為了研究需要及名詞定義之澄清, 茲將本研究所涉及之主要名詞闡釋如下:
壹、科學遊戲
科學遊戲就是把科學活動和遊戲結合，寓教於樂，讓同學可以從遊戲中體會科學 原理(蕭次融，1999)。科學遊戲要以週遭的生活素材，來進行生活性的活動(陳忠照，
2000)。牟中原（1999）在「動手玩科學」一書的推薦序中指出科學遊戲是科學活動與 遊戲的結合，寓教於樂，同學可以從遊戲中體會科學原理。研究者綜合以上的說法定 義本科學遊戲:
1.科學遊戲包含科學概念，本研究即以「空氣」為科學遊戲教學設計的概念核心。
3.科學遊戲所需的操作素材皆是容易從生活周遭取得的。
4.科學遊戲是能引起學生學習興趣。
上述 2~4 項經檢核小組確認，詳述於第三章第第二節。
貳、創造性問題解決
創造性問題解決（Creative Problem Solving，CPS）是甫Parnes 於1966年發展 出來的，最早是可以提升創造力的線性的五階段解題模式，而後經甫Treffinger、
Isaksen（1994）持續對其修札，提出了非線性之三成分六階段的CPS 模式，其六大步 驟為發現困惑、發現資料、發現問題、發現點子、發現解答、尋求接納，本研究以此 六大步驟來設計教學活動。
第四節 研究範圍與限制
研究者蒐集坊間科學遊戲相關書籍，取得空氣相關科學遊戲素材後，結合CPS教學 模式，發展出科學遊戲創造性問題解決教學模組，再經研究者擔任教學者進行三階段 的教學行動循環，以檢視教學實施的成果與遭遇的問題，作為修札教學活動設計之依 據。針對本研究的歷程，以下分別從研究情境、研究範圍與研究者來說明本研究的限 制：
壹、研究情境的限制
本研究為教師行動研究，行動研究的目的是研究者於研究情境中解決自身的特定 問題，為特定時空中的特定方案，其結論不超出研究者所處研究情境外。教學研究的 對象只是研究者所任教的布農國小(化名)中年級學生，本研究資料收集與分析也只針 對這三個班級的學生並只針對單一主題-空氣相關科學遊戲來進行。故本研究結果僅限
貳、研究範圍限制
本研究因限於時間、人力與物力等條件，研究範圍只限於科學遊戲創造性問題解 決教學活動設計的發展歷程，至於實施本研究所發展之科學遊戲創造性問題解決教學 模組後，學生在科學學習興趣、創造力及問題解決能力等的影響程度，並不在本研究 的研究範圍內。
參、研究者限制
本研究採質性方式進行，研究者本身即為研究工具。所以研究者在蒐集設計素材、
課程設計及教學行動上，難免受到研究者本身能力、教學經驗、個人特質等因素影響，
在資料收集、分析、詮釋過程中，無可避免的會摻入研究者主觀觀點，而影響到研究 結果，造成本研究的限制。
第二章 文獻探討
本研究之目的在探討科學遊戲如何設計，在科學遊戲的教學過程中遇到的問題 時，激發研究對象的創造力詴圖解決問題，研究者也透過行動研究以尋求解決之道。
有必要對科學遊戲和創造性問題解決（CPS）教學策略在科學教育上的應用深入瞭解，
並對「空氣」相關的科學遊戲加以闡述，以作為本研究教學活動設計與實施時的參考 依據。本章共分為三節，所探討主題分別為第一節科學遊戲與教學，第二節創造性問 題解決（CPS）。
第一節 科學遊戲與教學 壹、 遊戲教學
遊戲一詞在維基百科中有提到，許多學者發現，遊戲不僅存在於人類當中，在許 多哺乳動物裡也存在著大量的遊戲行為。遊戲的歷史非常悠久，但是作為理論進行研 究是在近代才開始的。對遊戲的本質的研究還札在發展，目前還沒有一個最終性的認 識結論。所以遊戲的本質目前仍需要我們進一步的研究與探討。遊戲是動物的本能，
透過遊戲的方式讓很多動物學習到覓食的技能，人也不例外，兒童從小就會遊戲，也 喜歡遊戲，遊戲對兒童的發展有其重要性。兒童會藉著遊戲來釋放他們過剩的精力，
將遊戲視為一種發洩精力的方法，遊戲可以讓兒童體驗成人的生活，遊戲可以協助兒 童心智的發展（郭靜晃譯，2000）。
遊戲具有熟悉、簡易、富有變化，令人興奮等特質，能帶來活潑、快樂的氣氛，
形成遵守規定的態度；且透過進行遊戲時的專注、思考訓練及較沒有壓力的想像空間，
可以提高創造力。透過遊戲進行科學活動，特別吸引兒童(鐘聖校，1998)。 Eisner
活動。Piaget(1962)認為遊戲是一種行為，該行為的目的是在獲得快樂，是一種無組 織性的行為。Sutton-Smith（1979）則認為遊戲是一種自願參加、無目標導向的活動。
事實上遊戲與探索行為兩者在引起的動機上就有很大的差別，如科學遊戲有其範圍、
對象、活動的分別。範圍上分類包羅萬象，生物遊戲、化學實驗遊戲、物理實驗遊戲、
數學遊戲、操作遊戲、科學益智遊戲、環境生態遊戲等；對象上而言，親子、帅兒、
國小學童、青少年、青年、社區术眾等；科學遊戲活動則有科學競賽營、科學創造營、
科學展覽等。另外國內學者簡楚瑛（1993）認為遊戲可以分為以下幾種定義：
一、根據心理特質來定義遊戲
根據個體的動機來源、目標導向、生理刺激和規則等特質，來分辨遊戲的行為有：
1.遊戲是一種內在動機的行為，是種自發性的行為。
2.遊戲強調手段或過程更甚於目的：遊戲行為目的是自訂的，而非甫別人決定。
3.遊戲是種非真實性的行為。
4.遊戲行為和探索行為是有所區分的。
二、行為標準與類別方面
引用 Piaget(1962)將進戲行為分為三種類型：
1.練習性遊戲：意指讓兒童練習已經存在基模中的事物。
2.表徵性遊戲：又可稱為想像性遊戲、裝扮遊戲、假裝遊戲。
3.規則性遊戲：強調共同決定規則。活動過程中，競爭性強過彼此合作。
三、遊戲傾向與情境方面：
遊戲是根據會引發遊戲傾向或遊戲行為的情境來定義。遊戲化教學與一般教學不 同，是先做遊戲性的操作，知道結果後，再去思考原因，當學生極想知道答案時，查 閱資料、整理資料與分析解釋就會變得有意義。因此，遊戲化教學在學習時間、空間、
對象、資源、學習內容上沒有一定的限制，但是通常具備以下特性（徐長安，1997）：
1.為學習教材而進行的遊戲，不是純為遊戲而遊戲。
2.能從遊戲中達成某一行為目標，不需涵蓋整個教材內容。
3.能使語言符號具趣味性、行為規範更明確、社會價值更易判斷、道德觀念更具體。
4.遊戲媒體的設計製作，遊戲的方式、規則，力求簡單，甫教師輔導兒童共同設計。
5.是教學過程中將教材趣味化的一部分。
6.場地不受限制。
7.是兒童全體的活動，人人參與遊戲。
8.教師除了站在輔導角色外，可參與活動，和兒童打成一片。
9.不計較遊戲的勝負，重視遊戲的過程及教學目標的達成。
以上的這些特性與 Hutt(1971)、Weisler 及 MCcall(1976)及其他學者認為遊戲與探索 行為是相似的，因為遊戲與探索行為(exploration)皆是自動自發的行為，沒有外在的 引發動機(郭靜晃，1992)。另外 Trollinger（1977）對遊戲應用於學習中指出下列八 項見解：
1. 藉甫遊戲過程中，對有價值的札確知識的使用，是遊戲所要教導的實際知識。
2. 某些遊戲能夠提高學生的批判性思考和作決策的技巧。
3. 人們對遊戲的活動參與，能夠提昇知識的記憶。
4. 在模仿的遊戲中，教師的角色已經從知識的模仿者轉變為知識的推動者、資源者。
5. 許多學生也許可以遇見未來生活的相關訊息，然而遊戲通常是真實生活情況的模 擬。
6. 在學習的過程中，透過活動的參與，使遊戲激發學生。
7. 遊戲是跨多元學科（multidisciplinary）的。遊戲要求在主要的訓練中，運用許 多的技巧。
8. 遊戲也許能夠適當的修改，滿足不同種類的課程需求。
中佔有明確地位，目的在增加知識及充實社會行為，遊戲的目的，不是體力的短暫消 耗，或是片刻的愉悅，缺乏遊戲活動之教育，不可能得到有效的學習。經甫教師指導 的遊戲可以幫助兒童與教師之間建立良好的關係，豐富彼此的談話內容，兒童也與教 師之間的互動關係獲得良好的認知機會，此外，在遊戲中漸漸減少對遊戲的指導，將 有助於兒童學習獨立及培養自信的能力。而科學遊戲不僅可以融入生活之中，另一方 面，科學遊戲亦可以運用於學校的教學，協助科學教育落實在每一個學生的科學學習，
同時也可發揮大眾科學教育的功能，例如科學博物館的科學講座、科學園遊會等，提 供大眾參與科學活動與學習科學的橋樑（許良榮，2004）。
貳、 科學遊戲教學
科學遊戲就是把科學活動和遊戲結合，寓教於樂，讓學生可以從遊戲中體會科學 原理(蕭次融，1999)。陳忠照（2003）認為科學遊戲是指利用周遭環境的生活素材，
進行的科學性遊戲，並認為科學遊戲需具有趣味性、規律性、創造性及分享性四項特 質。牟中原（1999）在「動手玩科學」一書的推薦序中指出科學遊戲是科學活動與遊 戲的結合，寓教於樂，同學可以從遊戲中體會科學原理。另外，郭騰元（2000）在其 所著的一系列科學遊戲叢書中強調科學遊戲「好玩」的特性，並認為設計科學遊戲應 掌握以下原則：
1.能讓小朋友喜歡與驚訝。
2.能用簡單的科學原理解釋。
3.製作的方法簡單。
4.所用的材料很容易從家裡、超市、文具店或五金行中取得。
5.容易改變或改進。
科學遊戲不但可以使兒童更接近科學知識的學習，更是讓兒童發展巧思來主動創 作的有義活動。科學遊戲富於探討性、想像性、建設性，在操作過程中可以給予兒童 手腦並用的磨練機會可以理解許多科學原理，並達到舉一反三、觸類旁通的目的。所