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研究生: 謝憶芳
論文名稱: 社會性科學議題教學與科學素養之探討-以太陽能電池為主題
A Study on Socio-scientific Issues Instruction and Scientific Literacy—the Issue of Solar Cell
指導教授: 劉湘瑤
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 科學教育研究所
Graduate Institute of Science Education
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 120
中文關鍵詞: 社會性科學議題科學素養太陽能電池
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:165下載:68
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  • 本研究旨在探討我國國小六年級學生在「太陽能電池知多少?」之社會性科學議題教學前後,其在能源、電池、太陽能、節能減碳的科學認知變化和3C素養:科學能力素養、合作素養、自信素養的差異情形。研究對象採目的取樣方式,對象為宜蘭市某國小六年級學生,有效樣本數65人。研究採用問卷調查和個別訪談資料,利用SPSS12.0套裝軟體進行建檔,並以獨立樣本t檢定、成對樣本t檢定以及皮爾森積差相關進行資料分析。研究結果發現:在社會性科學議題教學前後,學生之能源、電池和太陽能認知有顯著提升,節能減碳部分則無顯著提升;學生的3C素養項度,科學能力素養、合作素養在教學前後均無顯著差異,僅有自信素養有顯著差異。此外,自然科學成績與科學能力素養、合作素養與自信素養均達顯著相關,顯示教學前即存在自然科學成績較高者較高的3C素養;經過議題教學後,高分組學生在自信素養達顯著差異,低分組學生則在科學能力素養、自信素養皆達顯著差異。最後,依據研究結果,對未來社會性科學議題相關研究提出具體之建議。

    This study aims to investigate the sixth graders’ understanding of energy, battery, solar cell, and energy conservation and carbon reduction, as well as the 3C literacies, namely the scientific competence, cooperation ability, and confidence, after the instruction of socio-scientific issues on the topic of “solar cell.” The methods used in this study were questionnaire and individual interviews. Sixty-five valid samples were obtained from the purposive sampling, and they were divided into two groups of high/low achievers on science subject. SPSS 12.0 software was used on collected valid data for independent sample t-test, pair samples t-test, and Pearson product-moment correlation test. Major results are as following: 1. Students’ literacies of energy, battery, and solar cell after the socio-scientific issues instruction are significantly higher than those before the instruction, but not on the part of conservation and carbon reduction. 2. Overall students’ confidence has significantly improved, but no significant differences were found on their scientific competence and cooperation ability. 3. Observing the group difference, significant improvement was found only on confidence aspect for the high achiever group; whereas both scientific competence and confidence were found to be improved significantly by the low achiever group. Furthermore, the 3C literacies and science achievers were found to have positive relationships. Finally, based on the research findings, I offer some specific suggestions for future research related to socio-scientific issues.

    目錄 謝誌………………………………………………………………………………Ⅰ 摘要………………………………………………………………………………Ⅱ 英文摘要…………………………………………………………………………Ⅲ 目錄………………………………………………………………………………Ⅳ 表目錄……………………………………………………………………………Ⅵ 圖目錄……………………………………………………………………………Ⅶ 第一章 緒論 ……………………………………………………………………1 第一節 研究背景與動機…………………………………………………………1 第二節 研究目的與問題…………………………………………………………5 第三節 名詞解釋…………………………………………………………………6 第二章 文獻探討 ……………………………………………………………8 第一節 3C科學素養、社會性科學議題與九年一貫之相關性 ………………8 第二節 社會性科學議題之理論基礎與特質……………………………………21 第三節 社會性科學議題的教學模式與策略……………………………………26 第四節 太陽能議題之分析………………………………………………………31 第三章 研究設計與方法 ……………………………………………………47 第一節 研究流程…………………………………………………………………47 第二節 研究情境與對象…………………………………………………………49 第三節 研究工具…………………………………………………………………50 第四節 教學活動設計……………………………………………………………54 第五節資料處理與分析 …………………………………………………………58 第四章 資料分析與研究結果 ……………………………………………62 第一節 學生之科學認知變化……………………………………………………62 第二節 學生在議題教學前後,3C素養之差異情形 …………………………68 第三節 學生的自然科學習成就在3C素養表現之差異情形 …………………73 第五章 結論與建議 …………………………………………………………89 第一節 研究發現與結論…………………………………………………………89 第二節 檢討與建議………………………………………………………………93 參考文獻 ………………………………………………………………………95 一、 中文 …………………………………………………………………………95 二、 英文 …………………………………………………………………………99 三、 網站 …………………………………………………………………………103 附錄一 3C素養量表國小版問卷 ……………………………………………104 附錄二 太陽能電池知識問卷 …………………………………………………109 附錄三 教學學習單(一) ……………………………………………………111 附錄四 教學學習單(二) ……………………………………………………112 附錄五 教學學習單(三) ……………………………………………………113 附錄六「太陽能電池知多少?」教案之專家審查名單 ……………………114 附錄七 「太陽能電池知多少?」單元教學設計 ……………………………115 表目錄 表 2 1 Bybee (1996)提出的科學素養………………………………………9 表 2 2 九年一貫課程綱要中各領域與議題所涵蓋的社會性科學議題分段 能力指標 ………………………………………………………………14 表 2-3 以國小高年級學生或國中生為研究對象之國內外社會性科學議題 的實徵研究 ……………………………………………………………16 表2-4 社會性科學議題特質 …………………………………………………24 表2-5 適合運用在國小學生的社會性科學議題之教學策略 ………………28 表2-6 太陽光能跟其他再生能源之比較 ……………………………………33 表2-7 不同材料太陽電池的特性比較 ………………………………………38 表2-8 矽晶(單/多)與矽薄膜太陽能電池之比較……………………………40 表2-9 薄膜太陽光電技術的優缺點比較 ……………………………………42 表3-1「3C素養量表國小版」問卷評分準則 ………………………………51 表3-2「太陽能電池知識問卷」主要概念知識雙向細目表…………………52 表3-3「太陽能電池知識問卷」試題分析表…………………………………53 表3-4 社會性科學議題教學模式 ……………………………………………55 表3-5 社會性科學議題—太陽能電池知多少?教學活動簡案 ……………56 表3-6 資料編碼表 ……………………………………………………………60 表4-1「太陽能電池知識問卷」之前後測分析……………………………… 表4-2「太陽能電池知識問卷」各項度前後測分析………………………… 表4-3 3C素養之前、後測分析 ……………………………………………… 表4-4 3C素養各項度之內涵前、後測分析 ………………………………… 表4-5自然科學成績與3C素養各項度之相關分析 ………………………… 表4-6自然科成績與3C素養之前、後測分析 ……………………………… 表4-7自然科成績與3C素養各項度之內涵前、後測分析 ………………… 圖目錄 圖 2-1 科學學習能力之內涵…………………………………………………10 圖 2-2 合作之內涵……………………………………………………………11 圖 2-3 自信之內涵……………………………………………………………12 圖 2 4 社會性科學議題的功能………………………………………………23 圖 2-5 能源分類圖……………………………………………………………32 圖 2-6 太陽能電池依發展次序分類…………………………………………36 圖 2-7 太陽能電池依製造材料分類…………………………………………37 圖 3 1 研究流程圖……………………………………………………………48 圖 3-2 研究分析方式…………………………………………………………59

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