Browsing by Author "周金城"

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以孔恩的常態科學探究高中師生科學社群中科學探索活動的歷程—參與科學展覽活動之得獎個案分析
(2002) 周金城; Chin-Cheng Chou
本研究試圖由高中師生製作得獎科展的研究歷程與經驗，來探討科學研究能夠完成的重要方法與因素，並分析研究個案中概念改變的機制與特質。科展的科學研究是一種孔恩所說的「常態科學」（normal science），而孔恩對其所謂常態科學也分成三類：1.決定重要事實；2.使典範與事實相符合；3.精鍊典範。而本研究以孔恩的常態科學的意涵為基礎，來加以分析科展中科學研究的動態歷程，並且在這三類的常態科學活動中，分析師生所面臨的困難與解決歷程。本研究並根據實踐認識論所強調的理論與實作之間來回辯證的過程，作為本研究探討學生在實作中發生概念改變的動態歷程。本研究是以高中全國科展前三名得獎的師生為研究對象，在研究方法上採用質性化的半結構式訪談為主，每一組約有一至二名教師與一至四名學生，共晤談十一組，所有的受訪者皆是自願的。經資料分析後，本研究得到以下的結論：一、科展的研究問題除了孔恩的三類常態科學研究問題，還包含前典範時期與異例現象的研究。在本研究中，有七組的研究問題是屬於常態科學的研究問題。對於科展研究中最大的困難處是找出解釋現象的理論，也是學生花最多的時間。二、一個好的研究問題最重要的是找出一個有典範指導解題的問題，由本研究中發現有六個研究問題是由教師所提出，而教師大多是根據科學理論來找出研究問題；反之，學生則大多是由現象來提出所欲研究的問題。本研究同時也發現他們的科學研究，其實就是提出問題、設法修改問題與提出不同解釋的理論，使能在有限的證據中尋找適當的理論來與研究結果相互的吻合。三、由分析個案中發現，科學探索歷程的核心是一連串的概念改變，且改變是逐步發生而非孔恩所謂瞬間轉換的。當理論與證據間發生矛盾時，師生常將此矛盾認為是證據上有問題，而非是理論有問題，直到證據重複出現，才會試圖去修正理論。而理論與證據間產生矛盾，是提供研究持續進行的動力。四、良好的外在環境，如家長的支持、團隊的小組合作等，能提供研究者情意方面的支持，有助於研究者去面對解題困境而不放棄。五、師生認為目前實驗課能提供練習實驗操作技能的機會，但對科展研究能力的培養，則需要先引發學生的內在動機，需要有較長的實驗時間讓學生進行思考。
以新興臉部微表情分析技術探討電腦互動POEC與師生共構教學之成效－奈米級鐵粉燃燒認知衝突實驗
(2014) 謝秉桓
　　本研究試圖以臉部微表情分析電腦互動POEC與師生共構教學之成效，其中研究內容可分為四個研究目的，分別為：(1)探討使用「可燃的鐵」認知衝突實驗影片進行教學是否具有概念改變成效；(2)探討有無使用POEC策略進行教學，學生學習歷程的學習成就與臉部微表情變化差異之關係；(3)探討學生觀察「可燃的鐵」教學影片時有無使用師生共構，學習成就與臉部微表情變化差異；(4)探討學生觀察「可燃的鐵」實驗影片之實驗結果時，臉部微表情變化情形。　　由於本研究選擇「可燃的鐵」實驗進行教學，此一實驗是以草酸鐵製備奈米級鐵粉，並由高處往下倒落產生自燃的認知衝突現象，主要教導學生表面積與反應速率概念，反應速率概念主要為國中二年級下學期內容，也因此本研究選擇國中二年級學生並於上學期進行施測（共115名），以「可燃的鐵」概念問卷施以前後測，並在施測同時錄影收集受測學生之臉部微表情資料，並以臉部微表情辨識軟體進行事後分析。　　本研究之研究結果發現：(1) 「可燃的鐵」實驗是一個極佳的認知衝突實驗；(2) 使用具認知衝突情境的認知衝突實驗影片進行教學成效佳；(3) 經歷認知衝突情境的學生較容易產生概念改變；(4) 實驗影片教學中必須加入「預測」步驟；(5) 歷經認知衝突後仍須經由教學才可產生概念改變；(6) 實驗影片教學中「慢速重播」步驟是絕對必要的。
以臉部微表情辨識系統探討不同地區學生進行POEVC策略之教學成效—雙球競走認知衝突實驗
(2018) 李宜諺; Lee, Yi-Yen
本研究是以臉部微表情分析來探討學生在進行POEVC教學策略之學習成效，其研究內容有三個研究目的，分別為：(1)探討臺灣與大陸學生在「雙球競走」實驗中是否具備認知衝突與概念改變的教學效果。(2) 探討臺灣與大陸學生在「雙球競走」實驗中在概念改變與臉部表情變化之關聯性。(3) 探討「雙球競走」教學實驗在不同地區(臺灣和大陸)學生學習之差異性。本研究利用物理中的反直覺實驗「雙球競走」進行POEVC教學，教材設計包含實驗影片、視覺化表徵的動畫教學影片與文字表徵的文字教學影片。本研究的研究對象為大學生，以基礎力學及運動定律為概念的試題施以前後測，施測過程中收集受測者臉部微表情變化生理資訊，透過臉部表情分析技術來分析認知衝突實驗與教學對於受測者的成效性，並比對不同地區學生之間的差異性。研究工具以量化為主，包含大陸地區與臺灣地區科學概念試題、臉部錄影資料與臉部表情辨識系統資料，科學概念試題分為前測與後測，播放投影片前先對受測學生以科學概念試題進行前測，資料的蒐集方法是在投影片播放中透過攝影鏡頭全程錄下學生臉部表情以及桌面錄影，播放結束後再進行科學概念試題後測，再請學生接受訪談，解釋實驗過程與想法，並對這些資料進行分析。臺灣地區概念試題之Cronbach’sα值為0.8; 大陸地區概念試題之Cronbach’sα值為0.75。本研究之結果發現:(1)使用認知衝突情境的認知衝突實驗影片教學具有成效性；(2)雙球競走實驗一個良好的認知衝突實驗；(3) 實驗影片中慢速撥放較能產生認知衝突情境；(4) 加入視覺化教學步驟對於教學具有效性（5）不同地區學生在文字教學影片中出現臉部表情變化人數比例有差異性，對於有概念衝突之學生對於文字表徵所產生的臉部表情變化之情緒也有差異。(6) 兩地區學生皆在動畫教學影片中出現臉部表情變化人數比例較多於文字教學影片。(7) 產生概念改變之學生對於不同表徵所呈現的教學方式產生較多情緒而造成臉部表情變化，可以說明產生較多臉部表情變化可成為概念改變的指標。
分享式的理化網站平台「理化小站」之建置及探討影響理化教師上站分享知識的因素
(2007) 陳永裕
中文摘要本研究實作一個架構於全球資訊網上的理化分享平台「理化小站」，讓國內的國中理化教師有一個知識分享的平台，形成一個網路虛擬社群，使理化教師可以跨校、跨地區、不受時空限制的進行互動討論、知識分享、資源共享、經驗交換與情感交流。本研究主要藉由「理化小站」的架設和經營和發展的問卷「影響理化教師上網分享知識調查問卷」，來探討影響理化教師上站分享知識的因素，結論可作為教育領域推動知識分享和知識管理時的參考依據，可以促進理化教師知識分享的動機和交流。本研究採用問卷調查法和網站資料庫所蒐集的資訊，以平均數、標準差、one sample t-test、two pair t-test、two sample t-test、 One-way ANOVA等統計方法，進行分析。依據分析結果，可以歸納出以下幾項結論：一、「工作環境」是影響理化教師上網分享的最重要因素，而「知識分享負面動機」是影響最小的因素。二、網站中的排名機制，不會促進理化教師教師上網分享知識。三、理化教師分享「外顯知識」的意願明顯高於分享「內隱外顯知識」和「內隱知識」。四、　理化教師分享知識時是比較期望得到無形的報酬。五、　男性理化教師對於影響因素「工作環境文化」的知覺較女性理化教師高。六、　男性理化教師對於影響因素「外顯知識」和「內隱外顯知識」的知覺較女性理化教師高。七、　化學系畢業的理化教師對於影響知識分享因素「網站設計」的覺知程度高於物理系畢業的理化教師。八、　「工作環境」是影響理化小站會員上網分享的最重要因素，「期望報酬（無形）」是影響非理化小站會員上網分享的最重要因素，「知識分享負面動機」是影響理化小站會員和非會員最不重要的因素。九、　情境題中，各層面的得分高低順序均為期望貢獻、期望關係、組織中自尊、期望報酬。十、　內隱和外顯知識情境中，期望無形報酬均明顯高於期望有形報酬。十一、理化小站會員在分享外顯知識時，期望得到有形報酬明顯小於非理化小站會員的理化教師。十二、「網站連結」為滿意度最高的功能，最低的為「新聞區」。十三、理化小站會員最喜歡下載的資源為「生活中的化學」。十四、理化小站會員最喜歡新聞區中的「生活類新聞」。十五、理化小站會員最喜歡討論區中的「理化教學議題討論區」。十六、理化小站會員最喜歡連結的網站為「Java物理教學/示範實驗室-黃福坤」。十七、理化小站中「特殊功能」的滿意度明顯高於「操作介面」、「網站資訊內容」、「資源分類架構」。關鍵字：虛擬社群、知識管理、知識分享、網站滿意度
大學透過參與式評鑑協助高中開發課程之研究
(臺灣師範大學科學教育中心, 2009-09-??) 邱美虹; 陳慧蓉; 周金城; 蔡春風; 辛怡瑩
探究中學生對科學模型的分類與組成本質的理解
(臺灣師範大學科學教育中心, 2008-03-??) 周金城
近年來相當多研究指出模型在科學教學中扮演一個重要的角色，學生需要瞭解科學模型的內容，也需要瞭解模型與建模的本質。本研究旨在發展能評估學生對於模型本質觀點的問卷，並以此問卷調查學生對於模型本質理解的情況。本研究問卷採用李克氏量表形式，針對68 位高中生進行紙筆測驗問卷（α＝.6726）。初步研究發現學生對於模型本質的迷思如下：一、在模型對應現象的關係上，有42.8％的學生認為模型要與對應物不可呈現扭曲對應的比例；有52.9％學生同意模型須完全對應特定事物的結構、性質與關係。二、.在模型對應現象的呈現形式上，有30.9％的學生不同意模型可以是符號；21.5%學生不同意模型可以是過程。三、在模型對應現象的變化關係上，有8.8％的學生認為對一個特定的現象只有一個正確的模型能給予解釋。