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研究生:尤振堃
研究生(外文):YU CHEN KUN
論文名稱:探究式合作學習:「熱的傳播」之開發
論文名稱(外文):Inquiry-based Collaborative Learning: Development of Heat Transfer
指導教授:洪連輝洪連輝引用關係
指導教授(外文):Lance Horng
學位類別:碩士
校院名稱:國立彰化師範大學
系所名稱:物理學系
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:135
中文關鍵詞:TEAM科學教室合作式實驗教學熱的傳播學習成就
外文關鍵詞:TEAM science classroomcollaborative experimental teachingheat transferlearning achievement
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本研究旨在應用合作式實驗教學發展TEAM科學教室教材,並運用此教材於TEAM科學教室中進行教學,探討八年級學生對「熱的傳播單元」學習成就改變為何。本研究採準實驗研究,以兩班常態編班的八年級學生為研究對象,控制組以傳統講述法進行教學,而實驗組則以研究者所發展的TEAM科學教室教材進行教學。
實驗組與控制組皆實施前測、後測與延宕測驗,並以前測成績為共變數,後測、延宕測驗成績為依變數,進行共變數分析(ANCOVA),比較學習成就是否有顯著差異。實驗組於教學後實施「熱的傳播學生學習回饋問卷」調查,以了解學生的學習影響。
本研究結果在學習成就部分,實驗組以TEAM科學教室教材進行教學後,在「熱的傳播單元」學習成就測驗成績顯著優於控制組,而在延宕測驗成績中亦得到相同的結果,表示實驗組比控制組具有更好的「保留成效」。
在學生學習回饋問卷部分,其中包含三的向度:教學方式、同儕互動、學習影響,其內容針對環境感受、單元喜好、學習所遭遇的問題以及學習互動等提出問題,再配合學生晤談與教師教室觀察進行質性分析。經資料分析後發現大部分的學生不管在教學方式、同儕互動或學習影響上都有正面的幫助,也發現學生在實驗操作上與合作學習中獲得不少的學習樂趣。

The purpose of this research was to apply collaborative experimental teaching to develop the teaching material of TEAM science classroom, manipulate this material in the TEAM science classroom, and explore the change of the 8th grade students in the learning achievement of heat transfer. The research used quasi-experimental design, and the subjects consisted of the 8th grade students who were in normalized class assignment. The students in the control group received the conventional narration teaching method, while the students in the experimental group participated in the TEAM collaborative experimental teaching developed by the researcher.
By implementing pretest, posttest and delayed test in both of the control group and experimental group, we took pretest as covariance, posttest and delayed test as independent variable respectively for ANCOVA to determine whether there was significantly difference or not. After teaching, the feedback questionnaire of learning heat transfer was implemented in the experiment group for the sake of understanding the influence of learning.
On the part of the learning achievement, the result of experiment was that the experiment group which has been taught by the material of TEAM science classroom got significantly superior score in “the unit of heat transfer” than the control group. The same observation applied to delayed tests, indicating that the experiment group possess greater “maintenance efficacy” than the control group.
In the aspect of students’ feedback questionnaire of learning, which involved three dimensions: the teaching method, peer interaction and the effect of learning, we posed items focusing on environment perceived, unit preference, problems encountered by learning, and learning interaction. The data analysis found that it was effective for most students in teaching style, peer interaction, and learning effect. The students also delighted in learning by experiment operation and collaborative learning.

中文摘要………………………………………………………………I
英文摘要……………………………………………………………II
目次............................................III
表次..............................................V
圖次............................................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............................3
第三節 名詞解釋.....................................5
第四節 研究範圍與限制................................6

第二章 文獻探討.....................................7
第一節 實驗教學.....................................7
第二節 TEAM科學教室............................... 19
第三節 合作學習....................................28
第四節 熱的傳播實證性研究...........................40

第三章 研究方法....................................47
第一節 研究架構....................................47
第二節 研究對象....................................51
第三節 研究者的背景、教學理念與角色...................51
第四節 研究工具.....................................53
第五節 研究程序.....................................61
第六節 資料蒐集與分析................................63

第四章 研究結果.....................................67
第一節 實驗組與控制組在「熱的傳播單元」之學習成就是否達顯著異?…67
第二節 實驗組與控制組在「熱的傳播單元」之延宕測驗成績是否達顯著
差異?....................................................72
第三節 學生對合作式實驗教學發展TEAM科學教室教材的學習影響分析...76

第五章 結論與建議...................................97
第一節 研究結論………………………………………………………97
第二節 建議……………………………………………………………101

參考文獻...........................................103
中文文獻...........................................103
英文文獻...........................................107

附錄...............................................111
附錄一 熱的傳播單元教案..............................111
附錄二 熱的傳播單元工作單............................117
附錄三 熱的傳播單元教學投影片.........................121
附錄四 熱的傳播單元學習成就性評量(前、後測與延宕測驗)……125
附錄五 熱的傳播學生學習回饋問卷…………………………………134

表 次
表2-1-1 探究實驗的開放性層次......................... 13
表2-3-1 傳統學習小組及合作學習小組的比較............... 36
表2-4-1溫度與熱迷失概念之整理..........................40
表2-4-2 熱傳導迷失概念之整理...........................42
表2-4-3 熱對流迷思概念之整理...........................44
表3-1-1 實驗組與控制組之控制變項………………………………….48
表3-1-2 本研究的實驗設計模式...........................50
表3-4-1熱傳導之活動流程................................55
表3-4-2 熱的傳播單元學習成就測驗卷雙向細目(前、後測) ………60
表3-4-3 熱的傳播單元學習成就測驗卷雙向細目(延宕測驗) .....61
表3-6-1資料編碼範例....................................64
表4-1-1實驗組與控制組測驗成績之平均數與標準差(前、後測)………68
表4-1-2實驗組與控制組組內迴歸係數同質性檢定摘要表(前、後測)…69
表4-1-3實驗組與控制組測驗成績共變數分析摘要表(前、後測)………70
表4-1-4實驗組與控制組測驗成績事後分析摘要表(前、後測)…………70
表4-2-1實驗組與控制組測驗成績之平均數與標準差(前測、延宕測驗)72
表4-2-2實驗組與控制組組內迴歸係數同質性檢定摘要表(前測、延宕
測驗)...................................................73
表4-2-3實驗組與控制組測驗成績共變數分析摘要表(前測、延宕測驗)74
表4-2-4實驗組與控制組測驗成績事後分析摘要表(前測、延宕測驗)……75
表4-3-1「熱的傳播學生學習回饋問卷」問題一統計表……………………76
表4-3-2「熱的傳播學生學習回饋問卷」問題二統計表…………………..78
表4-3-3「熱的傳播學生學習回饋問卷」問題三統計表……………………81
表4-3-4「熱的傳播學生學習回饋問卷」問題四統計表……………………83
表4-3-5「熱的傳播學生學習回饋問卷」問題五統計表……………………85
表4-3-6「熱的傳播學生學習回饋問卷」問題六統計表……………………87
表4-3-7「熱的傳播學生學習回饋問卷」問題七統計表……………………88
表4-3-8「熱的傳播學生學習回饋問卷」問題八統計表……………………90
表4-3-9「熱的傳播學生學習回饋問卷」問題九統計表……………………93
表4-3-10「熱的傳播學生學習回饋問卷」問題十統計表………………….94
圖 次
圖2-2-1 3D電腦模擬展現的MIT TEAL多媒體教室............... 21
圖2-2-2 3D電腦模擬展現的MIT TEAL多媒體教室俯視圖...........21
圖2-2-3 TEAM 科學教室座位設計圖..........................24
圖3-1-1 研究流程圖......................................47
圖3-1-2 實驗教學架構................................... 49
圖3-4-1 TEAM 科學教室配置圖.............................54
圖3-4-2 「熱傳導」之工作單................................58
圖3-4-3 「熱傳導」之多媒體投影片...........................59

一、中文部分
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