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職前及在職國中自然科教師氣體粒子迷思概念之研究

本研究主要是藉由氣體試題問卷探討338位職前及在職國中自然科教師對氣體粒子的迷思概念、對學生在氣體概念的了解程度及教師對學生的了解與學生實際表現間的差異性。經研究結果顯示，在氣體概念上的表現以生活科技相關科系畢業的教師表現最差，其他大部分的教師在氣體概念上皆能有正確的想法，僅有少部分的教師具有其他的氣體迷思概念。此外，自然科教師在氣體粒子本性及質量守恆的概念方面具有高度的一致性，但在氣體粒子分布概念方面，則一致性較為降低；同時，由信心指數顯示出生活科技相關科系畢業的教師因在氣體粒子概念上的知識較為不足，對自己的想法較不具有把握，且對於預測學生的作答亦較無把握。 因此，在教學上建議教師應優先教授自己專長的部分，而對於科目之間具有關聯的概念再由其他相關科系的教師討論後進行協同教學，以使學生在學習上能學的更有意義。同時，教師在教學之前應先收集資料以了解學生在某概念的想法，並設計教學活動以讓學生能破除其迷思概念達到有效的學習。

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隱喻使用與國中學生對科學文本閱讀理解之相關性的探討--以「聖嬰現象」為例

摘 要 本研究旨在探討在科學文本中加入隱喻的使用，對有無聽聲閱讀及不同讀圖能力之國中學生閱讀「聖嬰現象」之閱讀理解的影響。 以桃園縣某國中二年級124位學生為對象，並發展「文本自由回憶測驗」與「閱讀理解測驗」作為測量學生閱讀理解的工具，以瞭解不同讀圖能力學生在不同條件（有無聽聲）下，閱讀不同文本後，其對文本內容的記憶、理解及其長期的學習成效；另外再晤談23位學生，深入了解學生對科學文本中加入隱喻使用的看法與感受。最後將所蒐集之資料編碼計分，以二因子變異數分析方式進行統計分析。 研究結果顯示，隱喻的使用的確有助於學生對科學文本的閱讀理解。除了能增進學生對文本內容之正確命題的回憶，並減少對錯誤命題的回憶之外，隱喻對閱讀理解的影響更顯現在它長期的效應上。就長期而言，閱讀有隱喻文本學生對文本內容有較多且正確的回憶，對文本所呈現訊息亦有較佳的正確理解。反之，聽聲閱讀與讀圖能力的影響則顯現在短期成效上，隨著時間的延長，兩者對學生閱讀理解的影響將會隨之減少。由此可知，學生在對科學文本的閱讀歷程中，似乎能藉由隱喻提取已存的認知基模映射在文本的抽象概念上。藉此，學生對文本概念的記憶與理解能因此保留的更久。

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「學習歷程檔案」於國一資優生自然科教學之應用及與後設認知關聯之探討

本研究的主要目的有：一、探究國一資優學生自然科的學習歷程檔案與後設認知表現（包含學習動機、計劃策略、自我調整、自我評鑑）的關聯性，二、建構適用於資優學生學習歷程檔案的架構與評量規準，三、評估學習歷程檔案融入國中資優生自然科教學的可行性。本研究的研究對象為位於台北縣某國中國一資優班學生，共三十位。教學方面主要分為二部分：一是教導資優生學習歷程檔案的內容與建構，另一是在自然科教學中，融入後設認知策略的教學活動。 本研究中發現：在後設認知問卷中的學習動機部分，即自我效能、內在動機、追求成功、避免失敗等四個向度上，教學前後的問卷表現結果並無明顯差異。而在後設認知的執行上，不論是計畫策略、自我調整及自我評鑑等向度，則皆有顯著差異，顯示資優生後設認知的執行，於教學後有明顯進步。 在對學習歷程檔案的觀感問卷中發現：百分之九十四的學生喜歡製作學習歷程檔案，但只有百分之六十的學生能接受將學習歷程檔案納入自然科的學習評量成績，而有意願將經驗傳承下去的比例，達百分之八十七，但願意繼續製作學習歷程檔案的，只有百分之七十。 而在三種評量成績之間的相關統計上，學習歷程檔案評量成績與自然科學習成績，呈現高度相關，另學習歷程檔案評量成績與自然科性向測驗成績，則呈現中度相關。因此將學習歷程檔案融入國中資優生自然科教學與評量，應具有其合理性。 本研究並開發了學習歷程檔案的建構層次，研究者將學習歷程檔案的要求分成三個層次，分別是基本要求、成長要求及自我展現要求，當學生達成基本要求後，便鼓勵依其能力及興趣，陸續達成成長及自我展現要求。

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以科學史教材協助高中教師瞭解克卜勒定律概念發展之效益研究

本研究目的為探討 (1) 研究者所設計的以克卜勒定律為主題科學史教材是否協助教師認識克卜勒理論發展方面的相關科學史。(2) 藉著對相關科學史的認識，來豐富教師對克卜勒科學家形象的詮釋。並探討教師在閱讀完教材後，(3) 在教學內容安排方面的改變為何，以及 (4) 在使用科學史進行教學之態度方面的改變為何。 本研究以準實驗研究設計為主，再輔以半結構晤談方式。研究對象為台北市高中物理教師與實習教師等共18位教師。所收集到的前、後測資料則以描述性統計方式進行分析。 研究結果顯示所設計的科學史教材， (1) 能協助教師對克卜勒定律相關科學史達成基本的認識，過半數教師也能舉例說明「數學簡單性」觀點對克卜勒發展理論的影響。 (2) 閱讀教材後，教師從原先將克卜勒詮釋為「努力不懈的呆板數學家」，改變為「有豐富創造力、信仰虔誠的數學科學家」。(3) 相較於閱讀前教師甚少運用科學史材料教學。在閱讀教材後，教師最多提到教材中有關「科學家的信念」、「理論發展過程」以及「理論的貢獻」方面的內容可使用於教學上。(4) 閱讀教材後，教師同意「科學史能幫助理解概念」的人數增加，並且同意若能簡化本科學史教材，應能作為「引起學生學習興趣」、「了解何謂科學」的合適材料，也認為克卜勒貢獻應介紹讓學生知道。但教師仍覺得科學史有瑣碎的缺點。

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探討國小六年級學生在不同幾何題中應用等量公理解題的情形

本研究所指的等量公理為「等量加等量，總量和仍相等」、「等量減等量，餘量仍相等」的加、減法等量公理。本研究主要有兩個目的，第一個目的是要了解國小六年級學生應用等量公理解加、減法幾何題的情形。第二個目的則是要了解學生是如何辨識出可以應用等量公理來解題，而沒有應用等量公理的學生又會採取那些解題策略及其原因。 本研究主要是採調查法，進行方式則是透過自行編制的紙筆測驗及個別訪談。研究工具的結構是根據Tam & Lien(2002)所指出的等量公理三個成分所設計的。本研究的研究對象，選自台北縣某所國小的一個六年級班級，一共29位。個別訪談時則選取該班中8位不同成就的學生。 為了瞭解學生應用等量公理的表現，本研究在量的分析上，採取描述性統計的方式，而在質的分析上，則以個案深度訪談的方式進行，並且採用資料來源的三角校正法，以期得到最可信的記錄，藉此以瞭解學生在解不同類型的幾何問題時，是否會想到應用等量公理的情形。 本研究的研究結果顯示：(一)不同背景的學生在應用等量公理的表現上有所差異；(二)高成就學生在「a=b，c=d」類型的面積、長度題中較會應用等量公理解題，而在「a=a，c=d」類型的面積題中則多採取其他的解題策略；(三)高成就學生在加法題中比在減法題中，多會應用到等量公理解題；(四)低成就學生在解隱含等量公理的幾何題，不論在那一種題型中，都比較沒有應用到等量公理來解題；(五)學生會藉由注意到題目中提及的相等條件，及發現圖形隱含的相等部分、代入數字做計算、使用符號、或列代數式，而想到應用等量公理解題的過程；(六)沒有應用到等量公理解題的學生，多數會順應直覺法則來解題。

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職前教師潮汐迷思概念之探討

本研究目的為探討職前教師有關潮汐現象之迷思概念，以及不同學科背景與學系的職前教師對潮汐現象的理解情形。共有三所國立大學241位職前教師參與研究。研究採問卷調查法，並施以訪談。研究工具為自行開發之「國中職前教師潮汐概念問卷」，經三位專家審查修正工具，而重測信度為.77。資料除做描述性統計外，還有變異數分析，並針對問卷特定選項訪談職前教師。研究發現職前教師的潮汐迷思概念可分為以下三類：（1）引潮力：背對月球之地表海水凸出是因為月球萬有引力或地球自轉向心力的影響；（2）乾潮與滿潮：背對月球與太陽的地表海水會發生乾潮現象及太陽與月球需在地球的同一端才會發生滿潮；（3）影響潮汐大小與時間之因素：海水面降到最低者稱小潮及大潮的發生原因是地球位於近日點且月球位於近地點上。在潮汐現象的瞭解上，修習過海洋學、海洋學概論或物理海洋學任一科目的職前教師顯著優於未修習過這些科目的職前教師（p＜.04）。地球科學系的職前教師顯著優於其他各學系的職前教師（p＜.04）。

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以系統功能語言學觀點探討不同課文結構對科學文章的理解—以溫度與熱為例

本研究旨在以系統功能語言學(SFL)理論探討科學文本的結構及學生閱讀理解的差異。以現行國中理化課本「溫度與熱」為例，探討︰（一）以SFL理論分析一般中學科學文本寫作的語法結構，及（二）比較學生閱讀傳統文本與SFL文本閱讀理解的差異。 根據言語體裁理論(genre theory)、連接詞關係(conjunctive relations)及名物化(nominalization)三個角度來編寫「溫度與熱」的功能語法文本，並以傳統「溫度與熱」文本為對照組，發展「先備知識測驗」、「前後測驗」及「SFL文本」三個測驗工具。分別以國二學生28人及69人為研究對象，進行兩個實驗︰實驗一探討先備知識、閱讀文本時間、作答時間等與閱讀成就的關係，實驗二探討「高」、「中」、「低」三個先備知識在不同後測向度的表現。 主要發現如下︰(1) 閱讀功能語法文本的學生在閱讀文本時間及作答時間上均高於閱讀傳統文本的學生(2) 功能語法文本對中先備知識學生在應用理解上較傳統文本有顯著幫助。(3) 功能語法文本學生對低先備知識學生在詞彙、字義及推論理解上，較傳統文本有顯著幫助。最後根據研究的結果，討論不同結構的文本對於閱讀理解及閱讀時間的可能蘊涵，並提出進一步的研究建議。

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探討國二學生閱讀漫畫表徵的文本對地球科學概念學習的影響-以天文和溫室效應為例

許多的研究均指出圖片對學生學習有幫助，而漫畫擁有大量的圖像，且深受青少年的喜愛，故本研究將漫畫圖片加入地球科學課本當作插圖，探討是否能引起學生的學習動機與促進學生的學習成就表現。 本研究以國中二年級學生共121名為研究對象，使用四種不同表徵的閱讀教材(純文字、文字與無劇情的短漫畫、文字與有劇情的長漫畫、有劇情的長漫畫)讓學生自行閱讀理解，並以學生紙筆測驗的成績比較學生在整體、不同題型(記憶題型、理解題型、困難主題、簡單主題)、不同能力(讀圖能力與學習成就)與記憶保留的表現有何差異。選取16位學生進行晤談以了解學生的迷思概念與概念改變情形。最後以問卷了解學生的對教材與地球科學喜愛的情形。 研究結果發現如下： 一、學習成就方面：1.整體來看四組學生的學習成就無顯著差異；2.四組學生在記憶題型的學習成就無顯著差異，但在有文字的情況下，長、短漫畫對理解題型的學習有幫助；3.四組學生在困難主題的學習成就無顯著差異，但是在有文字的情況下，短漫畫可以幫助學生學習簡單主題；4.在有文字的情況下，長、短漫畫能幫助高讀圖能力的學生學習，沒有文字時，純長漫畫也能幫助高讀圖能力的學生學習；5.在有文字的情況下，長漫畫與短漫畫對高學習成就的學生有幫助。 二、記憶保留方面：1.純文字教材從整體、不同題型、低能力學生來看，間隔一週的記憶保留效果較好；2.高讀圖能力學生使用純長漫畫者，在一週後有較好的記憶保留效果。3.高學習成就學生使用有文字與長漫畫教材者在一週後有較好的記憶保留效果。 三、迷思概念與概念改變方面：學生在天文教材容易有的迷思概念有1.只要會發光的星體就可以叫做恆星2.光年的「年」是時間單位，所以光年也是時間單位。學生在溫室效應教材容易有的迷思概念為1.二氧化碳過多會破壞臭氧層，使進來地球的陽光（紫外線）增加導致地球溫度上升2.一天當中進到地球的太陽能量應該會比出去的多。 四、學生對教材與地球科學的喜好方面：1.文字加短漫畫組的學生對自己的閱讀教材與地球科學的態度表現得最為正向；2.如果讓學生自由選擇，學生最歡喜文字加上有劇情的長漫畫教材。

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以動態評量探究國中學生浮力概念的心智模式及概念改變之歷程

本研究是依據Vygotsky(1978) 所提出的近側發展區的主張，參考Campione和Brown(1985)的漸進提示評量模式，透過「前測-學習-遷移-後測」的實施程序，探討八年級學生學習浮力概念歷程中心智模式的轉變情形，以浮力概念前測試卷來偵測96位學生迷思概念類型並將40位學生分為對照組和實驗組，二組受試者除了接受前後測和晤談外，對照組學生並接受浮力概念學習題的教學，實驗組則接受實作活動階段及概念教導階段的動態評量。 本研究提出四個研究目的：一、經由評量工具的測驗及對學生的晤談結果，探究國二學生在有關浮力的概念內容中，所具有的迷思概念類型。二、藉著評量工具及對學生進行晤談，由評量結果及訪談資料探究國二學生對於浮力概念所具有的心智模式類型。三、探討學生對於浮力內容所呈現的迷思概念及心智模式在動態評量中的變化情形。四、探討學生在非動態評量中及動態評量中是否發生概念改變及其發生的機制為何。 本研究的研究結果為：經過迷思概念偵測前測卷測試的結果，可以將學生的概念類型分為體積、密度、混合及科學概念類型，而經過動態評量與非動態評量後，二組全部的學生在測驗三的成績達到顯著差異；在體積內容的作答情形上，二組整體學生在測驗三的成績達到顯著差異；在物質題及過程題的表現上二組達到顯著差異；在理解及應用層次的表現上，二組在測驗三達到顯著差異。 對體積模式的學生而言，實驗組在經過動態評量之後，其心智模式會轉變成密度模式；非動態評量使對照組學生產生混合及密度模式。對密度模式學生而言，實驗組及對照組經教學後皆使學生產生混合模式。對混合模式學生而言，實驗組及對照組學生最終的心智狀態呈現密度或混合模式。 綜合以上所述，動態評量可以使學生的測驗成績表現較佳，而在心智模式部分，動態評量則使學生產生較一致的心智模式，而非動態評量則會使學生呈現較為混雜變動的心智模式。

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職前教師的浮力概念及科學教學態度之探討

本研究探討職前教師的浮力概念及其科學教學態度。研究對象為293位來自三所國立大學正在修習中等教育學程，且將來預備教授「自然與生活科技」領域的職前教師。研究工具包括浮力試卷及科學教學態度問卷，其中科學教學態度問卷為修改Thompson和Shrigley（1986）所發表之態度量表。二份工具均經過專家審查及四次預試，浮力試卷重測信度為 .74，科學教學態度之信度（α）為 .87。所得資料以SPSS10.1套裝軟體求頻率分佈、相關分析及t考驗。研究結果顯示職前教師有和中學生相同的浮力迷思概念：1）只以物體體積來判斷浮力；2）單以物體質量來判斷浮力；3）以物體本身特性來判斷浮力；4）只以液體密度來判斷浮力；5）用分子力或物體與液體的密度差來解釋浮力。認證理化科的職前教師比非理化科職前教師在浮力試卷的表現好且達顯著差異（p < .04）。多數職前教師有正向的科學教學態度，但約有20％∼30％的職前教師對科學教學會感到不自在，且擔心學生提出自己不會的問題，也有近40％的職前教師害怕實驗時產生非預期的結果。理化科職前教師比非理化科職前教師的科學教學態度較負向且成顯著差異（p < .04）。浮力試卷的得分和科學教學態度之間未達顯著相關。