臺灣博碩士論文加值系統

摘要
具有科學素養的人可以利用其思維習慣和知識進行思考和處理所面對的問題，適應未來快速變化的社會，因此提高學生的科學素養有其必要性。數學與其他科學存在密切的內在關係，對各領域都有推動作用，所以，數學是科學事業與科學素養的重要組成部分。所以本研究以《科學素養基準》中符號主題為根據，發展量表來分析學生符號概念的科學素養程度。
本研究採用雙層試題，受測者先勾選「1同意、2不同意、3不一定、4不確定」表達對題幹的肯定程度，再進行第二層選項說明理由，使受測者能更清楚地表達自己的想法與認知。
第二層質性資料編碼原則如下，依據關鍵詞(分類判準)之認知難易程度(例如由具體到抽象、由表象到本質、由定性到定量、由屬性到結構、由狀態到過程、由功能到原理等等)來排序，賦予較易被認知的類型較低的數字，使這些數字碼成為順序變量。
本研究樣本為台南市七股區昭明國中三年級學生，抽測三個班級，分析樣本100人。由第二層選項分析受測者對K─12基準中符號概念的認知情形如下， P年段(0-2年級)所列基準，大部分受測者都具備，且認知層次較高；E年段(3-5年級)所列基準，約四分之一受測者未能具體陳述，但具備該素養者的認知層次偏高；M年段(5-8年級)所列基準，約三成受測者未能具體陳述，低層次認知到高層次認知人數的分布較平均；H年段(9-12年級)所列基準，約二成受測者未能具體陳述，具高層次認知的人數較多。
本研究最後根據質性資料中的關鍵詞，作出具預測性的推論，當施測樣本夠多時，推論必然會在受測者的第二層選項中出現。

目錄

摘要 ii
誌謝辭 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第壹章、 緒論 1
第一節 研究背景及動機 1
第二節 研究目的與待答問題 2
第三節 研究限制 3
第四節 名詞釋義5 3
第貳章、 文獻探討 6
第一節 符號概念的先前研究 6
第二節 數學與符號 9
第三節 學童符號概念的進展 9
第四節 先前研究結果的綜合討論 16
第參章、 研究方法及步驟 18
第一節 研究流程 18
第二節 研究樣本 19
第三節 研究工具的發展 19
第四節 資料的處理與編碼 21
第肆章、 研究結果 23
第一節 中學生符號概念P年段基準的認知類型 23
一、 第1題 工匠仿照自然物的花樣來創作自己的作品？ 23
二、 第2題 大自然中的生物可能會以相似的行為樣式來適應環境？ 27
三、 第3題 人們可能會以相似的樣式來處理自身所遭遇的問題？ 32
四、 第4題 人們可能會仿照生物的行為來解決自己的問題(例如鴕鳥心態)？ 36
五、 第5題 生態系統中一般都包含眾多的物種，所以一個物種的消失不會對整個生態系的穩定造成影響？ 41
六、 第6題 一般而言，相同的原因會造成相同或相似的結果(例如為惡者必得惡報)？ 46
七、 第7題 一般而言「因和果成正比」(如做兩倍的功德，得兩倍的福報)？ 50
八、 第8題 一般而言，相同的刺激會造成相同或相似的反應，例如生物的反射動作？ 54
九、 第9題 一般而言，刺激和反應成正比(例如刺激越大反應就越強)？ 58
第二節 中學生符號概念E年段基準的認知類型 63
一、 第10題 一般而言符號可以代替任何數，所以代數方程的解可以有無限多？ 63
二、 第11題 我們可用圖表來顯示彈力與彈簧之變形量之間的對應關係？ 67
第三節 中學生符號概念M年段基準的認知類型 72
一、 第12題 一元一次方程式的解可以有很多個？ 72
二、 第13題 在X-Y座標圖中，只有直線才有斜率(或稱變化率)，曲線沒有斜率？ 76
三、 第14題 以圖形來表示兩個變量間的函數關係效果不佳？ 79
四、 第15題 圖形可以表示兩個變量間的任何函數關係？ 83
第四節 中學生符號概念H年段基準的認知類型 87
一、 第16題 一般而言，現在人口最多的國家，以後人口也會是最多？ 87
二、 第17題 物體的下落速度與其重量成正比？ 92
三、 第18題 速度的變化率與其作用力成正比？ 96
四、 第19題 一個數學模型必對應於真實世界中的一類事件，沒有任何數學模型是無用的？ 100
五、 第20題 真實世界中之兩個事件間的任何關係必可用函數來表示？ 104
第伍章、 討論與限制 109
第一節 中學生對於「符號」概念的認知程度 109
第二節 潛在的認知類型 109
第三節 建議 125
參考書目 126
附錄 1: 中學生《科學素養基準》之概念主題的K─12基準(中英文對照) 127
附錄 2: 中學生《科學素養基準》之概念主題之認知類型與層次的診斷工具 130
附錄 3: 中學生《科學素養基準》概念主題之診斷工具的質性資料及編碼表 133

 
表目錄
表 1 皮亞傑與布魯納相對應的認知發展階段(張愛卿 4) 13
表 2 《科學素養基準》符號概念及其K-12基準的分類 18
表 4-1-1 第1題的認知層次、模式、樣式與頻率分布 23
表 4-1-2 第1題的認知模式比例 26
表 4-2-1 第2題的認知層次、模式、樣式與頻率分布 27
表 4-2-2 第2題的認知層次、模式、樣式與頻率分布 30
表 4-3-1 第3題的認知層次、模式、樣式與頻率分布 32
表 4-3-2 第3題的認知模式比例 35
表 4-4-1 第4題的認知層次、模式、樣式與頻率分布 36
表 4-4-2 第4題的認知模式比例 39
表 4-5-1 第5題的認知層次、模式、樣式與頻率分布 41
表 4-5-2 第5題的認知模式比例 44
表 4-6-1 第6題的認知層次、模式、樣式與頻率分布 46
表 4-6-2 第6題的認知模式比例 48
表 4-7-1 第7題的認知層次、模式、樣式與頻率分布 50
表 4-7-2 第7題的認知模式比例 53
表 4-8-1 第8題的認知層次、模式、樣式與頻率分布 54
表 4-8-2 第8題的認知模式比例 57
表 4-9-1 第9題的認知層次、模式、樣式與頻率分布 58
表 4-9-2 第9題的認知模式比例 61
表 4-10-1 第10題的認知層次、模式、樣式與頻率分布 63
表 4-10-2 第10題的認知模式比例 65
表 4-11-1 第11題的認知層次、模式、樣式與頻率分布 67
表 4-11-2 第11題的認知模式比例 70
表 4-12-1 第12題的認知層次、模式、樣式與頻率分布 72
表 4-12-2 第12題的認知模式比例 74
表 4-13-1 第13題的認知層次、模式、樣式與頻率分布 76
表 4-13-2 第13題的認知模式比例 77
表 4-14-1 第14題的認知層次、模式、樣式與頻率分布 79
表 4-14-2 第14題的認知模式比例 81
表 4-15-1 第15題的認知層次、模式、樣式與頻率分布 83
表 4-15-2 第15題的認知模式比例 85
表 4-16-1 第16題的認知層次、模式、樣式與頻率分布 87
表 4-16-2 第16題的認知模式比例 90
表 4-17-1 第17題的認知層次、模式、樣式與頻率分布 92
表 4-17-2 第17題的認知模式比例 94
表 4-18-1 第18題的認知層次、模式、樣式與頻率分布 96
表 4-18-2 第18題的認知模式比例 98
表 4-19-1 第19題的認知層次、模式、樣式與頻率分布 100
表 4-19-2 第19題的認知模式比例 102
表 4-20-1 第20題的認知層次、模式、樣式與頻率分布 104
表 4-20-2 第20題的認知模式比例 106

圖目錄

圖3-1：研究流程圖 18

參考書目
1 趙毅衡，符號學。(新銳文創，臺北市，2012)。
2 莊稼嬰，湯馬斯(R. Murray Thomas)，和汪欲仙，兒童發展心理學。(三民，臺北市，1998).
3 蔡春美，兒童智慧心理學 : 皮亞傑智慧發展學說。(文景書局，台北巿，1975).
4 張愛卿，放射智慧之光 : 布魯納的認知與教育心理學。(貓頭鷹出版 城邦文化發行，臺北市，2001)。
5 美國科學促進協會，《科學素養基準》。(科學普及，北京，2011)。