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研究生： 王士文
Shin-Wen Wang
論文名稱： 探究不同電腦模擬使用情境對概念學習的影響：以七年級遺傳單元為例
指導教授： 吳心楷
Wu, Hsin-Kai
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 科學教育研究所
Graduate Institute of Science Education
論文出版年： 2009
畢業學年度： 97
語文別： 中文
論文頁數： 147
中文關鍵詞： 教學取向 、電腦模擬軟體 、另有概念
英文關鍵詞： teaching approach, computer simulation software, alternative conception
論文種類： 學術論文
相關次數： 點閱：217  下載：37 
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    • 本研究針對在國中七年級自然與生活科技課程中「遺傳」的學習單元，分別探討不同教學取向中不同學習成就學生，進行電腦模擬軟體的學習，對概念學習過程、感受程度和對話量的差異。本研究對象共145人，分兩組教學，「教師展示教學」組72人，「學生自控操作學習」組73人，在電腦教室中兩人一組使用一台電腦。研究工具包括：遺傳學成就測驗、遺傳概念二階式診斷測驗、資訊融入教學感受問卷和電腦側錄等工具。
    根據雙因子變異數分析（三次測驗 × 教學取向）的結果發現，兩組（展示組和操作組）學生在後測和延宕後測的組內表現都有進步，且達到顯著差異，但是組間比較沒有顯著差異，顯示兩種教學取向皆可使學生達到學習效益。進一步分析概念類型發現，操作組的教學取向對學生學習遺傳概念幫助較大。在後測和延宕後測中，兩組（展示組和操作組）的高成就和中成就學生都有顯著進步，展示組的低成就學生在延宕後測分數表現比後測退步，顯示展示組教學取向對低成就學生的記憶保留幫助較少。
    兩組學生對資訊融入教學的感受都持有正向看法，根據雙因子變異數分析（感受程度 × 教學取向），發現兩者在學生成就表現間沒有交互作用，顯示正向的感受不一定讓學生對概念的理解較有幫助。在學生對話表現上發現，操作組比展示組專心於探究學習單上的問題，有助於概念改變；展示組的低成就學生課外話題較多，影響學習的效益。

    This research focuses on the “Genetics” lesson unit of a Nature Science course in the 7th grade of the junior high school level. The student achievements in different groups with different teaching approaches are measured in the same computer simulation software comparing the differences in concept development, attitude, and dialogue analysis. There are 145 objects divided into two groups of different teaching approaches. The group with teacher demonstration has 72 students while the group with self- navigation has 73 students. A team of two students uses a computer in the computer classroom. The research tools are: A genetics achievement test, a two-tier genetics concept diagnostic test, a survey of information-integrated reaction in attitude toward teaching, and computerized recording of navigations and actions taken by the objects, etc.
    The results of two-coefficient variance analysis (test and teaching approach) indicate that the two groups, i.e., the teacher-demonstration group and the self-navigation group, progress well and achieve with significance difference in post test and retention test within the group. However, there is no significant difference between the two groups. This shows that the two teaching approaches enable the students to learn genetics to achieve their potential. However, in further analysis of the concept categories, the approach of self-navigation helps students more in learning genetics concepts. In the post test and retention test, the high-achieving and middle-achieving students in both groups appear to have made significant progress. The low-achieving students in the teacher-demonstration group have lower scores in the retention test than in the post test. This shows that the teacher-demonstration approach does not help the low-achieving students as much in memory retention.
    Both groups have positive attitude toward the teaching with information integration. The results of two-coefficient variance analysis (degree of reaction in attitude and teaching approach) indicate that there are no interactions between the two coefficients in terms of student achievements and thus show that positive reactions in attitude do not necessarily translate into understanding of concepts. In terms of the behaviors in student dialogue, it has been found that the students in the self-navigation group pay more attention to probing of the questions that are in the lesson plan and hence are better off in changing their genetics concepts. Low-achieving students in the teacher-demonstration group tend to deviate outside the lesson plan in their discussion dialogue, thus have their performance affected.

    目錄 第壹章 緒論..................................................................................................................1 第一節 研究動機與重要性..................................................................................1 第二節 研究目的與研究問題..............................................................................3 第三節 名詞解釋..................................................................................................3 第四節 研究範圍與限制......................................................................................5 第貳章 文獻探討..........................................................................................................6 第一節 國中遺傳概念的探討..............................................................................6 第二節 遺傳學的另有概念與教學建議............................................................10 第三節 電腦模擬軟體........................................................................................21 第四節 教學取向................................................................................................29 第參章 研究方法........................................................................................................35 第一節 研究流程................................................................................................35 第二節 研究對象................................................................................................37 第三節 研究課程設計........................................................................................39 第四節 資料的收集與分析................................................................................49 第肆章 研究結果....................................................................................................... 58 第一節 遺傳成就測驗之表現............................................................................58 第二節 二階式概念診斷測驗之表現................................................................73 第三節 資訊融入教學感受問卷之表現............................................................91 第四節 小組對話分析......................................................................................100 第伍章 結論與建議..................................................................................................110 第一節 結論......................................................................................................110 第二節 討論......................................................................................................114 第三節 建議......................................................................................................117 參考文獻....................................................................................................................120 一、中文部分......................................................................................................120 二、西文部份......................................................................................................122 附錄一 教案與教學流程設計..................................................................................125 附錄二 遺傳學成就測驗..........................................................................................137 附錄三 遺傳成就測驗試題的項目分析..................................................................141 附錄四 遺傳概念二階式診斷測驗授權書..............................................................142 附錄五 小恐龍電腦模擬軟體使用感受問卷..........................................................143 附錄六 二階式診斷測驗的概念分類......................................................................145 附錄七 遺傳成就測驗分題的前後測差異檢定......................................................147 圖次 圖3-1-1 研究流程圖...................................................................................................36 圖3-3-1 性狀與染色體間的關係...............................................................................42 圖3-3-2 探索的題型一...............................................................................................44 圖3-3-3 父親龍和母親龍的性狀表現.......................................................................44 圖3-3-4 親代細胞內的遺傳因子型式.......................................................................45 圖3-3-5 母親龍產生的生殖細胞...............................................................................45 圖3-3-6 探索的題型二...............................................................................................46 圖3-3-7 概念（名詞）引入的題型...............................................................................46 圖3-3-8 概念應用的題型...........................................................................................47 圖3-4-1 遺傳概念二階式診斷試題B2......................................................................51 圖3-4-2 側錄軟體Camtasia.......................................................................................52 圖4-1-1 展示組學生在前、後測和延宕後測的各題答對率.....................................61 圖4-1-2 操作組學生在前、後測和延宕後測的各題答對率.....................................65 圖4-1-3 兩組在後測和延宕後測答對率差值百分比...............................................69 圖4-1-4a 展示組的高中低成就學生進步分數.........................................................71 圖4-1-4b 操作組的高中低成就學生進步分數.........................................................71 圖4-2-1 二階式診斷測驗前測各題答對率...............................................................75 圖4-3-1 學生70337的建議........................................................................................93 圖4-3-2 學生70908的建議........................................................................................95 圖4-3-3 學生對電腦模擬軟體的看法.......................................................................96 圖4-3-4 學生70302的建議........................................................................................97 圖4-3-5 學生70307和70834的建議.........................................................................97 圖4-3-6 學生70325的建議........................................................................................98 圖4-3-7 學生70323的建議........................................................................................98 圖4-3-8 學生對電腦模擬軟體的看法.......................................................................99 圖4-3-9 學生70432的建議..................................................................................... 100 圖4-3-10 學生70413的建議................................................................................... 100 圖4-4-1 兩組學生在活動類型的差異.....................................................................101 圖4-4-2 兩組學生在互動型式的差異.....................................................................103 圖4-4-3 兩組學生在對話內容的差異.....................................................................104 圖4-4-4 展示組小組間活動類型.............................................................................106 圖4-4-5 展示組小組間互動型式.............................................................................107 圖4-4-6 操作組小組間活動類型.............................................................................108 圖4-4-7 操作組小組間互動型式.............................................................................109 表次 表2-2-1 遺傳主概念、次概念、命題陳述和另有概念的統整...................................18 表2-4-1 兩種教學取向的比較...................................................................................31 表3-2-1 各班被觀察學生的分組與生物科成就表現...............................................38 表3-3-1 每堂課的教學內容和概念範圍...................................................................40 表3-3-2 操作組第二節課教案...................................................................................43 表3-3-3 展示組第二節課教案...................................................................................48 表3-4-1 兩份測驗的雙向細目表...............................................................................50 表3-4-2 分析概念類型的編碼表...............................................................................53 表3-4-3 分析學生活動的編碼表...............................................................................55 表3-4-4 研究問題與資料分析方法...........................................................................57 表4-1-1 教學取向和成就測驗的雙因子混合設計變異數分析...............................59 表4-1-2 單純主要效果檢定結果的變異數分析摘要表...........................................59 表4-1-3 兩組在有顯著差異的題號...........................................................................62 表4-1-4 展示組後測無顯著進步試題的概念分類...................................................63 表4-1-5 操作組後測無顯著進步試題的概念分類...................................................66 表4-1-6 操作組延宕後測顯著進步試題的概念分類...............................................67 表4-1-7 高中低成就學生在前測、後測和延宕後測平均分數.................................71 表4-1-8 進步分數在學習成就與教學取向的分析結果...........................................72 表4-1-9 低中高成就組的事後比較...........................................................................72 表4-2-1 教學取向和二階式測驗的雙因子混合設計變異數分析...........................73 表4-2-2 單純主要效果檢定結果的變異數分析摘要表...........................................74 表4-2-3 B7的學生概念分類次數表........................................................................81 表4-2-4 B8的學生概念分類次數表........................................................................81 表4-2-5 B10的學生概念分類次數表......................................................................82 表4-2-6 B16的學生概念分類次數表......................................................................82 表4-2-7 B17的學生概念分類次數表......................................................................83 表4-2-8 B1的學生概念分類次數表........................................................................83 表4-2-9 B2的學生概念分類次數表........................................................................84 表4-2-10 B3的學生概念分類次數表......................................................................84 表4-2-11 B4的學生概念分類次數表......................................................................85 表4-2-12 B9的學生概念分類次數表......................................................................85 表4-2-13 B6的學生概念分類次數表......................................................................86 表4-2-14 B11的學生概念分類次數表....................................................................86 表4-2-15 B5的學生概念分類次數表......................................................................87 表4-2-16 B13的學生概念分類次數表....................................................................88 表4-2-17 B15的學生概念分類次數表....................................................................88 表4-2-18 B12的學生概念分類次數表....................................................................89 表4-2-19 B14的學生概念分類次數表....................................................................89 表4-2-20 展示組和操作組在後測及延宕後測退步的題號.....................................90 表4-3-1 兩組間感受問卷的差異...............................................................................91 表4-3-2 兩組間的平均值差異...................................................................................92 表4-3-3 展示組不同成就間有顯著差異的題型.......................................................92 表4-3-4 操作組不同成就間有顯著差異的題型.......................................................95 表4-3-5 感受分組與教學取向間的分析...................................................................96 表4-4-1 兩組學生在活動類型的差異.....................................................................101 表4-4-2 兩組學生在互動型式類型的差異.............................................................103 表4-4-3 兩組學生在對話內容的差異.....................................................................104

    一、中文部份：
    王文科（1995）。教育概論。台北市：五南
    王月秋（2003）。網頁輔助教學對國二學生在"光的折射"課程學習成效之研究。國立高雄師範大學物理學系碩士論文，未出版，高雄市。
    王貞惠（2002）。改善學生遺傳概念學習之研究應用「巨觀」-「微觀」-「符號表徵」導向之概念改變教學模式。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文，未出版，高雄市。
    史家瑩（主編）（2009）。國民中學自然與生活科技第二冊。台南市：翰林。
    李秀貞（2002）。電腦媒體教學與自我效能對國中理化學習成就之相關研究。國立臺灣師範大學化學研究所碩士論文，未出版，台北市。
    李隆盛（1995）。國中工藝、生活科技教學策略之研究。行政院國家科學委員會專題硏究計畫成果報告。台北市：國立台灣師範大學工教系。
    李鴻亮（2000）。數位媒體與教材教法的結合（下）。教學科技與媒體，51，27-29。
    何秋萱（2004）Flash融入五階段概念改變教學策略對國中生遺傳概念改變的影響。國立彰化師範大學生物學系碩士論文，未出版，彰化市。
    沈中偉（2005）。科技與學習－理論與實務。台北：心理。
    佘曉清（1997）。二十一世紀的科學教育－科技如何豐富科學教育。教學科技與媒體，33，12-19。
    林余思（2002）：國中學生在資訊科技融入生物科學習中後設認知的表現。國立臺灣師範大學生物學系碩士論文，未出版，台北巿。
    林合彥（2004）。具有教學支援的網路化模擬學習環境。國立台灣師範大學資訊教育所碩士論文，未出版，台北市。
    林秀玉、涂志銘、林祖強、鄭湧涇（2006）。國一學生遺傳概念學習成效與屬性之探討。載於國立台灣師範大學科學教育研究所舉辦之「中華民國第22 屆科學教育學術研討會」論文集（頁508-514），台北市。
    林秀美（1996）。電腦模擬：一個具有潛力的學習環境。視聽教育雙月刊，38（3），16-25。
    林建志（2008）。運用不同教學策略於不同回饋之實驗模擬對國中學生實驗技能與實驗態度的影響。國立台灣師範大學資訊教育學系碩士論文，未出版，台北市。
    邱美子（2002）。國中電化學電腦動畫輔助教學之學習成效研究。國立台灣師範大學化學研究所碩士論文，未出版，台北市。
    邱俊宏（2004）。多媒體電腦輔助教學對國小學童學習線對稱圖形成效之研究。屏東師範學院數理教育研究所碩士論文，未出版，屏東市。
    范光仁（2003）。虛擬化實驗室對國中生理化知識之有效學習。國立交通大學網路學習學程碩士班碩士論文，未出版，新竹市。
    洪秀惠（2006）。資訊融入教學對國中學生自然科學習動機及學習成就影響之探討--以消化系統、恆定性單元為例。國立彰化師範大學生物學系碩士論文，未出版，彰化市。
    洪妤如（2005）。應用視覺化與操作之模擬軟體在電子學上的學習效果。國立台灣師範大學資訊教育學系碩士論文，未出版，台北市。
    洪榮昭（2001）。PBL教學策略。技術及職業教育雙月刊，61，10-12。
    高德義（2003）。國小學童以電腦模擬學習電路概念之學習成效分析研究。國立台北師範學院教育傳播與科技研究所碩士論文，未出版，台北市。
    徐正和（2002）。以模擬動畫作為高中物理科課後輔助學習之個案分析研究。國立高雄師範大學物理學系碩士論文，未出版，高雄市。
    郭重吉（主編）（2009）。國民中學自然與生活科技第二冊。台南市：南一書局。
    張春興（1996）。教育心理學。台北市：東華。
    張國恩（2002）從學習科技的發展看資訊融入教學的內涵。北縣教育，41，16-25。
    張霄亭（1995）。教學媒體與教學新科技。台北市：心理。
    張靜予、劉蕙、劉子韻、林元泰、陳潔民（執行編輯）（2009）。國民中學自然與生活科技第二冊。台北縣：康軒文教。
    莊雅茹（1996）。CAL軟體動畫介面設計。教學科技與媒體，28，13-18。
    陳玉玲（1999）。概念改變教學策略對地球運動概念之教學效果--以國小六年級學生為例。國立政治大學教育研究所博士論文，未出版，台北市。
    陳怡仁（2007）。應用數位化雙重情境學習課程探討多媒體呈現形式對國中生遺傳概念建構之影響。國立交通大學教育研究所碩士論文，未出版，新竹市。
    陳素貞（1998）。We made it—教學媒體在建構學習環境的應用。教學媒體，3（3），24-29。
    湯清二（1990）。迷思概念與科學教學改進研究（I）「以遺傳學為例」。彰化師範大學學報，1，367-397。
    黃台珠（1990）。中學生遺傳相關概念錯誤類型的探討。科學教育月刊，133，34-53。
    黃台珠（1993）。中學生遺傳學習的現況及問題。高雄師大學報，4，269-300。
    黃台珠、鄭世暖、林明輝、蘇懿生、張學文、趙大衛（1994）。國中生物遺傳教學的改進研究。高雄師大學報，5，113-135。
    黃竹坤（2001）。應用模擬動畫於國中理化輔助教學之研究。國立高雄師範大學物理系碩士論文，未出版，高雄市。
    黃美娟（2004）國一生透過實地種植與利用電腦模擬實驗對學習遺傳學之效益研究。國立台灣師範大學科學教育研究所碩士論文，未出版，台北市。
    黃淑敏（2001）。電腦網路學習對學生學習成效之後設分析。國立新竹師範學院國民教育研究所碩士論文，未出版，新竹市。
    黃雅鈴（2004）。探究九年級學生在電腦模擬的不同環境中，概念學習與投入行為之研究─以力與運動為例。國立臺灣師範大學科學教育研究所碩士論文，未出版，台北市。
    黃福坤（2003）。簡易動畫模擬設計製作環境：互動式的科學教學/學習工具。發表於第十一屆國際電腦輔助教學研討會（ICCAI2003），國立台灣師範大學資訊教育系。
    蕭建華（2004）。初探不同學習環境對高一學生地球科學學習成效之影響。台灣師範大學地球科學系碩士論文，台北市，未出版。
    葉艷靜（2003）。網路學習(e-Learning)環境對國中生學習生物之成效分析─以生物界分類：「植物界」與「動物界」分類單元為例。彰化師範大學生物學系碩士論文，未出版，彰化巿。
    楊坤原、張賴妙理（2004）。遺傳學迷思概念之文獻探討及其在教學上的啟示。科學教育學刊，12（3），365-398
    楊坤原、陳進利（1989）。中學生認知能力與遺傳學概念學習之相關研究。科學教育，1，61-57。
    楊坤原、鄭湧涇（1997）。高一學生遺傳學解題表現與解題策略之研究。科學教育學刊，5（4），529-555。
    楊美雪（1992）。電腦輔助學習之內涵與應用。教師天地，60，90-95。
    賴正山（1992）。電腦多媒體對國小學生學習自然科之成效研究。國立彰化師範大學科學教育研究所碩士論文，未出版，彰化市。
    閻中軍（2003）。應用網路資源於高中基礎地球科學教學之研究。國立高雄師範大學資訊教育研究所碩士論文，未出版，高雄市。
    謝明錦（2002）。利用學習網站探究國小五年級學童「光」的概念學習。國立台北師範學院數理教育研究所碩士論文，未出版，台北市。
    薛靜瑩（1998）：國小、國中學生的遺傳先前概念。國立台灣師範大學生物學系碩士論文，未出版，台北市。
    魏金財（1992）。電腦模擬實驗在中、小學遺傳概念學習上的運用。國際視聽教育學術研討會論文集，6，13-19。
    羅慶璋（2003）。國中網路虛擬物理實驗室。國立台灣師範大學資訊教育所碩士論文，未出版，台北市。

    二、西文部份：
    Alessi, S. M., & Trollip, S. R. (2001). Multimedia for learning: Methods and Development. Needham Heights, MA: Allyn & Bacon.
    Brown, C. R. (1990). Some misconceptions in meiosis shown by students responding to an advanced level practical examination question in biology. Journal of Biological Education , 24(3), 182-185.
    Cavallo, A. M. L. (1996). Meaningful learning, reasoning ability, and students’ understanding and problem solving of topics in genetics. Journal of Research in Science Teaching, 33(6), 625-656.
    Chang, C. Y. (2001). A problem-solving based computer-assisted tutorial for the earth sciences. Journal of Computer Assisted Learning, 17, 263-274.
    Chang, C. Y. (2003). Teaching earth sciences: Should we implement teacher-directed or student-controlled CAI in the secondary classroom? International Journal of Science Education, 25(4), 427-438.
    Chi, M. T. H., & Slotta, J. D. (1993). The ontological coherence of intuitive physics. Cognition and Instruction, 10(2 & 3), 249-260.
    Donovan, M. P. (1997). The vocabulary of biology and the problem of semantics. Journal of College Science Teaching, 26(6), 381-382.
    Gallagher, J. (1987). A summary of research in science education - 1985. Science Education, 71(3), 307-457.
    Gorsky, P., & Finegold, M. (1994). The role anomaly and cognitive dissonance in restructuring students' concepts of force. Instructional Science, 22, 75-90.
    Hackling, M. (1982). An examination of secondary students’ understanding of inheritance concepts. The Australian Science Teachers Journal, 28(1), 13-20.
    Hackling, M. W., & Treagust, D. (1984). Research data necessary for meaningful review of grade ten high school genetics curriculum. Journal of Research in Science Teaching, 21(2), 197-209.
    Hameed, H., Hackling, M. W., & Garnett, P. J. (1993). Facilitating conceptual change in chemical equilibrium using a CAI strategy. International Journal of Science Education, 15(2), 221-230.
    Jonassen, D. H. (2000). Computers as mindtools for schools: engaging critical thinking(2nd ed. ). Upper Saddle River, N.J.: Merrill.
    Lazarowitz, R., & Penso, S. (1992). High school students’ difficulties in learning biology concepts. Journal of Biological Education, 26(3), 215-223.
    Lewis, E. L., & Linn, M. C. (1994). Heat energy and temperature concepts of adolescents, adults, and experts: Implications for curricular improvements. Journal of Research in Science Teaching, 31(6), 657-677.
    Lewis, J., & Wood-Robinson, C. (2000). Genes, chromosome, cell division and inheritance- Do students see any relationship? International Journal of Science Education, 22(2), 177-195.
    Longden, B.(1982). Genetics-Are there inherent learning difficulties? Journal of Biological Education, 16(2), 135-140.
    Merrill, M. D., Tennyson, R. D., & Posey, L. O. (1992). Teaching concepts: An instructional design guide (2nd ed.). Englewood Cliffs, NJ: Educational Technology Publications.
    Pearson, J. T., & Hughes, W. J. (1988). Problems with the use of terminology in genetics education: A literature review and classification scheme. Journal of Biological Education, 22(3), 178-182.
    Radford, A., & Bird-Stewart, J. A. (1982). Teaching genetics in schools. Journal of Biological Education, 16(3), 177-180.
    Ramorogo, G., & Wood-Robinson, C. (1995). Batswana children’s understanding of biological inheritance. Journal of Biological Education, 29(1), 60-71.
    Reif, F. (1987). Instructional design, cognition and technology: Applications to the teaching of scientific concepts. Journal of Research in Science Teaching, 24(4), 309-324.
    Smith, M. U. (1991). Teaching cell division: student difficulties and teaching recommendations. Journal of College Science Teaching, 41(1), 28-33.
    Stewart, J. H. (1982). Difficulties experienced by high school students when learning basic Mendelian genetics. The American Biology Teacher, 44(2), 80-84, 89.
    Thomas, R. A., & Hooper, E. (1991). Simulations: An opportunity we are missing. Journal of Research on Computing in Education, 23(4), 497-513.
    Thomas, R., & Neilson, I. (1995). Harnessing simulations in the service of education: the Interact simulation environment. Computers & Education, 25, 21-29.
    White, B. (1984). Designing computer games to help physics students understand Newton's law of motion. Cognition and Instruction, 1(1), 69-108.
    Wu, H. K., & Huang, Y. L. (2007). Ninth grade student engagement in teacher-centered and student-centered technology-enhanced learning environments. Science Education, 91, 727-749.
    Zietsman, A. I., & Hewson, P. W. (1986). Effect of instruction using microcomputer simulations and conceptual change strategies on science learning. Journal of research in science teaching, 23(1), 27-39.

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