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研究生:黃耀萱
研究生(外文):Huang, Yao-Hsuan
論文名稱:資訊支援科學史融入生物教學對七年級學生學習成效影響之協同行動研究
論文名稱(外文):Integration of Technology-Supported History of Science into Biology Teaching and Assessing Its Effects on 7th Grade Students’ Learning: A Collaborative Action Research
指導教授:王國華王國華引用關係
指導教授(外文):Kuo-Hua Wang
學位類別:碩士
校院名稱:國立彰化師範大學
系所名稱:科學教育研究所
學門:教育學門
學類:普通科目教育學類
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:132
中文關鍵詞:資訊科技科學史科學本質觀學習成效協同行動研究
外文關鍵詞:Information Technologythe History of Sciencethe Nature of ScienceLearning EffectsCollaborative Action Research
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本研究旨在試行以資訊科技為媒介支援科學史融入七年級生物教學,以了解此教學歷程可能遭遇的困難並提出因應策略,並探討七年級學生科學本質觀與學習成就是否有所提升,且分析學生與協同教師對此教學模式之感受。本研究採協同行動研究,研究對象為七年級學生一班共29人;研究工具主要採用研究者改編自翁秀玉(1997)所發展的「科學本質開放性問卷」,及研究者自編「生物科成就測驗」。
研究結果發現,在科學本質觀方面,本研究所選取的五項科學本質觀中,僅「暫時性」向度達統計上的顯著差異,而「實證性」、「解決問題」、「公開性」與「科學與生活」則未達統計上的顯著差異,但就整體得分而言仍達統計上的顯著差異,表示學生的科學本質觀確實有所提升;在生物科學習成就方面,本研究所選取的四項課程內容中,「演化」、「生物命名與分類」與「溫室效應」三個行動階段的生物科成就測驗選擇題前後測成績,皆達統計上的顯著差異,而申論題部份也可發現學生的寫作技巧、表達能力及思考層次皆有顯著進步,因此學生的生物科學習成就確實有所提升;而在對於課程與教學的感受方面,不管是學生或協同教師對都此教學模式給予正面肯定,並皆顯示高度興趣與信心。
綜上所述,研究結果證實資訊支援科學史融入生物教學,對學生科學本質觀、生物科學習成就,與教師專業成長三方面皆有正向助益,因此建議生物教師可在教材設計中增列科學史資料,並以多元化教學活動呈現科學史素材,尤其以小組討論最能持續學生學習興趣,且應提供較完備之資訊環境,以期發揮最大教學成效。
The primary purposes of the study were to integrate the history of science into the biology teaching for seventh graders via the use of the information technology, to find out the possible difficulties during the teaching procedures and offer solutions, to investigate whether seven graders improve their views of the nature of science and their learning achievement, and finally to analyze the perceptions of the students and the collaborative teachers toward the teaching model. The study applied the collaborative action research, and the subjects were 29 seventh graders of the same class. The research instruments were the Nature of Science Questionnaire, adapted from Weng(1997), and the Biological Achievement Test, developed by the researcher.
The findings of the study were summarized as follows. First, in the view of the nature of science, there was a significant difference only in the Tentative aspect, while there were no significant differences in the Empirical, Problem-solving, Publicizing and Science and Life aspects. But there was a significant difference in the total scores, which showed that the students really improved their views of the nature of science. Second, in the biological learning achievement, there were significant differences between the scores of pre-test and post-test in the topics of Evolution, the Nomenclature and Classification of Biology and Greenhouse Effects. Besides, from the essay questions, the study found that the students improved a lot in their writing skills, expressing abilities and the levels of thinking, which showed that the students really improved their biological learning achievement. Finally, in the perceptions of the courses and teaching, both students and teachers showed positive attitudes toward the teaching model, and both showed great interest and confidence.
In conclusion, the findings of the study supported that integrating the history of science into the biology teaching via the use of the information technology had positive effects on students’ views of the nature of science, students’ biological learning achievement and teachers’ professional development. Therefore, biology teachers were recommended to add the history of science to their teaching material design, and to present the materials with multiple teaching activities. Among the teaching activities, group discussion could maintain the students’ learning interests best, and teachers should provide better information technology environment in order to maximize the teaching effects.
第壹章 緒論
第一節 研究背景與動機 01
第二節 研究目的與待答問題 05
第三節 名詞釋義 06
第四節 研究範圍與限制 09

第貳章 文獻探討
第一節 科學史與科學教育 10
第二節 科學史相關研究 19
第三節 資訊與科學教育 23
第四節 科學本質觀 30

第參章 研究方法
第一節 研究設計 37
第二節 研究情境與對象 42
第三節 教材設計與教學實施 44
第四節 研究工具 48
第五節 資料處理與分析 53

第肆章 研究結果
第一節 遭遇困難與因應策略 56
第二節 學生科學本質觀 73
第三節 學生生物科學習成就 84
第四節 學生對課程與教學的感受 95
第五節 協同教師對課程與教學的感受 98

第伍章 結論與建議
第一節 結論 102
第二節 建議 108

參考文獻
中文部分 111
英文部分 113

表次
表2-3-1 資訊融入教學之教學方法 27
表3-3-1 教材設計 46
表3-3-2 教案範例:行動階段一 47
表3-5-1 待答問題與研究工具對照表 54
表3-5-2 質性資料代碼與編 55
表4-1-1 行動階段一課程計畫 57
表4-1-2 行動階段二課程計畫 61
表4-1-3 行動階段三課程計 66
表4-1-4 行動階段四課程計畫 69
表4-1-5 各行動階段遭遇問題與解決策略 72
表4-2-1 科學本質開放性問卷前後測分析 73
表4-2-2 科學本質開放性問卷「實證性」向度前後測分析 74
表4-2-3 科學本質開放性問卷「實證性」向度各題前後測分析 75
表4-2-4 科學本質開放性問卷「暫時性」向度前後測分析 76
表4-2-5 科學本質開放性問卷「暫時性」向度各題前後測分析 77
表4-2-6 科學本質開放性問卷「解決問題」向度前後測分析 78
表4-2-7 科學本質開放性問卷「解決問題」向度各題前後測分析 79
表4-2-8 科學本質開放性問卷「公開性」向度前後測分析 80
表4-2-9 科學本質開放性問卷「公開性」向度各題前後測分析 81
表4-2-10科學本質開放性問卷「科學與生活」向度前後測分析 82
表4-2-11科學本質開放性問卷「科學與生活」向度各題前後測分析83
表4-3-1 學生生物科成就測驗選擇題前後測分析 84
表4-3-2 學生生物科成就測驗「生物科技」單元選擇題前後測分析 85
表4-3-3 學生生物科成就測驗「演化」單元選擇題前後測分析 88
表4-3-4 學生生物科成就測驗「生物命名與分類」單元選擇題前後測分析 91
表4-3-5 學生生物科成就測驗「溫室效應」單元選擇題前後測分析 93

圖次
圖3-1-1 研究架構 39
圖3-1-2 研究流程 41
圖3-4-1 研究工具施測時機規劃 52
圖4-1-1 學生學習單範例 65
圖4-3-1 行動階段一申論題1之學生前測作答範例 86
圖4-3-2 行動階段一申論題1之學生後測作答範例 86
圖4-3-3 行動階段一申論題2之學生前測作答範例 87
圖4-3-4 行動階段一申論題2之學生後測作答範例 87
圖4-3-5 行動階段二申論題1之學生前測作答範例 89
圖4-3-6 行動階段二申論題1之學生後測作答範例 89
圖4-3-7 行動階段二申論題3之學生前測作答範例 90
圖4-3-8 行動階段二申論題3之學生後測作答範例 90
圖4-3-9 行動階段三作圖題之學生前測作答範例 92
圖4-3-10 行動階段三作圖題之學生後測作答範例 92
圖4-3-11 行動階段四申論題2之學生前測作答範例 94
圖4-3-12 行動階段四申論題2之學生後測作答範例 94

附錄次
附錄一 科學本質開放性問卷 115
附錄二 生物科成就測驗題目:行動階段一「生物科技」 119
附錄三 生物科成就測驗題目:行動階段二「演化」 122
附錄四 生物科成就測驗題目:行動階段三「生物命名與分類」 124
附錄五 生物科成就測驗題目:行動階段四「溫室效應」 127
附錄六 學生學習單:行動階段二「演化」 129
附錄七 學生學習單:行動階段三「生物命名與分類」 131
附錄八 學生對課程與教學的感受晤談題目 132
一、中文部份
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沈中偉(2005)。科技與學習理論與實務。臺北市:心理出版。
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二、英文部份
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