簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 童鈺能
論文名稱: 國家同步輻射研究中心設施虛擬實境教學設計
Instructional Design of Virtual RealityNational Synchrotron Radiation Research Center
指導教授: 林志明
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱:
論文出版年: 2008
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 138
中文關鍵詞: 同步輻射虛擬實境教學設計
外文關鍵詞: Synchrotron Radiation, Virtual Reality, Instructional Design
相關次數: 點閱:2下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 尖端科技的發展需要大量優秀的人才。無庸置疑的,財團法人國家同步輻射研究中心(National Synchrotron Radiation Research Center; NSRRC)(簡稱國家同步輻射研究中心)是居於目前尖端科技發展的龍頭地位;因此更需要大量優秀的人才投入於相關的研究工作。本研究欲將國家同步輻射研究中心設施、其基本概略理論與應用等概念,向下紮根傳達給九年一貫五、六、七年級的學生;為未來優秀人才的培育做準備工作。應用3D虛擬實境國家同步輻射研究中心設施模型為主體,設計一電腦輔助教學課程。以國小五年級與國中一年級各兩班學生為對象進行教學實驗研究。結果發現本研究之教學設計對九年一貫五與七年級的學生學習同步輻射相關概念有實質成效,受測學生的後測成績較前測進步達3.1分(總分的26%,p<.01)。學生的自然科成績會影響其對同步輻射相關概念的學習(p<.01);而性別與年齡則無顯著相關性。多數學生對此一課程是抱持正向態度,74%以上的同學喜歡本課程、覺得課程對其有幫助。本實驗之教學雖有助於受測學生瞭解同步輻射的相關概念;但這只是一個起步;在未來的推廣教學與虛擬實境模型設計上仍有很大的改善與進步空間。


    The development of advanced science and technology needs a large number of outstanding talents. Undoubtedly, the National Synchrotron Radiation Research Center (NSRRC) needs more outstanding talents to engage in research because of its leadership of the development of advanced science and technology. The purpose of this study was to introduce the relative concepts of NSRRC such as its equipment, basic skeleton theory of synchrotron radiation and its application to students of five, six and seven grade and as the preparation for the cultivation of outstanding talents of future. Applying the 3D Virtual Reality National Synchrotron Radiation Research Center model serves as the main media to design a computer assisted instruction course. Subjects were five and seven grade students. Two classes from each of the two grades were chosen to participate in the teaching experiment. The results indicated that the instructional design of this study was efficient to five and seven grade students to study relevant concepts of synchrotron radiation. The posttest achievement was higher than that of the pretest up to 3.1 points (26% of total points, p<.01). The natural science department's achievement of students will (p<.01) but gender and age will not influence students on their studying the relevant concepts of synchrotron radiation. Most students have positive attitude in this course. More than 74% of them like this course, thinking that it’s helpful. This instructional design was helpful to students in understanding the relevant concepts of synchrotron radiation, but it is just a beginning. These are much improvement in the future popularizing education and virtual reality model design.

    中文摘要................................................Ⅰ 英文摘要................................................Ⅱ 目次....................................................Ⅲ 表次 ...................................................Ⅴ 圖次....................................................Ⅵ 第一章 緒論 第一節 研究背景與動機..................................1 第二節 研究目的........................................4 第三節 待答問題........................................5 第四節 名詞解釋........................................6 第五節 研究範圍與限制..................................8 第二章 文獻探討 第一節 國家同步輻射研究中心............................9 第二節 同步輻射理論與應用.............................14 第三節 學習與認知理論.................................19 第四節 教學媒體.......................................31 第五節 教學設計理論...................................37 第三章 研究方法 第一節 研究設計與構...................................42 第二節 研究流程.......................................44 第三節 研究對象.......................................46 第四節 虛擬實境動畫與教學設計.........................48 第五節 研究工具.......................................58 第六節 資料分析與處理.................................69 第四章 結果與討論 第一節 國家同步輻射研究中心學習成就探討...............71 第二節 課後意見調查表分析.............................87 第三節 綜合討論.......................................95 第四節 教學省思.......................................98 第五章 結論與建議 第一節 結論..........................................103 第二節 建議..........................................106 第六章 未來工作 第一節 3D動畫設計....................................109 第二節 教學設計......................................110 第三節 合作支持......................................111 參考文獻 中文部分.............................................112 英文部分.............................................115 附錄一 國家同步輻射研究中心學習測驗試卷與課後意見表 專家效度審查說明函與專家意見....................116 附錄二 國家同步輻射研究中心簡介教案....................118 附錄三 國家同步輻射研究中心簡介學習成就測驗審查........123 附錄四 課後意見調查問卷專家效度審查....................133 附錄五 國家同步輻射研究中心學習測驗正式試卷............136 附錄六 國家同步輻射研究中心學習課後意見正式問卷........137 附錄七 各班學生自然科平均成績..........................138 表 次 表2-1-1 國際間中低能量第三代同步加速器光源設施科學 實驗成果比較表..................................11 表3-1-1 實驗設計........................................42 表3-3-1 受試學生人數男女分配表..........................47 表3-4-1 試卷預試信度分析................................65表3-4-2 試卷難易度與鑑別度分析..........................66 表3-4-3 意見調查表預試信度分析..........................68 表4-1 完成受試學生人數男女分配表........................70 表4-1-1 全體學生學習成就前、後測得分與人數比較表........ 71 表4-1-2 全體學生學習成就前、後測成績成對樣本t檢定........73 表4-1-3 不同年級學習成就進步程度獨立樣本t檢定..........75 表4-1-4 不同年級學生前、後測成績成對樣本t檢.............75 表4-1-5 不同性別對學習成就的影響獨立樣本t考驗..........76 表4-1-6 自然科成績與實驗學習成就Pearson相關係數........77 表4-1-7 學生前、後測成績比較.............................79 表4-1-8 各試題與概念前、後測答對與進步率比較.............81 表4-1-9 前、後測試題答對率成對樣本 檢定..................82 表4-2-1 課後意見調查表各組平均得分比較表................89 表4-2-2 性別與課後意見調查得分相關性....................90 表4-3-1 意見調查得分與學習成就Pearson相關係數..........95 圖 次 圖2-2-1 同步輻射光產生示意圖............................15 圖2-2-2 國家同步輻射研究中心加速器的主要結構............15 圖2-3-1 近側發展區ZPD示意圖............................22圖2-3-2 螺旋式課程......................................26 圖2-4-1 Dale的經驗金字塔與Bruner的學習概念..............31 圖2-5-1 學習環的三階段教學模式圖........................41 圖3-1-1 研究架構圖......................................43 圖3-2-1 研究流程圖......................................45 圖4-1-1 全體學生學習成就前測成績分佈圖..................72 圖4-1-2 全體學生學習成就後測成績分佈圖................. 72 圖4-1-3 學習成就測驗前、後測平均成績差異圖...............74 圖4-1-4 A組前測與自然科成績關係.........................77 圖4-1-5 A組後測與自然科成績關係.........................77 圖4-1-6 B組前測與自然科成績關係.........................77圖4-1-7 B組後測與自然科成績關係.........................77 圖4-1-8 各試題前、後測答對率比較.........................80 圖4-2-1 課後意課後意見調查表各題得分比較圖..............87 圖4-2-2 課後意見調查各組平均得分比較圖..................89 圖4-2-3 有玩過3D動畫遊戲經驗者比例圖...................90 圖4-2-4 對課程喜歡程度比例圖........................... 91 圖4-2-5 會想去嘗試使用真正同步輻射光者比例圖............92 圖4-2-6 感覺上課內容困難者比例圖........................92 圖4-2-7 覺得課程有幫助者比例圖..........................93

    中文部分
    王文竹(2008)。同步輻射.五光十色--現代神燈,照亮物質世界。科學月刊
    39(4),280-281。
    王文科(2002)。教育研究法。台北:五南。
    王瑋龍(2000)。戴爾的經驗金字塔。2007年12月23日,取自
    http://www.bio.ncue.edu.tw/~algae/courses/Media/media/theory/04dale_cone/dale_cone.htm
    王美芬、熊召弟(2005)。國小階段自然與生活科技教材教法。台北:心理。
    田耐青(1996)。建構論的教與學。教學科技與媒體,29(10),41-47。
    江才健(1993)。點亮「科學神燈」十年漫漫長路--同步幅設計畫在我國發展的歷程。物理雙月刊,15(6),729-732。2008年2月8日,取自
    http://psroc.phys.ntu.edu.tw/bimonth/detail.php?year=1993&vol=15&no=6&cpid=28
    江岳曄、簡嘉亨(2005)。串流大師3:數位教材設計實務。台北:文魁。
    林美純(2005)。Vygotsky生平及理論簡介。2008年1月8日,取自國立彰化師範大學商業教育學系網頁:
    http://dlearn.ncue.edu.tw/1000110116/2004_LearningTechCongnition/ new_page_158.htm
    林清山(1976)。科學教育的心理學基礎(上)。科學教育月刊,1,27-36。
    林清山(1976)。科學教育的心理學基礎(下)。科學教育月刊,2,15-20。
    汪志炎(2002)。談教師的專業與課程的革新。2002年10月17日,取自
    http://www.tw.org/newwaves/64/3-5.html
    李靜瑤、蔡錦章、陸炫宏(1997)。高中數學科引導思考教學模式之實驗研究。
    2005年12月2日,取自http://www.tyhs.edu.tw/campus/tyhsj0105.htm
    冼鼎昌(2004年11月21日)。新世紀的同步輻射。2008年2月10日,取自 http://www.people.com.cn/BIG5/keji/1059/3001907.html
    邱韻如(2008)。皮亞傑認知理論在科學教育上的應用。格物致知學習網站。2008年2月16日,取自
    http://memo.cgu.edu.tw/yun-ju/CGUWeb/SciEdu/Piaget/Piaget02Cognition.htm
    胡宇光(2002年6月)。通通抓得住--最新的X光顯微術,能拍攝最深層、最微小的影像。科學人。2008年2月9日,取自
    http://sa.ylib.com/news/newsshow.asp?FDocNo=74&CL=14
    施惠(1993)。國民小學自然科教師在職研習-探究式教學活動設計之研究。國立
    新竹師院科學教育中心。教育部中小學科學教育計畫編號18。
    張淑萍(2004)。當教學設計遇上 e-learning。資策會數位學習技術中心。2008年1月14日,取自http://www.elearn.org.tw/NR/exeres/02A76568-7FD1-4BEB-8F8A-FDEC84DF337C.htm9.
    張愛卿(2001)。放射智慧之光—布魯納的認知與教育心理學。台北:貓頭鷹。
    張敬宜(2001)。多元學習情境教學模組之研發--以「二氧化碳」主題為例。科學教育學刊,9:3(9),235-252。
    張祖忻、朱純、胡頌華(1995)。教學設計:基本原理與方法。台北:五南。
    黃光雄、楊龍立(2000)。課程設計:理念與實作。台北:師大師苑。
    黃光雄、蔡清田 (1999)。課程設計-理論與實際。台北:五南。
    黃政傑(1991)。課程設計。台北:東華。
    黃炳煌(2002)。社會學習領域課程設計與教學策略。台北:師大書苑。
    黃克強(2005)。鷹架教學法與交互教學法之理論與方法。教育趨勢導報,14。2008年1月22日,取自
    http://www.exam-point.com.tw/htm/EDU/0014/c/c1.pdf
    黃迪靖(2006年10月22日)。同步輻射光源之現況與未來願景〔微軟視窗簡報軟體〕。2008年2月12日,取自
    http://prpc.phys.nthu.edu.tw/reference/6-F2.pdf
    黃銘惇、張慧芝譯(2000)。David Pratt(2000) 原著。課程設計:教育專業手冊(Curriculum planning: A handbook for professionals)。台北:桂冠。
    陳建德(2005)。現代神燈——同步輻射光源。公視演講廳。2008年3月23日,取自ttp://www.pts.org.tw/php/html/speak/view_text.php?XSSENO=142
    陳梅生(1988)。陳序。收於中國視聽教育學會、中國視聽教育基金會(主編),系統化教學設計(頁Ⅰ)。臺北:師大書苑。
    陳品華(1997)。從認知觀點談情境學習與教學。教育資料與研究,15(3)
    ,53-59。
    陳慧娟(1998)。情境學習理論的理想與現實。教育資料與研究,25(11),47-55。
    陳淑敏(1992)。社會建構取向的幼稚園自然科學教育。屏東師院學報,16。2008年2月23日,取自
    http://www.npue.edu.tw/adm/research/學報/16/陳淑敏.pdf
    郭重吉(1994)。科學哲學的省思。教育研究雙月刊,49,16-24。
    國家同步輻射研究中心(2005年4月)。同步加速器光源(PDF)。2008年2月23日,取自http://www.srrc.gov.tw/chi/about/index.htm
    國家同步輻射研究中心(2006)。磁鐵扮演的角色。2008年2月23日,取自
    http://srrcidd01.nsrrc.org.tw/MG/index.htm
    國家同步輻射研究中心(2006)。同步輻射光產生示意圖。2008年2月23日,取自http://www.srrc.gov.tw/chi/about/index.htm
    國家同步輻射研究中心(2006)。國家同步輻射研究中心加速器的主要結構。2008年2月23日,取自http://www.srrc.gov.tw/chi/about/index.htm
    國家同步輻射研究中心網站(2006)。同步加速器光源簡介。國家同步輻射研究中心網站。2008年2月23日,取自
    http://www.srrc.gov.tw/chi/about/index.htm
    國家同步輻射研究中心(2006)。台灣光子源同步加速器興建計畫。2008年2月23日,取自http://www.srrc.gov.tw/chi/about/index.htm
    國家同步輻射研究中心(2007)。國立中山大學與本中心簽署合作意願書。2008年1月15日,取自http://www.srrc.gov.tw/chi/about/index.html
    國家同步輻射研究中心(2007)。國立成功大學與本中心簽署合作意願書。2008年1月15日,取自http://www.srrc.gov.tw/chi/about/index.html
    曾志華(1997)。以建構論為基礎的科學教育理念。教育資料與研究,14,74-79。
    童敏惠(1997)。大學圖書館視聽服務的新嘗試--以台大圖書館多媒體服務中心為例。大學圖書館,1(4)。2008年2月23日,取自
    http://www.lib.ntu.edu.tw/pub/univj/uj1-4/uj4-7.html
    游建富(2006)。網路虛擬農場的建置方法研究。國立新竹教育大學應用數學系碩士班碩士論文,未出版,新竹。
    葉儒智(1998)。虛擬實境學習環境之教學設計研究[縮影資料]。國立臺南師範學院資訊教育研究所碩士論文,未出版,臺南。
    趙金婷、鄭晉昌(1999)。虛擬實境學習環境的設計與評量。教學科技與媒體, 47(10),2-11。
    新竹教育大學(2007年11月16日)。本校與國家同步輻射研究中心簽約。新竹教育大學卓越計畫電子報。2007年12月30日,取自
    http://www.fte.nhcue.edu.tw/epaperijeanlu/4/page/activity/2.html
    鄭伯昆(2004)。台灣同步輻射設施出光十週年雜記。物理雙月刊,26(2),374
    -382。2008年2月8日,取自http://psroc.phys.ntu.edu.tw/bimonth/detail.php?year=2004&vol=26&no=2&cpid=137
    劉嘉茹(2007)。創意課程設計。2008年1月22日,取自
    http://www.center.nkfust.edu.tw/news/H-960116a.pdf
    劉遠中(1983)。同步輻射可行性研究簡介(二)。物理雙月刊,5(2),78-79。2008年2月8日,取自
    http://psroc.phys.ntu.edu.tw/bimonth/detail.php?year=1983&vol=5&no=2&cpid=119
    劉遠中(1994)。同步輻射研究中心簡介。科學發展月刊,22(6),603-609。
    劉彥慈(2008)。虛擬實境同步輻射研究中心設施模型〔3D互動電腦動畫〕。2008年2月26日,取自
    http://nsrrc.cs.nhcue.edu.tw/~yes0306/
    潘冠宇(2008)。國家同步輻射研究中心教育學程〔網頁〕。2008年5月30日,取自http://edu.nsrrc.org.tw/lightsource/index.php
    蔡秋菊(2005)。認知學習理論運用在國中數學教學之探討。南投縣九年一貫課程與教學輔導團通訊,5。2008年1月10日,取自
    http://nirc.encntc.edu.tw/enews/05/
    謝淑芬(1998)。科學神燈—同步輻射研究中心。台灣光華雜誌,42-46。2008年3月12日,取自
    http://www.taiwan-panorama.com/show_issue.php?id=199828702042C.TXT&table=0&h1=%AC%EC%A7%DE%AEq&h2=
    鍾聖校(1999)。自然與科技課程教材教法。台北:五南。
    簡錦鳳(2007)。文字鷹架對七年級學生科學解釋能力的影響。國立臺灣師範大學科學教育研究所在職進修碩士班碩士論文,未出版,台北。
    蘇賢錫(1984)。同步輻射簡介。科學教育,75(12),35-42。

    英文部分
    Bruner, J. (1960). The process of education. Cambridge: Harvard University Press.
    Davis, M. H. (2003). The dundee experience. Medical Teacher, 25(3), 255–261. Retrieved January 11, 2008, from http://social.no-ip.org/20040724%20OSCE/Davis%20MH,%20Davis.pdf
    Gagne, R. M., Wager, W. W., Golas, K. C., & Keller, J. M. (2005). Principles of instructional design (5th ed.). Belmont, CA: Thomson/Wadsworthc.
    Inhelder, B., & Piaget, J. (1958). The growth of logical thinking from childhood to adolesence. New York: Basic Books.
    Piaget, J. (1964). Development and learning. Journal of Research in Science Teaching, 2(3), 176-186.
    Piaget, J., & Inhelder, B. (1974). The child’s construction of quantity. London: Routledge and Kegan Paul.

    無法下載圖示 全文公開日期 本全文未授權公開 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)

    QR CODE