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研究生： 李景智
Lee-Jing-Tze
論文名稱： 利用試算表平衡化學反應式的教學研究－由資訊融入教學探討多元智慧－
A Teaching Study on “Balance A Chemical Equation With Spreadsheet” －Exploration of Multiple Intelligences by Information Technology Intergrated in Teaching－
指導教授： 方泰山
Fang, Tai-Shan
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 化學系
Department of Chemistry
論文出版年： 2002
畢業學年度： 91
語文別： 中文
論文頁數： 100
中文關鍵詞： 化學教學 、S－P表 、多元智慧 、試算表 、自由反應評分 、平衡化學反應式
英文關鍵詞： Chemistry Teaching, S-P chart, Multiple Intelligences, Spreadsheet, Free-Response Item, Balance a Chemical Equation
論文種類： 學術論文
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    • 本論文旨在如何運用試算表來平衡化學反應式，提供學生另外一種學習的方法，尤其是對學業成就較低的學生提供更多的幫助，達到因材施教的理想。透過本研究的試算表教學，可以做到資訊融入的教學，也可進行數學和自然與生活科技領域之間的統整課程之訓練。
    根據物質發生化學反應前後，原子的種類、原子的個數不變，我們用聯立方程組型式來表示。透過試算表的運算，對於國中、高中、大學中所遇到的化學反應式平衡問題，都可以解決。
    實驗組學生30人，經教學過程及進行測驗後，部份學生因缺席、或資料不足，予以刪除，全程參與人數共28人。參照組為五個班級的學生，共177人，沒有接受試算表教學。經過試算表處理後的S－P分析表，可以清楚地看出圖表所提供的訊息。發現以試算表教學的過程中，低學業成就學生的學習動機、意願增強。從學生的學習歷程檔案中也發現學生的迷失概念，教師可以透過畫面操作指導學生，糾正迷失概念。
    最後以自由反應試題診斷分析，可知學生的語文智慧、邏輯數學智慧可能不是很好，但肢體動覺智慧經教師提供適當教材予以啟發，因此上機測驗的學習成就有進步，也就是透過學生肢體動覺智慧的學習，來使學生的語文智慧、邏輯數學智慧也能夠進步。

    A teaching strategy was studied by using of spreadsheet in balancing a chemical equation coefficient. It offers students alternative helpful learning method, especially for low academic achievement students. One can achieve information technology integrated in teaching and train integration curriculum between mathematics and science－technology as well.
    Based on the conservation of mass, charge, the kind of atoms, the number of atoms before and after of a reaction, one could solve the coefficient in a chemical equation by a set of math equation with spreadsheet in junior high, senior high school and even university level, teaching.
    From analyzing the result of students’ manipulation with student－problem （so called s-p）chart with spreadsheet, we learned that the low academic students’ solving problem abilities improved greatly in balance a chemical equation, and the students like studying more and more. Teacher could also find the miss-conception of students from students’ studying portfolio, and then he could advise students directly from computer screen.
    We also analyze students’ studying portfolio with quantized free－response item test. The low academic students’ intelligences may not be all developed well, but we can develop multiple intelligences partly for this kind of students. From spreadsheet teaching, it also shows that one could develop students’ linguistic intelligence and logical－mathematical intelligence through bodily－kinesthetic intelligence.

    目 錄 I 圖目錄 IV 表目錄 VI 中文摘要 VII 英文摘要 VIII 第一章 緒論 1 一、研究源起： 1 二、研究目的： 3 三、研究限制： 3 笫二章 文獻探討與研究假設 5 一、後現代知識論 5 （一）何謂『後現代』 5 （二）後現代知識論與九年一貫課程的關係 7 二、多元智慧和與腦相容學習理論 8 （一）多元智慧 8 （二）與腦相容學習理論 10 三、研究課程的設計與評量 13 （一）課程統整 13 （二）資訊融入教學 14 （三）多元評量 18 （四）S-P表（student-problem chart or student-problem score table） 20 （五）自由反應試題（Free－Response Item Test） 22 四、有關的化學常識 23 五、試算表解聯立方程組的方法 34 （一）如何利用試算表處理矩陣 34 （二）試算表的應用 35 第三章 方法與步驟 38 一、研究樣本 38 二、研究工具 38 三、研究設計 38 （一）研究步驟 39 （二）實驗教材 40 第四章 結果與討論 42 一、如何利用試算表平衡化學反應式 42 （一）平衡化學反應式：H2O→H2＋O2 42 （二）平衡化學反應式：CaCl2＋Na2CO3→CaCO3＋NaCl 44 （三）平衡化學反應式：NaOH＋H2SO4→Na2SO4＋H2O 45 （四）平衡化學反應式：Cu＋H2SO4→H2O＋CuSO4＋SO2 46 （五）平衡化學反應式：Cu2＋＋e－→Cu 47 （六）平衡化學反應式：CrO42－＋H＋→Cr2O72－＋H2O 48 （七）平衡化學反應式： 49 【Cr（N2H4CO）6】4【Cr（CN）6】3＋KMnO4＋H2SO4→K2Cr2O7＋MnSO4＋CO2＋KNO3＋K2S04＋H2O 49 （八）平衡化學反應式：ClO3－＋As2S3→H2AsO4－＋SO42－＋Cl－＋H2O＋H＋ 51 （九）操作試算表求化學反應式之心得 53 二、利用試算表處理S－P分析表 53 （一）試算表處理S－P分析表的步驟 53 （二）、利用S－P表來呈現前、後測結果 58 三、數據統計與分析 60 （一）前測成果分析 60 （二）實驗組前、後測與上機測驗之分析 62 （三）自由反應試題分析 63 四、綜合討論 67 （一）活動過程分析 67 （二）學生歷程檔案的分析 68 （三）其他 71 第五章 結論與建議 74 一、結論 74 二、建議 75 第六章 參考資料 76 附 錄 80 附錄一：前測試題 80 附錄二：後測試題 82 附錄三：課程規劃表 83 附錄五：自由反應試題登錄表 89 圖目錄 圖2－1 人腦的區分與功能 11 圖2－2 神經細胞的構造 11 圖2－3 課程統整架構圖 14 圖2－4 普利斯特利製氧實驗圖……………………………………25 圖2－5 試算表操作圖 36 圖2－6 試算表操作圖 36 圖2－7 試算表操作圖 36 圖3－1 研究流程 40 圖4－1 試算表操作圖 43 圖4－2 試算表操作圖 43 圖4－3 試算表操作圖 43 圖4－4 試算表操作圖 44 圖4－5 試算表操作圖 44 圖4－6 試算表操作圖 45 圖4－7 試算表操作圖 45 圖4－8 試算表操作圖 46 圖4－9 試算表操作圖 46 圖4－10 試算表操作圖 47 圖4－11 試算表操作圖 47 圖4－12 試算表操作圖 48 圖4－13 試算表操作圖 48 圖4－14 試算表操作圖 49 圖4－15 試算表操作圖 49 圖4－16 試算表操作圖 50 圖4－17 試算表操作圖 50 圖4－18 試算表操作圖 51 圖4－19 試算表操作圖 51 圖4－20 試算表操作圖 52 圖4－21 試算表操作圖 52 圖4－22 S－P分析圖表 57 圖4－23 實驗組班級與對照組班級的S曲線比較圖 58 圖4－24 實驗組學生在前測與後測結果的S－P比較分析表 59 圖4－25 班級與試題答對率之比較圖 61 圖4－26 各班級與全校平均答對率之比較圖 62 圖4－27 實驗組前、後測，上機測驗及全校前測答對率之比較圖 63 圖4－28 難度指數比較圖 66 圖4－29 試算表操作圖 72 表目錄 表2－1 多元智慧的種類 8 表2－2 左右腦學習型態者的特徵 12 表2－3 資訊教育融入自然與生活科技領域表 15 表2－4 教學歷程中可運用的教學評量方法 19 表2－5 試題反應表 21 表2－6 自由反應試題評分碼的意義 22 表2－7 科學定律發展簡表 24 表3－1 實驗設計模式 39 表4－1 304班試題反應表 55 表4－2 304班S－P表 56 表4－3 班級與試題答對率一覽表 60 表4－4 實驗組前、後測，上機測驗及全校前測答對率之比較表 62 表4－5 前、後測，上機測驗第一題的試題反應分析表 64 表4－6 前、後測，上機測驗第二題的試題反應分析表 64 表4－7 前、後測，上機測驗第三題的試題反應分析表 65 表4－8 前、後測，上機測驗第四題的試題反應分析表 65 表4－9 前、後測，上機測驗第五題的試題反應分析表 66 表4－10 學生數學聯立方程式操作結果與可能操作情況 68 表4－11 H2O→ H2＋ O2的試算表操作結果與可能操作情況 69

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