臺灣博碩士論文加值系統

本研究主要目的在藉由科學學習過程中，瞭解學習者如何透過實驗提升其學習科學概念，以觀察學習者實驗行為表現與歷程並加以分析。
研究對象為23位台灣北部七年級學生，進行游離輻射虛擬實驗之網路課程─「輻射與防災」單元教學後，其所展現之實驗行為、學習投入與其對輻射對生態影響之相關科學概念之理解。資料收集包含課程進行之前、後測驗、虛擬實驗進行之前、後嵌入式評量、學生電腦操作游離輻射虛擬實驗時其自陳之情緒與認知投入情況以及對學生操作游離輻射虛擬實驗時的實驗行為進行編碼分析，以找出可解釋學生於輻射影響生態相關科學概念理解之學習成效的顯著變項。
研究結果顯示（一）學生於輻射影響生態相關科學概念理解之學習成效有顯著進步，且其顯著變項為「前測總分」、「輻射劑量的改變次數」、「觀看巨觀變化次數」與「有控制變項實驗次數」。（二）根據過去文獻，學生能否控制實驗是很重要的實驗行為，故以實驗行為「有控制變項實驗次數」為依變項，其他實驗行為為解釋變項，找出可解釋學生實驗行為「有控制變項實驗次數」的顯著變項，結果顯示其顯著變項為「觀察所有環境物件」、「輻射劑量的改變次數」與「觀看巨觀變化次數」。（三）在進行本課程游離輻射虛擬實驗時學生自陳具備適當的情緒與認知投入，但情緒與認知投入不為解釋學生理解輻射影響生態相關科學概念之學習成效的顯著變項。

The main purpose of this study is to understand how learners promote their science concept through experiments to observe learners' experimental behavior and analyze it.
23 seventh grade students when they conducted inquiry using virtual experiments of radiation pollution. Data collected include students using virtual experiment behavior, pre-tests, post-tests that measured knowledge and explanation ability, and the emotional and cognitive engagement survey to identify significant variables that can explain the learning outcomes of students' understanding of the effects of radiation on ecology.
The results of this study as follows：(1) There is a significant improvement in the learning outcomes of students' understanding of the effects of radiation on ecology, and the significant variables are "the pre-tests score", "the number of changes in radiation dose", "the number of observed macroscopic changes" and "the number of experiments with control variables". (2) According to past literature, students conducted the experiment with controlled variables is a very important experimental behavior, so "the number of experiments with control variables" as the dependent variable, the other experimental behavior as the explain variables to identify significant variables that can explain the experimental behavior, "the number of experiments with control variables". The results show that the significant variables are "observation of all environmental objects", "the number of changes in radiation dose" and "the number of observed macroscopic changes". (3) Students had postive emotional and cognitive engagement during the virtual experiment activity, but emotional and cognitive engagement are not the significant explained variables of students' understanding of the effects of radiation on ecology.

中文摘要..........................................................I
英文摘要.........................................................II
謝誌............................................................III
目錄.............................................................IV
表次.............................................................VI
圖次.............................................................IX
第一章 緒論.......................................................1
第一節 研究背景與動機..............................................1
第二節 研究目的與問題..............................................3
第三節 名詞釋義....................................................4
第四節 研究範圍與限制..............................................6
第二章 文獻探討....................................................7
第一節 游離輻射概念相關研究.........................................7
第二節 虛擬實驗融入教學...........................................13
第三節 學習投入...................................................18
第三章 研究設計與實施.............................................23
第一節 研究設計...................................................23
第二節 學習環境的設計.............................................26
第三節 研究參與對象...............................................34
第四節 研究工具...................................................35
第五節 研究流程...................................................42
第六節 資料蒐集與分析.............................................43
第四章 研究結果與討論.............................................47
第一節 學生在輻射與防災之科學概念理解的學習成效......................47
第二節 學生進行游離輻射虛擬實驗的學習投入情形.......................59
第三節 學生進行虛擬實驗之實驗行為表現...............................63
第四節 探討解釋學生理解科學概念學習成效的重要變項....................73
第五章 結論與建議.................................................77
第一節 研究結論...................................................77
第二節 研究建議與未來研究方向......................................81
參考文獻.........................................................84
中文部分.........................................................84
英文部分.........................................................86
附錄 ............................................................89
附錄一 輻射與防災相關科學概念問卷前後測.............................89

中文部分
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