論證品質之研究。國立臺中教育大學科學應用與推廣學系科學教育碩士班論文，未出版，台中市。
段曉林(1996):我的教學符合建構主義。建構與教學，第五期，彰化師大科學教育中心。
陳均伊 張惠博 郭重吉(2004)：光反射與折射的另有概念診斷工具之發展與研究。科學教育學刊，12，3，311-340。
陳倩嫻(2008)：探討數位論證學習課程對中學生科學概念建構與論證能力之影響。國立交通大學教育研究所碩士論文，未出版，新竹市。
陳彥宏（2009）：部落格論證對八年級學生學習的影響—以酸鹼鹽單元為例。國立彰化師範大學科學教育研究所碩士論文，未出版，彰化市。
陳敬典（2008）：探討競爭解釋的論證取向教學策略對國二學生論證能力與教室環境知覺之影響。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文，未出版，高雄市。
郭生玉（2004）。教育測驗與評量。台北：精華。
張淑女 (2004)：從認識論的觀點探究大學生論證思考之能力與模式。國立臺灣師範大學科學教育研究所博士論文，未出版，台北市。
張春興（1997）：教育心理學-三化取向的理論與實踐-（修訂版）。台北市：東華。
張靜儀、李采褱 (2004)：國小中、高年級學童光迷思概念與相關因素探究。屏東師院學報，20，315-354。
黃可欣(2006)：科學概念二階段評量診斷工具之發展－以國中光學概念評測為例。慈濟大學教育研究所教學碩士論文。
黃翎斐、胡瑞萍(2006)：論證與科學教育的理論和實務。科學教育月刊，292
黃柏鴻(2007)：提升國小六年級學生論證能力之行動研究－以社會性科學議題為例 。國立嘉義大學科學教育研究所碩士論文，未出版，嘉義市。
黃子晏(2004)：以科學寫作探究國中學生有關光的迷思概念。國立嘉義大學科學教育研究所碩士論文，未出版，嘉義市。
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。國立臺灣師範大學科學教育研究所碩士論文，未出版，台北市。
蔡俊彥、黃台珠、楊錦潭(2008)：國小學童網路論證能力及科學概念學習之研究。科學教育學刊，16，2，171-192。
蔡佩君（2008）：融入競爭理論的論證取向教學提升學生的論證能力、學習動機與自我效能之研究。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文，未出版，高雄市。
蔣佳玲（1999）：從權力的觀點探討學生小組互動中科學知識的建構。國立彰化師範大學科學研究所博士論文。（未出版），彰化市。
鄭昭明（1993）：認知心理學：理論與實踐，桂冠圖書公司。
二、英文部分

Alkin, L.R.(1982). Psychological testing and assessment(4th ed.). Boston: Allyn and Bacon.
Baker, M. (1999). Argument and constructive integration. In G. Rijlaarsdam & E. Esperet (Series Eds.), J. Andriessen, & P. Coirier (Vol. Eds.), Foundations of Argumentative Text Processing, 179-201. Amsterdam: Amsterdam University Press.
Bar, V., & Travis, A. S. (1991). Children’s views concerning phase changes. Journal of Research in Science Teaching, 28(4), 363-382.
Bell, P., Linn, M. C. (2000). Scientific arguments as learning artifacts: designing for learning from the web with KIE. International Journal of Science Education, 22(8), 797-817.
Bonder, G. (1991). I have found you an argument: The conceptual knowledge of beginning chemistry graduate students. Journal of Chemical Education, 68, 385-388.
Clement, J. (1993). Using bridging analogies and anchoring intuitions to deal with students’ preconceptions in physics. Journal of Research in Science Teaching, 30(10), 1241-1257.
De Vries, E., Lund, K. and Baker, M. (2002) Computer-mediated epistemic dialogue: explanation and argumentation as vehicles for understanding scientific notions. The Journal of the Learning Sciences 11(1) , pp. 63-103.
Driver, R. (1981). Pupils’ alternative frameworks in science.European Journal of Science Education,3(1), 93-101.
Driver, R., Newton, P., & Osborne, J. (2000). Establishing the norms of scientific argumentation in classroom. Science Education, 84, 287-312.
Duschl, R. A., & Osborne, J. (2002). Supporting and promting argumentation discourse in science education. Studise in Science Edcuation, 38, 39-72.
Dykstra, D. I.,Boyle, C. F.,&Monarch, I. A.( 1992). Studying conceptual in learning physics. Science education,76(6), 615-652
Erduran, S., Simon, S., & Osborne, J. (2004). TAPping into argumentation: Developments in the application of Toulmin’s Argument Pattern for studying science discourse. Science Education, 88(6), 915–933.
Fellows, N. J. (1994). A window into thinking: Using student writing to understand conceptual change in science learning. Journal of Research in Science Education, 31(9), 985-1001.
Gilbert, J. K.,&Osbome, R. J. & Fensham, P. J.(1982). Children’s science and its consequences for teaching. Science education,66(4), 623-633
Galili, I., & Hazan, A. (2000). Learners’ knowledge in optics: interpretation, structure and analysis. International Journal of Science Education, 22(1), 57-88.
Gorodetsky, E., & Gussarsky, E. (1986). Misconceptualization of the chemical equilibrium
concept as revealed by different evaluation methods. European Journal of Science
Education, 8, 427-441.
Halpern, D. F. (1996). Thought and knowledge: An introduction to critical hinking.Hillsdale, NJ: Erlbaum.
Kuhn, D. (1991). The skills of argument. New York: Cambridge University Press.
Kuhn, D. (1993). Science as argument – Implications for teaching and learning scientific thinking. Science Education, 77(3), 319-337.
Lawson, A. E. (2003). The nature and development of hypothetico-predictive argumentation with implications for science teaching. International Journal of Science Education, 25(11), 1387-1408.
Linn, R., & Gronlund, N. (2000). Measurement and assessment in teaching. Upper Saddle, NJ: Merrill Prentice-Hall.
Marttunen, M. (1994). Assessing argumentation skill among finnish university students. Learning and Instruction, 4, 175-191.
Mehens,W.A., & Lehmann,I.J.(1978). Measurement and education in education and psychology. N.Y.:Holt,Rinehart and Winston.
Mason, L. (1996). "An analysis of children's construction of new knowledge through their use of reasoning and arguing in classroom discussions." Qualitative Studies in Education 9(4): 411-433.
Means, M. L., & Voss, J. F. (1996). Who Reasons Well? Two Studies of Informal Reasoning among Children of Different Grade, Ability, and Knowledge Levels. Cognition and Instruction, 14(2), 139-178.
Nicoll, G. (2001). A report of undergraduates’ bonding misconceptions. International Journal of Science Education, 23(7), 707-730.
Novak, J. D.(1977). A Theory of Education. Ithaca,NY:Cornell University press.
Novak, J. D.(1988). Learning science and the science of learning.Studies in Science education,15, 77-101
Nussbaum, M. E. (2002). Scaffolding argumentation in the social studies classroom. Social Studies,93(3), 79-84
Osborne, J., Erduran, S., & Simon, S.(2004). IDeas, Evidence & Argument in Science__CPD Training Pack. Published by King’s College London.
Pfundt, F. & Duit, R. (1991). Bibliography: Students’ alternative frameworks and science education. (3rd ed.). Keil, West Germany: IPN.
Rivard, L.P. （1994）. A review of writing to learn in science:implications for practice and research. Journal of Research in Science Teaching, 31(9), 969-983.
Rivard, L. P. (2004). Are language-based activities in science effective for all students, including low achievers? Science Education, 88, 420-442.
Sadler, T. D., & Fowler, S. R. (2006). A Threshold Model of Content Knowledge Transfer for Socioscientific Argumentation. Science Education, 90(6), 986-1004.
Siegel, H. (1995). Why should educators care about argumentation. Informal Logic, 17(2), 159–176
Solomon, J. (1983). Learning about energy: how pupils think in two domain. EuropeanJournal of Science Education, 5(1), 49-59
Stavridou, H., & Solomonidou, C. (1998). Conceptual reorganization and the construction of the chemical reaction concept. International Journal of Science Education, 20(2), 205-221.
Stanovich, K. E. (1999). Who is rational? Studies in individual differences in reasoning.Mahwah, NJ:Lawrence Erlbaum Associates.
Stanovich, K. E. & West, R. F.(1998). Individual differences in rational differences in rational thought. Jounal of Experimental Psychology, 127, 161-188.
Summers, M. K. (1983). Teaching heat – an analysis of misconceptions. School Science Review, 64(229), 670-675.
Voss, J. F., & Means, M. L. (1991a). Learning to reason via instruction in argumentation. Learning and Instruction, 1, 337-350.
Wellington, J., & Osborne, J. (2001). Language and literacy in science education. Buckingham: Open University Press.
Willard, C. A. (1983). Argumentation and the social grounds of knowledge. Tuscaloosa: University of Alabama Press.
Yerrick,R.K.（2000）. Lower track science students' argumentation and open inquiry instruction. Journal of Research in Science Education, 37(8), 807-838.
Zohar, A., & Nemet, F. (2002). Fostering students' knowledge and argumentation skills through dilemmas in human genetics. Journal of Research in Science Teaching, 39, 35-62.