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研究生: 羅焜榮
論文名稱: 結合POE與合作學習法對國三學生學習電流的化學效應之研究
指導教授: 方泰山
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 化學系
Department of Chemistry
論文出版年: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 105
中文關鍵詞: POE合作學習法國三學生電流化學效應
英文關鍵詞: POE
論文種類: 學術論文
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  • POE教學策略是預測(predict)、觀察、(observe)、解釋(explain),由White&Gunstone(1992)提出的一種教學程序,可以在教學時引發學生的想法與探索學習單元有關的知識,而先前的知識會影響他們對學習的觀察與解釋。
    合作學習(Cooperative Learning)是一種小組學習,讓每位學生透過分工、小組成員互動過程中相互學習的所謂累積智慧 (Collective Interigence)的教學方法。此種方法可促進學習者的成就與正向的人際關係。進行合作學習活動需兼顧五項基本要素:建立積極的相互依賴關係、促進面對面的互動、強調個人績效責任、教導合作技巧、進行團體反省歷程。
    本研究目的在於探討九年一貫自然科課程中電流的化學效應,以POE教學策略結合合作學習法之學習情形與成效。研究樣本為桃園縣93學年度某國中三年級學生,由研究者授課之班級中選取兩個班級,一班為實驗組,實施結合POE與合作學習法進行教學,另一班為控制組,則實施傳統講述與實驗課一般分組學習法進行教學。
    實驗研究採質與量的研究法,質的方面以學習單、單元學習心得、訪談、教學心得日誌等質性資料作為研究工具,對實驗組蒐集質性的資料,進行歸納、分析、比較;量的方面以準實驗設計研究法,以研究者編製的「電流的化學效應成就測驗」、「自然科學習態度量表」,比較兩組學生學習電流的化學效應的學習成就、學習態度、學習方法的差異。
    研究結果發現:
    一、在學習的過程,實驗組的同學有較多的互動機會,也能提高學習的注意力,大多數的同學對這種小組共同參與累積智慧的方式上課很喜歡。要注意的是在小組討論有離題時應即時提醒,互動不佳的組員應給予調整。以小組競賽的方式,可提高合作學習的成效。
    二、在電流的化學效應成就測驗,實驗組與控制組經過教學後,後測成績皆高於前測,經t檢定後達顯著差異,表示兩組經過教學後成績都有進步。兩組皆以前測成績為共變數,兩組不同「教學法」與將學生分成「高、低成就」為自變項,以後測成績為依變項,對後測成績進行雙因子共變數檢定,發現未有交互作用,於是進行單因子主要效果的事後比較,即對單因子主要效果檢定,F值達顯著,進行平均數調整後分析,發現兩組高成就學生的學習成效優於低成就學生(F=26.411,P=.000);實驗組的學習成效優於於控制組(F=6.484,P=.013),可能原因是實驗組的互動多於控制組,以致在單元成就測驗的表現有差異。
    三、實施三個單元教學活動後,學生在對自然科學的態度量表中「學習態度」向度的表現,經t檢定後未達顯著差異,即實驗組與控制組的「學習態度」表現,在教學前後沒有顯著的差別,可能的原因學生仍以過去的方式學習,且短時間無法影響學生的學習態度。在「學習方法」向度的表現,經雙因子共變數檢定,發現未有交互作用,進行單因子主要效果的事後比較,發現實驗組整體的表現較控制組佳(F=7.946,P=.006),原因可能是同學有較多的互動,增進彼此的學習,互相較多的討論,提供了較多的學習機會,提高了個人的學習成效並達成團體的目標。
    最後,根據研究的結果,對結合POE與合作學習法的實施方式、組員的互動、任務的調整、實施前的練習、計分的方式及未來的研究,提供建議。

    The POE strategy is the Predict-Observe-Explain sequence which is both a probe to expose students' prior knowledge and a teaching strategy (Gunstone, 1992). Students' prior knowledge and beliefs can affect their observations and interpretations of new learning.
    Cooperative learning is the instructional use of small groups so that student work together to maximize so called “Collective Intelligence” (CI) of their own and each other's learning. Cooperative learning produces higher achievement, more positive relationships among students. To be cooperative, a group must have clear positive interdependence, members must promote each other's learning and success face to face, hold each other personally and individually accountable to do his or her fair share of the work, use appropriately the interpersonal and small-group skills needed for cooperative efforts to be successful, and process as a group how effectively members are working together. These five essential components must be present for small-group learning to be truly cooperative.
    The purpose of the study was to identify the learning condition and achievements of electric current chemical effect with combine the POE strategy with cooperative learning in nature curriculum .The study samples are the third year of junior high school (grade 9) students in Tao-Yuan county .We chose one class to be set the experimental group practicing combine the POE strategy with cooperative learning. Another class was set as the control group practicing ordinary group learning. During the research process, quantitative and qualitative methods are adopted by this study. Qualitative data includes students' learning reports, the records of the talks with students, the researcher's diary and interview transcription from the experimental group. Quantitative data includes questionnaire of attitudes toward science, achievements test of electric current chemical effect from the study samples.
    The result shows:
    1.In learning process﹐the students in the experimental group have more interactive chances and enhance students, attention. Most students enjoy working together for acquiring Collective Intelligence. Team competitions are the effective ways of increasing the achievement of cooperative learning.
    2. Either the experimental group or the control group is practiced﹐a significant increase in the achievements of electric current chemical effect can be observed in students. There was no obvious parallel interaction between teaching methods and the academic achievements. In the main effect analysis, the students with high academic achievement is better than the students with low academic achievement(F=26.411,P=.000), the experimental group is better than the control group(F=6.484,P=.013). Maybe more chances for interactions is learning effect in the experimental group.
    3. In learning attitudes, there exists no significant difference with t-test in different teaching methods. In learning methods, there was no obvious interaction between teaching methods and the academic achievements. In the main effect analysis, the experimental group is better than the control group(F=7.946,P=.006).
    According to the finding of this study, commendations about the process in this study, science teaching and researches in the future were purposed.

    第一章 緒論------------------------------------------------ 1 第一節 研究背景與研究動機---------------------------------------- 1 第二節 研究目的與待答問題---------------------------------------- 4 第三節 名詞解釋--------------------------------------------------- 5 第四節 研究範圍與限制--------------------------------------------- 7 第二章 文獻探討-------------------------------------------- 9 第一節 有意義的學習----------------------------------------------- 9 第二節 POE教學策略----------------------------------------------13 第三節 合作學習---------------------------------------------------16 第三章 研究方法--------------------------------------------29 第一節 研究流程與設計---------------------------------------------29 第二節 研究情境與對象---------------------------------------------40 第三節 研究工具----------------------------------------------------42 第四節 資料蒐集與分析--------------------------------------------- 46 第四章 研究結果與討論------------------------------------- 48 第一節 結合POE與合作學習的實施與改變------------------------- 48 第二節 學習成就測驗分析------------------------------------------ 61 第三節 對自然科學習態度量表分析--------------------------------- 66 第五章 結論與建議------------------------------------------73 第一節結論-------------------------------------------------------- 73 第二節建議------------------------------------------------------- 75 參考文獻----------------------------------------------------- 76 圖 目 錄 圖2-1 有意義學習的條件--------------------------------------------- 10 圖3-1 研究流程圖---------------------------------------------------- 31 表 目 錄 表2-1 學生在積極與非積極相互依賴情境下的表現----------------------- 18 表3-1 控制組教學目標及活動概要-------------------------------------- 39 表3-2 實驗組與控制組人數統計表-------------------------------------- 40 表3-3 實驗組與控制組上學期自然科成績之t檢定摘要表---------------- 41 表3-4 兩班高學業成就組與低學業成就組自然平均成績之t檢定摘要表--- 41 表3-5 教室觀察時間表---------------------------------------------42 表3-6 電流的化學效應成就測驗雙向細目表----------------------------- 43 表3-7 為「自然科學習態度量表」的向度之題目分配-------------------- 45 表3-8 實驗組教學目標及活動概要-------------------------------------- 45 表3-9 資料來源縮寫表------------------------------------------------- 47 表4-1 單元一預測部份整理表-------------------------------------------49 表4-2 單元一全組觀察與解釋部份整理表--------------------------------50 表4-3 單元一單元學習心得整理表---------------------------------------51 表4-4 單元二預測部份整理表-------------------------------------------53 表4-5 單元二全組觀察與解釋部份整理表--------------------------------54 表4-6 單元二單元學習心得整理表-------------------------------------- 56 表4-7 單元三預測部份整理表------------------------------------------ 58 表4-8 單元三全組觀察與解釋部份整理表------------------------------- 59 表4-9 單元三單元學習心得整理表---------------------------------- 60 表4-10 兩組學習成就測驗前測成績t檢定摘要表----------------------- 61 表4-11 兩組學生學習成就測驗前、後測成績之Kolmogorov-Smirnov 檢定摘要表---------------------------------------------------- 62 表4-12 兩組學生學習成就測驗前、後測t檢定之比較------------------- 62 表4-13 兩組不同學業成就學生前、後測之人數、平均值、標準差-------- 63 表4-14 成就測驗組內迴歸係數同質性檢定摘要表----------------------- 63 表4-15 教學法與學業成就之電流的化學效應學習成就共變數分析摘要表- 64 表4-16 教學法與學業成就之電流的化學效應學習成就交互作用主要效果 分析----------------------------------------------------------- 65 表4-17 兩組學生在電流的化學效應成就測驗後測題目之比較------------- 65 表4-18 兩組學生在對自然科學習態度量表前測t檢定摘要表------------- 66 表4-19 兩組學生對自然科學習態度量表前、後測分數之 Kolmogorov-Smirnov檢定摘要表---------------------------- 67 表4-20 學習態度分量組內迴歸係數同質性檢定摘要表----------------- 67 表4-21 兩組學生學習態度前、後測t檢定之比較---------------------- 68 表4-22 控制組高、低成就學生學習態度前、後測t檢定之比較--------- 68 表4-23 實驗組高、低成就學生學習態度前、後測t檢定之比較--------- 69 表4-24 學習方法組內迴歸係數同質性檢定摘要表---------------------- 69 表4-25 兩組學生學習方法前、後測t檢定之比較---------------------- 70 表4-26 控制組高、低成就學生學習方法前、後測t檢定之比較--------- 70 表4-27 實驗組高、低成就學生學習方法前、後測t檢定之比較--------- 70 表4-28 教學法與學業成就之學習方法共變數分析摘要表--------------- 71 表4-29 教學法與學業成就之學習方法分量後測交互作用主要效果分析-- 72 附 錄 目 錄 附錄一 學習狀況問卷--------------------------------------------------- 80 附錄二 教學心得日誌--------------------------------------------------- 81 附錄三 訪談------------------------------------------------------------ 82 附錄四 單元學習心得--------------------------------------------------- 83 附錄五 小組任務觀察紀錄----------------------------------------------- 84 附錄六 學習成就測驗--------------------------------------------------- 85 附錄七 自然科學態度問卷----------------------------------------------- 89 附錄八 學習單---------------------------------------------------------- 91 附錄九 小組評分表------------------------------------------------------97 附錄十 實驗文件--------------------------------------------------------98 附錄十一 控制組成就測驗得分表----------------------------------------101附錄十二 實驗組組成就測驗得分表-------------------------------------103 附錄十三 電流的化學效應成就測驗試題分析-----------------------------105

    一、中文部分
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