基於知識翻新理論的科學探究專題平台之開發與初步評估

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姓名

陳虹如(Hung-Ju Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

網路學習科技研究所

論文名稱

基於知識翻新理論的科學探究專題平台之開發與初步評估
(Development and Preliminary Evaluation of Knowledge Building Theory-based Online Platform for Supporting Scientific Inquiry Project-based Learning)

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摘要(中)

探究（inquiry）在科學教育中非常重要，融入探究教學與專題學習元素的科學探究專題屬於開放式探究，可以促使學生使用科學探究（scientific inquiry）的態度進行發掘問題、研究設計與探索、討論並產生結果，培養學生學習的自主性與問題解決的能力。為了幫助科學探究專題的進行，本研究之主要目的為開發「科學探究專題平台」，基於知識翻新理論與現場教師及數位學習教育研究者討論，並參考國內外相關系統進行系統的規劃與設計，提供學習鷹架（scaffolds）與輔助工具，幫助學生進行科學探究專題，並透過討論工具的想法圖像化呈現與學習歷程分析工具，讓學生便利地看出整體學習歷程，能夠進行反思同時調整自己的學習狀態。系統開發完成後，本研究採用「問卷調查法」（questionnaire survey）的方式，研究對象為32位教師蒐集問卷資料，評估教師對系統的整體知覺有用性、整體知覺易用性、整體使用意願以及系統提供之鷹架功能與輔助工具的知覺有用性，並收集教師建議與回饋。研究結果發現多數受測教師對於「科學探究專題平台」的整體知覺有用性、整體知覺易用性、整體使用意願以及系統提供之鷹架功能與輔助工具的知覺有用性都給予正面的回饋。最後根據本研究之結果，提出對系統的建議，做為未來研究與系統改善之參考。

摘要(英)

Scientific inquiry is a very important part of science education. In the process of scientific inquiry project-based learning, students need to combine their experiences to discover problems and come out with their ideas and theories. During the scientific inquiry project-based learning, students can improve their learning autonomy and problem-solving ability. To support students in scientific inquiry project-based learning, the “Online Science Project Learning Platform” (OSPLP) was developed in this study. The OSPLP provides several learning scaffolds and tools based Knowledge Building Theory. For example, through the graphical presentation of ideas in discussion tools and learning process analysis tools, students can easily see the overall learning process to reflect on them and adjust their learning status. After the platform was developed, a preliminary study was conducted. The participants were 32 Taiwanese teachers. Their perceived usefulness, perceived ease of use, and intention of use of the OSPLP were assessed. Also, their perceived usefulness of learning scaffolds and tools was evaluated. The participant teachers expressed positive feedback and had the intention to use the system in teaching students in scientific inquiry project-based learning. Based on the results of this study, some suggestions for the platform and future research were also discussed.

關鍵字(中)

★ 知識翻新理論
★ 科學探究
★ 專題導向學習

關鍵字(英)

★ knowledge building theory
★ scientific inquiry
★ project-based learning

論文目次

摘要 i
Abstract ii
致謝辭 iii
目錄 iv
表目錄 x
圖目錄 xii
第一章緒論 1
第一節研究背景與動機 1
第二節研究目的 3
一、開發基於知識翻新理論的「科學探究專題平台」 3
二、對已開發完成之基於知識翻新理論的「科學探究專題平台」進行初步評估 3
第三節研究問題 4
一、教師對於「科學探究專題平台」之科技接受度為何？ 4
二、教師對於「科學探究專題平台」之鷹架工具及輔助工具知覺有用性為何？ 4
三、不同背景變項的教師對於「科學探究專題平台」的感知是否有顯著差異？ 4
四、教師對於「科學探究專題平台」之系統建議與回饋為何？ 4
第四節名詞解釋 5
一、科學探究（Science Inquiry） 5
二、知識翻新（Knowledge Building） 5
三、開放式探究（Open Inquiry） 5
四、專題導向學習（Project-Based Learning） 5
第五節研究限制 6
第二章文獻探討 7
第一節探究與科學專題學習 7
一、科學探究 7
二、科學探究專題導向學習 9
三、資訊科技與鷹架工具輔助科學探究專題學習 10
四、小結 12
第二節知識翻新理論 13
一、知識翻新理論 13
二、小結 16
第三節相關系統分析與比較 17
一、相關系統介紹 17
二、相關系統分析與比較 20
三、小結 22
第四節總結 23
第三章系統設計與實作 24
第一節系統開發方式 24
一、系統開發人員架構圖 24
二、系統開發流程 25
第二節系統設計與規劃 28
一、系統設計特色 28
二、探究活動流程 29
三、系統使用案例 30
四、系統流程規劃 36
五、系統鷹架與工具設計 39
第三節系統架構與功能模組 42
一、系統架構 42
二、系統功能模組 42
第四節系統配置 46
一、硬體設備 46
二、軟體建置 46
三、使用環境建議 46
第五節系統介面與功能畫面 48
一、登入註冊介面設計 49
二、小組管理區介面設計 50
三、專題寫作區介面設計 52
四、專題輔助工具介面設計 63
第四章研究方法 70
第一節研究對象 70
一、教師基本資料 70
二、教師之科學專題教學經驗 72
三、教師之網路輔助教學相關經驗 73
第二節研究流程 74
一、研究準備階段 75
二、研究建置階段 75
三、施測及評估階段 75
四、結果分析階段 75
第三節系統評估流程 76
一、系統平台介紹 76
二、系統平台操作 76
三、系統問卷施測與建議回饋 76
第四節研究工具 77
一、教師對於「科學探究專題平台」之科技接受度量表 77
二、教師對於「科學探究專題平台」之鷹架功能及輔助工具知覺有用性量表 78
三、教師對於「科學探究專題平台」之其他回饋問卷 79
第五節資料收集與分析 80
一、資料收集 80
二、資料分析 80
第五章研究結果與討論 81
第一節教師對於「科學探究專題平台」之科技接受度 81
一、教師對於「科學探究專題平台」之整體知覺有用性 81
二、教師對於「科學探究專題平台」之整體知覺易用性 83
三、教師對於「科學探究專題平台」之整體使用意願 84
四、小結 84
第二節教師對於「科學探究專題平台」之鷹架工具及輔助工具知覺有用性 85
一、教師對於「科學探究專題平台」中概念鷹架之知覺有用性 85
二、教師對於「科學探究專題平台」中程序鷹架之知覺有用性 86
三、教師對於「科學探究專題平台」中合作及互動工具之知覺有用性 86
四、教師對於「科學探究專題平台」中知識翻新討論工具之知覺有用性 87
五、教師對於「科學探究專題平台」中後設認知鷹架之知覺有用性 88
六、小結 89
第三節不同背景變項的教師對於「科學探究專題平台」的感知差異 90
一、不同性別的教師對於「科學探究專題平台」的感知差異 90
二、不同學歷背景的教師對於「科學探究專題平台」的感知差異 91
三、不同教學年資的教師對於「科學探究專題平台」的感知差異 92
四、不同專業背景的教師對於「科學探究專題平台」的感知差異 93
五、不同科學專題教學經驗的教師對於「科學探究專題平台」的感知差異 94
六、不同的網路教學經驗的教師對於「科學探究專題平台」的感知差異 95
七、小結 96
第四節教師對於「科學探究專題平台」之系統建議與回饋 97
一、功能建議 97
二、操作建議 97
三、未來使用意願與原因 98
第六章結論與建議 99
第一節研究結論 99
一、對參與本研究教師的觀點，覺得「科學探究專題平台」協助科學探究專題的學習是有用的 99
二、對參與本研究教師的觀點，覺得「科學探究專題平台」是容易上手與使用的 99
三、對參與本研究教師的觀點，教師普遍願意使用「科學探究專題平台」指導學生進行科學探究專題 99
四、對參與本研究教師的觀點，覺得「科學探究專題平台」提供的鷹架與工具對於學生是有用的 100
五、不同背景變項的教師，對於「科學探究專題平台」沒有顯著感知差異 100
第二節研究建議 101
一、系統改善建議 101
二、未來研究建議 102
參考文獻 103
附錄 106
附錄一教師背景問卷 106
附錄二教師對於「科學探究專題系統」之科技接受度問卷 108
附錄三「科學探究專題系統」之鷹架功能及輔助工具知覺有用性問卷 110
附錄四其他回饋問卷 115

參考文獻

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指導教授

吳穎沺(Ying-Tien Wu)

審核日期

2020-7-24

推文