第四章 研究結果與討論
第一節 初探研究之分析與討論
研究者進行初探研究的時間是民國 99 年 10 月 21 日至民國 99 年 12 月 24 日，
教學研究對象為快樂國小五年 A 班，該班學生共有 30 位。教學活動採異質分組，
每組均包含高、中、低學習成就的學生。該班學生於 10 月 21 日進行概念認知測 驗及科學探究能力測驗的前測，接下來的五個星期進行三個教學活動，共計 6 節 課，教學日期分別是 99 年 10 月 25 日、11 月 11 日、11 月 25 日。每個教學活動 結束後，立即進行概念認知測驗後測，三次教學活動全部結束後隔天，進行科學 探究能力測驗後測，再隔兩週後，進行概念認知測驗及科學探究能力測驗的延宕 測驗。
第一次教學活動進行的時間為 10 月 25 日星期一上午第三、四節，教學活動 地點是自然專科教室(三)，此專科教室設備有黑板、螢幕、電視、電腦、投影機、
鐵櫃、洗手台、講桌、分組實驗桌六個，教室配置圖如圖 4-1-1：
圖4-1-1自然專科教室配置圖
(札記 991025)
電視 電視
研究者在本次的教學活動中擔任教學工作，研究者上課前的準備工作及教學 活動觀察、心得、省思以日誌的方式一一記錄，同時蒐集協同教師的教學觀察記 錄、學生文件(包含教學活動學習單、概念認知測驗前測、後測、延宕測驗、科學 探究能力測驗前測、後測、延宕測驗)及學生晤談紀錄，作為三角校正之依據，以 供教學活動修正和教學方法改進之參考，並提供下一階段正式教學之用。本節就
「科學遊戲融入創造性問題解決之教學成效評估」、「科學遊戲融入創造性問題解 決教學之學生學習成效」、及「學生對科學遊戲融入創造性問題解決教學活動的 看法」三方面做分析與檢討。
一、「科學遊戲融入創造性問題解決」教學成效評估
研究者邀請協同教學老師全程參與初探研究階段的教學活動，藉由觀察 研究者的教學過程，提出課程教學設計、教學方法、班級經營管理各方面需 要再修正改進的地方。研究者在進行教學活動前，設計「協同教師觀察記錄 表」，提供協同教學老師在研究者進行教學活動時分項記錄觀察的結果。
協同教師觀察紀錄表中教學過程觀察分「單元教學目標」及「九年一貫 能力指標」兩部份，每個分項的教學成效依序分為優、良、可、差、劣五個 等第。除此之外，觀察紀錄表還請協同教師記錄「教學觀察描述」、「觀察心 得」以及「課程相關意見」。
三次的教學活動結束後，研究者彙整協同教學教師觀察紀錄檢核表(一) 至(三)，將其結果分述如下：
(一) 單元目標檢核：
初探研究的三個教學活動，協同教師對單元目標的評定等第為優者多，
達成的結果如表4-1-1。
表4-1-1單元目標達成的結果
思考的習慣。之所以被評定為「良」的原因是：協同教師認為學生已明顯從 動手操作過程中提升其科學學習興趣，但未能主動探索、思考。「教學活動（一）
吹箭」的第三個單元目標──發揮小組合作的團隊精神，集思廣益激發創造力 與問題解決能力。之所以被評定為「良」的原因是：協同教師經常觀察到學 生各做各的，認為學生未能團結合作集思廣益，而激發創造力與問題解決能 力。研究者整理學生晤談的結果時，發現這個問題。
協：我觀察到學生們很喜歡動手操作，但未看到學生主動思考、探索。
（師訪 1-991027-1）
學生對於「吹箭」這個科學遊戲非常感興趣，尤其是操作時特別投入，總有一組一 組的同學互相比遠，雖然在實作的部分很投入，但僅止於射程距離的競賽，較少觀 察到學生有互相討論、探索的情形。
（札記 991025）
師：你跟你的組員在活動過程中有遭遇到什麼困難嗎？
S18：老師叫我們想還有什麼方法可以讓吹箭射得更遠，我只想到要用力吹而已。
（生晤 1-991221-18）
S21：我覺得吹箭很有趣又好玩，沒有困難啊!
（生晤 1-991221-21）
師：你覺得你們小組在科學遊戲中有團隊合作嗎？
S12：大家都只是開心的玩吹箭，只顧著要比吹遠，好像沒有團結合作耶!
（生晤 1-991221-12）
S18：我們有合作一起想啦!可是想不出來。
（生晤 1-991221-18）
研究者發現學生喜歡實作課程，上課時若能動手操作，則可大大提升學 習興趣。但要提升學生合作學習及主動探索的能力，則要適時的引導，再加 上班級經營技巧的運用，才能避免學生只顧著操作、練習而未能動腦思索探 究。
（二）九年一貫能力指標檢核：
初探研究的三個教學活動，協同教師對九年一貫能力指標檢核的評定等 第多為優。達成的結果如表 4-1-2。
表4-1-2 九年一貫能力指標達成結果
教
教
研究者在九年一貫能力指標檢核等第中，大多評為「優」或「良」，顯示 三個教學活動大部分都能使學生的能力符合九年一貫能力指標。
協同教師認為教學活動(一)中，學生對於科學探究的過程和結果的傳 述，表現僅是「可」，學生雖然能夠清楚表達他們看到的結果，但卻無法清楚 描繪他們的探究過程，建議教學者多給學生引導與提示，以協助學生清楚傳 述探究過程與結果。
協：我觀察到學生們雖然很投入，也很感興趣，但只能夠表達他們的實驗結果，對 於探究的過程，好像講得太含糊、不夠清楚。這一點你可以多下點功夫鼓勵他 們。
(師訪 1-991027-1) 學生發表的時候，雖已清楚表達實驗結果，但對於他們如何討論及探究的過程，卻 講得很籠統、含糊，我還得多引導他們，並訓練他們的表達能力。
(札記 991025)
二、「科學遊戲融入創造性問題解決教學」之學生學習成效
教學者於初探研究時，分別使用科學探究能力測驗試卷(賣冰塊的爺 爺)、科學探究能力測驗試卷(凸透鏡與凹透鏡)、單元一概念認知試卷(吹箭)、
單元二概念認知試卷(啄木鳥)、單元三概念認知試卷(爬升蜘蛛人)等五種試 卷，來檢視學生經過科學遊戲融入創造性問題解決之教學活動後，於科學探 究能力及科學概念認知二方面的改變。
(一)科學探究能力測驗 1.學生反應
研究者於三個教學活動前，先安排一堂課做科學探究能力測驗前 測，大部分的學生花了將近四十分鐘完成測驗，五名學生利用下課時
間繼續作答才完成科學探究能力測驗前測。學生從未接觸過類似的測 驗，開始作答時就抱怨題目很難寫，普遍出現不知如何下筆的困擾，
測驗進行中時常舉手問：「老師，這要怎麼寫？這樣對不對？」研究者 鼓勵同學盡量想、盡量寫出自己的看法；強調此測驗並無標準答案，
也不納入平時成績計算，只要盡力完成即可。由於前測所花時間較長，
為避免學生產生過多挫折，凡用心作答且全部答完者，即可獲得一份 獎勵品。
所有教學活動完成之後，研究者再安排一堂課的時間做科學探究 能力測驗後測，試題內容與前測一樣。所有的學生在四十分鐘內都能 完成作答，舉手發問的情形也少了許多。
科學探究能力測驗後測完成之後，間隔兩週，研究者再安排一堂 課的時間做科學探究能力測驗延宕測，因為題目與前兩次不同，學生 開始作答時又抱怨題目很難，但還是在一堂課的時間內完成測驗。施 測之後，有的同學繼續問老師：近視眼鏡究竟是凸透鏡還是凹透鏡？
有的同學甚至借同學的來近視眼鏡馬上做實驗，顯示學生對該主題產 生好奇，並追根究柢的試圖尋找答案。
2.科學探究能力測驗之資料分析
學生的科學探究能力測驗所得資料，透過電腦統計軟體 SPSS 12.0 進行分析，三次測驗的滿分皆是 26 分。測驗人數、平均數、標準差呈現 於表 4-1-3。
表4-1-3 科學探究能力測驗之前、後及延宕測的描述性資料(初探研究) 平均數 個數 標準差
前測 14.63 30 2.19 後測 16.23 30 2.65 延宕測 18.67 30 3.74
前測的平均得分為 14.63，後測的平均得分為 16.23，延宕測的平均 得分為 18.67。後測的平均得分高於前測，延宕測的平均得分高於後測。
以成對樣本 T 檢定看前、後、延宕測驗兩兩是否達顯著差異，結果如表 4-1-4。
結果顯示後測平均得分顯著高於前測 (P< .05)，表示經過三次教學 活動後，學生的科學探究能力有提升；延宕測平均得分顯著高於前測與 後測(P< .05)，表示學生的科學探究能力在教學結束後，能夠繼續成長，
仍會以探究思考的態度解決科學問題。
表4-1-4 科學探究能力測驗之前、後及延宕測成對樣本T檢定(初探研究)
本研究的科學探究能力包含五個分項，第一、二題為測量「界定問 題的能力」滿分共 8 分；第三題為測量「設計規劃的能力」滿分為 3 分；
第四、五題為測量「實作驗證的能力」滿分共 8 分；第六題為測量「分 析解釋的能力」滿分為 4 分；第七題為測量「溝通辯證的能力」滿分為 3 分。因各分項滿分並不同，故以平均數除以各分項滿分而得平均得分 率，以此做為比較基準。各分項測驗的描述性資料呈現於表 4-1-5。
平均數差異 t 顯著性 (雙尾) 後測－前測 1.60 4.69 .00 延宕測－後測 2.43 3.46 .00 延宕測－前測 4.03 7.42 .00
表4-1-5 科學探究能力測驗各分項測驗的描述性資料(初探研究)
在初探研究中，學生的科學探究能力各分項測驗中，「界定問題的能 力」、「設計規劃的能力」、「實作驗證的能力」後測均較前測提升，延宕 測驗也較後測提升，顯示經過教學活動之後，學生的「界定問題的能力」、
「設計規劃的能力」、「實作驗證的能力」都有成長，甚至兩週後仍繼續 成長。
(二)概念認知測驗
研究者設計三個單元的教學活動，單元一：吹箭；單元二：啄木鳥；
單元三：爬升蜘蛛人；針對每個教學活動的內容，設計概念認知測驗各 10 題，。教學前一週進行前測，教學後立即進行後測，三個單元的教學 活動完成後隔兩週進行延宕測驗。
1. 概念認知測驗答對率
研究者分析前、後、延宕測的答對率，結果如表 4-1-6。
表4-1-6概念認知測驗的答對率
表4-1-6概念認知測驗的答對率