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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Item 探討科學探究與實作課程中建模教學對高中學生論證表現的影響(2022) 謝東霖; Hsieh, Tung-Lin「論證與建模」是臺灣在民國108年正式實施的十二年國民基本教育(簡稱108課綱)中，探究與實作課程裡所提到的探究學習內容。本研究擬透過實徵研究達到以下三個研究目的： (1) 探討不同教學活動下學生的論證表現；(2) 探討不同教學活動下學生模型功能與建模歷程表現；(3) 探討教師和學生在課堂中對話上論證使用的情形。本研究利用蠟燭燃燒實驗，透過建模歷程引導，讓學生在不同現象中修正呈現模型，最終透過課堂任務將模型應用在TAP論證任務中，訓練學生「論證與建模」能力。本研究結果顯示：(1)在論證表現上，兩組學生後測表現均優於前測，但兩組學生在後測表現上未達顯著差異。在論證表現的四個向度中，實驗組在「論據種類分辨」表現優於對照組；兩組學生在TAP任務上測驗分數未達顯著差異，但TAP任務的四個向度上，在「支持」向度實驗組表現優於對照組。(2)在模型功能與建模歷程表現上，兩組學生在前後測表現與兩組後測表現上未均達顯著差異。不過在模型功能與建模歷程的四個向度中，在「建模歷程」向度上實驗組表現優於對照組。(3)從課堂對話分析中可發現，在建模教學的課堂中確實能在不同階段展現學生「處理數據、爭論」等技巧，若想訓練學生反對、產生替代理論與反駁的技巧，有賴教師在課程設計上的加入論點的討論，以及增加師生對話的提問。研究結果可以提供高中進行探究與實作課程時具體的參考方向。Item 建模教學對國小五年級學生酸鹼心智模式改變之探究(2009) 邱柏融; Chiu Po-Jung摘 要 本研究由概念改變的觀點出發，探討建模教學對國小五年級學生酸鹼心智模式之改變。本研究針對國小階段的酸鹼概念，設計適合國小階段的建模教學方案，並發展酸鹼概念二階層診斷式問卷。透過晤談與問卷收集資料，分析並整理出國小五年級學生所持有的酸鹼心智模式，並由此得知國小學生經過建模教學後期心智模式的改變。 本研究共晤談了19位國小五年級的學生，並使用酸鹼概念二階層診斷式問卷，共調查了實驗組( 建模教學組 )與對照組( 一般教學組 )各50位學生。研究發現國小五年級學生在酸與鹼的意義及其性質之心智模式主要有：1.現象模式( 38% )；2.關鍵字模式( 23% )；3.推論模式( 36% )；4.微觀結構模式( 36% )；5.微觀粒子模式( 34% )。在酸鹼中和的部份，本研究在教學前所發現的有1.酸鹼並存模式1( 33% )；酸鹼並存模式2( 17% )；3.抵銷模式( 41% )。在酸鹼指示劑部分，本研究則發現特定顏色模式( 29% )與科學模式( 65% )。 在教學上，本研究亦發現，不論是建模教學組或是一般教學組，在教學後這些心智模式均仍有出現，但其分布的情況就有所差異。在酸與鹼的意義及其性質上，在教學後，兩組的關鍵字模式均明顯下降，建模教學組的學生主要轉移到推論模式；而一般教學組則主要轉移到現象模式。在酸鹼中和部份，建模教學組與一般教學組之酸鹼並存模式均明顯下降，一般教學組主要轉移到抵銷模式；而建模教學組的學生除了轉移到抵銷模式之外，有38%的學生可以達到筆者所設計的科學模式。可見本研究所設計之建模教學雖然不能完全的把所有的學生建構出正確的科學模式，但大部分的學生已經能有效的修改既有的心智模式，以接近科學模式。 本研究接受建模教學之學生在後測表現與前測表現間具有顯著差異。顯示藉由建模教學活動，國小學生已經可以接受微觀模式的教學，甚至透過視覺與動作表徵的建模方式，修改學生原有的心智模式。本研究結果也呼應了Maskill ＆ Cachapuz ( 1997 )的研究，國小高年級學生是可以有效的學習微觀概念的科學知識。Item 一位高中化學教師使用建模本位教材的教學歷程之個案研究 ─ 以電化學概念之教學為例(2016) 楊雅婷; Yang, Ya-Ting本研究為探討一位高中化學教師使用建模本位教材的教學歷程之個案研究─ 以電化學概念之教學為例。以具有科學教育背景的高中化學教師為研究對象，以此教師的四個班級進行教學，分別為建模與模擬組、建模與操作組、一般與模擬組、一般與操作組，以建模教學與一般教學的教學策略，對學生進行電化學概念的教學。從中探討此教師在建模教學的教學歷程中，教師的建模學科教學知識、與其發展的動態過程、以及建模教學與一般教學的學科教學知識之比較，過程將輔以一般教學進行比較。 使用「教學前中後教師晤談問卷」、「教學記錄表」、「學生學習信心/興趣量表與問卷」，在整個教學歷程中進行研究。透過教師、學生、整個情境的各個因素與面向間彼此的交互作用，來探討教師的建模學科教學知識；透過教學推理的理解、轉換、教學、評量、反省、新的理解六個過程，來探討教師的建模學科教學知識發展的動態過程；並以SWOT分析建模教學與一般教學的學科教學知識之比較，輔以學生的情意結果對照比較。 本研究結果，教師的建模學科教學知識與其發展的動態過程，提供一個重要的建模學科教學知識 (M-PCK) 發展範例，教師對於建模教學擁有一定的理論基礎與教學經驗，實踐過程以明確外顯式的建模歷程，配合模型與建模觀點的語言解釋、建模文本、建模教學PPT、開放式Q&A、系統性板書、次微觀影片、與開放性紙筆測驗等呈現，完整進行建模教學，凸顯建模教學的特色。本研究也提出未來建模教學在實踐推廣的建議與方向，期許讓教學與學習，能達到更好的進展。