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研究生: 張文馨
Jhang,Wun-Sin
論文名稱: 探討後設認知引導策略對學生探究能力與概念改變的影響
How metacognitive guiding strategies might influence students’ conceptual development about seasons and their scientific inquiry abilities
指導教授: 許瑛玿
Hsu, Ying-Shao
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 地球科學系
Department of Earth Sciences
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 165
中文關鍵詞: 科學探究後設認知後設認知引導策略
英文關鍵詞: scientific inquiry, metacogniton, metacognitive guiding strategies
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:112下載:38
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  • 本研究主要目的是要探討國中三年級學生在後設認知引導策略引導下,科學探究能力與四季成因概念的改變情形。研究對象為兩班共51名國三學生,一班施予有後設認知引導策略融入的四季成因課程,另一班則施予無後設認知引導策略融入的四季成因課程。於課程實施期間收集問卷、測驗以及學習單等多項資料,分析學生經歷課程後在科學探究能力、四季成因概念以及後設認知的表現情形。資料分析結果顯示,有後設認知引導策略引導的學生其科學探究能力的進步情形顯著優於無後設認知引導策略引導的學生(F=7.95,p<0.04),而探究活動學習單的內容分析也進一步證實,藉由後設認知引導策略的協助,學生較能提出於合乎研究問題的預測、較能說出引用哪些圖表的資料來進行分析,也較能具體陳述數據資料呈現的趨勢分布以及其與研究問題之間的關聯性,並能應用先前學過的知識對數據趨勢與科學模式間做出合理的解釋;而全體學生在四季成因概念的學習均有顯著進步(實驗班:t=4.44,p<0.05;對照班:t=3.67,p<0.04),分析學生另有概念類型數目的轉變顯示有後設認知引導策略引導的學生,另有概念減少的數目比無後設認知引導策略引導的學生多;全體學生經課程後,在後設認知上均沒有顯著進步(F=0.02,p>0.04);而進一步比較不同後設認知的學生對科學探究能力學習成效的影響發現,藉由後設認知引導策略,能有效縮小學生因為後設認知的不同在學習成效所產生的差異。即是,經由後設認知引導策略的引導能協助低後設認知的學生,使他們的表現更接近高後設認知的學生。

    The main purpose of this study is to explore how metacognitive guiding strategies might influence students’ conceptual development about seasons and their scientific inquiry abilities. The participants were 51 9th graders from two classes. An inquiry-based curriculum with metacognitive guiding strategies was taught in one class (the experimental group), and a regular inquiry-based curriculum without such strategies in the other (the control group). During the courses, the researcher collected questionnaires, assessment sheets, work sheets, and so on. With the data, the researcher analyzed students’ performances on scientific inquiry ability, conception about seasons, and metacognition. The results revealed that the students in experimental group had a better progress than the ones in control group (F=12.92, p<0.04). Through analyzing the responses of students’ work sheets, we also found that students were more able to recognize the patterns of data, understand the correlations between the data and research questions, and interpret the data by activating relevant prior knowledge. Overall speaking, students in both groups had significant improvements while developing their conceptions about four seasons (the experimental group:t=4.44,p<0.05;the control group:t=3.67,p<0.04). However, the students in the experimental group had much fewer alternative conceptions about seasons than those in the control group after the intervention. As for the perspectives regarding metacognition, all the students from both groups did not show significant progress (F=0.02,p>0.04). After further examining the effect of metacognition on students’ inquiry performances, metacognitive guiding strategies could effectively decrease the learning gaps between higher metacognition students and lower metacognition ones in the acquisition of scientific inquiry. In other words, the study found that metacognitive guiding strategies could assist lower metacognitive students performed more like higher metacognitive students on scientific inquiry.

    第壹章 緒論……………………………………………………1 第一節 研究動機與背景………………………………………1 第二節 研究目的………………………………………………4 第三節 研究問題………………………………………………5 第四節 研究的重要性…………………………………………6 第五節 名詞釋義………………………………………………7 第貳章 文獻探討………………………………………………9 第一節 科學探究………………………………………………9 第二節 後設認知………………………………………………24 第三節 後設認知引導策略……………………………………33 第叁章 研究方法………………………………………………38 第一節 研究對象………………………………………………38 第二節 研究流程與設計………………………………………39 第三節 研究工具………………………………………………42 第四節 資料分析………………………………………………60 第五節 研究範圍與限制………………………………………76 第肆章 研究結果………………………………………………77 第一節 學生科學探究能力改變情形…………………………77 第二節 學生四季成因概念的改變情形………………………96 第三節 學生後設認知的改變情形……………………………103 第四節 不同後設認知對學生學習成效的影響………………106 第伍章 結論與建議……………………………………………113 第一節 研究結論與發現………………………………………113 第二節 重要發現討論…………………………………………116 第三節 建議與未來研究方向…………………………………121 參考文獻 ………………………………………………………124 中文 …………………………………………………………124 西文 …………………………………………………………127 附錄一 結構式探究活動學習單………………………………130 附錄二 引導式探究活動學習單………………………………138 附錄三 研究總結論……………………………………………141 附錄四 同儕互評表……………………………………………143 附錄五 探究能力測驗題目……………………………………148 附錄六 後設認知問卷…………………………………………155 附錄七 四季成因概念類型分類依據…………………………161 附錄八 統計分析的假說考驗與原則…………………………163

    中文部分
    毛松霖、張菊秀(1997)。「探究式教學法」與「講述式教學法」對於國中學生地球科學「氣象」單元學習成效之比較。科學教育月刊,5(4),461-497。
    王子華、王國華、王瑋龍、黃世傑(2002)。大學普通生物學後設認知量表的發展。測驗統計年刊,10,75-100。
    江美娟、周臺傑(2003)。後設認知引導策略教學對國小數學學習障礙學生解題成效之研究。特殊教育學報,18,107-151。
    何玉婷(2005)。探討不同教學方式對高中學習四季概念的影響。國立台灣師範大學地球科學系科學研究所碩士論文,未出版,台北。
    何宗穎、黃台珠(2006)。在以設計為本的科學探究過程中學生科學本質改變之研究。中華民國第22屆科學教育學術研討會。台北市:國立台灣師範大學科學教育研究所。
    吳佳蓮、吳心楷(2006)。科學探究活動中國小五年級兒童科學解釋能力及實務認識論之研究。中華民國第22屆科學教育學術研討會。台北市:國立台灣師範大學科學教育研究所。
    吳侎燕、許銘津(2006):以後設認知取向之創造思考教學促進國小學童科學創造力之行動研究。中華民國第22屆科學教育學術研討會。台北市:國立台灣師範大學科學教育研究所。
    林志忠(1999)。後設認知策略對資優兒童科學解題能力影響之研究。師大學報,44(1),61-81。
    林木村(2009)。改良式探究教學對國小六年級學生「聲音」單元學習成效之探究。國立臺北教育大學碩士論文,未出版,台北。
    林建隆、徐順益(2007)。國中自然與生活科技教師發展5E 探究式光學單元教學模組之研究。物理教育學刊,8(1),1-16。
    林清山、張景媛(1993)。國中生後設認知能力、動機信念與數學解題策略之關係研究。 教育心理學報。26,53-74。
    林雅雯、張靜嚳(2006)。國一數學探究教學之行動研究。中華民國第22屆科學教育學術研討會。台北市:國立台灣師範大學科學教育研究所。
    林寶山(1998)。教學原理。台北: 五南出版社。
    施志宜(1998)。高低後設認知能力國三學生閱讀地球科學說明文之差異。國立台灣師範大學地球科學系研究所,未出版,台北。
    施貴善(2005)。探究式教學對理化學習環境及學生學習動機之影響。國立彰化師範大學科學教育研究所碩士文,未出版,彰化市。
    洪振方(2003)探究式教學的歷史回顧與創造性探究模式之初探。民99年3月28日,取自http://www.phy.ntnu.edu.tw/nstsc/pdf/book6/12.pdf
    耿筱曾、陳淑蓉(2005)。以後設認知為基礎之動態評量(MBDA)探究國小三年級學童空氣概念的概念改變機制。國立臺北教育大學學報,pp. 123-156。
    馬秀蘭、吳德邦(1999)。國小高年級生學生數學解題後設認知行為之研究。臺中師院學報,13,371-410。
    張新仁(1992)。國中地理學習之後設認知研究。行政院國家科學委員會專題研究報告。(報告編號:NSC81-0301-H017-02-L1),未出版。
    張菊秀(1997)。「探究式教學法」與「講述式教學法」在國中地球科學「氣象」單元中學生成效比較。國立台灣師範大學地球科學研究所碩士論文,未出版,台北。
    張昇鵬(1995)。資賦優異學生創造思考能力與後設認知能力相關之研究. 特殊教育研究學刊,13, 221-240。
    張景媛(1990)。後設認知能力與資優教育。資優教育季刊,34,6-9。
    教育部(1998)。國民教育階段九年一貫課程總綱。台北:教育部。
    教育部(2000a)。國民中小學九年一貫課程暫行綱要。台北:教育部。
    教育部(2000b)。國民中小學九年一貫課程暫行綱要-自然與生活科技領域。台北:教育部。
    郭重吉(1992)。從建構主義觀點探討中小學數理教學的改進。科學發展月刊,20(5),548-570。
    郭靜姿(1993)。閱讀理解訓練方案對於增進閱讀策略運用與後設認知能力之成效研究。教育研究資訊,1(5),16-50。
    陳李綢(1988)。學習策略的研究與教學。資優教育季刊,29,15-24。
    陳密桃(1990)。國民中小學生的後設認知及其與閱讀理解之相關研究。國立政治大學教育研究所碩士論文,未出版,台北市。
    陳峰(2005)。新課程物理課堂探究教學實施中的問題解決。課程‧教材‧教法,11,52-55。
    黃宰龍(2002)。探討STS教學模組對學生學習氧化還原概念的影響—以防鏽與防腐單元為例。國立台中師範學院科學應用與推廣系碩士論文,未出版,台中。
    黃鴻博(2000)。兒童科學探究活動遭遇問題的探討。台中師院學報,14,389-410。
    陸怡琮、曾慧禎(2004)。不同寫作表現的國小六年級學童在寫作歷程中的後設認知行為之比較。國立臺北師範學院學報,187-212。
    曾永祥(2003)。線上課程對高二學生四季成因概念學習的影響。國立台灣師範大學地球科學系科學研究所碩士論文,未出版,台北。
    曾如詩(2008)。應用5E學習環觀點輔以資訊科技融入音樂創作教學之探討。國立台灣師範大學碩士論文,未出版,台北。
    曾望超(2004)。國小教師創意教學與學生後設認知能力、創造力及問題解決能力之相關研究。國立高雄師範大學碩士論文,未出版,高雄。
    游淑媚(1996)。建構式教學模式和科學教學焦慮感之縱貫研究。國立台中師範學院碩士論文,未出版,台中。
    楊秀停、王國華(2007)。實施引導式探究教學對於國小學童學習成效之影響。科學教育學刊,15(4),439-459。
    楊芳瑩(2002)。日常科學思考之培養。科學教育月刊,247,10-20。
    鄒佳芬(2007)。探究式教學對學生科學學習成效影響之統合分析。中原大學教育研究所碩士論文,未出版,桃園縣。
    劉宏文、張惠博(2001)。高中學生進行開放式探究活動之個案研究-問題的形成與解決。科學教育學刊,9(2),169-196。
    蔡怡玉(2005)。電腦輔助教學對國小閱讀理解困難學生教學成效之研究。台南大學特殊教育研究所碩士論文,未出版,台南。
    蔡執仲、段曉林、靳知勤(2007)。巢狀探究教學模式對國二學生理化學習動機影響之探討。科學教育學刊,15(2),119-144。
    鄭月嬌(1994)。小組探究式合作學習法對國小資優生專題研究成果、問題解決能力及合作技巧的影響。臺北市立師範學院初等教育研究所碩士論文,未出版,台北。
    鄭美紅(2006)。初中科學探究活動:學生需要與設計策略。基礎教育學報,15(1), 77-94。
    謝莉文(2006)。鷹架式科學探究課程研發與實踐的個案研究。國立台灣師範大學地球科學研究所碩士論文,未出版,台北。
    鍾聖校(1992)。認知心理學。台北:心理出版社。
    顏瓊芬、黃世傑(2003)。學生在開放式科學探究過程中互動模式之研究。科學教育學刊,11(2),141-169。
    魏夙俞、陳均伊(2009)。不同學習風格五年級學生在探究教學情境中的學習表現。中華民國第25屆科學教育學術研討會。台北市:國立台灣師範大學科學教育研究所。
    蘇宜芬、林清山(1992)。後設認知訓練課程對國小低閱讀能力學生的閱讀理解能力與後設認知能力之影響。教育心裡學報,25,245-267。
    蘇筱婷(1998)。國中生後設認知能力與個人特質之相關研究。國立台灣師範大學教育心理與輔導學研究所碩士論文,未出版,台北。

    西文部分
    Arnold, D. (2010). Inquiry learning: making history active. Ethos, 18(2), 20-25.
    Baird, J. R., Fensham, P. J., Gunstone, R. F., & White, R. T. (1991). The importance of reflection in improving science teaching and learning. Journal of Research in Science Teaching, 28(2), 163-182.
    Beeth, M. E. (1998). Teaching for conceptual change: Using status as a metacognitive tool. Science Education, 82(3), 343-356.
    Blank, L. M. (2000). A metacognitive learning cycle:a better warranty for student understanding? Science Education, 84(4), 486-506.
    Brand, S., Reimer, T., & Opwis, K. (2003). Effects of metacognitive thinking and knowledge acquisition in dyads on individual problem solving and transfer performance. Swiss Journal of Psychology, 62(4), 251-261.
    Brown, A. L., Bransford, J., Ferrara, R., & Campione, J. (1983). Learning, remembering, and understanding. In P.H. Musen (Eds.), Handbook of child psychology (Vol. 3, pp. 77-166). New York: Wiley.
    Brown, A. L. (1987). Metacognition, executive control, self-regulation, and other more mysterious mechanisms. In F. E. Weinert & R. H. Kluwe (Eds.), Metacognition, motivation, and understanding (pp. 65-116). Hillsdale, New Jersey: Lawrence Erlbaum Associates,Inc.
    Brown, A. L., & Reeve, R. A. (1986). Reflections on the growth of reflection in children. Cognitive Development, 1(4), 405-416.
    Bybee, R. W. (2006). Scientific inquiry and science teaching. Scientific Inquiry and Nature of Science (Vol. 1, pp. 1-14). The Netherlands: Springer.
    Chatterjee, S., Williamson, V. M., McCann, K., & Peck, M. L. (2009). Surveying students' attitudes and perceptions toward guided-inquiry and open-inquiry laboratories. Journal of Chemical Education, 86(12), 1427-1432.
    Cross, D. R & Paris, S. G. (1988). Developmental and instructional analyses of children’s metacognition and reading comprehension. Journal of Educational Psychology, 80(2),131-142.
    Englert, C. S., & Raphael, T. E. (1988). Constructing well-formed prose: Process,structure, and metacognitive knowledge. Exceptional Children, 54, 513-520.
    Flavell, J. H. (1979).Metacognition and cognitive monitoring: A new area of cognitive-development inquiry. American Psychologist,34,909-911.
    Flavell, J. H. (1987). Speculations about the nature and development of metacognition. In F. E. Weinert & R. H. Kluwe (Eds.), Metacognition, Motivation and Understanding (pp. 21-29). Hillside, New Jersey: Lawrence Erlbaum Associates.
    Flower, L., & Hayes, J. R. (1981). A cognitive process of writing. College Composition and Communication, 32(4), 365-387.
    Gauld, C. (1986). Model, meters and memory. Research In Science Education, 16, 49-54.
    Hennessey, M. G. (1991). Analysis of conceptual change and status change in sixth-graders concepts of force and motion. Unpublished Dissertation. University of Wisconsin, Madison.
    Ketpichainarong, W., Panijpan, B., & Ruenwongsa, P. (2010). Enhanced learning of biotechnology students by an inquiry-based cellulase laboratory. International Journal of Environmental & Science Education, 5(2), 169-187.
    Krajcik, J. S., Blumenfeld, P., Marx, R. & Soloway, E. (1998). Instructional, curricular, and technological supports for inquiry in science classrooms. In J. Minstrell, E. V. Zoo (Eds.), Inquiry into inquiry science learning and teaching.,283-315, Washington, DC: American Association for the Advancement of Science Press.
    Kuhn, D., & Pearsall, S. (1998). Relations between metastrategic knowledge and strategic performance. Cognitive Development, 13, 227-247.
    Kuhn, D., & Pearsall, S. (2000). Developmental origins of scientific thinking. Journal of Cognition and Development, 1, 113-129.
    Moscovici, H., & Nelson, T. (1998). Shifting from activitymmania to inquiry. Science and Children, 35, 14-17.
    National Research Council [NRC] (1996). National science education standards. Washington, DC: National Academy Press.
    Nelson, T. O., Narens, L. (1990). Metamemory: A theoretical framework and new findings. In Bower G. H. (Eds.), The psychology of learning and motivation: Advances in research and theory (pp. 125-140). San Diego: Academic Press.
    Norris, S. P., & Phillips, L. M. (1994). Interpreting pragmatic meaning when reading popular reports of science. Journal of Research in Science Teaching, 31(9), 947-967.
    Paris, S. G., & Lindauer, B. K. (1982). The development of cognitive skills during childhood. In B. Wolman (Eds.), Handbook of developmental psychology (pp. 333–349). Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall.
    Paris, S. G., Wasik, B. A., & Westhuizen, G. V. (1988), Meta-cognition: A review of research on metacognition and reading. In J. E. Readence & R. S. Baldwin(Eds.), Dialogues in literacy research (pp.143-166). Chicago, IL: National Reading Conference.
    Pressley, M., Borkowski, J. G.. & O’Sullivan, J. T. (1985). Children’s metamemory and the teaching of memory strategies, In D. L. Forrest Pressley, G. E. McKinnon & T. G. Waller (Eds.), Metacognition , cognition, and human performance (pp. 111-153). San Diego: Academic Press.
    Quintana, C., Zang, M., & Krajcik, J. (2005). A framework for supporting metacognitive aspects of online inquiry through Software-Bsaed scaffolding. Educational Psychologist, 40(4), 235-244.
    Roth, K. J. (1989). Science education: It's not enough to do or relate. American Educator, 13(4), 16-22,46-48.
    Sandoval, W. A., & Millwood, K. A. (2003). High school students' ideas about theories and theory change after a biological inquiry unit. Journal of Research in Science Teaching,40(4), 369-392.
    Schwab, J. (1962). The teaching of science as enquiry. In Schwab, J. & Brandwein, P. (Eds.), The Teaching of Science. Cambridge: Harvard University Press.
    Suchman, E. A. (1962). An analysis of "BIAS" in survey research. Public Opinion Quarterly, 26(1), 102-111.
    Sbhatu, D. B. (2006). Investigating the effects of metacognitive instruction in learning primary school science in some schools in ethiopia. Unpublished doctoral dissertation, North Carolina State University, North Carolina State.
    White, B. Y., & Frederiksen, J. R. (1998). Inquiry, modeling, and metacognition: Making science accessible to all students. Cognition and instruction (pp. 3-118).
    White, B. Y., Shimoda, T. A., & Frederiksen, J. R. (1999). Enabling students to construct therories of collaborative inquiry and reflective learning:Computer support for metacognitive development. Internation Journal of Artificial Intelligence in Education, 10(2), 151-182.
    White, R., & Gunstone, R. (1992). Probing Understanding. London: The Farmer Press.
    White, B. Y. & Frederiksen, J. R. (2005). A theoretical framework and approach for fostering metacognitive development. Educational Psychologists, 40(4), 211-223.
    Zimmerman, B. J. (1989). A social cognitive view of self-regulated academic learning. Journal of educational psychology, 81(3), 329-339.
    Zion, M., Michalsky, T. & Mevarech, Z. (2005). The effects of metacognitive instruction embedded within an asynchronous learning network on scientific inquiry skills. International Journal of Science Education. 27(8),957-983.

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