研究目的

本計畫的研究主題為:因應大一普通物理修課學生普遍的量化估算能力不足，以至於在實際應用物理原理時，無法做出合理快速的判斷，影響問題解決方案的品質及有效性，故研究者設計了一系列融入課程的教學內容，試圖提升學生的量化估算能力，打造有感的物理學習。本研究採用行動研究法，研究者即為教學者，一方面設計課程並教學，一方面藉由自編問卷評量學生的量化估算能力、應用於實際生活的能力;佐以訪談、教學日誌、研究者自我反思等資料來評鑑教學成效。研究目的羅列如下:
a. 探討大一理工科系學生量化估算能力及習慣。
b. 設計融入量化估算能力訓練的大一普通物理課程單元。
c. 分析量化估算能力的變化以及其與學科成就間的關係。
d. 提升大一普通物理修課學生之量化估算能力。

研究問題

我們的十二年國民義務教育中，自然領域(或物理科)的學習內容及學習表現中，普遍並不強調估算能力的重要性，相較於條件定義得非常清楚的 well-structured questions(problems)，學生普遍不擅長回答 ill-structured questions (problems)，然而後者科學發展的進程上，或者在跨領域問題的處理上都相當重要。因此本研究循序漸進地融入了量化估算課程內容，來提升學生的量化估算及應用的能力。本計畫之研究問題為：融入量化估算之普通物理課程如何影響大學生量化估算能力？

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計畫簡介  

一、台灣地區的大眾科學教育展廳的分佈，在台北有士林的科學教育館，在台中有自然科學博物館，在高雄有科學工藝博物館，這些單位在各區發揮了大眾科學教育的功能，扮演了提升一般民眾科學素養的重要推手。然而在桃竹苗區雖然知名大學林立，卻少了類似的單位來推動科普教育。中央大學具備完整的理工科系，科學研究上的成就不凡，近年更是政府重點發展的頂尖研究型大學之一，在科學素材的提供上不成問題。同時中大優美的校園環境在假日時常是附近居民踏青郊遊的場所，每到假日校園內的人氣甚至比帄日更旺，我們決定利用這些機會將科學教育與休閒活動巧妙結合，收科普推廣事半功倍之效。本計畫藉助中央大學現有的教學資源，搭配完整的組織架構及活動規劃，建立以中央大學科學教育中心為核心的大桃園區科普教育推廣中心。此外，以往科學紮根及推廣的工作多落在教育工作者，本計畫培訓中大學生成為科學解說員後，將有更多人力協助科普活動的執行及推廣。我們期許自己從這裡開始，為大眾科學教育盡一份力。

二、解說員培訓

本計畫積極鼓勵學生加入科學解說員團隊，發展學習科學之興趣並培養推廣科學之能力。97年暑假期間，招募第一批解說員團隊，總計有12位學生參與，其中包含了6名物理學系、2名電機學系、1名大氣科學學系、1名光電科學與工程學系、1名資訊工程學系，以及1名照明與顯示科技研究所之學生。另於97年度寒假期間招募加入第二批解說員新力，總計有10位大一學生參與。這些學生中有二至三名特別有潛力的同學，除了可擔任解說員角色以外，還參與主導科普活動的籌畫及執行。這些培育完成的解說員，將可成為未來科普活動推廣的生力軍。培訓辦法乃依制訂之「解說員升等與管理辦法」進行，規劃培訓課程，以引導的方式，讓解說員循序漸進了解演示實驗展品、釐清各個科學理論，並知道如何操作及解說。這過程中我們最在意的是科學內涵的正確性，其次才是趣味性及其他。同時我們以開放式的問題循序漸進導引學生思考，不以「標準答案」為目標，而是以啟發及訓練獨立思考能力為準則。計畫執行期間內，由科學解說員主講的活動包含3 場各級學校參訪及9 場假日科學廣場演示實驗秀；至於支援的部分包括10餘場各級機關團體參訪，及8場假日科學廣場大師陪你玩科學系列。

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