Title

探討不同探究式教學法對高一學生科學探究能力成長之影響

Authors

白佩宜

Key Words

科學探究 ; 探究式教學法 ; 學習環境 ; 地球科學教育 ; Scientific Inquiry ; Inquiry-Based Instruction ; Learning Environments ; Earth Science Education

PublicationName

臺灣師範大學地球科學系(暑期)教學碩士學位班學位論文

Volume or Term/Year and Month of Publication

2008年

Academic Degree Category

碩士

Advisor

許瑛玿

Content Language

繁體中文

Chinese Abstract

本研究主要探討不同的探究式教學法對於高一學生科學探究能力成長的影響,包含「提出問題與假說」、「計畫」、「實驗與資料蒐集分析」與「詮釋與結論」四個向度。本研究採準實驗研究法,對象為台北縣某國立高級中學高一學生,在現行的基礎地球科學課程中,以「校園氣象觀測」為主題,進行結構式、引導式及開放式三種不同類型的探究教學。 分析學生於探究課程前後科學探究能力及地球科學教室學習環境偏好的變化情形,結果顯示:(1)平均而言,學生在探究課程前後的整體科學探究能力沒有明顯成長,但在「提出問題與假說」向度有明顯成長,且不同探究能力的學生接受不同探究式教學法後的效果稍有不同。(2)起始科學探究能力低分組的學生在課程前後探究能力的成長情形優於中、高分組。(3)結構式探究對於「提出問題與假說」能力的增長最有幫助,也能幫助低分組學生增長其「實驗與資料蒐集分析」能力。(4)引導式探究可幫助中、低分組增長其「提出問題與假說」能力,也對中分組學生在「計畫」向度、低分組學生在「詮釋與結論」向度有所助益。(5)開放式探究能幫助高分組增長其「計畫」能力。 本研究證明為期兩週的探究課程,可以提升起始科學探究低能力學生各向度的能力,並受到大部分學生的喜愛,且多數學生認為探究課程所營造的學習環境較符合他們的理想。然而,在現實環境中,學生較少機會從事以學生為中心的探究活動,需要教師適時指導。教師可以考量學生的探究能力,採行合適的探究式教學法,以呈現最佳效果。

English Abstract

This study aims to examine the influences of three different methods of inquiry-based teaching on senior high school students’ scientific inquiry abilities including posting questions and hypothesis, planning, experimenting, data collecting and analyzing, and interpreting and concluding. The three inquiry-based teaching methods used in this study were based on the different amount of teacher guidance including structured inquiry, guided inquiry, and open inquiry in a topic related to weather observation. The participants on this quasi-experimental research were three classes of tenth graders in Taipei County. The results showed that: (1) overall, students’ scientific inquiry abilities didn’t have a significant difference before and after the inquiry-based lesson, but their performances were improved obviously in posting questions and hypothesis. (2) the low achievement students made significantly improvement than the medium achievement students and high achievement students in the overall inquiry abilities after the inquiry-based lesson. (3) the structured inquiry was the most helpful to improve the ability of posting questions and hypothesis; especially, it helped the low achievement students improve their abilities of experimenting, data collecting and analyzing. (4) the guided inquiry helped the low achievement students and medium achievement students improve their abilities of posting questions and hypothesis. Also, the guided inquiry improved the medium achievement students’ ability of planning, and the low achievement students’ ability of interpreting and concluding. (5) the open inquiry improved the high achievement students’ ability of planning. Therefore, this study demonstrated that the two-week inquiry-based lesson enhanced the low achievement students’ abilities of all dimensions in inquiry and the most of students reported that they liked the inquiry-based lesson on a perspective questionnaire. Moreover, a large number of students thought that the inquiry-based learning environment was correspondent with their ideal learning environment. However, in actual, students have very few chances to undertake student-centered inquiry. It is suggested that teachers adopt suitable methods of inquiry-based teaching in order to promote students’ achievements.

Topic Category 基礎與應用科學 > 地球科學與地質學
文學院 > 地球科學系(暑期)教學碩士學位班
Reference
  1. 朱仁立(2004)。使用PDA結合科學探測器進行專題式科學學習之研究。國立台灣師範大學物理研究所碩士論文,台北市。
    連結:
  2. 李旻憲、張俊彥(2004)。地球科學教室學習環境問卷之研發與初探。科學教育學刊,12(4),421-443。
    連結:
  3. 何玉婷(2004)。探討不同教學方式對高中生學習四季概念的影響。國立台灣師範大學地球科學研究所碩士論文,台北市。
    連結:
  4. 周源本(2007)。探究應用不同「教學法」於WISE課程對國三學生地球科學學習的影響。國立台灣師範大學地球科學研究所碩士論文,台北市。
    連結:
  5. 林詩怡(2002)。探討多元化教學與評量中的學生多元智能表現-以高中地球科學科為例。國立台灣師範大學地球科學研究所碩士論文,台北市。
    連結:
  6. 翁榮源、陳定威、施信宏(2006)。引導發現式學習在「環境化學」網站之應用與研究。科學教育月刊,292,39-54。
    連結:
  7. 黃翎斐、胡瑞萍(2006)。論證與科學教育的理論和實務。科學教育月刊,292,15-28。
    連結:
  8. 謝甫佩、洪振方(2004)。國小學生科學探究活動的課程設計及實施成果之個案研究。師大學報,49(2),61-86。
    連結:
  9. 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,台北市。
    連結:
  10. Abd-El-Khalick, F. & Akerson, V. L. (2004). Learning as conceptual change: Factors mediating the development of preservice elementary teachers' views of nature of science. Science Education, 88(5), 785-810.
    連結:
  11. Costenson, K. & Lawson, AE (1986). Why isn't inquiry used in more classrooms?American Biology Teacher, 48(3), 150-158.
    連結:
  12. Furtak, E. M. (2006). The problem with answers: an exploration of guided scientific inquiry teaching. Science Education, 90(3), 453-467.
    連結:
  13. Hsu, Ying-Shao, Fang-Ying Yang & Meng-Jung Tsai (2008), Scaffolded Inquiry Curriculum for Science Learning. National Association for Research in Science Teaching, USA.
    連結:
  14. Mintzes, J. J., Wandersee, J. H., & Novak, J. D. (1998). Teaching science for understanding—A human constructivist view.New York: Academic Press.
    連結:
  15. National Research Council(1995). National Science Education Standards. Alexandria, Virginia, USA: National Academic Press.
    連結:
  16. Roberts, R (2001) Procedural understanding in biology: the 'thinking behind the doing'. Journal of Biological Education, 35(3),113-117.
    連結:
  17. Mao, S. L., Chang, C. Y., & Barufaldi, J. P. (1998). Inquiry teaching and its effects on secondary-school students' learning of earth science concepts. Journal of Geoscience Education, 46, 363-367. (NSC 85-2511-S-003-017)
    連結:
  18. Windschitl, M. (2003). Inquiry projects in science teacher education: What can investigative experiences reveal about teacher thinking and eventual classroom pratice. Science Education, 87(1), 112-143.
    連結:
  19. 王月春(2004)。科學史融入理化教學促進學生科學探究能力之研究。國立高雄師範大學化學研究所碩士論文,高雄市。
  20. Silver, H. F., Strong, R. W., & Perini, M. J. (2000).So each may learn: Integrating learning styles and multiple intelligences.把每一位學生帶上來:多元智慧與學習風格理論之統整(田耐青)。台北:遠流。
  21. 吳明隆(2005)。SPSS統計應用學習實務:問卷分析與應用統計。台北市:知城數位科技。
  22. 吳慧珍(2000)。我國高一學生的問題解決能力與其科學過程技能之相關性研究。國立台灣師範大學地球科學研究所碩士論文,台北市。
  23. 邱皓政(2005)。量化研究法(二)統計原理與分析技術:SPSS中文視窗版操作實務詳析。台北市:雙葉書廊。
  24. 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。國立高雄師範大學高雄師大學報,15,641-662。
  25. 洪翠屏(2004)。初探個人知識認識觀、教師角色與學習環境偏好之關係。國立台灣師範大學地球科學研究所碩士論文,台北市。
  26. 香港教育學院超媒體自學中心( 1998)。科學探究技巧,取自香港教育學院(HKIEd) ,超媒體自學中心網址http://www.ied.edu.hk/has/sci/sps/index.htm
  27. 高華強(1998)。教師新思維論文選輯。台北市:國立台灣師範大學。
  28. Altrichter,Posch ,& Somekh著(1997).行動研究方法導論-教師動手做研究(夏林清,中華民國基層教師協會)。台北市:遠流出版社。
  29. 教育部(2004)。普通高級中學必修科目「基礎地球科學」課程綱要。台北市。
  30. 教育部(2008)。普通高級中學必修科目「基礎地球科學」課程綱要,台北市。
  31. 教育部(2008)。普通高級中學選修科目「基礎地球科學」課程綱要,台北市。
  32. 教育部(2008)。普通高級中學選修科目「地球科學」課程綱要,台北市。
  33. 教育部(2008)。國民中小學九年一貫課程綱要自然與生活科技學習領域,台北市。
  34. Etta Kaner(2002).氣象觀測(陳昭蓉)。台北市:遠哲科學教育基金會。
  35. 陳麗美(2003)。提升不同學習風格學生於科學探究活動中學習成效之行動研究。國立彰化師範大學科學教育研究所在職專班碩士論文,彰化市。
  36. 梁松榮(2003)。高中學生進行開放式科學探究活動之研究。國立彰化師範大學科學教育研究所數理教學碩士論文,彰化市。
  37. Joel J. Mintzes(1998).促進理解之科學教學—人本建構取向觀點(黃台珠等譯)。台北市:心理出版社。
  38. 黃台珠、Aldridge.J M.,Fraser B.J.(1998)。台灣和西澳科學教室環境的跨國研究:結合質性與量的研究方法。科學教育學刊, 6( 4),343 – 362。
  39. 劉宏文(2001)。高中學生進行開放式科學探究活動之個案研究。國立彰化師範大學科學教育研究所博士論文,彰化市。
  40. 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。
  41. 魏明通(1997)。科學教育。台北市:五南出版社。
  42. 蘇懿生、黃台珠(1998)。對科學的態度―一個有待研究的問題。科學教育月刊,215,2-13。
  43. Abd-El-Khalick, F., BouJaoude, S., Duschl, R. A., Hofstein, A., Lederman, N. G., Mamlok, R., Niaz, M., Treagust, D., & Tuan, H. (2004). Inquiry in science education: International perspectives. Science Education, 88(3), 397-419
  44. Colburn,A.(2000).An inquiry primer.Science Scope,23(6),42-44.
  45. Hegarty-Hazel,E.(1986).Lab work SET:Research information for teachers,numberone.Canberra:Australian Council for Education Research.
  46. Herron,M.D.(1971).The nature of science inquiry.School Review,79(2),171-212.
  47. Martin-Hansen, L. (2002). Defining inquiry: Exploring the many types of inquiry in the science classroom. The Science Teacher, 69(2), 34-37.
  48. National Research Council(2000). Inquiry and the National Science Education Standards.(No.00-008103)Washington,DC, USA: National Academic Press.
  49. Tamir,P.(1991).Practical work in school science:An analysis of current practice.In B. E. Woolnough(Ed.),Practical science(pp.89-100).Great Britain:Open University Press.
  50. Zion, M., Shapira, D., Slezak, M., Link, E., Bashan, N., Brumer, M., Orian, T., Nussinowitz, R., Agrest, B., &Mendelovici, R. (2004). Biomind---A new biology curriculum that enables authentic inquiry learning. Journal of Biological Education, 38(2), 59 – 67.
Times Cited
  1. 蘇育萱(2010)。科學閱讀與探究經驗對幼兒力與運動相關想法之影響。臺東大學幼兒教育學系碩士班學位論文。2010。1-98。 
  2. 謝志庚(2011)。新型多媒體學習平台之初探-以認識電解質與電池為例。臺灣師範大學化學系學位論文。2011。1-161。
  3. 黃桂芝(2013)。運用擴增實境於科學探索情境設計之研究。臺北科技大學創新設計研究所學位論文。2013。1-116。