科學教育研究所

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本所於民國75年秋奉教育部核准設立，經當時理學院吳院長京一、與數學系、物理系、化學系、生物系、地球科學系等系主任，以及本校科學教育學者之籌備和規劃，分別於75年成立博士班，於76學年度招收第1屆博士班學生，83年成立碩士班，於84學年度起正式招收第1屆碩士班學生，87年成立教學碩士班，於88學年度招收第1屆教學碩士班學生。

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    以眼球追蹤法分析國中數學幾何試題的解題歷程
    (2018) 闕妤安; Chueh, Yu-An
    為能瞭解不同數學幾何學習經驗的學生如何解題，本研究以Usiskin在1982年發展的Van Hiele幾何思考層次測驗做為前測問卷，以得知學生之先備幾何能力與經驗，透過眼球追蹤技術可以瞭解各區閱讀比重情況，以探究不同幾何能力學生的解題歷程。本研究以28位非理工科大學生為受試者，蒐集其解決數學幾何問題時的眼動資料，隨後進行晤談。結果發現，(1)區域內閱讀時間百分比(PTSZ)而言，「幾何圖形與尺規作圖」中，幾何思考層次較高的學生因對於幾何性質更為清楚明確，相對分配較少時間處理選項區域內的訊息，在「三角形的基本性質」單元中，幾何思考層次較高的者，分配較多時間在求解標的與附圖中所提供的線索，「相似形」、「圓」和「幾何與證明」，幾何思考達第三層次的學生通常花時間在問題及題幹區域百分比較高。高思考層次組較能在解題過程中，分配較多時間在解題資訊所在之處。(2)區域內首次閱讀凝視時間(FPFDZ)而言，幾何思考層次較高的學生，會花較多時間在關鍵資訊上建構問題表徵。(3)區域內總凝視時間(TFDZ)而言，整體而論，高幾何思考的學生，會花較多時間在處理附圖區域的資訊。(4)圖文交互閱讀次數和回視而言，在「圓」單元中，低思考層次者嘗試在問題和正解返回題幹區域間搜尋相關線索的交互閱讀次數較高思考層次者多，且從正解回視問題區域的次數明顯多於高思考層次者，表低思考層次者可能因對於圓的幾何性質不熟悉，需反覆確認及搜尋題目所提供的線索，此過程中亦可能對於題幹中的資訊仍有部分尚未理解。(5)此結果部分與過去研究相符，論文最後提供此研究對於數學教學上的建議。
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    初探擴增實境解謎遊戲之建置與可行性−以高中自然科學領域為例
    (2018) 張道依; Chang, Tao-Yi
    近年來科技融入教育的發展與應用蓬勃。其中數位遊戲式學習(Digital game based learning)，是指數位遊戲為平台來進行學習，學習者可以在遊戲中經由模擬操作，反思和調整問題解決策略來解決遊戲任務。本研究之目的是希望透過建置一套擴增實境解謎遊戲，藉由遊戲元素進行趣味化情境式學習，並利用學生參與遊戲活動的過程中學習合作技巧，以提升學生適應未來生活並同時在過程中獲得成就感，促進學習者的學習動機，發展更進一步的精熟學習。然而，為了使數位遊戲式學習能夠提高學習動機，在設計數位教育遊戲內容時，還需兼顧遊戲性與教育性，因此在本研究的遊戲設計為問題解決的遊戲類型，同時融合了擴增實境與Beacon藍芽定位等技術，學科知識橫跨生物、化學、數學等領域。本研究針對此擴增實境解謎遊戲之建置過程與可行性進行討論分析，包含第一次施測、改良、再施測。受試者為嘉義地區的高中學生。問卷統計方法使用獨立樣本 t 檢測及單因子共變數分析。根據研究結果顯示受試者於性別、年級、先備知識等三個不同背景變項對於擴增實境解謎遊戲實施的可行性均無顯著差異。受試者在使用意願、學習態度、喜愛程度等構面上，於不受不同性別、不同年級、不同先備知識等背景變項亦無顯著差異。