本研究旨在探究九年一貫課程綱要更動光合作用課程學習階段之適宜性，及設計光合作用概念融入現行國小四年級自然與生活科技「水中生物」單元之可行性。以文件分析法比較美、日先進國家與我國現行九年一貫課綱在國小階段光合作用課程規畫之差異；利用調查研究法調查我國教育大學(或原為師範學院之大學)教授十七名(包括科教專家、學科專家與課程專家等)，以及我國國小教師五十一位對九年一貫課綱在光合作用課程規畫的看法。教學實驗部分，則以小四學童（N=61）採單一組別前後測研究設計，進行「光合作用」概念融入四年級「水中生物」單元之教學，並以「小四學童光合作用概念問卷」檢視其學習接受度，輔以「融入光合作用概念教學之小四學童感受問卷」以瞭解受試者之感受。
研究結果發現：專家學者為調查對象則在三項意見達到一致性同意：(1)對九年一貫課程綱要國小階段宜增列光合作用課程。(2)國小階段以光合作用現象面進行教學為宜。(3)不認同將光合作用現象面與機制面皆於國中階段才進行教學。國小教師為調查對象也有三項意見呈現一致性同意：(1)對小學生而言，瞭解「光合作用」此一科學概念，在現今這個時代是重要的科學素養之一。(2)「光合作用的現象」在小學階段教學，能使小學生對「光合作用」有初步的了解。(3)宜由淺而深，按學生認知程度，以螺旋式設計課程，使之在國小、國中兩階段適當年級出現。
受試者小四學童光合作用概念問卷的前、後測平均分數呈現顯著性差異。除「光的角色」向度外，「光合作用的氣體原料」向度、「光合作用的氣體產物」向度、「植物需要水」向度，以及「呼吸作用與光合作用」向度等均是後測平均數比前測平均數高。就本受試者而言，未進行「光合作用」概念融入四年級「水中生物」單元之教學前，在「光的角色」向度所擁有正確的概念比其它四個向度高。在接受教學實驗後的小四學童對光合作用概念教學的感受：(1)同意瞭解「光合作用」對小四學童很有幫助佔95%。(2)同意「節能減碳」是現在很熱門且很重要的議題，佔98.3%。(3)有90%的認為「光合作用」課程很有趣。
根據本研究結果，建議未來九年一貫課程綱要，宜在國小階段以光合作用現象面進行教學，並利用螺旋式、由淺到深由近而遠等理念來設計光合作用課程。在國小的第二階段可以學習「氧氣」與「陽光」的概念關係；第三階段可學習為「二氧化碳」與「氧氣」的概念關係。

The purpose of this study was to explore the propriety of changing the photosynthesis learning stage of Grade 1-9 C.G. and the feasibility of designing photosynthesis
concepts to merge the current “aquatic unit” of the fourth grade in Science and Technology. Firstly, the documentary analysis was used to compare the difference of primary photosynthesis curriculum among United States, Japan and Taiwan. Secondly, the researcher developed two questionnaires: EPCQ and TPCQ. The EPCQ was to investigate the opinions of 17 professors of Education Universities, including scientific scholars, subject experts and curriculum experts, etc. The TPCQ was to investigate the perspective of 51 primary teachers about Grade 1-9 C.G. of photosynthesis curriculum. The researcher designed an instruction unit that the “aquatic unit” of the fourth grade curriculum which merged with the photosynthesis concepts, and two questionnaires, G4PCQ and G4FQ. The experimental method was one group pretest-posttest design to exam 61 the fourth graders’ learning results on the photosynthesis unit.
Findings as follows: The scientific scholars agreed: (1) Photosynthesis curriculum should be added to the primary stage of G1-9 C.G. (2) For primary stage, teaching the phenomenon of photosynthesis is appropriate. (3) Disagreeing the phenomenon of photosynthesis were moved to junior stage. The primary teachers approved: (1) For primary students, understanding of photosynthesis is one of the important scientific literacy in this era. (2) Teaching the phenomenon of photosynthesis on primary stage will enable students to understand about photosynthesis basically. (3) According to students’ cognitions, spiral photosynthesis curriculum design should be shown up appropriatly in the primary and junior stages.
The average scores of pre and post test of G4PCQ had significant differences. Except for “the role of sunshine", “the gas raw material of photosynthesis", “the gas product of photosynthesis", “plants need water", and “respiration and photosynthesis", these average scores of post-test were higher than pre-test ones. The average scores of pre and post test of five dimensions also reached significant differences. Before teaching the photosynthesis unit, “the role of the sunshine” was the best performance among other dimensions. After teaching, “the gas product of photosynthesis” made great progress.
The results of G4FQ: (1) almost 95% respondents agreed that understand "photosynthesis" was helpful for them. (2) 98.3% respondents consented “Energy Saving and Carbon Reduction” were very popular and important issues at this time. (3) almost 90% respondents considered that photosynthesis curriculum was very interesting.
According to the findings, the researcher suggested that the phenomenon of photosynthesis may be taught during the primary stage of G1-9 C.G. in the future. The relationship of the photosynthesis conceps of “Oxygen” and “Sun” may be learmed on the second stage of the primary school. The relationship of “Carbon Dioxide” and “Oxygen”could be taughted on the third stage of the primary school.

目 次
中文摘要 ..I
英文摘要 ..III
目 次 ..V
表 次 ..VII
圖 次 ..IX

第壹章 緒論......1
第一節 研究背景與重要性......1
第二節 研究目的與待答問題........3
第三節 名詞釋義.........3
第四節 研究範圍與限制...........5
第貳章 文獻探討.........7
第一節 我國國小階段光合作用課程規畫之演變..........7
第二節 現今美、日小學階段光合作用課程安排..........11
第三節 科學史上光合作用概念之發展.........30
第四節 光合作用概念教學之研究....34
第參章 研究方法.........39
第一節 研究設計.........39
第二節 研究對象.........39
第三節 研究工具.........41
第四節 研究流程.........45
第五節 資料收集與分析... 48
第肆章 研究結果與討論... 51
第一節 我國與美、日兩國光合作用課程之差異分析......51
第二節 「專家學者對九年一貫課綱國小階段編列光合作用課程之意見問
卷」結果分析....53
第三節 「國小教師對九年一貫課綱國小階段編列光合作用課程之意見問
卷」結果分析....57
第四節 「小四學童之光合作用概念問卷」結果分析......61
第五節 「融入光合作用概念教學之小四學童感受問卷」結果分析...81

第伍章 結論與建議.......85
第一節 結論....85
第二節 建議....87
參考文獻........93
附錄....99
附錄一 國內自1996年至2009年光合作用概念研究一覽表..99
附錄二 國外自1984年至2010年光合作用概念研究一覽表..109
附錄三 專家學者對九年一貫課綱國小階段編列光合作用課程之意見問
卷..113
附錄四 國小教師對九年一貫課綱國小階段編列光合作用課程之意見問
卷..114
附錄五 「光合作用」概念融入四年級「水中生物」單元之教學設計..117
附錄六 小四學童之光合作用概念問卷...123
附錄七 融入光合作用概念教學之小四學童感受問卷......127

參考文獻
中文部份
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