臺灣博碩士論文加值系統

本研究旨在探討科學寫作融入探究教學，對國中學生科學認識觀及後設認知能力之影響。教學對象為八年級學生，進行為期一個學期、兩個階段的行動研究。主要研究資料收集包括教師與學生兩部分，量化工具為Tsai和Liu（2005）針對學生所發展的多面向的科學認識觀問卷以及溫媺純和張書綺（2009）翻譯自Schraw &; Dennison（1994）的後設認知量表（Metacognition Awareness Inventory），於寫作融入探究教學前、中、後進行施測。量化分析以所施測的問卷結果，分別進行前期和中期、中期和後期的成對樣本t檢定以及前、中和後期的重複量數分析，以分析學生科學認識觀及後設認知能力在研究前、中、後改變的情形。質性資料則包括有：研究群討論紀錄、課室錄影帶、探究活動學習單、科學回憶單、教師反思日誌、晤談資料、講義檢討登記單，質性資料經整理後，作為深入詮釋量化資料的佐證。
研究結果顯示，將科學寫作融入探究教學後，學生的科學認識觀的創造性面向、暫時性面向前中後測達顯著差異，理論依據性面向、社會協調性面向中後測達顯著差異，文化影響面向前後測達顯著差異，顯示學生的科學認識觀在教學改變後更偏向當代的建構觀點。在後設認知能力方面，在教學改變後學生不論是陳述與條件性知識、程序性知識、調整與組織或是反省與評鑑的能力前中後測皆達顯著差異，顯示學生的後設認知能力在實施寫作融入探究教學之後，有明顯的提升。
最後，本研究分別針對未來研究上、教學上以及活動設計上提出建議，希望能更提供未來有興趣的研究者做為參考。

This study aims to discuss the impact of incorporating writing in inquiry teaching on the scientific epistemological beliefs and metacognition of junior high school students. The sample consisted of eighth graders and involved a two-cycled action research lasting for one semester. The research methods include both qualitative and quantitative: quantitative method adopts the developing a multi-dimensional instrument for assessing students’ epistemological views toward science by Tsai and Liu (2005), and the Metacognition Awareness Inventory developed by Schraw & Dennison (1994) and translated by Wen & Chang (2009). The data was collected before, during and after the teaching was implemented. The questionnaire data were analyzed using SPSS T-test and repeated measures analysis, to understand the changes of students’ scientific epistemological beliefs and metacognition before, during and after the teaching. The qualitative data sets include records of research group discussion, videos of classroom observation, inquiry-based activity sheet, science recall sheet, teachers’ reflexive journals, interviews, and records of lecture notes reviews. The qualitative data are used as the supplement of quantitative data.
The results show that students’ scientific epistemological beliefs on the dimensions of “invented and creative” and “changing and tentative” were significantly different before, during and after the process; the dimensions of “theory-laden” and “social negotiation” were significantly different during and after the process; the dimension of “cultural impacts” was significantly differences before and after the process. It indicates students’ scientific epistemological beliefs tend to be more constructivist after the implementation of teaching. In terms of metacognition, the values of declarative and conditional knowledge, procedural knowledge, debugging and information management strategies, and ability of reflexive and evaluation were all significantly different before, during and after the teaching process. It indicates that students’ metacognition ability increased after the implementation of incorporating writing in inquiry teaching.
At last, this research study provides suggestions for future studies, teaching and activity designs, in hopes of being good reference for future researchers.

目 次
中文摘要…………………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要…………………………………………………………………………Ⅱ
目 次…………………………………………………………………………Ⅲ
表 次…………………………………………………………………………Ⅴ
圖 次……………………………………………………………………………Ⅶ
附 錄 次…………………………………………………………………………Ⅷ
第一章 緒論
第一節 研究背景與動機………………………………………………1
第二節 研究目的………………………………………………………3
第三節 名詞釋義………………………………………………………3
第四節 研究限制………………………………………………………4
第二章 文獻探討
第一節 探究教學………………………………………………………5
第二節 科學寫作………………………………………………………14
第三節 科學認識觀……………………………………………………22
第四節 後設認知………………………………………………………26
第五節 科學寫作與探究教學對科學認識觀與後設認知影響之相關實徵性研究………………………………………………………35
第三章 研究方法
第一節 研究者背景與教學對象………………………………………41
第二節 研究架構及流程………………………………………………42
第三節 科學寫作融入探究教學的課程設計內容……………………45
第四節 資料收集………………………………………………………49
第五節 資料分析………………………………………………………53
第四章 研究結果與討論
第一節 寫作融入探究教學，對提升八年級學生科學認識觀之歷程與成果………………………………………………………………55
第二節 寫作融入探究教學，對提升八年級學生後設認知能力之歷程與成果……………………………………………………………78
第五章 結論與建議
第一節 研究結論………………………………………………………100
第二節 研究者的省思…………………………………………………103
第三節 研究建議………………………………………………………104
參考文獻
一、中文部分………………………………………………………………107
二、英文部分………………………………………………………………111


圖次
圖2-1-1三段式學習環………………………………………………………………9
圖2-2-1 Flower 和 Hayes的寫作歷程模式………………………………………15
圖2-1-2 Bereiter 和 Scardamalia的知識告知模…………………………………17
圖2-2-3 Bereiter 和 Scardamalia的知識轉換模型………………………………18
圖2-4-1 Flavell的後設認知模式……………………………………………………31
圖2-4-2 Brown的後設認知模式………………………………………………32
圖2-4-3 Paris的後設認知模式………………………………………………33
圖3-2-1研究架構圖…………………………………………………………43
圖3-2-2 研究流程圖…………………………………………………………44
圖3-3-1 本研究探究教學活動設計模式…………………………………………46


表 次
表2-1-1學習環三階段模式…………………………………………………………10
表2-1-2 5E探究教學模式各階段的教學活動……………………………………11
表2-3-1 各學者對認識觀的不同定義……………………………………………23
表2-4-1國外學者對後設認知的定義………………………………………………26
表2-4-2 國內學者對後設認知的定義……………………………………………28
表3-3-1提升學生後設認知能力欲觀察的向度以及所採取的措施對照表……48
表3-5-1質性資料編碼一覽表……………………………………………………53
表4-1-1科學認識觀總量表之前中測成對樣本t檢定摘要表………………59
表4-1-2科學認識觀各面向量表之前中測成對樣本t檢定摘要表……………60
表4-1-3科學認識觀總量表之中後測成對樣本t檢定摘要表…………………68
表4-1-4科學認識觀各面向量表之中後測成對樣本t檢定摘要表………………68
表4-1-5科學認識觀總量表之重複量數分析摘要表……………………………69
表4-1-6科學認識觀創造性面向之重複量數分析摘要表………………………70
表4-1-7科學認識觀理論依據性面向之重複量數分析摘要表…………………71
表4-1-8科學認識觀暫時性面向之重複量數分析摘要表………………………73
表4-1-9科學認識觀社會協調性面向之重複量數分析摘要表…………………74
表4-1-10科學認識觀文化影響面向之重複量數分析摘要表…………………76
表4-2-1科學學習後設認知總量表之前中測成對樣本t檢定摘要表…………83
表4-2-2後設認知能力各面向量表之前中測成對樣本t檢定摘要表…………84
表4-2-3科學學習後設認知總量表之中後測成對樣本t檢定摘要表……………92
表4-2-4科學認識觀各面向量表之中後測成對樣本t檢定摘要表……………92
表4-2-5科學學習後設認知總量表之重複量數分析摘要表…………………93
表4-2-6陳述與條件性知識能力之重複量數分析摘要表………………………94
表4-2-7程序性知識能力之重複量數分析摘要表……………………………95
表4-2-8調整與組織能力之重複量數分析摘要表……………………………96
表4-2-9反省與評鑑能力之重複量數分析摘要表………………………………98

參考文獻
中文部分
教育部（2003）。國民中小學九年一貫課程綱要。台北市：教育部。
王美芬(2006)。「自然與生活科技領域」探究教學策略。教育研究月刊，152，45-55。
王美芬、熊召弟(1995)。國民小學自然科教材教法。台北：心理。
甘漢銧、熊召弟、鐘聖校(1996)。小學自然科課程教學研究。師大書苑。
田炯良（2004）。融入科學本質之教學對八年級學生科學本質關及學習動機之影響。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。
李惠雯（2009）。數學探究教學情境下八年級學生後設認知能力發展之行動研究。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。
李芬靜（2009）。科學史教學對高中生科學認識觀影響之研究。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。
吳米燕（2005）。以後設認知取向之創造思考教學促進國小學童科學創造力之行動研究。國立花蓮教育大學科學教育研究所碩士論文，未出版，花蓮市。
林生傳（2003）。教育研究法。台北：心理。
林清山和張景媛（1993）。國中生後設認知、動機信念與數學解題策略之關係研究。國立台灣師範大學教育心理與輔導學系教育心裡學報，26，53-74。
林珮君（2008）。探究教學對國中學生知識觀與學習動機之影響。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。
林靖淑（2008）。利用科學閱讀提升六年級學童科學認識觀與學習興趣之行動研究。國立彰化師範大學科學教育研究所博士論文，未出版，彰化市。
林雅慧、張文華和張惠博（2007）。發展錨定式科學寫作模式之行動研究。科學教育學刊，15（5），491-520。
林佳慶（2006）。網路學習環境中之科學學習：科學認識觀與網路搜尋策略之探討。國立交通大學教育研究所碩士論文，未出版，新竹市。
邱上真 (1989)。後設認知研究在輕度障礙者教學上的應用。特殊教育季刊，30，12-16。
胡瑞萍、林陳涌（2002）。寫作與科學學習。科學教育月刊，253，2-18。
姜志忠（2006）。物理史融入教學對於高中生科學認識觀與學習取向影響之研究。國立彰化師範大學科學教育研究所博士論文，未出版，彰化市。
姜志忠、張惠博、林淑梤和鄭一亭（2006）。物理史融入教學對提升學生科學認識論瞭解及其學習成效之研究。科學教育學刊，14(6)，637-661。
侯香伶（2002）。科學探究活動中的科學本質面貌對國一生科學本質觀之影響。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。
陳李綢（1999）。認知發展與輔導。台北：心理。
陳慧娟（1998）。科學寫作有效促進概念改變的教學策略。中等教育，49（6），123-131。
陳玟璇（2007）。以概念圖進行科學寫作對國小高年級學生後設認知能力之影響。國立彰化師範大學科學教育研究所博士論文，未出版，彰化市。
陳映辛（2003）。探究式實驗對高中生科學本質觀變化之探討。國立高雄師範大學化學系碩士論文，未出版，高雄市。
莊智偉（2007）。數學探究教學對高中數理資優生後設認知能力影響之研究。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。
許原嘉（2002）。以科學寫作的方式探究國小學童科學迷斯概念之研究-以空氣概念為例。國立嘉義師範學院科學教育研究所碩士論文，未出版，嘉義市。
張新仁 (1994)。寫作的心理歷程。教育文粹，23，112-153。
張世忠(2001)。教材教法之實踐—要領、方法、研究。台北市：五南圖書出版社。
張靜儀（1995）。自然科學探究教學法。屏師科學教育，1，36-45。
張書綺（2008）。啟發式科學寫作活動對五年級學童後設認知能力、科學學習態度以及學習成就之影響。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。
梁啟峰（2003）。以科學寫作探究國小高年級學童對環境保護知識之研究。國立嘉義大學科學教育研究所碩士論文，未出版，嘉義市。
黃瓊慧（2005）。科學故事融入高職物理教學對學生科學本質觀和學習態度影響之研究。國立高雄師範大學物理學系碩士論文，未出版，高雄市。
黃欣玲（2008）。5E探究式教學對國中學生電學學習情境及學習成就影響之研究。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。
黃瑟芸（2008）。實施探究教學之行動研究對提升八年級學生科學知識觀與探究能力之影響。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。
楊榮祥(1985)。生物科教學模式研究。台北：高立。
楊慶成（2002）。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碩士論文，未出版，高雄市。
蔡執仲、段曉林（2005）：探究式實驗教學對國二學生理化學習動機之影響。科學教育學刊，3，289-315。
劉國權、黃萬居(2000)。科學寫作應用在國小自然科教學之探討。科學教育研究與發展專刊，4-17。
劉國權（2001）。STS及科學寫作活動對學童科學概念及科學相關態度之影響研究。台北市立師範學院自然科學教育研究所碩士論文，未出版，台北市。
劉湘瑤、李麗菁和蔡金中（2007）。科學認識觀與社會性科學議題抉擇判斷之相關探討。科學教育學刊，15，335-356。
劉祥通、周立勳(1997)。數學寫作活動：國小數學教學的溝通工具。國民教育研究學報，3，239-262。
劉宏文、張惠博（2001）。高中學生進行開放式探究活動之個案研究－問題的形成與解決。科學教育學刊，9(2)，169-196。
教學模式（賴慧玲譯）（2002）：台北：五南。（2000）
賴廷維（2007）。以探究式教學法發展國中光學教學模組之行動研究。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。
歐陽鍾仁(1987)。科學教育概論。台北：五南。
魏明通(1997)。科學教育。台北：五南。
蕭仿玲（2006）。科學寫作融入自然與生活科技領域之研究以生物的繁殖單元教學為例。國立台北教育大學自然科學教育學系教學碩士班碩士論文，未出版，台北市。
鍾聖校(1995)。國小自然科課程教學研究。臺北：五南。
鍾聖校(1999)。自然與科技課程教材教法。台北：五南。
薛宏宜（2003）。沿海地區國二學生解題之後設認知個案研究。國立高雄師範大學數學系碩士論文，未出版，高雄市。
蘇麗涼（2002）。國中理化實施探究導向教學對學生學習成效影響之研究。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。
蘇明俊和羅豪章（2007）。科學寫作融入野外探究教學之研究。教育研究與發展期刊，3(2)，163-188。
羅廷瑛和張景媛（2004）。科學寫作活動的知識建構對國小學生自然科學習效果之影響。教育心理學報，35(4)，337-354。



英文部分
Abd-El-Khalick, F., & Lederman, N. G. (2000). Improving science teachers’ conceptions of nature of science: A critical review of the literature. International Journal of Science Education, 22, 665-701.
Applebee, A. N. (1984). Writing and reasoning. Review of Educational Research, 54, 577-596.
Bereiter & Scardamalia (1987). The Psychology of Written Composition. Hillsdale. NJ: Erlbaum.
Borkowski, J.G., Johnston, M. B., & Reid, M. K. (1987). Metacognition, motivation, and ntrolled performance. In S.J. Ceci (Ed.), Handbook of cognitive, social, and neuropsychological aspects of learning disabilities. (pp.147-173). Hillsdale, New Jersey: Lawrence Erlbaum Associates.
Brown, A. L. (1987). Metacognition, executive control, self-regulation, and other more mysterious mechanisms. In F. E. Weinert & R. H. Kluwe (Eds.), Metacognition, motivation, and understanding (pp.65-116). Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
Bulter, S. (1990). The writing connection. In Victior, I. F. (Ed.), Whole–Language
Practice and Theory. Ontario: Prentice–Hall Canada Inc.
Duell, O. K., & Schommer-Aikins, M. (2001). Measures of people’s beliefs about knowledge and learning. Educational Psychology Review, 13, 419-449.
Edmondson, K. M., & Novak, J. D. (1993). The interplay of scientific epistemological views, learning strategies, and attitudes of college students. Journal of Research in Science Teaching, 30(6), 547-559.
Englert, C. S., & Raphael, T. E. (1988). Constructing well-formed prose: Process, structure, and metacognitive knowledge. Exceptional Children, 54, 513-520.
Fellows, N. J. (1994). A window into thinking: Using student writing to understand conceptual change in science learning. Journal of Research in Science Teaching 31,985-1001.
Flavell, J. H. (1976). Metacognitive aspects of problem solving. In L.B. Resnick(Ed.),The nature of intelligence. Hillsdale, New Jersey: Lawrence ErlbaumAssociates.
Flavell, J. H. (1979). Metacognition and cognitive monitoring：A new area of cognitive developmental inquiry. American Psychologist, 34,906-911.
Flavell, J. H. (1985). Cognitive development. Englewood Cliffs, New Jersey：Prentice Hall.
Flavell, J. H. (1987). Metacognition, motivation, and understanding. Hillsdale, New Jersey: Lawrence Erlbaum Associates.
Flower, L., & Hays, J.R. (1981). A cognitive process of writing. College Composition and Communication, 32, 365-387.
Gibson, H. L., & Chase, C. (2002). Longitudinal impact of an inquiry-based science program on middle school students’ attitudes toward science. Science Education, 86, 693-705.
Hammer, D. (1994). Epistemological beliefs in introductory physics. Cognition and Instruction, 12(2), 151-183.
Hand, B., Wallace, C. W. & Yang, E. M. (2004). Using a Science Writing Heuristic to enhance learning outcomes from laboratory activities in seventh-grade science: Quantitative and qualitative aspects. International Journal of Science Education, 26, 131-149.
Hodson, D. (1990). A critical look at practical work in school science. School Science Review, 70(256), 33-40.
Hofer, B. K. & Pintrich, P. R. (1997). The development of epistemological theories: beliefs about knowledge and knowing and their relation to learning. Review of Educational Research, 67, 88–140.
Hofer, B. J. (2001). Personal epistemology research: implications for learning and teaching. Educational Psychology Review, 13, 353–382.
Hofstein, A., & Lunetta, V. N. (2004). The laboratory in science education: Foundations for the twenty-first century. Science Education, 88, 28-54.
Keys, C. W., Hand, B., Prain, V., & Collins, S. (1999). Using the Science Writing Heuristic as a Tool for Learning from Laboratory Investigations in Secondary Science.Journal of research in Science Teaching, 36(10), 1065-1084.
Lawson, A. E., Abraham, M. R.,&Renner, J. W.（1989）.A Theory of Instruction：using the learning cycle to teach science concepts and thinking skills. NARST Monograph, Number one.
Mason, L., & Boscolo, P. (2000). Writing and conceptual change. What changes? Instructional Science, 28(3), 199-226.
May, D. B., & Etkina, E. (2002). College physics students’ epistemological self-reflection and its relationship to conceptual Learning. American Journal of Physics, 70(12), 1249- 1258.
Moser, P. K., Mulder, D. H., & Trout, J. D. (1998). The theory of knowledge: A thematic introduction. New York:Oxford University Press.
Narode, R. B. (1987). Constructivism in math and science education. Eric Document Reproduction Series No. 290 616.
National Research Council (1996). The National Science Education Standards. Washington DC: National Academy Press.
Novak, J. D. (1988). Learning science and the science of learning. Studies in Science Education, 15, 77-101.
Paris, S. G., Lipson, M. Y., & Wixson, K. K. (1983). Becoming a strategic reader. Contemporary educational psychology, 8, 293-316.
Perry, W. G. (1970). Forms of intellectual and ethical development in the college years. NewYork: Holt, Rinehart, & Winston.
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.
Schommer, M. (1994). An emerging concept tualization of epistemological beliefs and their role in learning. In R. Garner & P. Alexander (Eds.), Beliefs about Text and about Text Instruction (pp. 25-39). Hillsdale, NJ: Erlbaum.
Schwab, J. J. (1962). The teaching of science as enquiry. Cambridge, MA: Harvard University Press.
Shelley, A. C. (1998). The write approach. Science Scope, 22(1), 36-39.
Solomon, J., Duveen, J., & Scot, L. (1996). Teaching about the nature of science through history: action research in the classroom. Journal of Research in science Teaching, 29(4), 409-421.
Tsai, C.-C. (1998). An analysis of Taiwanese eighth graders’ science achievement, scientific epistemological beliefs and cognitive structure outcomes after learning basic atomic theory. International Journal of Science Education, 20, 413-425.
Tsai, C.-C. (1999a). Content analysis Taiwanese 14 year olds’ information processing operations shown in cognitive structures following physics instruction, with relations to science attainment and scientific epistemological beliefs. Research in Science & Technological Education, 17, 125-138.
Tsai, C.-C. (1999b). The progression toward constructivist epistemological views of science: A case study of the STS instruction of Taiwanese high school female students. International Journal of Science Education, 21, 1201-1222.
Tsai, C.-C. (2002). A science teacher’s reflections and knowledge growth about STS instruction after actual implementation. Science Education, 86, 23-41.
Tsai, C.-C., & Liu, S.-Y. ( 2005). Developing a Multi-dimensional Instrument for Assessing Students’ Epistemological View toward Science. International Journal of Science Education, 27, 1621-1638.
Wellman, H.M.(1985). The origins of metacognition. In D.L. Forrest-Pressley, D. Mackinnon, & T.G. Waller(Eds.), Metacognition, cognition, and human performances.(pp.1-31). San Diego: Academic Press.
Yussen, S.R.(1985). The role of metacognition in contemporary theories of cognitive development. In D.L. Forrest-Pressley, D. Mackinnon, & T.G. Waller(Eds.), Metacognition, cognition, and human performances (pp.253-283). San Diego : Academic Press.