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研究生: 賴碧純
論文名稱: 自然與生活科技領域教師在「電路DIY」單元的學科教學知識之個案研究
A study of science and technology teacher's pedagogical content knowledge in the unit of DIY circuit .
指導教授: 巫俊明
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱:
論文出版年: 2004
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 196
中文關鍵詞: 學科教學知識自然與生活科技領域簡單電路
外文關鍵詞: pedagogical content knowledge, science and technology field, simple circuit
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  • 本研究的目的在探討兩位自然與生活科技領域教師在「電路DIY」單元教學中所呈現的學科教學知識及遭遇的問題。透過實地參與教室觀察、個案繪製概念圖、訪談教師等蒐集相關資料,進行描述與分析。本研究發現:兩位自然與生活科技領域教師(一位為理工科系畢業,另一位為非理工科系畢業)呈現的學科教學知識在各個項度均有明顯差異,並且都遭遇教學時數不足與準備器材費時的問題。理工科系畢業的T1教師遭遇的困難多是教學中無法達到理想目標,或無法使學生主動建構新概念;非理工科系畢業的T2教師首先面臨基本教材內容概念不理解的考驗,最後提出一些啟示與建議。


    The purpose of this study was to explore two science teachers' pedagogical content knowledge and problems in teaching the unit “DIY Circuit”. Data sources included classroom observations, interviews and videotapes, concept maps drawn by the two teachers, teacher-researcher communications, and teachers and researcher logs. The results of this study are as follows: the pedagogical content knowledge of the two science teachers (one majoring in science or engineering, the other one not majoring in science or engineering) has a lot of differences. The problems faced by both teachers during the teaching of the unit “DIT Circuit” are insufficient teaching time and spending too much time to prepare experiment equipments. The teacher not majoring in science or engineering felt difficult to understand some of the basic concepts about electric circuit, while the teacher majoring in science or engineering felt difficult to meet the goal set by the curriculum and does not know how to help her students to actively construct the basic concepts of electric circuit. Finally, the implications and suggestions are discussed.

    目 錄 第壹章 緒論 01 第一節 研究背景與動機 01 第二節 研究目的與問題 03 第三節 名詞界定 04 第四節 研究範圍 05 第五節 研究限制 07 第貳章 文獻探討 08 第一節 學科教學知識的內涵 08 第二節 影響學科教學知識的因素 27 第三節 電路DIY單元教師的學科教學知識 31 第參章 研究方法 49 第一節 研究架構 50 第二節 研究者背景 51 第三節 研究流程 53 第四節 研究對象 54 第五節 資料蒐集 58 第六節 資料分析 61 第七節 信度與效度 64 第肆章 研究結果 65 第一節 教材內容知識 65 一、個案教師在「電路DIY」單元的教材內容 65 二、決定教材內容的原則 89 第二節 課程知識 98 一、個案教師對九年一貫課程的瞭解與看法 98 二、提昇學生科學素養的教學 100 三、分析與討論 116 第三節 學生知識 120 一、學生學習經驗與困難概念 120 二、分析與討論 135 第四節 教學策略知識 136 一、教學策略 136 二、分析與討論 168 第五節 教學問題 172 一、教學準備 172 二、教學活動 174 三、理論與現實的落差 180 第伍章 結論與建議 183 第一節 結論 183 第二節 建議 185 參考文獻 187 附錄 附錄一 製作概念圖的基本原則 195 附錄二 專家概念圖 196 表目次 表1-1 92學年度四種版本四年級自然與生活科技領域課程 07 表2-1 特定學科教學知識類別 12 表2-2 在不同學科教學知識概念中的知識元素(Driel,1998)15 表2-3 教學知識基礎模式 16 表2-4 學科教學知識細目 22 表2-5 各家學者對學科教學知識的分類 23 表2-6 82年版課程有關「簡單電路」概念的課程架構 32 表2-7 不同版本教科書有關簡單電路的教學內容 33 表2-8 教材內容細目 34 表2-9 「電路DIY」單元教材要項 35 表2-9 專家概念圖之命題敘述 36 表2-10 電池規格與俗稱 38 表2-11 新課程分段目標 39 表2-12 中年級之能力指標 40 表3-1 研究個案的基本資料表 55 表3-2 教室觀察的行程 58 表3-3 教室觀察日期表 59 表3-4 本研究之訪談表 60 表3-5 研究對象編碼 62 表3-6 資料來源編碼 62 表3-7 資料內容編碼 62 表4-1 T1的教學進度與內容分配 67 表4-2 T1教材內容對照表 68 表4-3 T2的教學進度與內容分配 69 表4-4 T2教材內容對照表 70 表4-5 電池規格與俗稱 72 表4-6 燈泡串聯與並聯比較表 77 表4-7 短路的概念 80 表4-8 教學呈現的教材內容 87 表4-9 教學流程 89 表4-10 教學流程 96 表4-11 教學達成的分段能力指標 112 表4-12 教學達成的指標與十大基本能力的檢核 113 表4-13 T1教學檢視的說明 114 表4-14 T2教學檢視的說明 115 表4-15 學生知識 132 表4-16 燈泡串並連的比較標準 144 表4-17 燈泡串並連的比較標準表 151 表4-18 各主題的教學策略表 165 圖目次 圖2-1 學科教學知解的發展模式(Cochran et al.,1993) 14 圖2-2 教學模式(Turner-Bisset,1999) 20 圖2-3 學科教學知識的元素(Loughran et al.,2000) 21 圖2-4 Marks的學科教學知識架構圖 24 圖2-5 教學活動設計VS.學科教學知識(PCK) 25 圖2-6 燈泡的構造 37 圖2-8 水槽模型 42 圖2-9 局部推理 44 圖2-10 水流類比電流 47 圖2-11 水流類比電流圖 47 圖3-1 研究架構圖 50 圖3-2 研究流程圖 53 圖3-3 三角檢核圖 64 圖4-1 課堂學生彥宏及立停作圖 94 圖4-2 教師佈題 102 圖4-3 電池內部構造圖 118 圖4-4 燈泡的串聯 122 圖4-5 兩個開關一個燈配置圖 129 圖4-6 T1預測學生繪製的電路圖 130 圖4-7 燈泡的構造 135 圖4-8 電池構造圖 137 圖4-9 電池外觀 139 圖4-10 電池規格 139 圖4-11 課本第五頁插圖 148 圖4-12 版書插圖 149 圖4-13 課本第六頁插圖 149 圖4-14 物體導電實驗結果版書圖 155 圖4-15 實驗結果 160 圖4-16 課本15頁兩個開關控制一個燈的電路圖(A圖) 161 圖4-17 課本15頁兩個開關控制一個燈的電路圖(B圖) 161

    參考文獻
    中文部分
    王美芬、段曉林和熊召弟(1996)。國民小學自然科教材教法。台北市:心理出版社。
    王盈丰(2002)。國小自然科初任教師的教學內容知識、教學行為與教學評量模式之研究。行政院國家委員會專題研究計畫成果報告(報告編號NSC90-2511-S-142-007),未出版。
    王盈丰(2003)。小學初任科學教師的教學內容知識與其專業成長之研究。行政院國家委員會專題研究計畫成果報告(報告編號
    NSC91-2511-S-142-002-),未出版。
    李小惠(2002)。生物科職前教師專業成長之個案研究。國立臺灣師範大學生物研究所碩士論文。
    余民寧(1997)。概念構圖。有意義的學習:概念概圖之研究。臺北市:商鼎。
    邱美虹和江玉婷(1997)初任與資深國中地球科學教師學科教學知識之比較。科學教育學刊,5(4),419-459。
    邱永平(2002)。國小四、五年級學童電池另有概念之探討。國立屏東師範學院數理教育研究所碩士論文。
    江玉婷(1996)。國中地球科學教師學科教學知識之研究,國立臺灣師範大學地球科學研究所碩士論文。
    李賢哲和張蘭友(2001)。國小學童「電池」概念之探究–理論與實證。科學教育學刊,(9),253-280。
    林進材(1999)。國小專家教師與新手教師教學理論建構之研究。國民教育研究集刊(臺南師院),5,185-218。
    林俊宏(1996)。國中生物實習教師學科教學知識之探究。國立彰化師範大學科學教育研究所碩士論文。
    林靜雯(2000)。由概念改變及心智模式初探多重類比對國早四年級學生電學概念學習之影響。國立台北師範大學科學教育研究所碩士論文。
    吳宜玲(1993)。初任生物教師專業知能成長之詮釋性研究。國立臺灣師範大學生物研究所碩士論文。
    施惠(主編)(2003)。自然與生活科技學習領域第四冊。臺南市:南一。
    施惠(主編)(2003)。自然與生活科技學習領域第四冊教師手冊。臺南市: 南一。
    施惠(2004)。生活化主題式教學活動的規劃與設計。陳文典(主持人),國科會課程設計研討會,國立台灣師範大學。
    高榮成(1995)。化學實習教師學科教學知識發展之探究。國立彰化師範大學科學教育研究所碩士論文。
    陳啟明(1991)。發展紙筆測驗以評估高一學生對直流電路的迷思概念。國立彰化師範大學科學教育研究所碩士論文。
    陳龍川(1992)。花蓮師院學生簡單直流電路迷思概念類型及其分佈調查。花蓮數理學報,1,65-80。
    孫耀永(1998)。教師知識之概念分析。教師之友,39(4),29-38。
    張惠博(1996)。職前科學教師學科教學知識發展之研究。科學教育學刊,4(1),59-92。
    張靜儀(1995)。國小自然科教師職前學科教學知識對實際教學影響之各案研究。八十四學年度師範學院教育學術論文發表會論文集。
    張靜儀(1997)。國小自然科教師學科教學知識之詮釋研究-初任教師。行政院國家委員會專題研究計畫成果報告(報告編號
    NSC87-2511-S-153-005)。
    張靜儀(1998)。初任教師國小自然科教學之個案研究以「地球運動」單元為例。屏東師院學報,11,233-264。
    張靜儀(2000)。提升國小教師自然科教學成效與影響因素之研究-自然科教學知識改進與影響之研究。行政院國家委員會專題研究計畫成果報告(報告編號NSC89-2511-S-153-008)。
    張靜儀(2001 a)。國小自然科教師教學個案研究-教背景與教學探討之研究。屏東師院學報,14,899-932。
    張靜儀(2001 b)。專家與初任國小自然科教師對「地球運動」之教學個案研究。物理教育學刊,15(1-2),28-45。
    張蘭友(2002)。國小高年級學童電池相關概念之探究。國立屏東師範學院數理教育研究所碩士論文。
    郭玉霞(1992)。簡介修曼的「教學知識」概念。教育新知,師友月刊,35-37。
    郭玉霞(1997)。教師的實務知識。高雄:復文。
    黃永和(1997)。國小實習教師數學學科教學知識之個案研究。國立新竹師範學院初等教育研究所碩士論文。
    黃永和(1997)。學科教學知識研究方法之評析。教師之友,38(1),14-20。
    黃瑞琴(2002)。質的教育研究法。台北市:心理。
    黃朝琴(2003)。國小中年級兒童電學想法類型與概念改變之研究。國立
    嘉義大學國民教育研究所碩士論文。
    楊永華和邱文純(1994)。實習教師與資深教師在實驗教學上的異同。教育研究資訊,2(5),90-110。
    鍾聖校(1999)。自然與科技課程教材教法。台北市:五南。
    謝寶梅(2002)。不同專業發展階段的師院生有效教學知識之比較研究。國民教育研究集刊,10,109-121。
    謝秀月和郭重吉(2002)。國小自然教師科學教學實踐知識與科學教學表徵之個案研究。科學教育,12,14-162。
    簡紅珠(2002)。教師知識的不同詮釋與研究方法。課程與教學季刊,5
    (3),1-16。
    教育部(1993)。國民小學課程標準。台北市:台捷。
    教育部(2003)。國民中學九年一貫課程綱要自然與生活科技學習領域課程。台北市:教育部。
    花蓮縣國小學童簡單直流電路迷思概念調查
    http://ise.nhltc.edu.tw/mjhl/concept/901/stuednt-report901226-1.htm

    英文部分
    Asami, N., King, J., & Monk, M. (2000). Tuition and memory:Mental models and cognitive processing in Japanese children’s work on d. c. electrical circuits. Research in Science and Technological Education, 18(2), 141-153.
    Baxter, J., Richtert, A., & Saylor, C. (1985). Science group: Content and processes of biology. Paper presented at the annual meeting of the American Educational Research Association, Chicago.
    Berliner, D.C. (1987). Ways of thinking about students and classrooms by more and less experienced teachers. In J. Calderhead (Ed.), Exploring teacher’s thinking (pp.60-83). London: Holt, Rinehart & Winston.
    Berliner, D.C. (1988). Implications of students of expertise in pedagogy for teacher education and evaluation. In Education Testing Service (Ed.), New directions for teacher assessment. Proceedings of the 1988 ETS Invitational conference. Princeton, NJ: Educational Testing Service.
    Borko, H., & Livingston, C. (1989). Cognition and Improvisation: Differences in Mathematics Instruction by Expert and Novice Teachers. American Educational Research Journal, 26(4), 473-498.
    Butts, B., & Smith, R. (1987). What do students perceive as difficult in H.S.C. chemistry. Australian Science Teachers Journal, 32(4), 45-51.
    Carpenter, T. E., Fennema, E., Peterson, P. L., & Carey, D. A., (1988). Teachers' pedagogical content knowledge of students’ problem solving in elementary arithmetic. Journal for Research in Mathematics Education, 19(5), 385-401.
    Carlsen, W. S. (1991). Effects of new biology teachers' subject-matter- knowledge on curricular planning. Science Education, 75(6), 631-647.
    Christian, P., Borko, H., & Krajcik, J. S. (1994). Comparative study of pedagogical content knowledge of experienced and novice chemical demonstrators. Journal of Research in Science Teaching, 31(4), 419-441.
    Cochran, K. F., DeRuiter, J. A., & King, R. A. (1991). Pedagogical content knowledge: A tentative model for teacher preparation.(ERIC Document Reproduction Service No. ED340683).
    Cochran, K. F., DeRuiter, J. A., &King, R. A. (1993). Pedagogical content knowledge: An integrative model for teacher preparation. Journal of Teacher Education, 44(4), 236-272.
    De Jong, Onno., Ahtee, Maija., Goodwin, Alan., Hatzinikita, Vassilia., Koulaidis, Vasilis. (1999). An international study of prospective teachers' initial teaching conceptions and concerns. The case of teaching "combustion". European Journal of Teacher Education, 22(1), 45-59.
    Ebert, C.L. (1993). An assessment of perspective secondary teachers’ Pedagogical content knowledge about functions and graphs. (ERIC Document Reproduction Service No. ED366580)
    Fennema, E., & Franke, M.L. (1992). Teachers’ knowledge and its impact. In Grouws, D. A. (Ed.), Handbook of research on mathematics teaching and learning (pp.147-164). New York:Macmillan.
    Grossman, P. L., & Richert, A. E. (1988). Unacknowledged knowledge growth: A re-examination of the effects of teacher education. Teaching and Teacher Education, 4, 53-62.
    Grossman, P. L., Wilson, S. M., & Shulman, L. S. (1989). Teachers of substance: subject matter knowledge for teaching. IN M. C. Reynolds (Ed.), Knowledge base for the beginning teacher (pp. 23-26). Oxford:Pergamon.
    Haycock, K. (1998). Good teaching matters…a lot. Thinking K-16, 3(2), 3-14.
    Hutchison, L. S. (1992). How dose prior matter knowledge affect the learning of pedagogical content knowledge in mathematics methods course at the preservice level? Unpublished doctoral dissertation, Washington University.
    Ingersoll, R. M., & Gruber, K. (1996). Out-of-field teaching and educational equality(Report No. NCES96-040). Washington: U.S. Department of Education.(ERIC Document Reproduction Service No. ED402302).
    Ingersoll, R. M. (1998). The problem of out-of-field teaching. Phi Delta Kappa, 79(10), 773-776.
    Kagan, D. M. (1992). Professional growth among preservice and beginning teachers. Review of Education Research, 62(2), 129-169.
    Leinhardt, G., & Greeno, J. G. (1986). The cognitive skill of teaching. Journal of Educational Psychology, 78(2), 75-95.
    Leinhar, G. (1988). Situated knowledge and expertise in teaching. In J. Calderhead (Ed.), Teachers’ professional learning (pp. 35-51 ). London, Falmer Press.
    Loughran, J., Gunstone, R., Berry, A., Milroy, P., Mulhall, P. (1999). Science case in action: Developing an understanding of science teachers’ pedagogical content knowledge. Paper presented at the Annual Meeting of the National Association for Research in science Teaching, New Orleans.
    Loughran, J., Gunstone, R., Berry, A., Milroy, P., Mulhall, P. (2000). Documenting Science Teachers’ pedagogical content knowledge through PaP-eRs. Paper presented at the Annual Meeting of the National Association for Research in science Teaching, New Orleans.
    Maichle, U. (1981). Representation of knowledge in basic electricity and its use in problem solving. In Proceedings of the International Workshop on Problems Concerning Students’ Representations of Physics and Chemistry Knowing, Ludwigsburg, West Germany.
    Magliaro, S. G., Wildman, T. M., Niles, J. A., McLaughlin, R. A., & Ferri, S. (1989). Modeling the transition from novice to expert: A three-year study of problem solving. Paper presented at the annual meeting American Educational Research Association, San Francisco.
    Marks, R. (1990). Pedagogical content knowledge in elementary mathematics. Unpublished doctoral dissertation, Stanford University.
    Magnusson, S., Borko, H., & Krajcik, J. S. (1992). The Relationship between Teacher Content and Pedagogical Content Knowledge and Student Content Knowledge of Heat Energy and Temperature. Paper presented at the Annual Meeting of the National Association for Research in science Teaching, Boston, Massachussetes.
    Peterson, P. L., Fennma, E., Carpenter, T. P., & Loef, M. (1989). Teachers’ pedagogical content beliefs in mathematics. Cognition and instruction, 6 (1), 1-40.
    Ringstaff, C. (2002). Out-of-Field Assignments: Case Studies of Two Beginning Teachers. Teachers College Record, 104(4), 812-841.
    Ryle, G. (1949). The concept of mind. New York: Barnes & Noble.
    Shanker, A. (1985). Education’s ”dirty little secret.” New York Times, C8.
    Sanders, L. R., Borko, H., & Lockard, J. D. (1993). Secondary science teachers’ knowledge base when teaching science courses in and out of their area of certification. Journal of research in science teaching, 30(7), 723-736.
    Shulman, L. S. (1986). Those who understand:knowledge growth in teaching. Educational Researcher, 15(2), 4-14.
    Shulman, L. S. (1987). Knowledge and teaching:Foundations of the new reform. Harvard Education Review, 57(1), 1-22.
    Shulman, L. S., & Grossman, P. L. (1988). Knowledge growth in teaching: a final report to the Spencer Foundation.「Report submitted to the Spencer Foundation」. Stanford, CA: School of Education, Stanford University.
    Smith, Deborah C. (2000). Content and Pedagogical Content Knowledge for Elementary Science Teacher Educators: Knowing Our Students. Journal of Science Teacher Education, 11(1), 27-46.
    Tamir, P. (1988). Subject matter and related pedagogical knowledge in teacher education. Teaching and Teacher Education, 4(2), 99-110.
    Tamir, P. (1991). Professional and personal knowledge of teachers and teacher educators. Teaching and Teacher Education, 7(3), 263-286.
    Turner-Bisset, R. A. (1997). Subject matter knowledge and teaching competence, University of Exeter.
    Turner-Bisset, R. (1999). The knowledge bases of the expert teacher. British Education Research Journal, 25(1), 39-55.
    Van Driel, J. H., Verloop, N., & De Vos, W. (1998). Developing science teacher’s pedagogical content knowledge. Journal of research in science teaching, 35(6), 673-695.
    Wilson, S. M., Shulman, L. S., Richert, A. E. (1987). 150 different ways of knowing: representations of knowledge in teaching. In J. Calderhead. (Ed.), Exploring teachers’ thinking (pp. 104-124). London: Cassell Educational Limited.
    Wilson, S. & Wineburg, S. (1988). Peering at history through different lense: The role of disciplinary perspectives in teaching history. Teachers college Record, 89(4), 525-539.
    Winitzky, K., & Kauchak, D. (1995). Learning to teach: Knowledge development in classroom management. Teaching and Teacher Education, 11(3), 215-227.
    Walkwite, E., & Lee, A. (1992). Pedagogical content knowledge: Response to housner. Research Quarterly for Exercise and Sport, 63(4), 447-448.

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