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國二學生之社會比較類型及其與理化實驗自我效能之相關研究

本研究立基於社會比較及自我效能理論，主要有三個研究目的，首先要瞭解學生在日常生活中的比較情形，其次探討社會比較與理化實驗自我效能的關係，最後探討學生有關社會比較後的心理反應情形。 本研究自編社會比較問卷及理化實驗自我效能問卷等兩個工具，受試者為北縣某國中二年級的學生。研究發現： 一、26%的學生認為比較現象很多，63%認為普通多，11%認為很少，認為沒有比較者0位，可見大部份的學生都知覺到社會比較的存在。 二、主要以同學為比較對象，而男同學傾向和男同學比較，女同學傾向和女同學比較，和老師相比較者只佔1%，其原因為藉由和同學比較，有助於自我能力及意見確立的。 三、經卡方考驗，發現學業方面的比較與學業成就有關，高成就者從事學業方面的比較高於低成就者；運動能力及想法的比較與性別有關，男生比女生喜歡從事運動能力方面的比較，女生比男生從事更多有關想法的比較。 四、經成對樣本t考驗，發現前後測自我效能有顯著差異，進而分析各因素的改變情形，「操作觀察」、「分析推理」及「分工合作」等因素前後測的自我效能有顯著差異。 五、無論是向上比較或是向下比較時，學生正面的反應顯著高於負面的反應。

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高中生對於直流電路概念及其類比模型理解之研究

高中生對直流電路概念及其類比模型理解之研究 中文摘要 本研究旨在探討學生對直流電路概念的理解、對直流電路類比的理解及其間的關係。 以「水槽模型」、「人背重物模型」、「封閉水流模型」和「火車模型」等四模型為研究題材，以高一學生三班122名及高三學生三班120名為研究對象。先讓學生閱讀四個類比模型之「直流電路類比閱讀教材」，然後作答「直流電路與類比評比測驗」，以診斷學生的迷思概念及瞭解學生對於各模型的評比。並以物理專家的評比為基礎，利用凱利方格法（RGT）交換方格理論，計算出學生的「類比理解程度」。然後以「類比學習態度問卷」瞭解學生對類比模型的整體評價。最後分別對高一學生7名和高三學生4名進行晤談。 主要的研究發現包括： 1. 高三學生在局部推理、電池輸出固定電流、短路等迷思概念上的比例與高一學生相近外，其餘均低於高一。 2. 高三學生對封閉和火車模型之理解程度比高一好；在另兩個模型上，兩個年級之理解程度相當。 3. 學生所持有的迷思概念會與學生所察覺的模型特徵相對應。 4. 學生對類比的評價會因其對該類比的理解程度之高低而異。 5. 許多所謂「概念正確」之學生，其對類比不瞭解的原因是由於對微觀的電路概念不瞭解。 6. 在此四個模型中，高一學生對「封閉」類比的理解程度最低，而且會因呈現模型順序的不同，而影響學生對於該類比模型的理解；然而此情形並未在高三學生中發現。

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由心智模式探討學生導引之類比教學對國二學生溫度與熱概念學習之研究

摘 要 本研究主要目的有三：第一、透過不同類比教材對於不同認知思考能力學生之溫度與熱概念學習的成效和態度的分析，來了解影響類比學習的因素；第二、了解學生對於溫度與熱概念具有的另有概念和心智模式；第三、在認識論之感覺經驗和本體論預設下，經過不同類比教學後，瞭解溫度與熱的概念改變類型。 研究對象為國二學生，以現行國中理化二年級第五章溫度與熱為題材，分別從文獻中提及的水類比物－典型類比教材、和由已學過溫度與熱單元的國三學生的自發性類比物來設計類比教材和對照組三種教材，透過教學前測驗、類比教學、教學後測驗、問卷和晤談等方式進行研究。 本研究結果如下： 1. 本研究設計的典型類比組整體教學成效優於對照組，但是學生類比組卻較對照組的教學成效為差。形式思考能力學生可透過類比教學而有所助益，而對於過渡思考能力和具體思考能力學生則教學成效無明顯差異。進一步針對溫度與熱各概念的學習成效分析，顯示各類比教材所聚焦的概念會有所助益，但是類比教材的限制和學生的誤解亦會造成迷思概念，影響類比教學成效。 2. 不同認知思考能力影響到學生類比對應的能力，但是類比的理解和遷移則會因類比教材內容的差異，產生不同程度的影響。 3. 不同認知能力的學生對於不同類比物的類比態度並不一致，顯示不同認知思考能力學生對於類比教材的態度與類比教材有關，即使類比物容易被學生接受，但是並不保證類比遷移和學習的成功，顯示設計類比除考慮學生熟悉經驗和認知思考能力外尚存在其他影響的因素。 4. 學生學習溫度與熱必須考慮認識論和本體論預設，在感覺經驗、教學脈絡內容兩者影響程度差異下，不同「溫度與熱」的本體概念屬性來形成各種心智模式。推論溫度與熱之間關係，應將「熱」視為「偏過程」概念屬性，而學生誤以「偏物質」概念屬性來解釋關係；應將「比熱」概念置於影響「熱量和溫度變化之間的過程」中，而錯置於「吸熱的過程」中；考慮熱平衡中物體的溫度變化，應視為「偏CBI」概念屬性，而學生誤認為「偏過程」屬性；學生無法了解「冷熱感覺」是發生於物體間的「偏過程」屬性，而誤認為物體中的「偏物質」屬性概念。 綜上所述，學生認知思考能力的差異與類比教材的設計，影響到類比教學的成效外，並且進一步思考在認識論和本體論預設下，亦會影響到溫度與熱概念的學習。

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在國小自然科教學中融入專題導向的科學學習活動-兩個個案之探討

本研究主要是應用Krajcik等人（1999）專題導向科學學習（Project-Based Science，PBS）的理念在國小科展專題研究及自然科的教學活動中，並分析PBS對於學生的自然學習興趣與學習科學概念的影響，以及學生對於PBS的觀感。 研究對象取自大台北地區某一所小學學生，其中個案一為小學一年級學生4名，學業成就優異。而個案二為小學六年級的兩個常態班級43名學生。 個案一研究針對學生的研究日記、晤談及教師觀察為主要分析範圍，並分析學生對於引導問題，探究、學習社群、使用科技等方面的行為表現及感受。個案二研究探討學生在教學前、後分別接受學習動機量表及三次學習成就測驗的測試，兩次學習動機測試之間是否有所差異。同時，進行課後的晤談，以了解學生經由PBS教學後對於學習動機、學習成就測驗是否有改變，並進而瞭解學生對PBS教學的意見和感受。 研究結果顯示，（1）個案一：小一學生可以實施PBS的科學專題研究，但是需教師及家長的輔助。與Metz（1995）認為小學生可以執行探究之結果一致。（2）個案二：在自然科融入PBS的教學活動，對促進小六學生在學習動機的方面，自我效能與內在動機二個向度上有提昇並達顯著差異，但是在成就動機、追求成功及避免失敗三個向度上則沒有達顯著差異。個案二兩組學生在了解科學概念的學習成就測驗成績比較上，實驗組學生的平均成績低於對照組學生，前測無顯著差異；然而，後測成績實驗組學生的平均成績高於對照組學生，但是後測亦未達顯著差異，表示兩組學生的前後測平均成績相當，因此融入PBS教學活動於課程中並不會影響學生自然科的學習成就。

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合作建構教學與認知風格對國中學生生物能量概念學習之效應

建構主義在教育及科教領域中受到相當重視，在教學上著重學生原有認知架構的看法愈來愈受到研究者及教師的關注。而合作學習藉由增進同儕互動的機會，讓學生經由不同意見的交換與討論達到建立適當認知架構的學習成果。若能在建構主義的教學理念指引下運用合作學習的策略，在合作學習中融入建構主義的教學理念，將是達成科學教育目標的可行方式。此外，由人本主義及認知心理學的角度觀之，在學習歷程中個別差異是影響學習成效的重要變項，其中認知風格常為教育學者重視，外在的教學與學生內在的特質如何影響學生的學習，有待進一步探究。 基於此等認識，本論文融合合作學習與建構主義教學法，建立一個合作建構教學模式，並依據此一模式，採準實驗設計進行教學實驗。以國中一年級兩班76位學生為研究對象，實驗組與對照組分別有38位學生，探究傳統教學與合作建構教學對國中學生生物能量概念學習之效應，並考量認知風格此一中介變項與教學處裡是否發生交互作用。實驗及觀察所得資料，經由單因子共變數分析、及雙因子共變數分析等統計方法，考驗研究假設。所得結果如下：(1) 我國國一學生在認知風格確有不同；(2) 我國國一學生在生物能量確有迷思概念，有其共同性，也有其特殊性；(3) 「合作建構教學」實驗已顯現其主要效應，可以顯著增進國一學生在生物能量相關概念之學習成效；(4) 合作建構教學與學生之認知風格在「國中生物能量概念成就測驗」、「國中生物能量概念圖測驗」的成績上發生顯著的交互作用，亦即確有明顯的ATI效應；(5) 合作建構教學效果之產生有其機制，藉由大幅增進同儕之間在學習生物概念歷程中討論、交換意見的機會，不僅能促進對學習內容的瞭解，同時也提高學習生物的興趣；(6) 不同認知風格的學生在同儕互動中所表現出來的行為模式有所差異；(7) 合作建構教學亦有其弱點與限制；(8)運用概念圖於生物概念學習效果緩慢，但受到學生肯定。 依綜合文獻探討、實徵研究與觀察記錄等資料分析結果，本研究對於未來科學教育提出數點建議：(1) 生物課宜彈性運用合作建構教學；(2) 重視學生認知風格的差異；(3) 科學學習評量方式宜求多元化。對於未來的相關研究建議如下：(1) 研究對象與實驗教材可以涵蓋更廣範圍並力求完整；(2)實驗教學的時間應考量多種不同時程，以利深入瞭解合作學習的效應；(3)應更進一步嘗試其他類型的合作學習法在生物概念學習是否有相同的效應；(4)對於其他認知風格的維度對科學概念學習之效應亦值得研究探討；(5)依據「國中生物能量概念成就測驗」及「國中生物能量概念圖測驗」此二種評量之基礎以發展更為完整的科學學習成就評量工具，是未來科學教育研究之重點。 本論文包括五章，第一章為緒論，說明研究背景、動機、目的、及限制；第二章為相關文獻探討，並發展一合作建構之教學模式；第三章研究設計，包含研究架構及資料收集的工具及分析方法；第四章呈現、分析、並討論以測驗工具及參與觀察所蒐集之資料；第五章依據第二章之文獻回顧及理論建構、第三章之實驗設計、及第四章之實驗結果與討論，做出數點結論，並針對未來科學教育及相關研究提出建議。

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學習成長檔在高職化學課程實施成效之研究

本研究探究學習成長檔對高職工業類科學生之化學學習動機、學習態度與反省思考能力的影響，建構適用於化學課程之學習成長檔內容架構與評量規準，並分析其可行性。研究對象為高職工業類科學生24位，並深入分析其中四位學生的個案。原始資料來自學習成長檔案、學習動機與學習態度問卷、訪談等。學習動機問卷信度為0.98，學習態度問卷信度為0.71。對學習成長檔案與訪談內容進行質性分析，對各式問卷進行統計分析，本研究獲致以下結果：（一）學習成長檔能提昇學生的正向學習動機，讓學生發現自己的優點，建立自信心與成就感；（二）學習成長檔能讓學生逐漸持有較正向的學習態度，特別是在「對化學課程的態度」、「對自己的態度」與「對老師的態度」三個向度上有明顯的改變；（三）學習成長檔能幫助學生在「客觀面向」、「認知面向」、「情意面向」、「後設認知面向」與「遷移面向」的反省思考，其中「後設認知面向」的反省思考最能保持穩定的成長，不易受外在因素影響；（四）高職工業類科化學學習成長檔案內容強調具有心情分享與專業特色的功能；（五）80﹪以上的學生能接受本研究規劃之學習成長檔評量規準與評分方式。

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不同學習階段和不同學習成就的中學生其力學概念組織之研究

本研究提出一個「形式」和「內涵」的二維認識架構以了解學生的概念組織，並藉此架構探討﹙1﹚中學生在力學概念組織上的差異，以及﹙2﹚國中生經過常態教學方式學習力學概念前、後，以及分類時提供概念特質間的因果關係對其分類的影響。研究包含兩個實驗，實驗一以「卡片分類」的方法，針對60名國三學生、60名高中生以及5位物理博士，探討不同學習階段和不同學習成就的受試者在力學概念組織型態上的差異。受試者的分類理由經三位編碼者按其敘述形式與內涵編碼之後，進行「學習階段」與「學習成就」二因子多變量變異數分析。實驗結果顯示﹙1﹚高中組依據「後設─名義的」理由分類之比例，顯著高於國中組﹙p<.05﹚；﹙2﹚「高學習成就群」依據「後設─功能的」和「後設─名義的」理由分類之比例均顯著高於「低學習成就群」﹙p<.05﹚；此結果顯示「形式」與「內涵」之二維認識架構的確能夠反映中學生在概念組織型態上之差異。實驗二根據不同學校和不同老師以班級為單位，將119名國三學生分成實驗組﹙58人﹚和控制組﹙61人﹚，研究者利用自行發展的「概念學習偏好」測驗﹙重測信度0.72至0.85﹚探討一般國中常態物理教學以及測驗提示因果脈絡對於國中生概念分類的影響。研究結果顯示︰﹙1﹚對於新的物理概念，國中生顯著偏好以「後設性」和「功能性」特徵分類概念﹙p<.05﹚；﹙2﹚對已學過的力學概念，國中生顯著偏好以「關聯性」特徵分類概念﹙p<.05﹚；﹙3﹚國中生經過常態物理教學方式學習力學概念後，以「後設性」和「功能性」概念特徵分類之比例顯著降低﹙p<.05﹚；﹙4﹚對已學過的力學概念，提示因果脈絡顯著增加國中生以「後設性」和「功能性」概念特徵分類之比例﹙p<.05﹚。

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國小學童科學問題合理性判斷的熱認知喚起與弱化作用

本研究分析國小學童在科學問題合理性判斷上的熱認知效應，並進而探討熱認知的弱化作用。主要從學童班級聚集地位、社會常模及權威加持等三個熱認知變項進行熱認知效應的分析。在熱認知的弱化上，則施以班級小組討論及短文閱讀之處方。研究的主要發現如下： 一、 學童在科學問題合理性判斷裡，受到熱認知變項的影響，的確有熱認知的效應發生。 1. 在前後測裡，A、B選項合理度的變化幅度，實驗組與對照組確有不同。正向強化A選項的班級，所有A選項的上升幅度平均值達7.9%，相對的B選項則下降了8.4%。而正向強化B選項的班級，所有A選項下降的幅度平均值達6.6%，相對的B選則上升了8.1%。而對照組則只有2.3%與1.5%。 2. 在前後測裡，A、B選項合理度的變化之顯著性考驗，實驗組與對照組確有不同。正向強化A選項的所有班級全部48個A選項的變化，有22個達到顯著性差異（P<.05），B選項則有21個達到顯著性差異（P<.05）。而正向強化B選項的班級，全部40個A選項的變化，有17個達到顯著性差異（P<.05），B選項則有19個達到顯著性差異（P<.05）。而對照組在全部四個班的64個選項中，只有5個達到顯著性差異（P<.05）。 二、 學童經過班級小組討論及短文閱讀之後，熱認知效應確有弱化的現象。 1. 經過班級小組討論及短文閱讀的班級F605。第一次測試時，所有8個題目的A選平均上升幅度為5.2%，B選項則平均下降10.2%，而達到顯著性差異的項目有5項（P<.05）。第二次測試時，A選項平均變化幅度只為-0.2%，而B選項則為-2.6%。 2. 只經過短文閱讀的班級，也有熱認知弱化的作用。第二次前後測的變化幅度確實變小。E506第二次測試的加總變化量（2.9, -5.0）小於第一次測試的加總變化量（8.4, -12.2）。其中學童聚集地位部分弱化的效應較為明顯，而社會常模及權力加持則相對的較不明顯。 三、 學童在熱認知的自我知覺測試裡，自評部分與合理性判斷測試裡的熱認知效應有所差異。但是經過弱化處理之後，二者較為吻合。自我知覺測試對學童察覺熱認知現象應有其正面作用。

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以孔恩的常態科學探究高中師生科學社群中科學探索活動的歷程—參與科學展覽活動之得獎個案分析

本研究試圖由高中師生製作得獎科展的研究歷程與經驗，來探討科學研究能 夠完成的重要方法與因素，並分析研究個案中概念改變的機制與特質。 科展的科學研究是一種孔恩所說的「常態科學」（normal science），而孔恩 對其所謂常態科學也分成三類：1.決定重要事實；2.使典範與事實相符合；3.精 鍊典範。而本研究以孔恩的常態科學的意涵為基礎，來加以分析科展中科學研究 的動態歷程，並且在這三類的常態科學活動中，分析師生所面臨的困難與解決歷 程。本研究並根據實踐認識論所強調的理論與實作之間來回辯證的過程，作為本 研究探討學生在實作中發生概念改變的動態歷程。 本研究是以高中全國科展前三名得獎的師生為研究對象，在研究方法上採用 質性化的半結構式訪談為主，每一組約有一至二名教師與一至四名學生，共晤談 十一組，所有的受訪者皆是自願的。 經資料分析後，本研究得到以下的結論： 一、科展的研究問題除了孔恩的三類常態科學研究問題，還包含前典範時期 與異例現象的研究。在本研究中，有七組的研究問題是屬於常態科學的研究問 題。對於科展研究中最大的困難處是找出解釋現象的理論，也是學生花最多的時 間。 二、一個好的研究問題最重要的是找出一個有典範指導解題的問題，由本研 究中發現有六個研究問題是由教師所提出，而教師大多是根據科學理論來找出研 究問題；反之，學生則大多是由現象來提出所欲研究的問題。本研究同時也發現 他們的科學研究，其實就是提出問題、設法修改問題與提出不同解釋的理論，使 能在有限的證據中尋找適當的理論來與研究結果相互的吻合。 三、由分析個案中發現，科學探索歷程的核心是一連串的概念改變，且改變 是逐步發生而非孔恩所謂瞬間轉換的。當理論與證據間發生矛盾時，師生常將此 矛盾認為是證據上有問題，而非是理論有問題，直到證據重複出現，才會試圖去 修正理論。而理論與證據間產生矛盾，是提供研究持續進行的動力。 四、良好的外在環境，如家長的支持、團隊的小組合作等，能提供研究者情 意方面的支持，有助於研究者去面對解題困境而不放棄。 五、師生認為目前實驗課能提供練習實驗操作技能的機會，但對科展研究能 力的培養，則需要先引發學生的內在動機，需要有較長的實驗時間讓學生進行思 考。

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以凱利方格法探討學生對於氣體的概念理解

本研究以學生對於「氣體」之迷思概念的研究為基礎，以多維量尺分析(MDS)及凱利方格法 (Repertory Grid Technique , RGT)，探索高二學生對於理解「氣體微觀模型」之認知因素；進而分析在教學前後，五位個案學生對於氣體的概念理解及改變的情形。 以自編之「氣體微觀模型」測驗為研究工具；該測驗計有五個版本，分別以五種常見之氣體概念：「膨脹靜止模型」、「破裂靜止模型」、「膨脹運動模型」、「破裂運動模型」、「氣體動力模型」，分別解釋十二種氣體現象；施測方式為將此測驗分成「氣體微觀模型測驗一」及「氣體微觀模型測驗二」兩部分。前者維持五個版本的形式，並以北縣某私立高職普通科自然組二年級24名學生為對象，每隔兩週分別施以上述五個版本測驗，前後共計十週；後者以十二種氣體現象為主題，在每個主題下將五個版本隨意排列，並以五名個案學生為研究對象。研究結果發現： 一、以MDS決定表徵概念理解之最少維度，發現學生之理解可以二度平面 加以表徵。 二、以「異同法」分別決定此二維度的認知因素意義，再以RGT中的 EXCHANGE分析確認上述之認知因素的意義，發現與「異同法」所得的 結果相同。 三、經由五個個案學生的EXCHANGE分析，可描述個案學生在教學前後概念 改變的內容及改變情形。 四、在同一個模型的概念下解釋不同的氣體現象，多數的個案學生有不一 致的表現。 五、在同一個氣體現象下，多數個案學生同意多種氣體概念。