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研究生:黃柏雅
研究生(外文):Huang Bo-Ya
論文名稱:結合動態模擬與動手做活動進行酸鹼課程補救教學之研究
論文名稱(外文):Development and Effects of An Afterschool Program Incorporating Dynamic Simulations and Hands-On Activities on Learning of Acids and Bases
指導教授:張欣怡張欣怡引用關係
指導教授(外文):Chang Hsin-Yi
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄師範大學
系所名稱:科學教育暨環境教育研究所
學門:教育學門
學類:專業科目教育學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:116
中文關鍵詞:動態模擬酸鹼迷思概念酸鹼課程設計動手做活動補救教學課程
外文關鍵詞:Dynamic SimulationWISECurriculum DesignHands-On ActivitiesAfterschool program
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本研究以研究者在碩士班期間修習之課程接觸的相關作業為出發點,蒐集文獻並設計符合我國九年一貫課程綱要內容及適合補救教學學生實施的動態酸鹼課程,安排高雄市某國中34名九年級學生接受課程,探討其對學生理解酸鹼概念的影響。課程運用觀賞影片、JAVA動畫資源及手繪圖步驟等動態教學環境並結合動手做實驗活動,教學全程在有網路環境的電腦教室內實施,具有高度的互動性、自主學習以及提供即時回饋等教學特性。測驗工具使用紙本前、後測評量診斷學生的知識程度與變化情形,以課程中的手繪圖步驟分析學生遭遇的酸鹼迷思概念,並利用課後晤談訪問學生在課程實施期間的心得感想。
研究結果發現參與補救教學課程學生對於觀賞影片及動手做活動有較佳的正面回饋,學生認為該類型學習步驟可提供酸鹼概念理解的幫助,而動態模擬及手繪圖步驟相較於前者對學生理解酸鹼概念的幫助不大。
根據上述研究結果,本研究有以下研究結論:
一、本研究動態酸鹼課程對補救教學學生的學習成效具有正向影響,但課程的動態模擬內容需要進行調整。
二、本研究動態酸鹼課程對補救教學學生理解解離概念具有正向影響。
三、本研究補救教學學生使用動態酸鹼課程後仍有需克服的迷思概念。

The purpose of the study was to design an afterschool program on concepts of acids and bases to enhance middle school students’ understanding of related science concepts. The program was developed using the Web-based Inquiry Science Environment [WISE]. A single group pre- and post-test design and a descriptive survey design were adopted to collect the data. Overall the students made significant gains of conceptual understanding after their learning in the program. However some students still possessed misconceptions after the program. The result revealed that students who involved in the program had positive feedback in terms of viewing videos and doing hands-on activities. The students described that observing videos and doing hands-on activities were helpful to learn the concepts of acids and bases. However the dynamic simulations and drawing tool were not perceived by the students as that helpful. The study findings provide insights into further development and research on development of teaching modules on acids and bases.
目 錄
誌謝 i
中文摘要 ii
英文摘要 iii
目 錄 v
表目次 vii
圖目次 viii
第壹章 緒論 1
第一節 研究背景與研究動機 1
第二節 研究目的 3
第三節 研究問題 4
第四節 名詞釋義 5
第五節 研究範圍及研究限制 12
第貳章 文獻探討 13
第一節 酸鹼課程相關九年一貫目標與教材分析 13
第二節 教育科技與認知負荷 17
第三節 表徵、動態模擬與動態表徵 19
第四節 以知識整合的觀點設計課程 22
第五節 國中生常見對酸鹼的迷思概念 24
第六節 融入探究活動於酸鹼課程 27
第參章 動態酸鹼課程之設計 29
第一節 課程設計理念 29
第二節 課程大綱 31
第三節 課程對應學習目標 36
第肆章 研究方法 39
第一節 研究對象 39
第二節 研究設計與流程 40
第三節 研究工具 42
第四節 資料分析 47
第伍章 結果與討論 51
第一節 動態酸鹼課程對學習的成效 51
第二節 學生的微觀概念表現 68
第三節 課後學生仍具有的酸鹼迷思概念 83
第陸章 結論與建議 93
第一節 研究結論 93
第二節 酸鹼單元教學建議 95
第三節 未來研究方向 96
參考文獻 99
附錄一 前、後測紙本酸鹼試題 103
附錄二 前、後測酸鹼試題評分標準 及簡答題學生答案實例 109
附錄三 動態酸鹼課程之設計架構表 113


表目次
表 2-1 1 九年一貫課程綱要與酸鹼鹽單元相關條目(教育部,2008) 14
表 2-1 2 節錄NRC(2011)CHAPTER 5中有關化學領域-水溶液的課程指南 15
表 2-6 1 探究的特徵與型態(洪振方,2003,引自NRC, 2000, P.29) 28
表 3-2 1 動態酸鹼課程之設計步驟與內容 32
表 3-3 1 動態酸鹼課程的學習目標以及對應之探究型態 37
表 4-3 1 本研究使用之前後測評量題目類型及例題形式 43
表 4-3 2 紙本評量內容概念與題號對照表 44
表 4-3 3 前、後測紙本評量包含的概念內容描述 45
表 4-3 4 訪談大綱設計 46
表 4-4 1 本研究資料收集類別與分析方式 47
表 4-4 2 參與研究的有效樣本名單及晤談註記 48
表 4-4 3 酸鹼試題前後測常態檢定 49
表 5-1 1 酸鹼概念試題前後測之描述性統計資料 51
表 5-1 2 二階段試題第1題前後測評量結果 52
表 5-1 3 二階段試題第2題前後測評量結果 54
表 5-1 4 二階段試題第3題前後測評量結果 56
表 5-1 5 酸鹼試題之單選題第1題前後測學生選答情形 58
表 5-1 6 酸鹼試題之單選題第2題前後測學生選答情形 59
表 5-1 7 酸鹼試題之單選題第3題前後測學生選答情形 60
表 5-1 8 酸鹼試題之簡答題組學生得分情形 61
表 5-1 9 酸鹼試題之繪圖題第1題學生作答情形 62
表 5-1 10 酸鹼試題之繪圖題第2題學生作答情形 63
表 5-2 1 步驟2.5之學生繪圖結果 71
表 5-2 2 步驟2.6之學生繪圖結果 74
表 5-2 3 步驟2.9之學生繪圖結果 77
表 5-2 4 步驟3.6學生之繪圖結果 80
表 5-2 5 繪圖題的學生錯誤類型及統計 82
表 5-3 1 課程實施後學生仍具有的酸鹼迷思概念類型Ⅰ—後測文字分析 84
表 5-3 2 課程實施後學生仍具有的酸鹼迷思概念類型Ⅱ—後測繪圖分析 86
表 5-3 3 課程實施後學生仍具有的酸鹼迷思概念類型Ⅲ—透過晤談分析 89

圖目次
圖 1-4 1 高師大中文化TWISE伺服器首頁截圖 6
圖 1-4 2 非互動式動態模擬舉例—步驟3.4頁面截圖(教育部六大學習網—科學教育學習網,2013) 7
圖 1-4 3 互動式動態模擬舉例—步驟4.2頁面截圖(PHET網站,2013) 7
圖 1-4 4 動態酸鹼課程內手繪圖步驟的說明頁面布局 8
圖 1-4 5 動態酸鹼課程提供學生使用的其中四種圖章 9
圖 1-4 6 動態酸鹼課程步驟4.4之頁面截圖 10
圖 2-1 1 某版教科書國二酸鹼單元以圖片示意酸鹼在水中解離的現象 16
圖 2-1 2 動態酸鹼課程「步驟3.6手繪:酸鹼中和」提供學生使用之圖章示例 16
圖 2-2 1 動態酸鹼課程頁面展示—以步驟2.1為例 17
圖 2-3 1 動態酸鹼課程使用表徵示例:HCL分子模型中英名稱與分子棍棒模型 19
圖 2-3 2 動態模擬—酸鹼溶液(PHET網站,2013) 21
圖 2-3 3 手繪圖步驟頁面截圖—以步驟2.5為例 21
圖 3-2 1 步驟3.4要求學生觀看酸鹼中和的模擬動畫(教育部六大學習網—科學教育學習網,2013) 34
圖 3-2 2 步驟4.2指示學生使用PHET資源進行模擬實驗(PHET網站,2013) 34
圖 3-2 3 步驟4.4動手做實驗活動說明頁面截圖 35
圖 3-2 4 步驟4.4動手做實驗活動實照—學生在講桌前使用PH儀測量溶液的酸鹼值 35
圖 4-1 1 動態酸鹼課程實施流程示意圖 39
圖 4-2 1 本研究流程圖 41
圖 5-2 1 動態酸鹼課程步驟2.6使用之圖章說明文字 68
圖 5-2 2 步驟2.5學生實作圖 69
圖 5-2 3 步驟2.5之繪圖引導說明截圖 70
圖 5-2 4 步驟2.5提供的四種圖章模型 70
圖 5-2 5 步驟2.6之繪圖引導說明截圖 73
圖 5-2 6 步驟2.6提供的四種圖章模型 73
圖 5-2 7 步驟2.9之繪圖引導說明截圖 76
圖 5-2 8 步驟2.9提供的四種圖章模型 76
圖 5-2 9 步驟3.6之繪圖引導說明截圖 79
圖 5-2 10 步驟3.6提供的九種圖章模型 79

中文文獻
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