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研究生: 吳仁宏
Wu, Ren-Hong
論文名稱: 5E探究教學對七年級學生迷思概念改變之研究 -以「呼吸運動」為例
A study of the 5E inquiry teaching strategy on changing the misconception of seventh graders-an example of the concept of respiratory movement
指導教授: 蘇宏仁
Su, Hung-Jen.
口試委員: 巫俊明
Wu, Chun-Ming
賴慶三
Lai, Ching-san
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 竹師教育學院 - 數理教育研究所碩士在職專班
Mathematics & Science Education Master Inservice Program
論文出版年: 2021
畢業學年度: 109
語文別: 中文
論文頁數: 119
中文關鍵詞: 5E探究教學迷思概念概念改變呼吸運動
外文關鍵詞: 5E inquiry teaching strategy, misconception, conceptual change, respiratory movement
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  •   本研究目的在了解苗栗縣國中七年級學生,在學校一般教學前、後呼吸相關迷思概念的存在及改變情形,並探討5E探究教學法對國中七年級生呼吸構造、呼吸運動相關迷思概念改變的成效,以及5E探究教學法對不同學業成就、不同性別學生概念改變的成效是否有顯著差異。
      本研究採前實驗研究設計中的單組前後測研究設計,以自由報名參加寒假輔導科學營隊的學生高學業成就(28人)、中低學業成就(30人)作為研究對象,以5E探究教學法進行教學,教學時間為3節課(共135分鐘),並透過二階段式診斷測驗進行前測、後測、延宕測、學習單及日誌以了解5E探究教學策略對呼吸運動概念改變的影響及學習效益的立即成效及持續性。
      本研究的重要發現如下:
    一、學生經過學校一般教學後,對於一些類別內的概念改變有顯著的效果,但對於諸如「人類肺臟內的構造」及「人類呼吸運動」等類別間的迷思概念改變則成效不佳。
    二、5E探究教學可以有效的促使學生產生「人類肺臟內的構造」、「人類呼吸運動」等類別間的概念改變,但可能因為本研究課程教學實施的時間較短,導致學後保留效果不佳。
    三、5E探究教學對於不同學業成就的學生都能有效提升類別間的概念改變,但高學業成就學生的學習成效優於中、低學業成就學生;5E探究教學對男生、女生都一樣能有效提升類別間的概念改變,且不同性別學生間的學習成效並沒有差異。
    四、5E探究教學藉由充分的進行探索(exploration)與解釋(explanation)的過程,使學生處於主動、參與學習的狀態,經由教師的引導與精緻化(elaboration),使概念間的改變得以發生,進而達到迷思概念改變的成果。
      根據上述的重要發現,建議教師面對一般教學難以改變的抽象概念,可以利用社團時間或輔導課期間進行5E探究教學以作為一般教學不足處的輔助。


    This study aims to explore the existence and the change of the misconception about respiratory movement before and after conducting the traditional teacher-fronted instruction on the seventh graders in Miaoli County. In addition, we also investigate the effectiveness of 5E inquiry teaching strategy on changing misconception about the structure of human pulmonary and human respiratory movement. Analysis will also focus on whether there is a significant difference between different level of achievers and different genders concerning the effectiveness of 5E inquiry teaching strategy. Our study adopted single-group pretest-posttest design in pre-experimental design. Twenty- eight high achievers and thirty mid and low achievers in the winter science camp were recruited as subjects. Students received 5E inquiry instruction during three classes(135 minutes in total). After these three classes, we implemented a Two-tier Diagnostic Test with pretest, posttest, delayed posttest, worksheets and journals in order to understand the effectiveness and sustainability of 5E inquiry teaching strategy on changing the misconception about respiratory movement.
    Key findings of the study are as follow:
    1.In terms of conceptual change within Ontological Categories, we found significant difference on the students who received the traditional teacher-fronted instruction. However, in terms of the structure of human pulmonary and human respiratory movement, we couldn’t find significant difference on the conceptual change across Ontological Categories.
    2.5E inquiry instruction can effectively make conceptual change across Ontological Categories between the structures of human Pulmonary and human Respiratory Movement and reduce the misconception. However, the effect of 5E inquiry instruction could not maintain sustainably because of the insufficiency of time for instruction.
    3.5E inquiry teaching improve students’ conceptual change across Ontological Categories in terms of difference level of learners. High achievers had better learning performance than mid and low achievers. 5E inquiry teaching improve students’ learning on the conceptual change across Ontological Categories within boys and girls. That is to say, we could not find significance difference between different genders in terms of learning effect, hence the effectiveness of 5E inquiry teaching is not related to gender.
    4.Through sufficient exploration and explanation of 5E inquiry teaching, students becomes more active on learning. Also, students’ misconception changed with teacher’s guidance and elaboration.
    According to the significant findings above, it is recommended that teachers can use club and extracurricular activities time to conduct 5E inquiry teaching as an aid to general teaching deficiencies when encountering abstract concepts that are difficult to break through in general teaching.

    目錄-------------------------------------------I 表次-------------------------------------------III 圖次-------------------------------------------V 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 名詞解釋----------------------------------4 第四節 研究範圍與限制-----------------------------6 第貳章 文獻探討-----------------------------------7 第一節 概念研究-----------------------------------7 一、概念的意義與功能-------------------------------7 二、概念的形成-------------------------------------7 三、概念的學習-------------------------------------8 第二節 迷思概念------------------------------------9 一、迷思概念的意義與特性----------------------------9 二、迷思概念形成的原因------------------------------10 三、迷思概念的研究方法------------------------------12 四、國中生迷思概念目前的研究狀況---------------------14 五、「呼吸運動」的迷思概念--------------------------15 第三節 概念改變------------------------------------18 一、概念改變的理論---------------------------------18 二、概念改變的教學---------------------------------24 第四節 5E探究教學----------------------------------27 第參章 研究方法與設計-------------------------------35 第一節 研究架構-------------------------------------35 第二節 研究流程-------------------------------------37 第三節 研究對象與教學者------------------------------39 第四節 教學教材內容----------------------------------40 第五節 研究設計--------------------------------------48 第六節 研究工具--------------------------------------49 第七節 資料蒐集與分析---------------------------------53 第肆章 研究結果與討論---------------------------------57 第一節 一般教學前後學生呼吸相關的迷思概念---------------57 第二節 5E探究教學對迷思概念改變之成效-------------------61 第三節 迷思概念改變原因分析----------------------------73 第伍章 研究結論與建議----------------------------------91 第一節 研究結論---------------------------------------91 第二節 研究建議---------------------------------------92 參考文獻----------------------------------------------93 中文文獻----------------------------------------------93 外文文獻----------------------------------------------97 附錄一 103至108年度國中教育會考自然科「呼吸」相關難題----101 附錄二 5E探究教學與一般教學教案設計---------------------102 附錄三 呼吸二階段診斷測驗試題---------------------------107 附錄四 呼吸開放式問卷----------------------------------109 附錄五 5E探究教學學習單--------------------------------110

    參考文獻
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