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 探討馬來西亞與臺灣高中學生對兩國「物質的分類」文本之閱讀理解(2021) 張麗芳; Teo, Lee-Fong摘要 本研究旨於探討馬來西亞與臺灣高中學生對兩國「物質的分類」文本之閱讀理解。以系統功能語言學(SFL) 作爲理論基礎，選取馬來西亞華文獨立中學（M版）與臺灣龍騰版（T版）高中化學教科書之「物質的分類」單元作爲文本分析範疇，從科學詞彚的語意關係、視覺語法及圖文關係分析架構等面向探討兩國文本的「組織結構」與「表達語意關係的論述」之特性與差異。以文本的語言特性和圖示表徵結構為參考，分別設計成M版與T版閲讀理解測驗，作爲探討兩國高中學生對前揭文本之閱讀理解。本研究以線上表單的方式收取樣本，施測對象分別爲76位馬來西亞學生與68位臺灣學生。研究結果發現如下： 一、兩國文本在組織結構上有實質的差異，M版科學內容較難閱讀理解，T版則以過度零 回指的形式來呈現簡潔的課文內容。 二、在語意關係方面，M版本文較傾向於類別關係的論述，T版不會偏重特定語意關係的 介紹；在圖示部分，兩國文本會採用不同的表徵類別來表達語意關係，部分蘊含不易識讀的語意訊息；在圖文部分，M版本文蘊含較多的語意訊息，而T版則在圖示中蘊含更豐富且不易識讀的語意訊息。 三、在測驗方面，兩國學生在M版測驗的作答表現相當，但在T版測驗的作答表現卻達到顯著差異(t(70)= -3.495, p =.001<.010)。針對「元素」概念定義之理解，兩國學生均持有高度比例的閲讀困難。 本研究藉由兩國學生對於不同國家文本之閱讀理解，提供科學教科書編輯者及科學教師教學上的參考與相互借鏡之處，促進讀者瞭解不同國家教科書在同一科學概念之特性與論述差異和如何精確表達語意關係有更深入之理解。Item 科學新聞之論述差異及其對大學生閱讀理解影響之研究(2011) 黃柏森科學新聞在人們生活中扮演傳遞科學訊息的重要角色。一個具有科學素養的讀者必須能批判地閱讀科學新聞所包含的訊息；另外，國內讀者較常接觸援用外電的科學新聞，即經國內記者編譯英語新聞後的科學報導。故此，本研究的目的有二：一分析編譯自相同英語科學新聞之兩則漢語科學新聞的論述特性及其差異；二為探討大學生對不同漢語科學新聞的閱讀理解情形。研究分為兩個階段，第一階段根據「即時」、「科學新聞主題分佈」與「科學課程學習重點」選取基因主題的文章“ Found: genes that let you live to 100 ”和源自同篇英語報導之兩則漢語科學新聞，並分析之，第二階段根據三項文本分析結果「科學詞彙使用」、「情態語詞使用」以及「級位分體論述」設計問卷，並隨機將56位大學生分成兩組，給予不同版本的漢語科學新聞進行閱讀與填寫問卷。 研究發現，不同版本於研究焦點之處的確有論述差異的情形。在科學概念詞彙使用之情形，兩版本編譯稿科學新聞皆出現有詞彙使用混淆與不一致。意即實驗文本在使用科學概念詞彙時，有同詞異義及異詞同義的情形發生。在情態語詞使用的部份，兩版本人際成份的使用具有出入，例如「可能」、「似乎」、「相當」……等表述肯定性與發生機率的詞彙有被編譯者省略的情形。最後，關於級位分體關係之論述，兩版本各別使用「有」與「包括」這兩種同時能表達級位與分體意涵的詞彙來描述概念間的關係。 從讀者的閱讀理解情形發現，兩篇編譯稿科學新聞皆能顯著提昇其閱讀理解的成效。而讀者針對兩版本的閱讀困難標識情形，集中於科學詞彙上，這符合文獻探討所指出，科學詞彙的使用的確影響讀者的閱讀理解。針對兩版本混用科學概念詞彙的情形，不同版本之受試讀者約有九成不受其論述影響，而能釐清詞彙的混用情形。在情態語詞使用差異的部份，從讀者的閱讀理解表現得知，讀者僅對「可能」一詞的有無達到顯著差異，意即版本之論述差異若為忽略「似乎」、「相當」……等字詞時，讀者並未能察覺有使用與未使用之差異。在描述級位分體關係的論述差異上，兩版本之論述不同在讀者的閱讀表現上皆傾向分體關係並達到顯著差異。但仍有近一半讀者於文本閱讀後，對於概念間之級位分體關係仍呈現錯誤與混淆的情形。Item 國小四年級學生對數學文字題的閱讀理解研究─以「整數加減法運算」為例(2010) 洪敬傑數學閱讀指導是基於學科閱讀指導的必要性而產生，數學教科書是學生學習數學的重要資源和工具。國內的數學課本是以問題為核心概念，其編寫方式的基本假設是透過問題情境的鋪陳及解題策略的分析，來達成概念傳遞的目的，因此文字題是數學課本內概念的主軸。 可是學生在解數學文字題時，不僅要能熟悉計算的過程，同時也要能閱讀文字題的語意部分，理解問題的要求及其所提供的條件來解決問題，也因此造成數學文字題往往是大多數學生害怕的課題，其可能原因是解決一個文字題涉及「計算能力」與「語文理解和數學概念聯合運作的歷程」（秦麗花，1996）。因為從語文式的數學變成形式數學的過程中涉及許多的轉換，導致學生閱讀理解的困難。 本研究欲透過SFL的理論來分析數學文字題，檢視數學文字題中有哪些語言特徵？學生對不同題形的語言特徵的理解情形為何？ 所以首先以文獻中對數學文字題的分類標準進行題目的分類，以SFL的理論來分析數學文字題，再請學生閱讀不同類型的數學文字題後進行解題，將學生的分數分成高中低三組，從三組中各挑選兩位學生進行不同語言特徵的訪談。 研究中發現學生易受到題目中體現時態及情態的人際成分的影響，將其理解為「加」或「減」的意思，而忽略過程詞的意義。學生對於合併型題目的連接詞「和」之理解情形，大都表示是加起來的意思。然而學生在比較型題目的環境成份「比」的理解情形分成兩種類型。另外，學生透過算式表達對句子間的理解，大部分學生在改變型、合併型及等化型的題目都能寫出符合題目文字語意順序的算式。Item 科學課文中零代詞對學生閱讀理解的影響(2007) 許慶堂本研究的主要目的是探討現行七年級「自然與生活科技教科書中含有零代詞(zero pronoun)對於學生閱讀理解的影響，並找出學生閱讀含零代詞課文時，影響學生判斷或尋找零代詞所指為何的因素。研究對象為臺北市某國民小學六年級的學生共69位，並於實驗的過程中，將受測學生分別依其「閱讀理解能力」、「先備知識」、與「日常零代詞用語閱讀理解能力」的高低不同而分組，並進行研究者從教科書中擷取出來的「科學課文中的零代詞測驗」。 研究有下列幾點的發現： 1.當學生在閱讀課文中含有零代詞的課文時，即使文章的內容完全相同，可是學生尋找到的零代詞所指對象卻多半並不相同，因此會讓學生衍生出許多不相同的解釋，並對課文內容產生不同的理解； 2.學生不同的「能力」高低也確實會影響學生對「科學課文中的零代詞閱讀理解」，也就是說高能力的學生在閱讀含有零代詞的科學課文時，其理解能力會比低能力的學生好； 3影響學生閱讀含零代詞的科學課文的學生能力依次為「日常零代詞用語閱讀能力」影響最大，其次為「閱讀能力高低」，再其次為「先備知識高低」； 4.而學生閱讀含零代詞課文時，影響判斷零代詞所指對象的因素，可分為四類： (1)距離(Distance) ：零代詞與其所指的對象在課文中提到的先後間隔距離；(2)競爭度(Competition)：零代詞前後可競爭作為其所指對象的詞語數量；(3)顯著性 (Saliency) ：指該段落中的競爭詞語若與該段落的話題越相符，則顯著性越高，作為零代詞的所指對象的可能性也越大；(4)一致性(Unity)：即零代詞與其所指對象是否屬於同一心理框架、觀點、部分或段落。這四個成分可以說幾乎是不論於口語中使用零代詞或閱讀零代詞文本時所共通的影響因素。 5.學生為了順利解答於課文中所看到的零代詞會運用下列四種策略： (1)先備知識：即利用搜尋記憶中對句子或語彙熟悉的部分，來彌補零代詞訊息產生的缺漏；(2)顯著性：多數的學生會判斷那些詞彙與當前的話題最為相符，亦即為顯著性越高；(3)詞彙或句子的線索：利用動詞、形容形、副詞等詞語的線索，或對照前後句子的語意，將使找出被零代詞的所指對象更為容易；(4)標點符號：利用標點符號的特性來將段落的句子作分隔，找出合適的語意。學生能使用這四種策略，有效幫助從科學課文中順利地尋回零代詞的所指對象，幫助學生理解課文內容。Item 中小學科學教科書中「或」邏輯語義分析與生師對其語義理解的比較(2017) 廖斌吟; Liao, Pin-Yin邏輯連接詞(logical connectives)，例如因此、當、或，在科學文本中無所不在，它們的功能不只是連接了詞語和句子，同時也體現了被連接詞語和句子之間的邏輯關係。「或」是一個基本的邏輯連接詞，其所指涉的邏輯語義卻不是一種而已。本文目的即在探討中小學科學教科書中「或」邏輯語義分析以及生師對「或」的語義理解。本研究首先以從漢語歷時語義文獻研究，得知「或」至少有五種含義：「兼容」、「排斥」、「等同」、「所有」、以及「兼有」。接著以「或」的五種邏輯語義為架構，邀請專家讀者組成審議小組針對中小學科學教科書進行內容分析，以瞭解教科書中各類「或」語義的分佈。 生師對「或」的語義理解則以「還原理解」和「辨識理解」兩方面進行探究。研究對象皆以方便取樣。「還原理解」方面，蒐集22名八年級學生和9名國中數理教師對科學語句中「或」的還原情形。「辨識理解」問卷則包括5題生活「或」和5題科學「或」試題，共調查70名七年級新生、60名七年級舊生、62名八年級學生和20名國高中科學教師對「或」語義的辨識。最後選取8名八年級學生和9名教師訪談釋讀「或」時所使用的線索和策略。 研究發現科學教科書中「或」語句存在5種邏輯語義，以兼容義所佔的比例最多，並且專家讀者判斷「或」的語義方面，有一致共識的語句的比例低於爭議句。在還原科學語句中「或」方面，國中生師的「或」還原率都低於50%，還原的填答種類複雜，跟「或」競爭排名第一的詞語是「和」，甚至學生讀者填「和」的比例高過於「或」。在辨識「或」的邏輯語義方面，國中學生對「或」的語義區辨程度低於科學教師，而七年級新生跟八年級學生對科學「或」語義區辨程度相當；生師對生活「或」語義的區辨程度高於科學「或」，唯有一題生活「或」語義是生師表現一樣，都區分不開的。根據訪談發現，生師釋讀「或」時會依據直覺、文字線索例如標點符號括號、「都有」等、以及先備知識來協助判斷。 最後，根據「或」潛在多元語義引發的複雜語義理解結果，提出教科書編寫者和科學教師唯有意識到描述邏輯語義關係的詞彙選擇和語法之重要性和必要性，運用其他相關語言資源和教學釋讀策略，方能增進學生對事件之間邏輯關係有更清晰的判斷，對科學概念有更全面、完整的理解。Item 以眼球追蹤技術探討先備知識、閱讀歷程以及科學閱讀理解的關係(2015) 王琇怜; Wang, Hsiu-Ling對於大部分的學生來說，閱讀科學文本是學習科學知識的主要方法與來源，然而學生在科學文本的閱讀理解表現各有不同，若能了解學生的先備知識對於閱讀歷程以及科學閱讀理解的影響，將有助於促進學生的科學學習成效。在本研究中，首先測驗40位高中受試者對施測文本相關概念的理解程度，並以眼球追蹤技術記錄受試者閱讀科學文本的歷程，最後使用理解測驗測試受試者對於文本的理解狀況，以了解先備知識、閱讀歷程和閱讀理解間的關係。在資料分析方面，研究者利用前測結果進行變異數同質性分析來區分受試者的先備知識程度，分為高、中、低三組，並且依據分組對眼球追蹤的數據與後測資料進行描述性統計、單因子變異數（one-way ANOVA）分析及平均值等式穩健測試，再以皮爾森相關係數檢定以了解閱讀理解與眼球追蹤數據的相關性。 研究結果發現，先備知識的差異與學生在科學文本上的閱讀理解有關，先備知識高比先備知識低的學生具有較佳的閱讀理解。眼球追蹤的數據顯示，先備知識與學生在閱讀「研究方法」的平均凝視時間、「根據資料而形成之科學推論與解釋」的回視次數、「預測模式圖」與「預測模式關鍵圖區」的平均凝視時間、「預測模式圖」的第一次閱讀凝視時間、「數據趨勢」文字描述的總閱讀時間與總凝視時間、第一次凝視時間等眼動形式有關。閱讀理解與眼球追蹤數據的相關分析發現，讀者的視覺注意力分配與閱讀理解具有相關性，整體、文本內容閱讀理解較佳且能應用文本概念於不同情境下進行推論與解釋之讀者針對文章中「數據趨勢」的文字描述具有較少的視覺注意力分配，並在「背景知識」文字描述、「根據資料而形成之科學推論與解釋」有較多的回視次數，在「背景知識圖」有較少的第一次閱讀凝視時間，顯示閱讀理解層次較高的學生會有較多的訊息整合以幫助閱讀理解。