學位論文
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Item 素養導向下的數學解題研究:眼動追蹤分析試題類型與作答時間的影響(2025) 宋承彧; Sung, Cheng-Yu素養題是台灣課綱中的一個重點導向，旨在培養學生的知識、態度及跨領域解決問題的能力，並促使他們將知識與生活情境整合應用，進而提升素養能力。素養的融入，有助於學生了解數學在生活中實際的應用，提升他們學習數學的動機。然而，過多的文字是否會加重學生的認知負荷，進而影響他們問題解決的能力？因此，有必要探討數學素養題中融入情境對學生的影響。此外，若給予較長的時間，是否能改善學生作答素養題的表現，也是本研究的另一個重點。本研究將分析素養導向（數學素養題與非數學素養題）與作答時間（短時間五分鐘與長時間十分鐘）兩個變項，將學生分為四組，並透過分析每組學生的眼動軌跡及解題歷程，探討素養導向試題與作答時間差異對學生數學題解題表現與解題歷程的影響。因此本研究招募113學年度臺灣北部的76位九年級普通班學生，藉由眼動儀與手寫板分析學生的閱讀歷程與解題歷程，並使用二因子變異數分析與t-test探討素養導向與作答時間對學生的解題表現、閱讀歷程與認知負荷的影響。研究發現素養導向對於學生在題目的解題關鍵文字的眼動指標有顯著影響，但對解題關鍵圖片的眼動指標沒有顯著影響；此外，素養導向與作答時間對於學生的作答分數與認知負荷皆無顯著影響。最後，討論研究結果以及背後意涵，並將閱讀歷程可視化，比較低解題表現與高解題表現學生的解題歷程，根據研究結果給予數學素養題對於教育上的建議，以及探討學生面對素養題時面臨的最大困難點。Item 不同學習領域職前教師對包含科學科目的跨領域課程發想(2025) 黃威凱; Huang, Wei-Kai近年來跨領域學習逐漸開始被重視與推廣，這種打破傳統的學科界線並強調結合不同學科知識與內涵的教學模式，已成為各國現代教育發展中的重要趨勢。本研究旨在透過問卷收集與課程設計模板調查不同學習領域的職前教師們對於跨領域課程的認識與在包含科學科目(物理、化學、生物、地球科學)的跨領域課程中對科學內容的偏好與選擇。研究對象為41位不同學習領域的職前教師，了解他們對於跨領域課程中的科學內容偏好，並根據Drake& Burns (2004)對跨領域提出的三個類型來分析職前教師在不同問卷所呈現的跨領域定義與課程特徵表現，同時分析課程設計模板了解職前教師在六堂跨領域課程設計中對於學科內容與教師的安排。結果顯示：(1.)隨著對跨領域的理解定義到進行跨領域設計的實踐，對於跨領域的認識與論述的表現在人數上有增加的趨勢；(2.)職前教師在跨領域課程的整合中較青睞於地球科學與生物，較不青睞於化學與物理，並且在科學內容中偏好日常生活、社會議題及永續發展相關的單元與主題；(3.)職前教師在課程設計的人數分布上呈現獨立授課導向和專業學科導向為主的情形。本研究調查了職前教師們對於跨領域課程的初步認識與整合的能力，提供了師資培育系統可進行跨領域課程實踐的工具並為教師們在未來的教學設計中提供參考與建議。Item 當科學與音樂相遇：設計跨領域課程以促進學生的科學學習興趣(2025) 謝長達; Shie, Chang-Da本研究旨在設計一門結合科學與音樂的跨領域課程，以提升學生對科學學習興趣（Interest in Science Learning, ISL）。雖然學習興趣長期被認為是教育中不可或缺的要素，但學生對科學學習興趣的低落已促使學者積極尋求有效的教學介入策略。先前研究指出，將物理與其他學科結合有助於提升科學學習興趣，然而，多數設計仍以物理知識為主體，將其他學科作為輔助素材，對於低 ISL 學生的吸引力有限。此外，音樂作為邊界物件（boundary object）的潛力往往被忽略，且相關設計未聚焦在高中階段。為了回應這些缺口，本研究發展了「泛泛知音」課程，結合物理與合唱音樂，聚焦於「音色」主題，期望同時促進學生的音樂學習與科學學習興趣。課程於高中合唱團實施，由合作教師授課，設計理念融入跨領域教學、真實科學學習情境與現象本位學習（Phenomenon-Based Learning, PhBL）。本研究採用設計本位研究（Design-Based Research, DBR）方法，透過多次循環蒐集多元質性資料以優化課程，並以課前後問卷量化檢測學生ISL的變化。質性資料採用主題分析法進行整理與歸納，量化資料則以描述性統計與Wilcoxon符號等級檢定（Wilcoxon Signed-Rank Test）進行分析。研究結果指出，跨領域課程設計需審慎考量相關主題、教學策略、科學知識難度、互動活動及時間配置；結果亦顯示，該課程能有效提升學生的科學學習興趣，並具可行性，未來可供其他高中合唱團採用。除促進學生的科學學習興趣外，本研究亦為跨領域教學設計與推動提供了實務啟示，對後續研究與教學實務具參考價值。Item 探討高中生於探究導向的社會性科學議題教學取向（SSIBL）之探究能力與態度表現—以水資源議題為例(2025) 蕭嫚; Hsiao, Man本研究旨在探討以探究導向的社會性科學議題學習（Socio-Scientific Inquiry-Based Learning, SSIBL）為核心設計的水資源議題教學模組，對高中生在科學探究能力與對水資源態度之影響。SSIBL 模式融合真實社會情境、基於探究的學習活動（Inquiry-Based Science Education, IBSE），旨在引導學生建立具社會參與意涵之行動主張，以促進批判思維與公民素養的潛力。本研究教學模組以水資源議題為主軸，設計多樣化活動，涵蓋資料分析、論證推理、角色扮演與行動規劃，期望激發學生對科學性社會議題的關注與理解。本研究採單組前後測設計，對象為北部某市立高中參與寒假科學營之選修學生共 24 位。研究設計包含教學模組實施前後的探究能力測驗與對水資源的態度量表，並分析學生在教學模組中的學習單作答內容。資料經敘述性統計與推論統計分析，釐清學生在探究中的三項子能力（發現問題、規劃與研究、論證）與對水資源態度的改變情形，並比較不同先備背景學生的學習表現差異。重要研究結果如下：（一）教學模組對學生的整體探究能力有顯著提升，尤其以「論證」子能力的進步最為突出。然而，「發現問題」與「規劃與研究」兩項子能力的進步幅度則相對有限。（二）學生的整體水資源態度在教學模組後有所提升，特別是「對水資源的關懷、了解與責任」以及「對水資源利用的態度」兩個構面呈現顯著提升。但「對水資源保育的態度」則未達統計顯著水準。（三）先備探究能力較低的學生，於接受教學模組後展現出更大幅度的進步。在「發現問題」子能力及整體探究能力的進步幅度上，低分組學生顯著優於高分組。（四）學生的先備水資源態度高低，與其探究能力的進步幅度之間並無統計上的顯著關聯。此結果初步暗示，影響學生探究能力成長的關鍵可能更在於教學模組本身的設計和學習歷程的參與度。本研究結果將有助於理解 SSIBL 模式於高中課程中實施之可行性與挑戰，並對未來科學教育實務與科學性社會議題教學模組設計提供實證依據與建議。Item 利用眼球追蹤技術分析高中學生能力導向問題解決之表現與視覺注意力之關係(2025) 林明顯; Lin, Ming-Hsien本研究參考十二年國民基本教育課程綱要中的學習表現項目及PISA 2025的評量架構，設計出數位互動且跨域的探究情境題組，共15道試題，滿分為17分。依據探究實作的學習表現，本研究將測驗內容分為四大面向，包含「觀察與定題(o)」、「計畫與執行(e)」、「分析與發現(a)」與「討論與傳達(c)」。施測對象為修習過探究與實作課程之35名高中二年級學生，受試者於線上數位平台上進行測驗，在作答的同時，利用Tobii 4C眼動儀收取受試者在作答時的眼動資料，然後依據不同的學習表現進行分組，最後使用重複測量單因子相依變異數分析(Repeated Measured ANOVA)歸納學生在不同能力導向問題解決表現的趨勢；以皮爾森相關(Pearson Correlation)分析不同能力導向問題解決表現與視覺注意力的關係。研究結果顯示，學生受測最高分為15分，最低分為4.5分，平均分數為9.6分，標準差為2.9分。進一步分析不同題型之表現結果顯示，學生的討論與傳達(c)表現最好，計畫與執行(e)表現最差。而與PISA 2025的評量架構的能力項目對應後，可知學生具有「以科學的角度解釋現象」的能力，但是較缺乏「建構和評估科學的探究活動，並批判性地詮釋科學數據與證據」。於解題過程中，學生在分析與發現(a)題型上的的注意力分配最多，也呈現最多處理、整合訊息的時間；在討論與傳達(c)的面向上，初步文字理解的時間最長；在計畫與執行(e)題型上的的平均凝視時間最高。各問題解決面向的總分與AOI眼動的相關分析結果顯示，觀察與定題(o)得分與錯誤選項的凝視時間百分比相關、計畫與執行(e)得分與正確選項上的掃視時間有關；分析與發現(a)得分與在問答題上的總花費時間及掃視時間有關；討論與傳達(c)總分則與圖表上的凝視時間百分比、再次造訪凝視時間、總凝視時間、總花費時間、掃視時間等眼動指標有關。Item 探討動物保護議題之同理心教學對高中學生同理心與非形式推理能力之影響(2025) 宋芓逵; Sung, Zih-Kuei當人們面對爭議性議題時，常常需要在多元觀點中進行整合與分析，進而進行討論與論證，這類推理歷程即為「非形式推理」（Informal Reasoning）。然而，人們往往傾向維護自身立場，選擇支持與自身立場一致的觀點，卻容易忽略或嚴格審視對方立場之論點，進而使討論趨於對立、難以達成共識。此現象可能同理心（Empathy）能力有所關係。因此，本研究旨在探討同理心訓練對非形式推理能力之影響，期望培養學生站在他人立場思考問題的能力，促進其推理整合與換位思考的表現。本研究招募新北市某高中一年級20名學生參與，於訓練前後分別施測同理心量表與非形式推理問卷，以「是否同意餵食流浪動物」作為爭議性議題進行探討。課程歷時兩週，共115分鐘，內容涵蓋同理心概念教學與實際應用以及多個動物保護相關議題的論證練習。訓練後進行後測，以分析學生之能力變化。研究結果顯示，整體受試者在訓練後，其同理心能力皆有顯著提升，特別是在認知同理心層面（觀點取替與即時模擬）。在立場與態度上，高同理心組傾向立場弱化；低同理心組則有立場強化的傾向。而在非形式推理方面，整體受試者提出的己方論點數量有顯著之增加，展現出更明確的觀點表達能力；在提出另有論點的數量與面向之表現上，高同理心組於前、後測中皆顯著優於低分組，且有擴大其差異之情況，呈現富者越富之趨勢。綜合而言，本研究結果顯示同理心訓練有助於提升受試者的同理心與非形式推理能力，最後，本研究提出三項研究結論，並針對研究限制與教學實務提出具體建議，期能作為未來相關課程設計與研究發展之參考。Item 分析高中生如何運用證據於思考不確定性科學議題與其知識認識信念之關係(2025) 陳詠欣; Chen, Yung-Shin目前科學教育著重於培養學生解決問題的能力，科學論證推理與我們的日常生活息息相關，具備論證能力能讓學生在未來遭遇爭議性問題時，做出合理的判斷。而許多文獻指出知識認識信念影響思考論證表現，本研究自編科學文本，探討高中生在面對具不確定性科學議題時，如何運用證據於論證思考及其與知識認識信念的關係。受試者為高中二年級以上之學生共 101 人，學科傾向包含社會組 48 人，自然組 53 人。本研究以論證推理開放性問題檢視學生之論證思考能力，並將質性資料轉化為量化分數，並輔以知識認識信念問卷之量化資料得知其對於科學認識信念之想法，最終依據研究問題進行各項分析。結果如下所述：受試者在完整閱讀文本及相關數據前後，其推理證據分數有顯著的差異，且後者為高。初步閱讀文本後，其論證推理表現與知識認識信念中的研究為本之權威辯證信念有極高的相關性；而在完整閱讀文本及相關證據後，其論證推理表現則與知識認識信念中的發展性較相關。不同的學習者特性亦對論證推理表現及知識認識信念有所影響。研究者認為學生的論證推理表現仍需加強，科學教育應更著重於「論證反駁」這類的進階思考能力，另外對於不同屬性的學生，應提供更多元的學習方式以供學生選擇。Item 於公立高中必修課使用自主學習提升學生自主動機之行動研究——以自我決定理論之觀點(2025) 蘇倚恩; Su, Yi-En本行動研究源於我在公立高中必修課的實務工作，因為看見理想與現況的差距，決定展開行動研究，發展人本取向自主學習方案，希望能提升學生的自主動機，並透過本研究呈現我實踐教育理想的真實歷程。根據自我決定理論，若能滿足自主性、勝任感、歸屬感三種基本心理需求，即可提升學生行為之自主程度，參考瑟谷學校與魔豆學院後，我發展出滿足基本心理需求的兩個人本取向自主學習設計原則：提供涵蓋所有學生狀態的學群選項以展現接納，並設計能幫助學生練習自我覺察、選擇、與負責的互動機制。實施兩階段行動方案之後，發現僅不到5%的學生在課堂中選擇自主動機驅動之學習行為。當方案效果不如預期，我如何面對教育現場的挑戰？如何處理內在的挫折和矛盾？我的反思又如何影響後續行動？為深入探討此行動方案，我針對第二行動循環提出四個新的研究問題。訪談、分析後發現，學生在課堂中的行為選擇受到「對教育、生涯的信念」以及「對課程的定位」影響，因此我根據「信念類型」將學生分成四類：追求樂趣型、個人目標型、守規矩型、考試至上型，依序介紹四類學生的信念及行為動機。研究亦發現，各類學生皆有感受到被接納，而表單雖能讓覺察個人選擇與行動，但不夠深刻、對自主程度的影響有限；至於方案成效，追求樂趣型、個人目標型因為自主動機本來就比較高，故影響不大，守規矩型自主程度略為提升，考試至上型則難以鬆動傳統升學信念。根據研究結果，我指出本行動之主要困境：未考量表單限制導致學生享有的自由與覺察不成比例，以及未考量學生追求自主之意願，以此提出未來可嘗試的解決方案，並於文末說明經歷以上行動後，選擇的下一階段職涯。Item 語料庫視角下的氣候變遷政治公開演說(2025) 陳儀珈; Chen ,Yi-Jia氣候變遷是當今全球面臨的最嚴峻挑戰之一，政治人物的言論和態度對於制定有效的氣候政策至關重要，不僅影響民眾對於氣候變遷的信念與行動，也會左右相關政策、立法、教育環境以及研究資金的分配。儘管臺灣公眾對氣候變遷的風險感知度普遍較高，針對政治人物在氣候議題上的言論分析卻仍相對稀缺。本研究採用語料庫輔助論述分析（CADS）方法，針對2022年三位臺北市長候選人的公開演說進行分析，揭示其在氣候變遷議題上的言論特徵與策略。研究結果顯示，候選人對氣候變遷具有高度共識，展現出重視與積極治理的態度，並以2050淨零排放作為共同目標，以「我們」為核心詞彙營造集體行動的氛圍。在溝通策略上，雖然三位候選人各有側重，但普遍缺乏對科學資料的引用，未能充分重視教育的角色與科學的不確定性，並迴避了具爭議性的能源議題。Item 臺灣中學教科書氣候變遷概念內容分析(2024) 鍾哲維; Chung, Che-Wei為了因應氣候變遷的加劇，在COP 28中，世界各國加強了對於氣候變遷的減緩措施，氣候變遷教育也逐漸受到重視。本研究以內容分析法探討依據臺灣十二年國民基本教育課程綱要撰寫之7～12年級教科書中關於「氣候變遷」課程的呈現方式與涵蓋內容。本研究與科學教育專家學者依據氣候變遷的研究與教育現況將氣候變遷課程內容分為「科學與科技概念」、「科學本質」、「與氣候變遷有關的人類-環境交互作用」、「氣候變遷對人類的衝擊」、「人類對於氣候變遷與環境威脅的因應」、「關於永續環境與氣候變遷的原則」以及「學習活動」共7個主類目以及其延伸的36個次類目，對各出版社經過教育部審定通過之社會科與自然科中學教科書共162冊進行內容分析，並對以下研究問題進行了解：一、在臺灣中學課程中，氣候變遷概念的發展情形如何？二、在臺灣中學教科書中，氣候變遷概念在教科書中的分布情況如何？三、在這些氣候變遷概念的內容中，知識類型的占比有何差異？四、這些氣候變遷概念的內容中，是否有傳達科學本質的觀點，其傳達科學本質的特點為何？期許透過了解氣候變遷課程的發展情形提出研究成果與建議，作為未來教科書編輯、課程發展以及課程綱要制訂的參考，使臺灣氣候變遷教育更加受到重視並趨於完整。