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DC 欄位 | 值 | 語言 |
---|---|---|
dc.contributor.advisor | 傅昭銘 | |
dc.contributor.author | Min-Chien Hsiao | en |
dc.contributor.author | 蕭民健 | zh_TW |
dc.date.accessioned | 2021-05-20T20:52:29Z | - |
dc.date.available | 2011-08-09 | |
dc.date.available | 2021-05-20T20:52:29Z | - |
dc.date.copyright | 2011-08-09 | |
dc.date.issued | 2011 | |
dc.date.submitted | 2011-08-05 | |
dc.identifier.citation | 1. 林陳涌與童麗珠(2000):生物實驗教學能力重要性評估比較研究。師大學報,45(2),21-38。
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dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/9966 | - |
dc.description.abstract | 中文摘要
本研究主旨在設計符合國內情境需求的整合式實驗教學,以「RC/RL基本交流電路實驗」為實驗主題,設計兩種整合式實驗教學模式:「操作技能訓練實驗-引導式探究實驗-開放式引導探究實驗」及「操作技能訓練實驗-驗證式實驗-開放式引導探究實驗」。在實驗儀器方面使用ELVIS系統取代一般儀器。主要目的探討此兩種教學模式對學生的學習成效(包含科學概念、儀器操作、問題解決、設計實驗)之影響,及比較兩種教學模式對學生學習成效之差異,最後瞭解學生對整合式實驗教學的接受程度、ELVIS系統的接受程度。 研究對象以修習同一門普通物理學的學生共74人進行分組教學,分別施以不同的整合式實驗教學。利用問卷、成效測驗前後測、教室錄影、實驗記錄學習單等研究工具收集相關資料進行分析。 研究結果如下 (一)整合式實驗教學模式 根據Dick & Reiser(1989)提出的有效教學模式進行教學設計,及前導教學探討的結果,設計兩種整合式實驗教學模式: (1)第一種:儀器訓練實驗-驗證式實驗-開放式引導探究實驗 (2)第二種:儀器訓練實驗-引導探究式實驗-開放式引導探究實驗 (二)兩種整合式實驗教學在提昇學生的學習成效上效果顯著。 (三)不同的整合式實驗教學在提昇學生的學習成效上效果相當,無顯著差異。 (四)學生對使用ELVIS系統進行實驗的感受與意見。 (1)ELVIS系統能引起學生注意力及讓學生想要動手做實驗。 (2)ELVIS能讓學生感覺容易操作且方便進行實驗。 (3)有八成學生比較喜歡使用ELVIS系統進行實驗。 (4)學生覺得先熟悉ELVIS操作對實驗是重要的。 (5)學生覺得第一次實驗ELVIS學習課程是必要的。 (6)五成學生有信心使用ELVIS測量電路元件性質,及不害怕操作儀器。 (五)學生對整合式實驗教學的感受與意見。 (1)學生覺得第一次儀器學習課程對實驗是很有幫助的,且聽完教師講解後再實際動手練習更能熟悉ELVIS操作。 (2)學生覺得教學者的引導與講解是有助於學習的。 (3)學生能瞭解實驗步驟的意義,及實驗傳達的電學概念。 (4)小組的討論能幫助課程學習。 (5)對於第二次實驗課程,A組學生喜歡驗證式實驗,B組學生則有部分學生喜歡探究式實驗,另一部份學生喜歡驗證式實驗。 (6)整合式實驗教學能讓學生學習分析數據、圖形能力,培養探究能力,提昇學習成效,並探討未知電路元件的性質。 (7)學生喜歡整體實驗安排。 (8)學生在整合式實驗教學的收穫最多為電學概念相關性質瞭解及學會ELVIS操作。此即符合實驗教學設定的目標。 | zh_TW |
dc.description.abstract | ABSTRACT
The aim of the study was to design an integrated laboratory teaching system meeting the context in Taiwan – taking RC/RL basic AC circuit as the topic to design two integrated laboratory teaching models, including “manipulation skill training experiment – guided inquiry experiment – open guided inquiry experiment” and “manipulation skill training experiment – confirmatory experiment – open guided inquiry experiment.” ELVIS was used to replace traditional instrument. The main purpose was to explore the learning effects of the two teaching models on students, which included the influences of scientific concepts, instrument manipulation, problem solving, and experiment design on the students. In addition, the study also compared the differences between students’ learning that the two teaching models caused to realize the degrees students could accept about integrated laboratory teaching and ELVIS. Seventy four students attending the same general physics course participated in the group instruction of this study. All the data were collected and analyzed by a questionnaire, pre-test and post-test of learning effects, video recording at classroom, and experiment recording learning sheets. The results were as follows: I. Integrated Laboratory Teaching Models The two integrated laboratory teaching models were designed according to the effective teaching model by Dick & Reiser (1989): i. Instrument-training experiment - confirmatory experiment - open guided inquiry experiment ii. Instrument-training experiment – guided inquiry experiment - open guided inquiry experiment II. The two integrated laboratory teaching methods had significant effects on improving students’ learning. III. There was no significant difference between the two integrated laboratory teaching methods on improving students’ learning effects. IV. Students’ feelings and opinions about ELVIS i. ELVIS could elicit students’ attention and their willingness to conduct experiments. ii. ELVIS could make students feel it easy and convenient to conduct experiments. iii. Eighty percent of the students preferred to conduct experiments by ELVIS. iv. Students felt it important to be familiar with ELVIS before conducting experiments. v. Students felt it necessary to learn ELVIS for the first experiment. vi. Fifty percent of the students had confidence of using ELVIS to measure the nature of circuit elements and not being afraid of operating instruments. V. Students ‘feelings and opinions about integrated laboratory teaching i. Students felt that the first instrument learning course was helpful for experiments; besides, they would be more familiar with the manipulation of ELVIS after the teacher’s lecturing. ii. Students felt that the instructor’s guidance and lecture were helpful for learning. iii. Students could understand the meaning of the steps of experiments and the electricity concepts the experiments conveyed. iv. Group discussion could enhance learning. v. About the second experiment, A group students preferred confirmatory experiments, while for B group students, some of them preferred inquiry-based experiments, others preferred confirmatory experiments. vi. Integrated laboratory teaching could help students learn the ability of analyzing statistics and graphs, cultivate the ability of exploration, enhance learning effects, and investigate the nature of unknown circuit elements. vii. Students liked the entire experiment arrangement. viii. What students gained most in the integrated laboratory teaching included the understanding of electricity-related concepts and the manipulation of ELVIS, which was the goal of this teaching design. | en |
dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-05-20T20:52:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-100-P95222005-1.pdf: 8552431 bytes, checksum: 6b75b04158255e161213cdc971ae555a (MD5) Previous issue date: 2011 | en |
dc.description.tableofcontents | 誌謝 i
中文摘要 ii 英文摘要 iv 圖目錄 viii 表目錄 ix 第壹章 緒論 1 第一節 研究背景與動機 1 第二節 研究目的 3 第三節 研究問題 3 第四節 研究範圍與限制 3 第五節 名詞解釋 4 第貳章 文獻探討 6 第一節 教學原理 6 第二節 實驗教學 11 第三節 國內外大學普通物理實驗教學之探討 19 第四節 整合式實驗教學 25 第五節 ELVIS系統 33 第參章 研究方法 35 第一節 研究流程與研究設計 35 第二節 研究對象 37 第三節 實驗活動設計 39 第四節 研究工具 42 第五節 資料蒐集與處理分析 45 第肆章 研究結果 48 第一節 學習成效測驗 48 第二節 ELVIS系統感受問卷 70 第三節 實驗課程感受問卷 82 第伍章 結論與建議 94 第一節 結論 94 第二節 建議 97 參考文獻 99 <附錄一>第一次前導教學探討手冊及記錄 103 <附錄二>第二次前導教學探討手冊及記錄 109 <附錄三>實驗A組手冊及記錄 112 <附錄四>實驗B組第二次實驗手冊及記錄 126 <附錄五>教案設計 138 <附錄六>學習成效測驗前測 145 <附錄七>學習成效測驗後測 149 <附錄八>實驗儀器學習測驗 153 <附錄九>實驗課程感受問卷A組 154 <附錄十>實驗課程感受問卷B組 156 <附錄十一>ELVIS系統感受問卷 158 <附錄十二>實驗課程感受問卷學生作答次數及百分比統計表 160 <附錄十三>實驗課程感受問卷描述統計量 163 圖目錄 圖2.1.1 Dick & Reiser的有效教學模式(引自李宗薇,1997) 9 圖2.5.1 NI ELVISⅡ(引自NI公司) 33 圖2.5.2 工作平台(引自NI公司) 33 圖2.5.3 NI ELVISmx Instrument Launcher程式 34 圖2.5.4 數位電錶 34 圖2.5.5 示波器 34 圖2.5.6 波型產生器 34 圖2.5.7 電源供應器 34 圖3.1.1 研究流程圖 36 圖3.3.1 引導探究式實驗教學流程圖 40 圖3.3.2 驗證式實驗教學 41 圖4.1.1 儀器學習測驗長條圖 48 圖4.1.2兩組在後測各概念類型平均答對率的分佈表現 51 圖4.1.3 實驗A組前測後測平均答對率 52 圖4.1.4 B組前測後測平均答對率 53 圖4.1.5 兩組後測進步幅度 53 圖4.1.6 概念1前測後測平均答對率 54 圖4.1.7 概念3前測後測平均答對率 55 圖4.1.8 概念2前測後測平均答對率 56 圖4.1.9 概念4前測後測平均答對率 57 圖4.1.10 概念6前測後測平均答對率 59 圖4.1.11 概念5前測後測平均答對率 60 圖4.1.12 概念7前測後測平均答對率 61 圖4.1.13 概念8前測後測平均答對率 62 圖4.1.14 概念9前測後測平均答對率 63 圖4.1.15 後測第6、7題平均答對率 65 圖4.1.16 後測第10題各選項作答人數比例 67 圖4.1.17 後測設計實驗題各項目答對率 69 圖4.3.1 關於學習ELVIS的操作問卷之平均數 82 圖4.3.2 關於「RC電路的充放電性質及頻率響應性質」之平均數 84 圖4.3.3 關於整體實驗課程問卷之平均數 89 表目錄 表2.1.1 教學模式的內涵 8 表2.2.1 探究式教學的共同階段 15 表2.2.2 探究實驗的開放性層次 16 表2.4.1 實驗教學目標及具體內容 27 表2.4.2 第一次前導教學探討實驗內容 29 表2.4.3 關於實驗儀器操作教師觀察與學生回饋 29 表2.4.4 關於探究式實驗教學教師觀察與學生回饋 30 表2.4.5 兩種整合式實驗教學 31 表2.4.6 整合式實驗教學模式簡表 32 表3.1.1 兩種整合式實驗教學分組 37 表3.2.1 研究樣本人數統計表(學習成效測驗) 38 表3.2.2 前測分數組別統計量 38 表3.2.3 前測兩組的獨立樣本t檢定 38 表3.3.1 活動設計規劃簡案 39 表3.3.2 儀器操作訓練實驗安排 40 表3.4.1 學習成效測驗前測試題分析表 43 表3.4.2 學習成效測驗後測試題分析表 44 表3.5.1 學習成效測驗前測試題評分表 46 表3.5.2 學習成效測驗後測試題評分表 47 表4.1.1 儀器學習測驗答對率 48 表4.1.2 兩組前測組別統計量 49 表4.1.3 兩組前測的獨立樣本t檢定 49 表4.1.4 前後測題目對照表 49 表4.1.5 兩組學生前測後測相依樣本t檢定 50 表4.1.6 兩組學生在後測的獨立樣本t檢定 50 表4.1.7 概念1前測後測平均答對率 54 表4.1.8 前測1(1)題答對率 54 表4.1.9 概念3前測後測平均答對率 55 表4.1.10 後測1(2)電阻峰值電壓答對率 55 表4.1.11 概念2前測後測平均答對率 56 表4.1.12 後測1(3)題答對率 56 表4.1.13 概念4前測後測平均答對率 57 表4.1.14 概念6前測後測平均答對率 58 表4.1.15 概念5前測後測平均答對率 60 表4.1.16 概念7前測後測平均答對率 61 表4.1.17 頻率響應前測後測平均答對率 61 表4.1.18 概念8前測後測平均答對率 62 表4.1.19 概念9前測後測平均答對率 63 表4.1.20 後測第5題作答情形人數統計表 64 表4.1.21 後測第6、7題平均答對率(%) 65 表4.1.22 後測第10題選項作答人數(比例%) 66 表4.1.23 後測第10題學生答案分析 67 表4.1.24 後測第12題設計實驗題分數組別統計量 68 表4.1.25 後測第12題設計實驗題兩組的獨立樣本T檢定 68 表4.1.26 設計實驗題各項答對率(%) 68 表4.2.1 ELVIS系統能引起注意力個數及百分比統計表 70 表4.2.2 ELVIS問卷第1題回答「能」的原因 70 表4.2.3 ELVIS問卷第1題回答「不能」的原因 70 表4.2.4 ELVIS系統能讓你想動手做實驗個數及百分比統計表 71 表4.2.5 ELVIS問卷第2題回答「能」的原因 71 表4.2.6 ELVIS問卷第2題回答「不能」的原因 71 表4.2.7 ELVIS系統能讓你容易進行實驗個數及百分比統計表 72 表4.2.8 ELVIS問卷第3題回答「能」的原因 72 表4.2.9 ELVIS系統能讓你不害怕操作儀器個數及百分比統計表 73 表4.2.10 ELVIS問卷第4題回答「能」的原因 73 表4.2.11 ELVIS系統視窗容易操作個數及百分比統計表 74 表4.2.12 ELVIS問卷第5題回答「是」的原因 74 表4.2.13 ELVIS問卷第5題回答「不是」的原因 74 表4.2.14 ELVIS系統的操作介面能很快學會儀器操作個數及百分比統計表 75 表4.2.15 ELVIS問卷第6題回答「能」的原因 75 表4.2.16 ELVIS問卷第6題回答「不能」的原因 75 表4.2.17 喜好儀器種類個數及百分比統計表 76 表4.2.18 ELVIS問卷第7題回答「一般儀器」的原因 76 表4.2.19 ELVIS問卷第7題回答「ELVIS系統」的原因 76 表4.2.20 ELVIS問卷第7題回答「兩種都可以」的原因 76 表4.2.21 先熟悉ELVIS系統對實驗課程是重要的個數及百分比統計表 77 表4.2.22 ELVIS問卷第8題回答「是」的原因 77 表4.2.23 第一次的ELVIS系統學習課程是否必要個數及百分比統計表 78 表4.2.24 ELVIS問卷第9題回答「是」的原因 78 表4.2.25 喜歡自己摸索儀器的操作方法個數及百分比統計表 79 表4.2.26 ELVIS問卷第10題回答「不是」的原因 79 表4.2.27 學生是否有信心利用ELVIS系統測量元件性質個數及百分比統計表80 表4.2.28 ELVIS問卷第11題回答「是」的原因 80 表4.2.29 學生關於ELVIS系統的補充說明 81 表4.3.1 實驗課程感受問卷第11題B組學生回答原因 87 表4.3.2 喜歡整體實驗內容安排學生回答原因 92 表4.3.3 在實驗課程中的收穫 92 表4.3.4 對實驗課程的建議 93 | |
dc.language.iso | zh-TW | |
dc.title | 整合式實驗教學在普通物理實驗教學的初探—
以「RC/RL基本交流電路實驗」為例 | zh_TW |
dc.title | Exploring Integrated Laboratory Instruction for General Physics Experiments — A Case Study of RC/RL Circuits | en |
dc.type | Thesis | |
dc.date.schoolyear | 99-2 | |
dc.description.degree | 碩士 | |
dc.contributor.oralexamcommittee | 胡崇德,黃萬居,葉蓉樺 | |
dc.subject.keyword | 整合式實驗教學,ELVIS系統,RC/RL基本交流電路實驗, | zh_TW |
dc.subject.keyword | Integrated Laboratory Instruction,ELVIS,RC/RL Circuits, | en |
dc.relation.page | 165 | |
dc.rights.note | 同意授權(全球公開) | |
dc.date.accepted | 2011-08-05 | |
dc.contributor.author-college | 理學院 | zh_TW |
dc.contributor.author-dept | 物理研究所 | zh_TW |
顯示於系所單位: | 物理學系 |
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