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研究生: 楊惠如
Hui-Ju Yang
論文名稱: 融入科學史與實驗教學對國二學生理化學習成效影響之研究--以「空氣的成分與性質」單元為例
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: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 152
中文關鍵詞: 行動教學融入科學史與實驗教學學習成就學習態度抽象模組
英文關鍵詞: action teaching, integration teaching of scientific history and laboratory, learning achievement, learning attitude, abstraction module
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:162下載:11
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  • 中文摘要
    本研究主要目的在探討融入科學史與實驗教學對國中學生理化學習成效之影響。本研究採用實驗研究法,樣本來自桃園縣某國中二年級學生,選取實驗組與對照組各一班35人,共70名學生。實驗組學生接受為期兩週共十堂課的融入科學史與實驗教學,對照組則接受傳統講述式教學,所有樣本先以「理化學習態度量表」進行前測,並蒐集所有樣本研究前之起點行為資料;待教學實驗完成後,進行「空氣的成分與性質」單元成就測驗及「理化學習態度量表」的後測。根據學生前測與後測的資料,分析比較實驗組與對照組學生在理化學習成就、理化學習態度上是否達顯著差異,以及實驗組學生在理化學習成就及理化學習態度上是否有顯著提升。此外,對實驗組學生進行半開放式的學習回饋問卷調查,進一步了解學生對融入科學史與實驗教學之心得感受。
    就「空氣的成分與性質」單元而言,本研究的結果發現:
    一、融入科學史與實驗的教學方式能提升學生的理化學習成就達顯著差異;且高分群學生的提升效果較為顯著。
    二、融入科學史與實驗的教學方式能提升學生對理化科的學習態度達顯著差異;且低分群學生的提升效果較為顯著。
    三、學生喜歡融入科學史與實驗的教學方式,有近九成的學生認為此教學方式有助於理化科學習;顯示融入科學史與實驗的教學方式對於學生的理化學習成效有正面影響。

    關鍵詞:行動教學、融入科學史與實驗教學、學習成就、學習態度、抽象模組

    Abstract
    The purpose of this research is to study the influence of integrating scientific history and laboratory teaching in physical science of junior high school. The sample of 70 students that were selected from the 8th grade students in Taoyuan County is employed for this study. The half of sample students was grouped into control and experimental ten teaching classes in the module of “Air composition and its characteristics” .The instruments of the achievement test, learning attitude measurement and questionnaire survey were used for the evaluation of the results.
    The findings of the teaching module “Air composition and its characteristics” from this action research are as follows:
    (1) The score of the achievement test for the experimental group is much better than that of the control group. Especially, the upper-half of experimental students is more remarkable in learning the more abstractable module.
    (2) The score of the learning attitude survey of the experimental group is much better than that of the control group. Interestingly, the lower-half of experimental students is much improved in learning attitude.
    (3) Nearly over 90% students of the questionnaire survey recognize this strategy to be helpful their learning in physical science.

    Key words: action teaching, integration teaching of scientific history and laboratory, learning achievement, learning attitude, abstraction module

    目 錄 中文摘要 III ABSTRACT IV 第壹章 緒論 1 第一節 研究背景與動機 1 第二節 研究目的與待答問題 4 第三節 名詞釋義 5 第四節 研究限制 6 第貳章 文獻探討 7 第一節 科學史融入教學的理論基礎與功能 8 第二節 科學史融入教學的相關研究 14 第三節 動手做實驗在科學教育中的重要性 25 第參章 研究方法 29 第一節 研究設計 29 第二節 研究對象 31 第三節 研究工具 33 第四節 研究流程 39 第五節 資料處理與分析 41 第肆章 研究結果與討論 43 第一節 融入科學史教學對學生理化學習成就的影響 43 第二節 融入科學史教學對學生理化學習態度的影響 47 第三節 實驗組學生對融入科學史教學的回饋問卷探討 62 第伍章 結論與建議 83 第一節 結論 83 第二節 建議 85 參考文獻 86 一、中文部分 86 二、外文部分 90 附錄一 「科學史教材融入動手做實驗教學模式」 實作綱要 93 一、惰性氣體的發現 93 二、燃燒的氧化學說 97 三、收集氣體的裝置 101 附錄二 「空氣的成分與性質」單元融入科學史教材 103 一、【科學故事一】惰性氣體的發現 103 二、【科學故事二】燃燒的氧化學說 112 三、【科學故事三】收集氣體的裝置 116 科學家小傳(一)拉姆賽 118 科學家小傳(二)拉瓦節 120 動手做實驗(一)水氣的凝結 121 動手做實驗(二)蠟燭的燃燒 122 動手做實驗(三)鋼絲絨的氧化 123 動手做實驗(四)氧氣的性質與製造 124 動手做實驗(五)二氧化碳的性質與製造 126 學習單(一)惰性氣體的發現 128 學習單(二) 消失的鑽石 129 學習單(三)燃燒的氧化學說 131 學習單(四)收集氣體的裝置 132 附錄三 「空氣的成分與性質」單元學習成就測驗卷 134 「空氣的成分與性質」單元學習成就測驗卷 134 附錄四 理化學習態度量表 137 理化學習態度量表 137 附錄五 學生對理化課融入科學史教學的回饋問卷 139 學生對理化課融入科學史教學的回饋問卷 139 表 目 錄 表2-1 科學史融入教學的理論基礎 8 表2-2 科學史融入教學的功能與優點 10 表2-3 科學史融入教學對學生「科學成就」影響之相關研究 22 表2-4 科學史融入教學對學生「對科學的態度」影響之相關研究 24 表2-5 動手做實驗教學的主要功能與優點 28 表3-1 實驗研究變項表 30 表3-2 實驗組與對照組學生起點行為第一次複習考自然科成績獨立樣本T考驗 32 表3-3 實驗組與對照組學生起點行為「理化學習態度量表」前測分數獨立樣本T 考驗 32 表3-4 實驗組與對照組高、低分群學生起點行為第一次複習考自然科成績獨立樣 本T考驗 33 表3-5 融入理化科學史教材及課程內容的雙向細目表 35 表3-6 理化學習態度量表之信度分析 37 表4-1 實驗組與對照組全部學生成就測驗成績獨立樣本T考驗 44 表4-2 實驗組與對照組高分群學生成就測驗成績獨立樣本T考驗 45 表4-3 實驗組與對照組低分群學生成就測驗成績獨立樣本T考驗 46 表4-4 實驗組與對照組全部學生「理化學習態度量表」總表與分量表前後測平均數、標準差摘要 49 表4-5 實驗組與對照組全部學生「理化學習態度量表」總表與分量表前後測得分 之同質性考驗摘要 50 表4-6 實驗組與對照組全部學生「理化學習態度量表」總表與分量表前後測得分單因子共變數分析摘要 51 表4-7 實驗組與對照組高分群學生「理化學習態度量表」總表與分量表前後測平均數、標準差摘要 52 表4-8 實驗組與對照組高分群學生「理化學習態度量表」總表與分量表前後測得分之同質性考驗摘要 53 表4-9 實驗組與對照組高分群學生「理化學習態度量表」總表與分量表前後測得分單因子共變數分析摘要 54 表4-10 實驗組與對照組低分群學生「理化學習態度量表」 總表與分量表前後測平均數、標準差摘要 55 表4-11 實驗組與對照組低分群學生「理化學習態度量表」 總表與分量表前後測得分之同質性考驗摘要 56 表4-12 實驗組與對照組低分群學生「理化學習態度量表」 總表與分量表前後測得分單因子共變數分析摘要 57 表4-13 實驗組全部學生「理化學習態度量表」 總表與分量表前後測得分的平均數比較 58 表4-14 實驗組高分群學生「理化學習態度量表」總表與分量表前後測得分的平均數比較 59 表4-15 實驗組低分群學生「理化學習態度量表」總表與分量表前後測得分的平均數比較 60 表4-16 實驗組學生對融入科學史教學的回饋問卷第一部份第一題統計 62 表4-17 實驗組學生對融入科學史教學的回饋問卷第一部份第二題統計 63 表4-18 實驗組學生對融入科學史教學的回饋問卷第一部份第三題統計 64 表4-19 實驗組學生對融入科學史教學的回饋問卷第一部份第四題統計 65 表4-20 實驗組學生對融入科學史教學的回饋問卷第一部份第五題統計 66 表4-21 實驗組學生對融入科學史教學的回饋問卷第二部份第一題統計 67 表4-22 實驗組學生對融入科學史教學的回饋問卷第二部份第二題統計 68 表4-23 實驗組學生對融入科學史教學的回饋問卷第二部份第三題統計 69 表4-24 實驗組學生對融入科學史教學的回饋問卷第二部份第四題統計 70 表4-25 實驗組學生對融入科學史教學的回饋問卷第二部份第五題統計 72 表4-26 實驗組學生對融入科學史教學的回饋問卷第三部份第一題統計 73 表4-27 實驗組學生對融入科學史教學的回饋問卷第三部份第二題統計 74 表4-28 實驗組學生對融入科學史教學的回饋問卷第三部份第三題統計 75 表4-29 實驗組學生對融入科學史教學的回饋問卷第三部份第四題統計 76 表4-30 實驗組學生對融入科學史教學的回饋問卷第三部份第五題統計 77 表4-31 實驗組學生對融入科學史教學的回饋問卷第三部份第六題統計 78 表4-32 實驗組學生對融入科學史教學的回饋問卷第三部份第七題統計 79 圖 目 錄 圖3-1 研究流程圖 40

    參考文獻
    一、中文部分
    丁美枝(2001)。不同教學媒體對國中學生學習「原子結構」之成效。國立台灣師範大學科學教育研究所碩士論文。
    山田大隆、王蘊潔(2004)。從故事看科學。世潮出版。
    王郁昭(2003)。科學故事融入自然科課程之研究。國立中山大學教育研究所碩士論文。
    王唯齡(2004)。以天文史融入教學模式探究學生學習態度與對科學的態度之影響。國立臺北師範學院自然科學教育研究所碩士論文。
    王保進(2006)。SPSS與行為科學研究。心理出版社。
    田學賓(2005)。化學的故事—消失的鑽石。倚天文化。
    江新合(1994)。國中理化教師群體信念及心態特質的調查研究。高雄師大學報,5,159-184。
    江武雄(1986)。國民中學化學科教師教學困難及問題之調查研究。國科會報告NSC73-0III-SO18-06。
    朱則剛 (1994)。建構主義知識論與情境認知的迷失―兼論其對認知心理學的意義。教學科技與媒體,2,3-14。
    姚 珩(2007)。國中自然與生活科技二上課本。翰林出版。
    巫俊明 (1997)。歷史導向物理課程對學生科學本質的了解、科學態度、及物理學科成績之影響。物理教育,第一卷第二期。
    呂治平(2003)。科學史的學習對國中學生歷史的科學本質觀影響之探討。國立彰化師範大學物理學系碩士論文。
    李玉貞(2000)。光學史融入教學對高中學生科學本質觀及光概念的改變之研究。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文。
    李彥斌(2002)。從科學活動過程技能中增進國小學童科學創造潛力。國立屏東師範學院數理教育研究所碩士論文。
    吳美瑩(2004)。粒子發展史融入自然與生活科技教學對國中學生學習成就及科學本質觀影響之研究。國立臺灣師範大學化學系在職進修碩士論文。
    邱美虹(2000)。科學概念學習研究─化學科。行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告,協調計畫,編號 NSC89-2511-S-003-157執行期限 89/08/01~90/10/31
    邱浩政(2007)。量化研究法(二)統計原理與分析技術。雙葉書廊有限公司。
    林志彥(1998)。教學策略與學生對科學的態度之關係-一位國中生物教師的個案研究。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文。
    林煥祥(1996)。科學史融入理化教學的效益評估(II)。行政院國家科學委員會專題研究計劃成果報告,個別計畫,編號:NSC85-2511-S-017-005。
    林煥祥(1997)。科學史、哲在科學教學之研究—融入式化學史教學之效益探討(I)。國科會專題,編號:NSC86-2511-S-017-006。
    林煥祥(1998)。科學史、哲在科學教學之研究—融入式化學史教學之效益探討(II),國科會專題,編號:NSC87-2511-S-017-014。
    林煥祥(2000)。融入科學史的多元化教學。菁莪,12(3),2-6。
    林星秀(2001)。高雄市國二函數課程GSP 輔助教學成效之研究。國立高雄師範大學碩士論文。
    林格朱(2004)。融入科學史教學對國一學生生物學習成效影響之研究—以「細胞與個體」單元為例。國立高雄師範大學碩士論文。
    洪振方(1997)。科學史融入科學教學之探討。高雄師大學報,8,233-246。
    洪振方(1998)。科學史、哲在科學教學之研究—科學史融入教學專業知能培育模式之建立(Ⅲ)。行政院國科會專題研究計劃成果報告,編號:NSC88-2511-S-017-007。
    洪振方(1999)。從科學史與科學哲學的探討反思學生社群科學知識的重建與問題。物理教育,31(4),58-84。
    劉宗寅(2003)。影響世界的化學大發現。豐閣出版。
    劉宗寅(2002)。推翻世紀的化學故事。晨曦出版社紫藤屋。
    劉宗寅(2001)。著名化學家和他的一個重大發現。凡異出版。
    張 中(1998)。呻吟中誕生了希望—環境化學的故事。凡異出版。
    張 中(1998)。紛亂中探出了規律—元素化學的故事。凡異出版。
    許良榮、李田英 (1995)。科學史在科學教學的角色與功能。科學教育月刊,第179 期,15-27。
    許良榮(2000)。科學史輔助教材--「地球的形狀與運動」之發展研究。1999 科學史、哲與科學教育學術研討暨研習會論文彙編,186-224。
    傅麗玉 (1999)。國小自然科學教科書中科學史材料之呈現:以七個地區的國小自然科學教科書為例。中央研究院科學史委員會第五屆科學史研討會論文發表。
    陳英娥 (1992)。電腦輔助教學在國中數學科學習成效之研究。國立高雄師範大學數學教育研究所碩士論文。
    鄭秀如 (1997)。科學史對科學知識本質觀及學習成就之影響。高雄師範大學碩士論文。
    莊蕙元 (2002)。科學史融入自然與生活科技領域教學以提昇學生對科學的態度之研究。國立屏東師範學院科學教育研究所碩士論文。
    陳淑媛 (1997)。融入科學史於高中基礎理化教學之行動研究。高雄師範大學科學教育研究所碩士論文。
    傅麗玉 (1996)。科學史與台灣中等科學教育之整合—問題與建議。中等教育輔導委員會之專書:化學教育面面觀。台北:台灣師範大學中等教育輔導委員會,165-193。
    魏明通 (1990)。我國教育目標、現況及問題與探討。科學教育月刊,126期,2-8。
    金佳龍(1997)。國中物理教師實驗室教學能力評量工具之發展研究。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文。
    范麗玉(1999)。國中物理建構式教學策略之行動研究。國立高雄師範大學物理學系碩士論文。
    徐毅穎(2002)。國中生活科技教師對九年一貫課程關注之研究。國立高雄師範大學工業科技教育學系碩士論文。
    黃寶鈿(1981)。探討式國中化學教學方法之一:示範實驗。科學教育雙月刊,40,24-28。
    許榮富、趙金祁(1987)。科學實驗教學目標之確認之客觀性評量分析研究。國科會報告,編號:NSC76-0111-S003-24。
    陳瑞津(2004)。探討國小中年級以學童為中心動手操作科學活動之成效分析研究。臺北市立師範學院科學教育研究所碩士論文。
    黃惠娥(2004)。科學史教學對國小五年級學生之科學本質、科學態度及科學興趣之影響。國立臺中師範學院自然科學教育學系碩士論文。
    喬莉莉(2004)。科學史融入教學對國小學童科學本質、科學態度和對科學的態度之影響。臺北市立師範學院科學教育研究所碩士論文。
    劉廣定(1997)。科學史與科學教學。科學教育月刊,203,16-20。
    鄭子善(2000)。科學故事課程設計之行動研究-以燃燒現象發展史為例。國立花蓮師範學院國小科學教育研究所碩士論文。
    魏明通(1997)。科學教育。台北市:五南。
    蕭次融、羅芳晁、房漢彬、施建輝(1999)。動手玩科學。台北市:遠哲科學教育基金會。
    楊文金、許榮富(1987)。物理教育中實驗的角色。科學月刊,18卷,第2期,103-105。
    蘇懿生(1994)。高雄市高中實驗室氣氛與學生對科學的態度之關係研究。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文。
    徐錦美(2006)。實施科學故事課對學生「對科學的態度」的影響。國立高雄師範大學物理學系碩士論文。
    楊燕玉(2001)。科學故事課程對國小五年級學童科學本質觀與對科學的態度影響之個案研究。國立花蓮師範學院國民教育研究所碩士論文。
    董秋紅(2005)。科學史融入教學對國小五年級學童科學本質觀、科學態度與科學成就之影響。國立臺北師範學院自然科學教育研究所碩士論文。
    賴羿蓉(1996)。從相異哲學觀建構之科學史剖析教師科學探究模式與教材抉擇。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文。
    賴淑婷(2007)。科學史融入教學對學生科學學習成效影響之統合分析。中原大學教育研究所碩士論文。
    趙匡華(1992)。化學通史。凡異出版社。

    二、外文部分
    Brush, S. G. (1969). The role of history in the teaching of Physics. The Physics Teacher,May,271-280.
    Brush, S. G. (1989). History of science and science education. Interchange, 20(2), 60-70.
    Brush, S. G. (1992). A Let to the Editor of Science and Education . Teaching the History,1(4),331-332.
    Brown, J. S., Collins, A., & Duguid, P. (1989). Situated cognition and the culture of learning. Education Resercher,18(1),32-42.
    Bybee, R., Powell, J., Ellis, J., Parisi, L., & Singleton, L. (1991). Teaching history and the nature of science in science courses. Science Education, 75(1),143-156.
    Conant, J. B. (1951). Science and common sense, Yale University Press, New Haven.
    Dybowski, C. (2001). A course in the history of physical chemistry with an emphasison writing. Journal of Chemical Education, 78(12), 1623-1625.
    Duschl, R. (1985). Science education and philosophy of science:Twenty-five years of mutually exclusive development. School Science and Mathematics,85(7),541-555.
    Hottecke, D. (2000). How and what can we learn from replicating historical experiments? A case study. Science and Education, 9(4), 343-362.
    Kauffman, G. B. (1987). History in the chemistry curriculum. Interchange, 20, 81- 94.
    Lin, H. S., & Chen, C.C. (2002). Promoting preservice chemistry teachers’ understanding about the nature of science through history. Journal of Research in Science Teaching, 39(9), 773-792.
    Lochhead, J., & Dufresne. R. (1989). Helping students understand difficult science concepts through the use of dialogues with history. In D. E. Herget(Ed.), The history and philosophy of science in science teaching(221-229).Tallahassee: Florida State University.
    Lin, H. S., Hung, J. Y., & Hung, S. C.(2002). Using the history of science to promote students’problem-solving ability, International Journal of Science Education, Vol. 24 Issue 5, 453–464
    Mitman, A. L. (1987). Instruction addressing the components of scientific literacy and its relation to student outcomes. American EducationResearch Journal, 24, 611-633.
    Mach, R. (1960). The science of mechanics. Open Coure Publishing Company.La Salle,IL.
    Matthews, M. R. (1989). A role for history and philosophy in science teaching. Interchange:20(2),3-15.
    Matthews, M. R. (1994). Science teaching: The role of History and Philosophy of Science. N. Y. :Routledge.
    Matthews, M.R.(1999). Historical Aspects in Physics Teaching:Using Galileo’s Work in a New Swiss Project. Science & Education Volume 8 NO.2
    Oldroyd, D. R. (1977). Teaching the History of Chemistry in New South Wales Secondary Schools. The Australia Science Teachers Journal, 23(2),9-22.
    Oldroyd, D. R. (1977) . Teaching the history of chemist r y in New South Wales secondary schools. The Australian Science Teacher Journal, 23(2) ,9-22.
    Schecker, H. P. (1992). The paradigmatic change in mechanics:Implication of historical processes for physics education. Science and Education:1(1),71-76.
    Solomon, J., Duveen, I., Scot, L., & McCarthy, S. (1992). Teaching about the nature of science through history:Action research in the classroom. Journal of Research in Science Teaching:29(4),409-421.
    Solomon, J., Duveen, J., Scot, L.,& McCarthy, S. (1992). Teaching About The Nature of Science Through History:Action Research in The Classroom. Journal of Research in Science Teaching,29(4), 409-421.
    Wandersee, J. H. (1986). Can the history of science help science educators anticipate
    students' misconceptions? Journal of Research in Science Teaching, 23(17), 581-597.
    Wandersee, J. H. (1990). Historical vignettes for science classroom. Baton Rouge, LA:Department of Curriculum and Instruction, Louisiana State University.
    Wang, H. A., & Marsh, D. D. (2002). Science instruction with a humanistic twist: Teachers` perception and practice in using the history of science in their classrooms. Science & Education, 11(2), 169-189.

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