科學學習心理學
以科學學習現象為情境，比較心理學理論、辨識核心構念，形成有文獻支持的研究問題。
課程介紹
以科學學習現象為情境，探討認知、概念改變、表徵、動機、自我效能、後設認知與自我調節學習等理論及研究。課程透過理論比較、實證文獻閱讀與問題研討，辨識核心構念的意義及其關係，分析不同理論如何解釋學習現象。學生將從關注的科學學習問題出發，逐步形成有文獻支持的研究問題與初步理論架構，作為後續研究設計的基礎。
核心問題
學生如何理解、記憶與運用科學知識？
既有概念及先備知識如何影響後續學習？
不同心理學觀點如何解釋科學學習？
認知、動機、後設認知與情境等觀點，各自關注哪些現象？
如何把學習問題轉化為研究問題？
如何從理論中界定構念及其關係，形成有文獻支持、可進一步研究的問題？
主題架構
| 主題 | 探討重點 |
|---|---|
| 1. 學習理論與先備知識 | 比較不同學習理論的基本假設，並探討既有知識如何影響新知識的理解與建構。 |
| 2. 認知系統、記憶與多重表徵 | 探討認知資源與知識組織，以及學習者如何理解、連結與轉換不同的科學表徵。 |
| 3. 概念改變、科學推理與問題解決 | 探討學習者如何修正既有概念，以及如何透過實驗、證據與推論處理科學問題。 |
| 4. 後設認知與自我調節學習 | 探討學習者如何覺察自己的理解、監控學習歷程，並調整策略與學習行動。 |
| 5. 動機、自我效能、興趣與學習參與 | 探討學生為何投入科學學習，並辨識相關心理構念的意義、差異與研究用途。 |
| 6. 面對學習挫折：堅持與適應 | 比較學業挫折韌性（academic buoyancy）、恆毅力（grit）與科學學習堅毅性（hardiness）等觀點，思考構念定義、適用情境與測量方式。 |
| 7. 認識論、情境與文化 | 探討學習者如何理解知識與證據，以及活動、情境與文化如何參與學習歷程。 |
課程閱讀
核心閱讀建立主要理論與討論基礎；延伸閱讀補充理論源流、其他觀點及領域應用；案例閱讀透過研究或實務材料，理解理論的用途與限制。
共 7 個主題、26 筆書目。
1. 學習理論與先備知識 3 筆
比較不同學習理論的基本假設，並探討既有知識如何影響新知識的理解與建構。
- 核心閱讀
Ertmer, P. A., & Newby, T. J. (2013). Behaviorism, cognitivism, constructivism: Comparing critical features from an instructional design perspective. Performance Improvement Quarterly, 26(2), 43–71.
閱讀重點：比較行為主義、認知主義與建構主義對學習及教學設計的不同觀點。
- 核心閱讀
Schneider, M., & Simonsmeier, B. A. (2025). How does prior knowledge affect learning? A review of 16 mechanisms and a framework for future research. Learning and Individual Differences, 122, 102744.
閱讀重點：理解先備知識影響學習的不同機制，思考其促進與阻礙學習的可能條件。
- 延伸閱讀
National Research Council. (2000). How people learn: Brain, mind, experience, and school (Expanded ed.). National Academy Press.
閱讀重點：建立理解先備知識、知識組織與學習遷移的共同背景。
2. 認知系統、記憶與多重表徵 4 筆
探討認知資源與知識組織，以及學習者如何理解、連結與轉換不同的科學表徵。
- 核心閱讀
Baddeley, A. D. (1992). Working memory. Science, 255(5044), 556–559.
閱讀重點：認識工作記憶，思考有限認知資源與學習歷程的關係。
- 核心閱讀
Wu, H.-K., Krajcik, J. S., & Soloway, E. (2001). Promoting understanding of chemical representations: Students' use of a visualization tool in the classroom. Journal of Research in Science Teaching, 38(7), 821–842.
閱讀重點：以化學視覺化工具的研究，理解科學表徵與學生概念理解的關係。
- 延伸閱讀
Sweller, J. (1988). Cognitive load during problem solving: Effects on learning. Cognitive Science, 12(2), 257–285.
閱讀重點：分析問題解決、認知負荷與基模形成之間的關係。
- 延伸閱讀
Ainsworth, S. (2006). DeFT: A conceptual framework for considering learning with multiple representations. Learning and Instruction, 16(3), 183–198.
閱讀重點：運用 DeFT 框架，區分多重表徵的設計、功能與學習任務。
3. 概念改變、科學推理與問題解決 3 筆
探討學習者如何修正既有概念，以及如何透過實驗、證據與推論處理科學問題。
- 核心閱讀
Posner, G. J., Strike, K. A., Hewson, P. W., & Gertzog, W. A. (1982). Accommodation of a scientific conception: Toward a theory of conceptual change. Science Education, 66(2), 211–227.
閱讀重點：認識概念改變理論的基本觀點，討論學習者接受新概念的條件。
- 核心閱讀
Zimmerman, C. (2007). The development of scientific thinking skills in elementary and middle school. Developmental Review, 27(2), 172–223.
閱讀重點：理解科學思考中的實驗、證據評估、推論與後設策略。
- 延伸閱讀
Duit, R., & Treagust, D. F. (2003). Conceptual change: A powerful framework for improving science teaching and learning. International Journal of Science Education, 25(6), 671–688.
閱讀重點：連結概念改變理論、科學教育研究與教學實踐。
4. 後設認知與自我調節學習 4 筆
探討學習者如何覺察自己的理解、監控學習歷程，並調整策略與學習行動。
- 核心閱讀
Zohar, A., & Barzilai, S. (2013). A review of research on metacognition in science education: Current and future directions. Studies in Science Education, 49(2), 121–169.
閱讀重點：掌握後設認知在科學教育中的研究議題與發展方向。
- 核心閱讀
Panadero, E. (2017). A review of self-regulated learning: Six models and four directions for research. Frontiers in Psychology, 8, Article 422.
閱讀重點：比較自我調節學習模型，以及認知、動機、情緒與情境在模型中的位置。
- 延伸閱讀
Flavell, J. H. (1979). Metacognition and cognitive monitoring: A new area of cognitive-developmental inquiry. American Psychologist, 34(10), 906–911.
閱讀重點：追溯後設認知與認知監控的概念源流。
- 延伸閱讀
Schraw, G., Crippen, K. J., & Hartley, K. (2006). Promoting self-regulation in science education: Metacognition as part of a broader perspective on learning. Research in Science Education, 36, 111–139.
閱讀重點：將後設認知放入較完整的科學學習自我調節架構中理解。
5. 動機、自我效能、興趣與學習參與 6 筆
探討學生為何投入科學學習，並辨識相關心理構念的意義、差異與研究用途。
- 核心閱讀
Zhang, F., & Bae, C. L. (2020). Motivational factors that influence student science achievement: A systematic literature review of TIMSS studies. International Journal of Science Education, 42(17), 2921–2944.
閱讀重點：連結學習動機構念與科學成就研究，思考構念如何被操作化與測量。
- 核心閱讀
Pajares, F. (1996). Self-efficacy beliefs in academic settings. Review of Educational Research, 66(4), 543–578.
閱讀重點：界定學業自我效能，並辨識其與自我概念及成功期望等構念的差異。
- 核心閱讀
Hidi, S., & Renninger, K. A. (2006). The four-phase model of interest development. Educational Psychologist, 41(2), 111–127.
閱讀重點：區分情境興趣與個人興趣，理解興趣發展的四階段模型。
- 核心閱讀
Fredricks, J. A., Blumenfeld, P. C., & Paris, A. H. (2004). School engagement: Potential of the concept, state of the evidence. Review of Educational Research, 74(1), 59–109.
閱讀重點：區分行為、情緒與認知參與，理解學習參與的多面向架構。
- 延伸閱讀
Eccles, J. S., & Wigfield, A. (2024). The development, testing, and refinement of Eccles, Wigfield, and colleagues' situated expectancy-value model of achievement performance and choice. Educational Psychology Review, 36, Article 51.
閱讀重點：理解期望價值理論及其情境化發展，思考學生的學習選擇與投入。
- 案例閱讀
Lin, T.-J., & Tsai, C.-C. (2013). An investigation of Taiwanese high school students' science learning self-efficacy in relation to their conceptions of learning science. Research in Science & Technological Education, 31(3), 308–323.
閱讀重點：透過臺灣高中生的研究，理解科學學習自我效能與科學學習概念之間的關係。
6. 面對學習挫折：堅持與適應 4 筆
比較學業挫折韌性（academic buoyancy）、恆毅力（grit）與科學學習堅毅性（hardiness）等觀點，思考構念定義、適用情境與測量方式。
- 案例閱讀
Martin, A. J., & Marsh, H. W. (2008). Academic buoyancy: Towards an understanding of students' everyday academic resilience. Journal of School Psychology, 46(1), 53–83.
閱讀重點：認識學業挫折韌性，並與學業逆境韌性（academic resilience）對照，思考日常學業挫折與較重大逆境的差異。
- 案例閱讀
Credé, M., Tynan, M. C., & Harms, P. D. (2017). Much ado about grit: A meta-analytic synthesis of the grit literature. Journal of Personality and Social Psychology, 113(3), 492–511.
閱讀重點：從後設分析檢視恆毅力的構念效度，以及它與其他人格構念的關係。
- 案例閱讀
Wang, Y.-L., & Tsai, C.-C. (2016). Taiwanese students' science learning self-efficacy and teacher and student science hardiness: A multilevel model approach. European Journal of Psychology of Education, 31(4), 537–555.
閱讀重點：理解教師與學生的 science hardiness 如何納入科學學習自我效能的多層次研究。
- 案例閱讀
Wang, Y.-L., & Tsai, C.-C. (2019). Exploring the structure of science learning self-efficacy: The role of science learning hardiness and perceived responses to capitalization attempts among Taiwanese junior high school students. Research in Science & Technological Education, 37(1), 54–70.
閱讀重點：理解科學學習堅毅性、人際回應與科學學習自我效能在研究模型中的關係。
7. 認識論、情境與文化 2 筆
探討學習者如何理解知識與證據，以及活動、情境與文化如何參與學習歷程。
- 核心閱讀
Lee, S. W.-Y., Luan, H., Lee, M.-H., Chang, H.-Y., Liang, J.-C., Lee, Y.-H., Lin, T.-J., Wu, A.-H., Chiu, Y.-J., & Tsai, C.-C. (2021). Measuring epistemologies in science learning and teaching: A systematic review of the literature. Science Education, 105(5), 880–907.
閱讀重點：辨識科學教育中的認識論構念，以及其操作化與測量方式。
- 核心閱讀
Brown, J. S., Collins, A., & Duguid, P. (1989). Situated cognition and the culture of learning. Educational Researcher, 18(1), 32–42.
閱讀重點：從情境認知觀點，思考知識、活動與文化之間的關係。
閱讀說明
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