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5E學習環模式應用於全球暖化教學之概念、態度、行為意向成效評估
(2015) 王式儀; Wang, Shih-Yi
本研究旨在探討國小五年級學童接受5E學習環模式的全球暖化教學後，其對全球暖化知識、態度與行為意向的改變情形。本研究採準實驗研究法，對象為台北市某所國小五年級學生共120人，由研究者進行5E學習環模式全球暖化教學。研究工具為自編的全球暖化教學活動與全球暖化課程問卷，其探討目的主要可列為下列幾項：(一)學生學習5E全球暖化後其相關知識理解的情形、(二)學生學習5E全球暖化教學模組前後，其學生對全球暖化態度的轉變情形、(三)學生學習5E全球暖化教學模組前後，其在抗暖化行為是否達顯著、(四)5E全球暖化教學模組實施之情形。經由本研究的探討，學習者在全球暖化相關知識題、全球暖化態度量表及減緩暖化行為量表三者上，其前後測的測驗成績經相依樣本t考驗後，皆達顯著性，並輔以學習單分析，了解學習者的學習過程。且透過推論性統計，得知對暖化的態度與減緩暖化的行為意向間存在相關性，兩者於教學後的進步情形可以以線性函數預測其進步情形，有高度效果量(E.S.=0.43)。整體而言，經5E學習環模式全球暖化模組教學後，對學生對暖化相關的概念、對全球暖化的態度及減緩暖化的行為意向上都有提升作用。課程設計方面，本研究中循環式的5E學習環設計對學生建立暖化相關知識、對暖化的態度與行為意向上有正向的影響，建議未來環境課程的設計可透過多面向的探索(Exploraton)、解釋(Explanation)、評鑑(Evaluation)，以提高學生對環境的知覺，進而影響其對環境的態度與行為意向的表現。
Instructional Designs for Teaching Scientific Practices Based on Literature Review and Textbook Analysis
(2022) 何書安; Suarman Halawa
none
POE教學策略融入互動式電子白板對中學生月相概念學習成效之影響
(2011) 楊宗樺; Tsung Hua Yang
本研究旨在探討以POE教學策略融入互動式電子白板的教學對九年級學生月相概念學習的影響，研究者先以POE教學策略設計地球科學月相概念教學活動，同時結合互動式電子白板進行教學，並以月相概念診斷測驗來瞭解該教學的學習成效，以及利用問卷瞭解學生對POE結合電子白板教學的觀感和建議。根據所蒐集的資料進行綜合分析後，得到以下結論：(1) 「POE融入互動式電子白板教學」顯著提升九年級學生的月相概念理解，且於教學後一個月的延宕測驗成績無顯著退步，代表學生的月相概念理解保留程度佳。(2) 「POE融入互動式電子白板教學」顯著提升九年級學生在不同認知層次的月相概念理解且保留程度佳。(3) 「POE融入互動式電子白板教學」對不同程度的學生皆能提升月相概念理解且保留程度佳。(4) 不同程度的學生於「POE融入互動式電子白板教學」後，不同認知層次學習成效保留程度大致良好，只有低分組學生在應用部分學習成效保留程度不佳。(5) 學生認為接受互動式電子白板教學，可以提高學習動機，變得更專心，學習也變得更有趣、有效率。基於上述研究發現，建議教師可以選擇較難學、較易產生迷思概念、需要空間思考等概念(如：月相)，進行POE融入互動式電子白板教學。
STEM Teaching Beliefs Analyses at Secondary Level: A Comparative Study between Indonesia and Taiwan
(2023) Mubarokah, Nadia; Mubarokah, Nadia
None
不同認知結構學生於鷹架式建模課程中科學概念學習之個案研究
(2007) 李岱螢
本研究探討不同認知結構改變類型的學生在空氣污染鷹架式建模課程中科學概念學習成效的差異，先分析學生在進行課程之前具有的先備知識與認知結構，再探討學生完成此課程的學習之後，其科學概念及認知結構的改變情形。本研究採個案研究法，對象為台北縣內某國立高中參與社區化數理探索課程計畫的高一學生，有效樣本共32人。研究工具為空污建模課程、概念測驗、探究測驗、晤談單、學習單。資料分析方法在量的方面採用t考驗（t-test）與描述統計；質的方面以基模─概念圖、認知結構診測向度進行認知結構分析。主要的研究結果如下：（一）學生先備知識中關於空氣污染來源與影響、天氣現象以及常見的天氣系統等名詞定義具有較佳的理解，但於運用大氣垂直溫壓結構以及大氣運動來說明天氣現象的成因與天氣系統的過程機制上，學生則多呈現混淆或錯誤的理解。（二）學生在完成課程之後，在空污概念測驗與認知結構三向度得分均有顯著進步，顯示本課程可以幫助學生學習空氣污染相關概念。（三）整體而言，學生在課程後的概念廣度增加，主要概念的類型多由日常生活概念轉變為科學理論概念；概念連結關係多由單次基模內的概念連結轉變為二或三次基模間的概念連結，錯誤且重複的狀況減少；概念解釋模式明顯由直觀敘述的現象模式轉變為綜合敘述、比較與量化的科學模式。（四）學生認知結構三向度的改變情形不同，一般而言，學生具有較多自省學習狀況、探究與他人想法相異原因及主動尋求具價值外在資源等認知投入的後設認知行為時，認知結構進步情形最佳。
中學生月相盈虧相關迷思概念類型與概念改變過程之探討
(2008) 呂志峰; Chih-Feng Lu
學生在進行學習之前，具有的前備知識(prior knowledge)，因受限於本身經驗與個別推論，有別於專家所持有的科學概念 (Osborne& Gilbert, 1980)。學生所發展出來的概念是不完整，甚至是不正確的，此稱為迷思概念(Driver & Easley, 1978; Clark & Peterson, 1986)。這些概念很難藉由學習加以改變，往往形成學習的絆腳石，阻礙學習的進行(Vosniadou &Brewer, 1992)。為了有效改變學生所具有的迷思概念，許多的教學策略被提出來以促進學生進行概念改變(何玉婷, 2005)。諸多促進概念改變的教學策略裡，常見的認知衝突策略是使用異例(anomaly)、類比(Duit, 1991; Gentner, 1998)、電腦模擬教學以及TEL model課程設計模式(Hsu, Ying-Shao, Wu, Hsin-Kai & Hwang, Fu-Kwun, 2008)。本研究以彰化縣某國中二年級兩個常態班級的學生為研究對象，試圖探討國中二年級學生在進行「月相盈虧成因課程」前後概念改變情形，並了解不同空間能力的學生概念改變的差異情形。首先，研究者以「月相盈虧成因診斷測驗」分析國中二年級學生在進行課程前所具有的月相盈虧成因迷思概念，並在課程後測探討「月相盈虧成因課程」對學生學習月相盈虧成因概念改變的情形。研究獲得以下結果： 1. 學習前學生的概念模式有七種。科學模式解釋月相盈虧成因的學習者有5位；在迷思概念類型中有9位以月食的模式來解釋月相盈虧成因，而有10位同學以位置模式解釋月相盈虧成因，最後有4位以混合模式解釋月相盈虧成因。 2. 學生在教學後較多人呈現出部份或完整的科學概念。 3. 學生在經過課程之後仍持有迷思概念，其中月食模式的學生最多(3位)。 4. 高、低空間能力學生在經過月相盈虧課程之後概念有顯著改變，顯示課程教材對高、低空間能力學生獲得較顯著的成效。
「二○○○年科學週---認識地震」巡迴展
(行政院國家科學委員會, 2002-01-31) 李通藝; 王乾盈; 米泓生; 許瑛玿; 張俊彥; 楊芳瑩
以希望感理論探討概念改變之古典模式與新興模式對低成就與非低成就學生的成效
(2016) 江芸慧; Chiang, Yun-Hui
本研究主要探討兩種概念改變模型古典模式（Classical Model）與新興模式（Prevalence Model）對低成就與非低成就學生的學習成效之影響，並以希望感理論做出可能原因之解釋。以綜合高中、高職工科、實用技能班一年級的學生共244人，分班進行兩種概念改變的教學，而後資料分析試瞭解對不同類別的學生而言，何種教學法較有成效，且本研究以浮力為主題，使用二階層診斷評量，可釐清哪種教學法對何種浮力的迷思概念之概念改變較有幫助。研究顯果顯示：（一）針對非低成就低希望感的學生，Prevalence Model的課程顯著優於Classical Model的課程。（二）兩種課程對密度迷思3以及體積迷思3都有顯著的概念改變；公式迷思以及體積迷思2僅Classical Model課程能有效的概念改變；密度迷思2以及體積迷思1僅Prevalence Model的課程能有效的概念改變；而兩種課程對三種重量迷思以及密度迷思1都沒有顯著的概念改變幫助。
初探高一生在弱結構問題之協作問題解決能力和其協作互動歷程
(2016) 郭佳甄; Guo, Jia-Zhen
近年來協作問題解決逐漸受到重視，而本研究欲探討學生在解決弱結構問題時，其能力的展現和協作互動歷程的樣貌。因此，本研究的目的在於分析於問題解決教學活動前、後，學生協作問題解決能力、小組成員溝通互動的模式、溝通行為表現情形等的變化，來了解學生在弱問題情境下協作互動樣貌的改變情形。本研究採取個案研究法，以台北市某高中的一班高一選擇專題討論課的學生作為研究對象，總共13位，進行為期約一個月的研究。本研究的資料來源包含:小組討論的錄影、錄音資料、CWISE的線上作答紀錄以及紙本記錄單等。進行「分析歸納法(analytic induction)」的分析後，研究發現: (1)小組成員在後測時的對話內容多集中在跟任務有關的內容，非離題對話的比例均超過整個歷程的52%；(2) 問題解決的過程呈現出非線性及非序列的模式，後測時協作問題解決能力展現較前測進步的人較多; (3) 在前、後測時都發現成員能力展現的趨勢呈現類似的樣貌，即能力較高者傾向較快在任務力程中展現出高層次的能力，能力較低者則較慢展現；(4) 在互動模式的部分，前後測均少出現無反應互動（unresponsive），可能與小組人數安排讓互動可持續，整體而言，小組在後測時的互動層次是較前測高的；(5) 溝通行為在後測時都減少了程序性溝通行為而增加了任務性溝通行為，社會性溝通行為增減狀況則各組不同；(6)小組成員間的協作問題解決能力趨於一致時，互動模式為理想型，亦即成員協作問題解決能力都偏低或都偏高時，都會出現理想的互動模式，而小組成員間能力較為不同時易出現破碎型互動模式。本研究結果顯示所研發的協作問題解決教學活動在教師適時引導下，可提升學生的協作問題解決能力。但若教師不熟悉學生協作問題解決能力時，建議先以學生先前知識作為異質性分組的依據來收集學生能力的資訊後，再以能力做同質性分組來以有效促進小組的理想型互動行為。未來研究則可針對協作問題解決的不同面向或不同類型協作互動型式進行分析，並且深入探討學生特質和教學策略如何影響小組成員的協作問題解決能力。
利用簡易的器材測量露點溫度
(臺灣師範大學科學教育中心, 2002-05-??) 游大力; 許瑛玿
區塊研究---促進學生3C素養--- Competency， Cooperation & Confidence--- 科學課程發展與實施(運作計畫)
(行政院國家科學委員會, 2009-07-31) 鄭湧涇; 許瑛玿; 任宗浩; 張文華; 張俊彥
協同教學如何影響高中教師於探究活動實施論證教學的專業發展之個案研究
(2021) 湯宜佩; Tang, Yi-Pei
108課綱已於108年8月正式上路，課綱以「核心素養」為課程發展的主軸，在自然科學領域中藉由讓學生透過探究與實作發展其問題解決能力與思考智能，並提升學生的科學素養（教育部，2018）。探究與實作主要項目之一為論證與建模，論證正是能剖析問題、思考對自身或他人論點進行批判與反思的一種過程，也是解決問題所需的能力和素養。故探討如何促進高中生的論證能力將是未來12年國教所關注的重點之一。然而，108課綱中自然科學領域課綱的「探究與實作」是新增的且無強制學校使用送審的課本，教師可以自行設計教材，對學校教師是一項挑戰，故本研究目的主要為探討協同教學如何影響高中教師於探究活動實施論證教學專業發展情形。以個案研究法來深入探討兩位具有教學熱誠的專家與生手教師投入協同教學進行探究與實作課程實踐，本研究焦點著重探討專家教師提供之專業發展策略對生手教師於探究活動課程設計與論證教學實施之專業發展情形。研究結果顯示，專家教師對生手教師專業發展的影響是生手教師具備設計能讓學生學習探究能力的課程、轉換教學模式從講授主導到引導探究及論證教學示範，而生手教師在探究活動課程設計從考量引發探究動機轉變為從探究本質進行考量、教學方式從講授知識為主轉變為引導教學及論證教學策略的轉變等專業發展均有所提升，但生手教師在論證教學未有足夠經驗，面對獨自進行論證教學仍有遲疑。建議未來透過協同教學於探究活動實施論證教學專業發展訓練時間可延長，逐步讓生手教師對論證教學技巧熟捻，面對教學現場能提供論證學習適切引導，故未來研究可針對論證教學引導進行深入研究以落實學校的論證教學。
取得中學教職的關鍵因素：運用決策樹探勘師資培育歷程
(國立臺灣師範大學, 2017-06-??) 黃嘉莉; 葉怡芬; 許瑛玿; 曾元顯; Jia-Li Huang; Yi-Fen Yeh; Ying-Shao Hsu; Yuen-Hsien Tseng
本研究旨在透過大量的教育數據，運用資料探勘技術中的決策樹演算法，分析師資生於現行的師資培育歷程中，取得中學教師資格與取得正式教職的關鍵因素，以作為改進師資培育的參考。本研究以一所傳統師範體系的綜合大學2003~2010 年入學的師資生為對象，運用開源碼軟體Weka分類演算法中的決策樹，針對每位師資生經歷5 年培育歷程中修課與培訓的數據，進行資料探勘，用以瞭解取得教師證書與正式教職的關鍵因素。本研究主要結果為：一、三個主要學院（文、理、教育學院）的師資生取得教職所需年限有別（特別是理學院差異較大）；二、取得教師證書的關鍵因素是教育專業知識，而取得正式教職的關鍵因素則為專門知識與學科教學知識。此外，師資生拓展多元經驗亦有機會取得教職，且目前結果顯示教育實習成績並非是取得教師證書與教師工作的關鍵因素。本研究再以各類文獻驗證上述部分結果，提供師資培育較佳作法的參考建議。
因應e時代的多元評量
(臺灣師範大學科學教育中心, 2000-09-??) 許瑛玿
國小高年級學童颱風豪雨防災知識及態度之調查研究
(臺灣師範大學科學教育中心, 2006-12-??) 劉建華; 洪志誠; 許瑛玿
國科會與教育部合作目標導向計畫---國民中小學九年一貫課程中國中階段自然科學學習評量系統之研究(I)
(行政院國家科學委員會, 2001-07-31) 邱美虹; 楊芳瑩; 洪振方; 許瑛玿; 黃福坤; 劉嘉茹; 張俊彥; 黃芳裕
國立台灣師範大學「邁向頂尖大學計畫」：科學教育中心 iTeaching 計畫
(教育部, 2015-12-31) 許瑛玿; 黃福坤; 吳心楷
國際數學與科學教育成就趨勢調查2007( IV )乙
(行政院國家科學委員會, 2009-03-31) 張俊彥; 楊芳瑩; 張幼賢; 李哲迪; 張美玉; 任宗浩; 李源順; 楊瑞智; 楊文金; 洪志明; 林碧珍; 譚克平; 吳心楷; 呂玉琴; 張文華; 許瑛玿; 曹博盛; 左台益
國際數學與科學教育成就趨勢調查2007( IV )甲
(行政院國家科學委員會, 2009-03-31) 張俊彥; 楊芳瑩; 譚克平; 李哲迪; 洪志明; 任宗浩; 左台益; 呂玉琴; 張文華; 曹博盛; 楊瑞智; 楊文金; 許瑛玿; 張幼賢; 張美玉; 李源順; 吳心楷; 林碧珍
國際數學與科學教育成就趨勢調查2007(1/4)
(行政院國家科學委員會, 2006-03-31) 吳心楷; 林陳涌; 張文華; 林碧珍; 曹博盛; 呂玉琴; 張幼賢; 許瑛玿; 李源順; 楊瑞智; 左台益
繼TIMSS 1995、TIMSS 1999(TIMSS -R) 及TIMSS 2003之後，IEA計劃再辦理國際數學與科學教育成就趨勢調查(Trends in International Mathematics and Science Study 2007, 簡稱TIMSS 2007)。我國目前是國際教育學習成就調查委員會（IEA）正式會員，國科會和教育部共同支持補助參與TIMSS 2007調查，希望經由積極參與國際性研究計畫，為我國增添一個有利的管道。可以進一步了解各國學生數學及科學學習成就及其與各國文化背景、教育環境等影響因子之相關性，以及我國學生數學及科學學習成就與國際間之比較情形，其結果可作為我國科學教育研究與實施參考之使用。 TIMSS 2007 的主要調查對象為四年級及八年級學生，共計有59 個國家參與並完成調查工作，其中50 個國家參加八年級調查，26 個國家參加四年級調查。國際上 TIMSS 2007 從2005 年2 月開始發展研究調查架構與試題，我國自2005 年4 月開始加入TIMSS 2007 國際調查工作，包括提供命題架構意見、數學和科學試題命題、參加專家問卷會議、試測（field test）資料收集、實測（main survey）資料收集、參加國際成果指標會議、國際資料分析會議等各項工作。其中我國於2006 年4 月 19 日進行試測，實測部分於2007 年5 月 21 日至6 月8 日舉行，國中、小各抽測150 校，其中四年級有27 所較大型學校抽測兩班，共抽測327 個班級。參與受測的學生計有八年級共4046 位學生、四年級共4131 位學生分別完成測驗。每位受測學生需完成問卷與題本的填答，而受測學校的校長及教授受測班級數學和科學的教師則需配合填寫學校問卷與教師問卷。測驗結果：我國八年級學生科學學習成就平均成績的國際排名為第二名，與第一名的新加坡無顯著差異；數學平均成績的國際排名為第一名，但與第二名的韓國與第三名的新加坡無顯著差異。我國四年級學生科學學習成就平均成績的國際排名為第二名，與排名第一的新加坡有顯著差異；數學平均成績的國際排名為第三名，與排名第一的香港和排名第二的新加坡有顯著差異。各學科內容領域與認知領域平均成績的國際排名分別如下：【八年級科學部份】生物第三名，化學第一名，物理第四名，地球科學第一名；知識領域第二名，應用領域第一名，推理領域第五名。【八年級數學部分】數第三名，代數第一名，幾何第一名，資料與機率第四名；知識領域第三名，應用領域第二名，推理領域第一名。【四年級科學部份】生命科學第四名，物質科學第三名，地球科學第三名；知識領域第二名，應用領域第八名，推理領域第一名。【四年級數學部分】數第三名，幾何形狀與測量第四名，資料呈現第四名；知識領域第三名，應用領域第三名，推理領域第三名。在我國學生成就趨勢方面，與TIMSS 2003 比較，八年級數學有顯著的提昇，從排名第四躍升排名第一；八年級科學雖持平排名第二，但卻有退步的現象；四年級數學雖然排名第三，但相較2003 年的結果，亦有顯著的進步，不過相較於排名第一的香港，仍有進步的空間；四年級科學，與 2003 的結果相比，有顯著的提昇。以整體來說，這個成果顯示我國數學和科學教育一直有不錯的水準，這是大家對科學教育關心與努力的結果。總的來說，在TIMSS 2007 的整體表現上，我國四年級與八年級學生於科學方面均名列第二；數學方面則分別名列第三和第一。而與TIMSS 2003 的表現相較，我國四年級學生在科學與數學方面及八年級學生在數學方面均有顯著的進步，惟八年級科學成就有下降的趨勢。我國學生在對數理具有高正向態度和對數理具高度學習自信心的人數比例上皆顯著低於國際平均。在性別差異方面，我國兩年段學生不論在數學或科學的成就上，男女生的表現均無統計上的顯著差異。