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研究生:王凱信
研究生(外文):Kai-Hsin Wang
論文名稱:融入有關空氣與燃燒科學史之數位遊戲學習對國小五年級學童科學本質觀及認知學習成效之影響
論文名稱(外文):The Effectiveness of Fifth Graders’Learning on Nature of Science and on Scientific Concept with a History-of-Science-based Course Conveyed through a Digital Contextual Learning Environment
指導教授:盧玉玲盧玉玲引用關係
口試委員:巫俊明全中平
口試日期:2014-06-13
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北教育大學
系所名稱:自然科學教育學系
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:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:142
中文關鍵詞:科學史科學本質數位遊戲學習
外文關鍵詞:history of sciencenature of sciencedigital game based learning
相關次數:
  • 被引用被引用:5
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本研究旨在探討融入有關「空氣與燃燒」科學史之數位遊戲學習對五年級學生科學本質觀及認知學習成效之影響,並瞭解學生對「遊易邦 (UEBond) -數位遊戲學習平台」之使用評價如何。研究對象為臺北市某國小五年級共六個班級123名學生,其中三個班64名學生為實驗組,另三個班級59名學生為對照組,實驗組於「遊易邦 (UEBond) -數位遊戲學習平台」上進行數位遊戲學習活動(含實驗課程),對照組則進行一般教學(含實驗課程)。研究工具有「科學本質量表」、「空氣與燃燒單元成就測驗」及「數位遊戲學習使用者評價調查表」,以描述性統計、成對樣本t檢定、單因子共變數分析及McNemar檢定等分析量化資料。
研究結論如下:
一、融入科學史之數位遊戲學習能顯著提昇學生的科學本質觀,但對不同性別學生的提昇效果無顯著差異。
二、融入科學史之數位遊戲學習能顯著提昇學生「空氣與燃燒」單元的認知學習成效,但提昇的效果與一般教學無顯著差異。
三、學生使用「遊易邦 (UEBond) -數位學習平台」進行學習後,給予本平台高度的正向評價。

The study aimed to investigates (1) the effectiveness of fifth graders’ learning on nature of science and on scientific concept with a history-of-science based course conveyed through UEBond digital game based learning, and (2) students’ perception toward UEBond digital game based learning.
A quasi-experimental design was adopted. There were 123 fifth grade students participated in the study; 59 received traditonal science instruction and 64 received history-of-science-based course provided through UEBond digital game based learning. Measuring tools include Understanding of the Nature of Science Scale, achievement test of air and combustion, and students’ perception questionnaire toward digital game based learning. In the analysis of data, the descriptive statistics, paired-samples t-test, one-way ANCOVA and McNemar test was used to analyze the quantitative data.
Conclusions are as follows: First, history-of-science-based course provided through UEBond digital game based learning significantly improved students' conception of the nature of science, but there was no significant difference in students gender. Second, history-of-science-based course conveyed through UEBond digital game based learning enhanced students' "cognitive learning in air and combustion units, but there was no significant difference between digital and traditional instructions. Third, students’ perceptions toward UEBond digital game based learning were very positive.

中文摘要 i
英文摘要 ii
目次 iv
表目次 vi
圖目次 x
第一章 緒論 1
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 4
第四節 研究範圍與限制 5
第二章 文獻探討 7
第一節 科學史 7
第二節 科學本質 18
第三節 數位遊戲學習 22
第三章 研究方法 33
第一節 研究流程、設計與架構 33
第二節 研究對象 38
第三節 研究工具 39
第四節 資料分析 50
第四章 研究結果與討論 53
第一節 融入科學史之數位遊戲學習對學生的科學本質觀之影響 53
第二節 不同教學法對不同性別學生學習「空氣與燃燒」單元之成 就差異 62
第三節 「數位遊戲學習」使用者評價調查分析 107
第五章 結論與建議 113
第一節 結論 113
第二節 建議 117
參考文獻 119
中文部份 119
英文部份 124
附錄一 127
附錄二 129
附錄三 132
附錄四 134

表目次
表2-1-1 國小階段與科學史相關之研究彙整表 9
表2-1-2 國內以國小學生為研究對象之科學史教學實徵性研究彙整 15
表2-3-1 國內外學者對數位學習的定義 23
表2-3-2 國內外學者提出之數位學習的優點 25
表3-1-1 研究設計 36
表3-1-2 實驗組與對照組教學活動對照表 37
表3-2-1 實驗組及對照組人數分配 38
表3-3-1 「學習目標」與遊戲教學內容對照 41
表3-3-2 「科學本質量表」與遊戲教學內容對照 43
表3-3-3 空氣與燃燒單元相關教材內容細目及分段能力指標整理 45
表3-3-4 空氣與燃燒單元成就測驗雙向細目表 47
表3-3-5 空氣與燃燒單元成就測驗試題預試分析結果 47
表3-3-6 科學本質量表中各科學本質向度及正負向題目分配 49
表3-3-7 科學本質量表內部一致性分析結果 49
表3-3-8 科學本質量表Pearson積差相關係數分析結果 49
表3-4-1 研究目的、研究對象、資料蒐集與分析方法對照 51
表4-1-1 實驗組科學本質量表前後測成對樣本t檢定 54
表4-1-2 實驗組男生科學本質量表前後測成對樣本t檢定 54
表4-1-3 實驗組女生科學本質量表前後測成對樣本t檢定 55
表4-1-4 實驗組男、女生科學本質量表前後測成對樣本t檢定顯著性結果 56
表4-1-5 男女學生科學方法向度組內迴歸係數同質性考驗結果 56
表4-1-6 男女學生科學方法向度共變數分析結果 57
表4-1-7 調整後的男女學生科學方法向度後測平均分數 57
表4-1-8 男女學生科學知識向度組內迴歸係數同質性考驗結果 58
表4-1-9 男女學生科學知識向度之組內迴歸係數相交點及差異顯著點 58
表4-1-10 男女學生科學事業向度組內迴歸係數同質性考驗結果 59
表4-1-11 男女學生科學事業向度共變數分析結果 60
表4-1-12 調整後的男女學生科學事業向度後測平均分數 60
表4-1-13 男女學生科學本質總量表組內迴歸係數同質性考驗結果 61
表4-1-14 男女學生科學本質總量表共變數分析結果 61
表4-1-15 調整後的男女學生科學本質總量表後測平均分數 61
表4-1-16 實驗組男女生科學本質觀提昇之差異性 62
表4-2-1 實驗組及對照組學生成就前測、後測分數之平均數與標準差 64
表4-2-2 實驗組及對照組學生成就測驗前後測分數成對樣本t檢定 64
表4-2-3 實驗組及對照組學生成就測驗組內迴歸係數同質性考驗結果 65
表4-2-4 實驗組及對照組學生成就測驗共變數分析結果 66
表4-2-5 調整後的實驗組及對照組學生成就測驗後測平均分數 66
表4-2-6 實驗組及對照組學生成就測驗試題答題情形及McNemar檢定 結果 67
表4-2-7 實驗組及對照組學生成就測驗McNemar檢定結果整理 72
表4-2-8 實驗組及對照組學生成就測驗McNemar檢定結果與認知層次 對照 73
表4-2-9 實驗組男、女生成就測驗前、後測分數之平均數與標準差 75
表4-2-10 實驗組男、女生成就測驗前、後測分數成對樣本t檢定 75
表4-2-11 實驗組男、女生成就測驗組內迴歸係數同質性考驗結果 76
表4-2-12 實驗組男、女生成就測驗共變數分析結果 76
表4-2-13 調整後的實驗組男、女生成就測驗後測平均分數 77
表4-2-14 實驗組男、女生成就測驗試題答題情形及McNemar檢定結果 78
表4-2-15 實驗組男女生成就測驗McNemar檢定結果整理 83
表4-2-16實驗組男女生成就測驗McNemar檢定結果與認知層次對照 84
表4-2-17 實驗組及對照組男生成就測驗前、後測分數之平均數與標準差 86
表4-2-18 實驗組及對照組男生成就測驗前、後測分數成對樣本t檢定 86
表4-2-19 實驗組及對照組男生成就測驗組內迴歸係數同質性考驗結果 87
表4-2-20 實驗組及對照組男生成就測驗共變數分析結果 88
表4-2-21 調整後的實驗組及對照組男生成就測驗後測平均分數 88
表4-2-22 實驗組及對照組男生成就測驗試題答題情形及McNemar檢定 結果 89
表4-2-23 實驗組與對照組男生成就測驗McNemar檢定結果整理 94
表4-2-24 實驗組與對照組男生成就測驗McNemar檢定結果與認知層次 對照 95
表4-2-25 實驗組及對照組女生成就測驗前、後測分數之平均數與標準差 97
表4-2-26 實驗組及對照組女生成就測驗前、後測分數成對樣本t檢定 97
表4-2-27 實驗組及對照組女生成就測驗組內迴歸係數同質性考驗結果 98
表4-2-28 實驗組及對照組女生成就測驗共變數分析結果 98
表4-2-29 調整後的實驗組及對照組女生成就測驗後測平均分數 99
表4-2-30 實驗組及對照組女生成就測驗試題答題情形及McNemar檢定 結果 100
表4-2-31 實驗組與對照組女生成就測驗McNemar檢定結果整理 105
表4-2-32 實驗組與對照組女生成就測驗McNemar檢定結果與認知層次 對照 106
表4-3-1 「對於學習的幫助」層面之描述性統計結果 108
表4-3-2 「遊戲」層面之描述性統計結果 109
表4-3-3 「技術支援」層面之描述性統計結果 110
表4-3-4 「社會推廣應用」層面之描述性統計結果 110

圖目次
圖2-2-1 增進科學本質認識的教學策略 21
圖3-1-1 研究流程圖 35
圖3-1-2 研究架構圖 38
圖3-3-1 學生扮演遊戲中科學家普力斯利的夥伴在18世紀的歐洲科學萌 芽期情境中探索學習 39
圖3-3-2 在遊戲中設計問題情境,引起學生學習動機與興趣 39
圖3-3-3 學習過程中適時提供圖片、照片幫助學生學習理解概念 40
圖3-3-4 遊戲即時連結網頁、討論區、投票區或影音網站輔助學生多元 化學習 40
圖3-3-5 教師編寫題目於遊戲中提問,幫助學生思考與判斷 40
圖3-3-6 即時聊天系統與分數計算機制,同時營造合作與競爭的學習環 境 40
圖4-1-1 男女生科學知識向度之組內迴歸係數相交點及差異顯著點 59
中文部份
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英文部份
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