目的與架構

第三節 目的與架構

從上述之背景與重要性，大致勾勒出本研究的問題與目的，在此將具體說明。

根據先前的研究所提供的理論架構，可以統整出與學生探究能力具有關關聯的因 素可能來自於教學情境的學習經驗、個體內在的驅力促發外在的相關行為。因此，

為協助學生在課室裡或是生活養成具有問題解決的能力，本論文旨在了解影響高 中學生的探究能力表現之影響因素，透過結構方程模式 (structural equation modeling，簡稱 SEM)來建立從實驗室課程到實驗室投入影響探究能力模式。

本論文將探討正式與非正式兩種不同形式的科學學習經驗，是否藉由探究相 關的好奇心來影響學生在學校課室的實驗投入，進而對其探究能力產生影響。雖 然過去研究中的定義與分野對於正式與非正式科學學習從場域、嚴謹度與學習主 體的區分有著十分明確地規範 (Wellington, 1990)。近年來的相關研究則強調應該 將這兩種的不同形式的科學學習視為整體，並以此種綜合的學習觀認為此二者對 學生的科學學習的影響同等重要或有相輔相成之效 (Falk et al., 2015)。有鑒於此，

本論文將針對此兩種不同形式的學習經驗與學生在學校課室的實驗投入之關聯 進行探討，且這個關聯是否會受學生內在的好奇心所中介。

論文目的

本研究的目的有二。首先，將探討正式與非正式兩種不同形式的科學學習經 驗，是否藉由探究相關的來影響學生在學校課室的實驗投入，進而對其探究能力 產生影響。其次，將探討在學生內在好奇心的驅動下，不同的實驗投入對於其探 究能力的影響影響情形。綜合上述觀點，本論文將分別以兩項研究來探討學生的 課程學習經驗、科學好奇心以及科學投入對其探究能力的影響關係，希冀能從中 建構出高中學生探究能力之影響模式。

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論文架構

依據上述的研究目的，本研究將以兩項研究設計分兩階段進行資料收集，分 別針對臺灣北部地區 (包含臺北市、新北市以及基隆市)的公私立高中進行抽樣 施測，藉此探討中學生的科學學習經驗、探究相關的好奇心以及實驗室投入對其 探究能力的影響關係，如圖1-1-1 所示。故此，本論文的呈現架構將先以第二章 進行文獻探討，以建立出本論文所欲探討之影響探究能力的理論模式；隨後兩章 則分別呈現兩個研究的研究設計及其研究結果；第三章將呈現第一項研究，探討 科學學習經驗、探究相關好奇心與實驗室投入對學生探究能力的影響；第四章則 呈現根據研究一之結果結合文獻建議加以修正之第二項研究，主要係將研究一之 實驗室投入延伸至認知投入、行為投入、情意投入以及社會互動投入等四種投入，

並探討好奇心驅動下不同投入對探究能力的影響。以下簡述本論文的內容及結構：

第一章 緒論：針對本論文之背景與動機、整體的研究重要性進行一個簡單的 描述，以未整體之研究脈絡提供一個完整的說明。

第二章 文獻回顧：則分別就先前之研究與文獻發現進行整理，以幫助研究者 釐清本論文所關注之各個影響因素的定義以及相互間可能存在的變因關係。各因 素定義之釐清可以有助於發展研究所需的量表試題，以便收集學生在該變因的真 實反應；變因關係的釐清則方便理論之假說模型的建置，以利後續分析探討的檢 驗。其中，本章分別包含了探究能力、好奇心、學習投入、科學學習經驗以及變 數導向的結構方程模式等主題的探討。

第三章 (研究一)：如圖 1-1-1 所示，本論文所設計的第一項研究主要在是探 討高中學生的科學學習經驗、探究相關的好奇心及科學活動的投入狀態對學生探 究能力的影響關係。透過 1,090 名 11 年級學生在多媒體導向的探究能力評量的 施測，以試題反應理論的技術估計其探究能力的表現。並透過結構方程模式的分 析方式來探討科學學習經驗、探究相關的好奇心與科學活動的投入對其探究能力 的表現關係。

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圖1-1-1 理論模式 1：科學學習經驗、科學好奇心與實驗室投入對探究能力的 影響模式

第四章 (研究二)：如圖 1-1-2 所示，本論文之第二個研究係立基於研究一建 立的模式之好奇心驅動之影響之探究能力發展模式，再進行進一步的研究探討。

其中將探究相關的實驗室投入以實驗室活動中學生的「認知投入」、「行為投入」、

「情意投入」以及「社會互動投入」等四種投入置換。藉此探討在科學好奇心的 驅使下，這些不同種類的投入對學生探究能力表現的影響效果為何。研究採分層 隨機抽樣的方式，抽取605 名 11 年級學生進行多媒體導向探究能力評量的施測。

其評量結果透過試題反應理論來估計其試題難度與先前大樣本施測所建立的能 力量尺對應以估計其探究能力。再將所估計之探究能力視為依變項進行結構方程 模式的分析，來探討學生的科學好奇心與四個投入構念對其探究能力的影響關係 及效果。

透過此兩項研究的設計與分析來探討在科學學習經驗、探究相關好奇心、實 驗室投入與探究能力表現等四項變數間，對學生探究能力發展與表現可能的影響 因素，並透過影響模式的建構來釐清各因素之間的關係為何。藉此，為當前教學 場域及學生探究能力發展提供依歸。因此，最後在第五章的部分本論文將統整前 述兩項研究之發現，進行綜合討論並對為來研究與相關的探究教學提出建議。

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圖1-1-2 理論模式 2：好奇心驅動之探究能力模式

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