科學教育研究所
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本所於民國75年秋奉教育部核准設立，經當時理學院吳院長京一、與數學系、物理系、化學系、生物系、地球科學系等系主任，以及本校科學教育學者之籌備和規劃，分別於75年成立博士班，於76學年度招收第1屆博士班學生，83年成立碩士班，於84學年度起正式招收第1屆碩士班學生，87年成立教學碩士班，於88學年度招收第1屆教學碩士班學生。
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Item 探討高中生於探究導向的社會性科學議題教學取向（SSIBL）之探究能力與態度表現—以水資源議題為例(2025) 蕭嫚; Hsiao, Man本研究旨在探討以探究導向的社會性科學議題學習（Socio-Scientific Inquiry-Based Learning, SSIBL）為核心設計的水資源議題教學模組，對高中生在科學探究能力與對水資源態度之影響。SSIBL 模式融合真實社會情境、基於探究的學習活動（Inquiry-Based Science Education, IBSE），旨在引導學生建立具社會參與意涵之行動主張，以促進批判思維與公民素養的潛力。本研究教學模組以水資源議題為主軸，設計多樣化活動，涵蓋資料分析、論證推理、角色扮演與行動規劃，期望激發學生對科學性社會議題的關注與理解。本研究採單組前後測設計，對象為北部某市立高中參與寒假科學營之選修學生共 24 位。研究設計包含教學模組實施前後的探究能力測驗與對水資源的態度量表，並分析學生在教學模組中的學習單作答內容。資料經敘述性統計與推論統計分析，釐清學生在探究中的三項子能力（發現問題、規劃與研究、論證）與對水資源態度的改變情形，並比較不同先備背景學生的學習表現差異。重要研究結果如下：（一）教學模組對學生的整體探究能力有顯著提升，尤其以「論證」子能力的進步最為突出。然而，「發現問題」與「規劃與研究」兩項子能力的進步幅度則相對有限。（二）學生的整體水資源態度在教學模組後有所提升，特別是「對水資源的關懷、了解與責任」以及「對水資源利用的態度」兩個構面呈現顯著提升。但「對水資源保育的態度」則未達統計顯著水準。（三）先備探究能力較低的學生，於接受教學模組後展現出更大幅度的進步。在「發現問題」子能力及整體探究能力的進步幅度上，低分組學生顯著優於高分組。（四）學生的先備水資源態度高低，與其探究能力的進步幅度之間並無統計上的顯著關聯。此結果初步暗示，影響學生探究能力成長的關鍵可能更在於教學模組本身的設計和學習歷程的參與度。本研究結果將有助於理解 SSIBL 模式於高中課程中實施之可行性與挑戰，並對未來科學教育實務與科學性社會議題教學模組設計提供實證依據與建議。Item 初探量子資訊Edu-LARP對學生學習成效的影響(2024) 王柏凱; Wang, Po-Kai量子資訊與其相關物理概念是近代物理的重要內容之一，其中包含對疊加態、穿隧、糾纏等特性的理解，以及量子在科技的應用發展。然而，這些特性抽象難以理解，科技的應用也缺乏與學生生活的連結，致使學習動機低落，將使得量子資訊的學習成效有限。本研究將量子資訊融入LARP(Live Action Role Playing)，發展出教育型LARP (Edu-LARP)：「量子計畫」，期望透過LARP賦予參與者特定角色、情境，讓參與者暫時脫離現實環境的限制，在與其他角色互動、完成任務的過程中，逐步精熟量子資訊的概念，並在情境體驗的過程中，提高參與者對量子資訊三個不同層面的態度：認知、情意、行為。本研究以高中生為對象，使用「前測-後測-延宕後測」之實驗設計，探討量子資訊融入LARP對學習成效的影響，分別於遊戲前後實施「量子資訊相關概念知識測驗」與「量子概念態度量表」，遊戲時長為5小時，並於全部活動結束後一個月統一進行延宕測驗，共回收有效問卷50份。量子資訊相關概念的知識層面的前-後測成對樣本t檢定、前-延宕測成對樣本t檢定皆呈現顯著差異，表示學生在完成活動後對量子資訊相關概念的理解有顯著成長，且能持續。態度的前-後測也呈現顯著差異，學生在完成活動後對量子資訊的態度三層面（認知、情意、行為）皆顯著提高，表示學生可以在有效學習量子資訊的前提下，增進學生對量子資訊的態度。另外，知識、態度與學生背景無一達到高度相關，由此可知本研究所調查之背景資料不足以對學生使用Edu-LARP進行學習產生限制。Item 計畫行為理論應用於桌遊遊戲設計及其成效(2022) 林茂達; Lin, Mao-Da隨著時代進步與外來文化傳入，國人的飲食日漸多元且豐富。但根據國名健康署的調查，國人整體肥胖率偏高，且某些特定營養素攝取不足，這無異於國人對於健康飲食並無認真執行之意圖，抑或不願執行健康飲食之行為。有研究表示健康飲食知識與行為並無正向關係，亦即知識並非影響行為之要素。因此，本研究將重點放在計畫行為理論上，藉由將計畫行為理論融入在桌遊設計中，探討桌遊是否能增進遊玩者知識的同時，是否能增進遊玩者對於健康飲食的覺察，並體會計畫行為理論中各向度對於我們行為的影響，以及願意增進自身健康飲食的意圖與行為，進而改善自身健康。Item 知覺行為控制於海洋環境負責任行為意圖與態度間之中介效應(2021) 林易辰; Lin, Yi-Chen近年來，人類活動的多樣性隨科技發展日趨複雜，經濟與文明成長的同時，伴隨著海洋資源的消逝與海洋環境的破壞。為因應此挑戰 如何改善環境政策以及教學場域中教師的課程設計以培養公民具有環境負責任行為被視為為環境教育的核心目標。許多研究指出，行為意圖為預測海洋環境負責任行為的有效因子。而態度，知覺行為控制被視為行為意圖的潛在因子。然而，有研究指出，受試者表現出對海洋環境負責任行為的正向態度並未轉換為實際的行為，可見研究者對於海洋情境中的行為模型尚未釐清，尤其是態度與行為之關聯。此外，過去海洋環境負責任行為模型的相關研究中，知覺行為控制與態度間之關聯研究相對稀少，本研究考慮態度並不單作為一情感因子，而是多層次的心理構面，將進行其與知覺行為控制及海洋環境負責任行為之路徑分析 以建立行為模型作為政策及教育發展的參考。本研究使用問卷測量大專生之態度與知覺行為控制。以及海洋環境負責任行為意圖，共 7 9 位大專生之資料進行統計分析。結果顯示，受試者之態度及知覺行為控制均與海洋環境負責任行為顯著相關，且知覺行為控制作為態度及海洋環境負責任行為間之中介變項。 根據本研究結果，環境政策及教育的制訂與執行方向應考慮知覺行為控制與態度之連結及發展歷程，主動創造學生及公民於環境負責任行為中的成功經驗，或是降低執行環境負責任相 任務時的困難度，以提升公民的對於海洋環境負責任行為的知覺行為控制，藉此建立公民之海洋環境負責任行為以維繫海洋資源之永續發展 。Item 發展地球科學日月地關係之動畫輔助評量(2012) 羅文鑫; Wen-Hsin Lo本研究之目的在發展動畫輔助評量，來降低學生答題時非必要之外在認知負荷，此多餘認知負荷與評量目標無關，但可能導致學生解題錯誤，進而影響作答表現。本研究評量內容為國中自然科之地球科學天文月相單元，受試對象為105名九年級學生，其中49名分配到動畫輔助評量組，另外56名為圖文評量組。在評量信度方面，動畫輔助評量的信度為0.6，圖文評量信度為0.5。此外，本研究也試圖分析空間能力及作答成績間的關連性。 研究結果發現，動畫輔助評量組學生的表現顯著高於圖文評量組，且在解題過程有較低的認知負荷；另外，學生對於動畫輔助評量的接受程度亦較圖文評量高。除此之外，學生的空間能力與評量表現有某種程度相關，動畫輔助評量對高空間能力組的學生較低空間能力組有助益，但低空間能力組的學生則未達顯著。因此，在未來的研究上，動畫輔助評量的設計應更仔細考慮學生個體的空間能力差異。Item 地球科學動畫試題的設計與應用(臺北市：財團法人大學入學考試中心基金會, 2011-06-01) 吳皇慶; 張俊彥