學齡前學童生活化科學活動設計與成效評估之研究－以水與空氣相關主題為例.ppt

1、學齡前學童生活化科學活動設計與成效評估之研究以水與空氣相關主題為例,臺北市立教育大學自然科學系碩士班論文,2,第一章 p1,表示本簡報對照至論文的頁碼，請參閱。,此頁碼為本簡報之流水號。,3,學齡前學童生活化科學活動設計與成效評估之研究以水與空氣相關主題為例,第一章 緒 論,第二章 文獻探討,第一節研究背景與動機 第二節研究目的 第三節研究假說與待答問題 第四節名詞釋義 第五節研究限制與範圍,第一節兒童的科學概念 第二節兒童的發展理論 第三節生活化科學課程 第四節幼兒的科學課程 第五節 科學態度 第六節 國內外水與空氣的相關研究,4,學齡前學童生活化科學活動設計與成效評估之研究以水與空氣相關主

2、題為例,第四章 結果與討論,第五章結論與建議,第一節幼兒科學概念測驗結果分析與討論 第二節幼兒科學態度問卷的影響分析 第三節幼兒的晤談轉譯結果分析與討論,第一節結論 第二節建議,第三章 研究方法,第一節研究架構與設計 第二節研究對象 第三節研究工具 第四節 研究程序與教學活動設計 第五節教學工具 第六節資料蒐集與處理分析,5,第一章 緒論,狄英（1996）曾說過投資於教育就是投資於未來，幼兒教育正是一切教育之基礎。 幼兒天生就有其驚人的好奇心，他們對於週遭環境時時刻刻都充滿著驚喜，只要用對了方法，在幼兒的心中必定留下深刻的烙印。在兒童學習動機與理解成就的研究中也顯示出，幼兒對學習是充滿好奇心與

3、耐心的，如果能提供機會和支持孩子持續的探究，孩子這種天生的好奇心和學習精神將被增強，並表現在他的孩童時期，甚至持續在將來的生活中（Raffini，1993）。,第節研究背景與動機,第一章p1、p2,6,幼兒科學教育應密切聯繫幼兒的實際生活進行，使幼兒在環境的互動中感受科學、發現科學的問題，使幼兒能主動學習探索，並從中得到快樂、激發其對科學學習的興趣(黃意舒，1996)。如果幼兒從小就具備了積極的態度，將科學視為一種發現的方法，那麼他們就會渴望並愉悅的想要更進一步了解科學。 在科學教學時，良好的態度可以引發學習動機，獲得良好的學習成效，因為態度是使一個人有行為的原動力(王美芬、熊召弟，1995)

4、。,第一章p3,7,根據國內學者的研究，國內的幼兒教育雖已有相當程度的進步，不過幼兒科學教育的進步還是相當緩慢。幼兒科學教育仍是各領域教材教法中最弱的一環，幼稚園的課程設計也以科學活動所佔的比例最少（陳淑敏，2001）。大部分的科學概念發展研究皆以國小以上的學童為多，Landry與Forman（陳淑敏，2002a）甚至指出要找到以七歲以下幼兒為對象的科學教育研究報告都相當不容易。 而我國之幼兒階段科學教育課程，除了民國71年由教育部國教司委託辦理的幼稚園科學教育實驗研究及推廣計畫（師大科教中心，1982；1983）之外，則一直欠缺有系統的研究發展方案，亟待幼教界與科教界共同努力。,第一章p4,

5、8,學齡前學童即將邁入小學生涯，在小學科學課程中，水與空氣是孩童生活中常接觸的事物，也是非常重要的概念之一。 所以，研究者欲利用水與空氣當作研究主題，擬自編生活化科學活動課程，藉由實際教學操作經驗建構其知識，適度的引導幼童主動學習，並配合其認知心理的發展，以幼童熟悉且安全的物品作為科學教材，培養其科學知識、態度、技能，期望能為兒童教育盡一己之力。,第一章p4,9,第一章 緒論,基於上述之研究背景，本研究之目的分述如下： 探討國小學齡前學童在生活化科學課程水與空氣相關教學前、後，在科學概念的改變情形。 探討學齡前學童在生活化科學課程水與空氣相關教學前、後，在科學態度的變化情形。 分析學齡前學童在

6、生活化科學課程水與空氣相關教學課程後所建構的認知概念。,第二節研究目的,第一章p5,10,第一章 緒論,一、根據研究目的的第一點提出以下的研究假設： 1-1接受以日常生活中常見的物品為經驗，進行生活化水與空氣相關科學課程後的學齡前學童，其對於科學概念的提升達顯著差異。 二、根據研究目的的第二點提出以下的研究假設： 2-1接受以日常生活中常見的物品為經驗，進行生活化水與空氣相關科學課程後的學齡前學童，其對於科學態度的提升達顯著差異。 三、根據研究目的的第三點提出以下的待答問題： 3-1進行生活化水與空氣相關科學課程後的學齡前學童對於水與空氣的概念可能會有的認知為何？,第一章p5,第三節研究假設與

7、待答問題,11,第一章 緒論,（一）生活化科學活動設計 本研究中所指的生活化科學活動設計以水與空氣為主要活動設計。研究者欲利用幼兒日常生活中常接觸的物品為經驗，如：冰塊、鹽、汽水、紙、鮮奶油等，自編生活化科學教材，透過幼兒觀察現象、動手做等等，增加其對科學的認知、情意、技能，進而喜歡科學。 （二）幼兒科學概念 本研究中所指的幼兒科學概念為幼兒藉由現象觀察、動手做以體驗科學，並建立其科學概念，以為未來的學習預做準備。本研究之幼兒科學概念測驗參考幼兒自然科學概念與思維（周淑惠，2003）的幼兒之溶解與蒸發概念、幼兒之空氣概念，並根據上課內容，以水與空氣為主題編製幼兒科學概念測驗，測驗得分越高代表對

8、於水與空氣概念學習越佳。,第四節名詞釋義,第一章 p6,12,（三）幼兒科學態度 本研究中所指的幼兒科學態度是參考教育部（2003）五歲幼兒科學領域學力指標中的科學態度部份，針對學齡前幼童在表現好奇心、喜歡探討、勇於嘗試等三個方向做探討。本研究擬採以這三個方向編製的幼兒科學態度問卷探討學習前後學齡前幼童對於科學態度之改變情形。幼兒科學態度問卷得分越高，代表科學態度越正向。 （四）學齡前學童 本研究所指的學齡前學童是台北市某所公立幼稚園46歲的幼兒。,第一章p6,13,第二章 文獻探討,第一節 兒童的科學概念,第二節 兒童的認知發 展理論,第三節 生活化科學課程,一、概念 二、科學概念,一、皮亞

9、傑的認知發展理論 二、Ausubel的有意義學習理論,一、生活化課程的特性與相關研究,第四節 幼兒的科學課 程,一、國內幼兒科學學習 二、國外幼兒科學學習,第五節 科學態度,一、水與水溶液概念的相關研究 二、空氣概念的相關研究,第六節 國內外水與空氣的相關研究,14,第三章 研究方法 第一節研究架構與設計,一、研究設計,第三章p41,本研究所採用的是質量兼具的研究方法，在量的方面是以幼兒科學概念測驗和幼兒科學態度問卷研究學齡前學童對於生活化水與空氣科學活動的學習情形及其科學態度的變化。在質的方面，是以臨床晤談的方式探討學齡前學童在生活化水與空氣科學課程之後所建構的認知及其可能產生的迷思概念。,

10、15,研究架構圖,圖3-1-1研究架構圖,註：（一）幼稚園實驗組：進行水與空氣相關生活化科學課程(二班),第三章p42,16,量的研究採準實驗研究法,註： O1：代表實驗處理前，對於幼稚園組的實驗組所實施的幼兒科學概念測驗、幼兒科學態度問卷前測。 X：表示幼稚園實驗組接受生活化水與空氣相關科學概念教學的實驗處理，為期六週，共六次教學活動。 O2：代表實驗處理後，對於幼稚園組的實驗組所實施的幼兒科學概念測驗、幼兒科學態度問卷後測。,第三章 p42,表3-1-1實驗設計表,17,第三章 研究方法 第二節研究程序,（一）準備階段 在此階段，研究者在確定了主題後，閱讀並參考相關書籍及文獻資料，於95年

11、3月即開始設計生活化水與空氣科學活動課程，並於某國小及公立附幼進行試教，進行期間並與幼兒教師、教授專家討論、分析及交換心得，共設計出以水為主題的三個活動搖冰樂、溶不溶呢？、水中舞者與以空氣為主題的三個活動蠟燭熄滅了、飛翔的紙筒、鮮奶油DIY。 研究工具參考國內學者的研究，依據上課內容編製後，施以預試並由幼稚園教師及指導教授確保其信、效度。研究工具包含：幼兒科學概念測驗、幼兒科學態度問卷及半結構式晤談問卷三種。,第三章p43,18,第三章 研究方法 第二節研究程序,（二）實施階段 教學樣本為方便取樣，選取台北市某公立附設幼稚園二個班級共49人為實驗組班級。本實驗在實驗教學前先進行前測幼兒科學概念

12、測驗、幼兒科學態度問卷。教學實驗實施為期六週，一共六次的教學活動。因為顧及受試對象為學齡前學童，專注力時間無法太久，所以教學活動一次為30分鐘，一共是六次教學活動。在課程中，研究者將觀察學齡前學童在生活化水與空氣科學活動設計中相關概念的學習情形，並依據此選取表達能力較好的12名學童，予以課後晤談。並在每一活動教學結束後六天進行實驗組全體的後測幼兒科學概念測驗、幼兒科學態度問卷。 （三）報告撰寫階段 將所蒐集到的前後測得分，利用統計方法進行分析，並分析探討在教學活動後，幼童在水與空氣所建構的概念為何，以及可能產生的迷思概念等。最後再提出研究結果報告，作出教學上適當的建議。,第三章p43,19,第

13、三章 研究方法 第三節研究對象,為瞭解學齡前兒童在實驗設計前、後，對於水與空氣的科學概念及其在科學態度上是否有差異，所以必須確定所有參與本研究的幼稚園幼童之前是未接受過類似活動的教學，因而選擇在幼稚園中沒有受過此科學概念相關教學活動之學齡前46歲之幼兒作為本研究之研究對象。本研究以方便取樣選取台北市某所公立幼稚園二班的幼兒作為實驗的樣本，男生30人；女生19人，一共是49人參與幼兒科學概念測驗、幼兒科學態度問卷，再由49人中以方便取樣選取12名幼童作為晤談對象。,第三章p45,20,第二節 研究對象,論文 p45,研究對象,參與幼兒科學概念測驗、幼兒科學態度問卷的研究對象,接受施測的幼童人數一

14、共有49人。,晤談研究對象,依照人數比例抽取每班2名中班幼童；4名大班幼童，一共12名學童作為晤談對象。,21,第三章 研究方法 第四節研究工具,本研究採用之研究工具分為：幼兒科學概念測驗、幼兒科學態度問卷 、半結構式問卷 。 一、幼兒科學概念測驗：參考幼兒自然科學概念與思維 (周淑惠，2003)中相關試題，進行信、效度之檢定之後，才開始正式進行資料收集全測驗一共有24題，每答對一題給予1分，總共24分；答錯或答不知道則不予計分。以水為主題的有13題；以空氣為主題的有11題。在問卷信度分析方面，以SPSS10.0統計軟體之Cronbach 係數估計其內在一致性，得到總量表之信度為 .651。,

15、第三章p47,22,二、幼兒科學態度問卷： 本問卷參考教育部（2003）五歲幼兒科學領域學力指標中的科學態度部份，針對幼兒的表現好奇心、喜歡探討、勇於嘗試三個面向編製學習態度問卷。因為受試者為幼兒，所以本問卷沒有反向題，以是不是、不知道、不回答進行答題。本問卷共有12題，答是給予3分；答不知道給予2分；答不是1分；不回答則當作無效問卷，不給分。在問卷信度分析方面，以SPSS10.0統計軟體之Cronbach 係數估計其內在一致性，得到總量表之信度為 .694。,第三章p54,23,三、半結構式問卷 本研究的晤談工具是根據上課內容進行編製的訪談題目，補充在課程上、教學活動等書面資料的不足，為更瞭

16、解幼兒的想法與概念，故進行之。本晤談工具在初步編製後，經由幼兒教師及學者專家之審查、預試後，並且針對學齡前學童學童無法理解的問題部份予以修正，如此反覆多次，之後才開始正式進行資料收集 。,第三章p55,24,第三章 研究方法 第五節與教學活動設計,第三章p57,一、教學活動設計 參考國小低年級生活課程中相關水與空氣課程，擬設計學齡前學童的科學活動，期望提供幼童舊有經驗，以銜接國小課程。表3-4-1為國小低年級現行版本相關單元。,25,第三章 研究方法 第六節資料蒐集與處理分析,本研究所蒐集的資料有三種，分別為幼兒科學概念測驗、幼兒科學態度問卷與半結構式問卷。研究者擬進行量化及質性之資料分析如下

17、說明：,一、幼兒科學概念測驗,（1）前測：由於考量學齡前學童識字不多，注意力無法集中過久，所 以幼兒科學概念測驗皆以圖示、實體的敘述性遊戲的方式，於教學前一週進行，並且以主題式題型進行測驗。 （2）後測：於每一個主題教學完畢後六天實施，所測得分數採t考驗、百分比、描述性統計次數分析各概念的答對率，並且比較經過教學之後，兩組學童的概念差異。,第三章p62,量化資料,26,幼兒科學概念測驗輔助教具,如：,代表葡萄乾在汽水中上上下下,27,第三章p62,二、幼兒科學態度問卷 （1）前測：於教學前一週分組進行其態度調查。因為受試者為幼童。研究者以分組進行的方式口頭詢問幼童幼兒科學態度問卷，並輔助幼兒勾

18、選作答，一次10分鐘。 （2）後測：於教學完畢後一週實施，所測得分數採t考驗、百分比、描述性統計次數分析前後測，並且比較經過教學之後，兩組學童的學習態度差異。,28,二、質性資料： 正式晤談時，研究者主要以錄音的方式及現場紙筆紀錄的方式記錄的過程和內容。 個別晤談的資料均為全程錄音，返回後將錄音帶內容逐字轉錄，然後再精簡晤談資料，只留下與晤談題目內容相關的資料進行分析，藉此深入了解在教學後幼童的科學認知。,第三章p63,29,第四章 結果與討論 第一節幼兒科學概念測驗結果分析與討論,一、以幼兒科學概念測驗為前後測總成績之分析與討論,第四章p65、p67,30,前後測總得分人數統計表,第四章p6

19、6,低分群 （1-8分）,中分群 （9-16分）,高分群 （17-24分）,31,二、以幼兒科學概念測驗為前後測各活動成績之分析與討論,第四章p68、p69、p71 、p73 、p74 、p76,32,各活動作答的答對百分比,第四章p68、p69、p70,在糖鹽小蘇打粉的題目上，答對人數偏低，而太白粉的答對率佔多數，顯示大部分幼兒在教學前可能會有顏色的迷思概念產生。,33,各活動作答的答對百分比,大部分的幼童已經知道胖胖的塑膠袋裡有空氣 。,第四章p72、p73,34,各活動作答的答對百分比,推測可能是名片紙質較硬，所以部分幼兒認為將名片紙平平的射出去會飛翔（晤談時，即有幼兒提到名片紙很硬）。

20、,透過攪拌與觀察，大多數的幼兒已經知道鮮奶油的變化情形，而且也發現攪拌的過程中，有泡泡的產生。,第四章p74、p75、p76,35,第四章 結果與討論 第二節幼兒科學態度問卷的影響分析,第四章p78、p80,36,前後測總得分人數統計表,第四章p78、p79,低分群 （1-12分）,中分群 （13-24分）,高分群 （25-36分）,37,二、以幼兒科學態度問卷三個面向之前後測成績之分析與討論,第四章p81,題5中的前測平均數明顯低於題1、10、11，表示實驗組幼童在教學前對於事物較不會質疑，不常問為什麼，但是經過教學後，在得分上也有顯著性差異。,在題10中，後測平均數幾乎達到3分，顯示實驗組

21、幼童對於科學活動搖冰樂非常感興趣。,38,題2與題9的前測平均數上，均達到了2.80分以上的高分，顯示實驗組幼童在教學前即對飛行的器物感興趣，以及都喜歡發現新的東西，以致於在這兩題前後測得分未達到顯著性差異（P.05）。,第四章p82,39,發現實驗組幼童在經過教學後，在教學處理後，後測平均數均達到2.80分以上，表示幼童在活動後，在願意參與各項科學活動及願意接受科學活動的各種結果的指標上，得分達到顯著差異，在勇於嘗試方面上有正向的提升。,第四章p83,40,第四章 結果與討論 第三節 晤談結果與討論,以水為主題： 1、活動一搖冰樂 受訪的學齡前學童皆已經具有水會變成冰塊的概念，當研究者晤談如

22、何知道水會變成冰塊，12位學童皆表示在家裡已經有過舊經驗，將水放到冷凍庫就會變成冰。 在冰塊加鹽的晤談中，研究者發現大班的學童都能回答加鹽的冰塊會更冰，而4位小班的學童中，也有1位學童能回答出加鹽的冰塊會更冰。,第四章p84,41,2、活動二溶不溶呢？ 發現12位受訪學童對於糖加到冷水中，攪拌後，看不見的認知情形大致分為三類：（1）糖溶解（溶化、化掉、溶掉）了。（2）糖被水消化了。（3）不知道。 而大部分的學童（9位）已經會使用溶化字眼，這與周淑惠（2003）在幼兒自然科學概念與思維一書中提到的幼兒對於溶解知認知概況相符合，真正對溶解概念有一些粗淺理解的學齡前學童（糖只是變小顆）有3位，而且已

23、經懂得利用有利的線索來推測糖還在水中（因為喝起來的味道是甜的）。,第四章p87、p88、p91,42,質量守恆的概念，發現12位學童都已經具有此認知，有1位學童甚至認為將糖加入水中，糖會變成透明物體，因為糖含有水分，這與黃寶鈿（1989）的研究結果相符合，他發現學童對於溶解的另有概念為，固體溶解後固體本身會變成液體，例如糖溶解後會變成糖水。 在此階段的學童會有顏色及顆粒大小的迷思概念，誤以為是因為太白粉太白，而其他的東西（糖、鹽、小蘇打粉）不夠白的緣故及認為鹽顆粒較小，太白粉顆粒較大，所以太白粉水會變成白色，其他的則還是透明的。,第四章p94,43,3、活動三水中舞者 在水中舞者活動晤談結果中

24、，12位幼童皆表示在汽水和加了小蘇打粉的柳橙汁裡，葡萄乾可以跳舞是因為裡頭有氣體的關係。在教學時，研究者發現大部分學童都已經察覺汽水裡有許多小泡（氣）泡。 在比較加了小蘇打粉的柳橙汁與加了小蘇打粉的水裡，葡萄乾的跳舞情形，12位受訪學齡前學童的認知如下：（1）因為一個有氣；一個沒氣。（2）因為味道，開水沒有味道；柳橙汁酸酸的（夠酸）。（3）顏色（黃、深）的才會跳舞。（4）小蘇打粉裡有氣。（5）果汁才可以讓葡萄乾跳舞。,第四章p95 p98,44,以空氣為主題 1、活動一蠟燭熄滅了 在空氣的存在性上，經過教學後，全數受訪的幼童皆能指認面紙盒裡有空氣（有風），因為拍打面紙盒可以使蠟燭熄滅，而且拍打

25、面紙盒時會覺得有涼涼的感覺。然而，在比較空氣與風的差異性時，約有8位幼童認為風和空氣是相同的；認為空氣與風不同的3位幼童，則是以範圍來形容，認為風很大，空氣則是比較小的。,第四章p99、p100,45,2 、活動二飛翔的紙筒 值得一提的是，有1位學童已經具有初步的空氣阻力概念，認為風會把紙片擋住，所以紙片會亂飄。 在飛翔的紙筒方面，發現在此階段雖然不適合用白努力定律來解釋，但是在受訪學童中，已經有學童察覺紙筒中間有洞，風吹過去，它就會動。而有些學童誤以為紙張經過對摺或是有摺痕後，就會變重，以重量來解釋紙會亂飄或是直直的飛的原因。,第四章p101p104,46,3、活動三鮮奶油DIY 研究者晤談學童為何液態的鮮奶油會變成固態鮮奶油，發現其認知如下：（1）有空氣跑進去。（2）攪拌完，就沒有水分。（3）倒的時候是水水的，合在一起會變成會變成綿綿的。（4）其他（一直攪、不知道）。 另外，有10位受訪學童在攪拌的過程中觀察到有泡泡的產生，並且認為泡泡是空氣。,第四章p105、p