二 二
二、 、 、研究架構 、 研究架構 研究架構 研究架構
本研究的研究架構主要分成三部份，第一部分為「創造性問題解決」融入 科學遊戲教學活動設計歷程，第二部份為「創造性問題解決」融入科學遊戲教 學行動歷程，第三部份為教師專業成長，茲將研究架構圖內容分述如下（如圖 3-1-2）。
（一）「創造性問題解決」融入科學遊戲教學活動設計歷程
此設計歷程包含蒐集文獻進行分析探討，蒐集科學遊戲相關書籍與檢索科 學遊戲相關網站以取得科學遊戲設計素材，並結合「創造性問題解決（CPS）」
的教學理念，設計「創造性問題解決」融入科學遊戲教學活動，並配合九年一 貫「自然與生活科技」分段能力指標以對應學生學生認知發展與成效。
（二）「創造性問題解決」融入科學遊戲教學行動歷程
進行「創造性問題解決」融入科學遊戲教學行動，並經由協同觀察教師的 觀察紀錄回饋與學生反應以進行教學設計的修正。學生學習反應包含學習成 效、學習興趣與參與科學遊戲意見心得分析等。
（三） 教師專業成長
探討「創造性問題解決」融入科學遊戲教學活動設計過程，及進行教學行動 與修正教學的過程，所遇到的問題及解決的方法，並期許研究者在本研究發展 歷程中能在課程設計、教學歷程及研究能力上獲得專業的成長。
協同觀察教師 創造性問題解決融入
科學遊戲教學活動 坊間科學遊戲
設計素材
文獻分析與探討
行動研究理論
CPS 教學理念
自然與生活科技 分段能力指標
提供
結合 促進
應用 修正
採用
依據
教學行動歷程
學生學習反應
教師專業成長
課程設計
教學歷程
研究能力 促進
回饋 回饋 配合
圖 3-1-2 研究架構圖
第二節 第二節 第二節
第二節 創造性問題解決 創造性問題解決 創造性問題解決融入 創造性問題解決 融入 融入科學遊戲 融入 科學遊戲 科學遊戲教學活動設計歷程 科學遊戲 教學活動設計歷程 教學活動設計歷程 教學活動設計歷程
ㄧ ㄧ ㄧ ㄧ、 、 、 、蒐集科學遊戲素材 蒐集科學遊戲素材 蒐集科學遊戲素材 蒐集科學遊戲素材
（一）相關科學遊戲搜尋、選取歷程
研究者於台中教育大學科學應用與推廣學系碩士班進修期間，曾參與台中教 育大學許良榮教授「親子科學遊戲之發展與推廣」研究計畫。在與指導教授及研 究小組成員討論後，決定負責蒐集與「簡易機械」概念相關之科學遊戲，研究者 在確定研究主題之後，即透過下列方式蒐集相關科學遊戲素材：
1. 查尋科學遊戲相關書籍：
研究者至台中教育大學圖書館、臺中市文化中心、國家圖書館…或各書店 查詢科學遊戲相關書籍，並以「科學遊戲」或 「科學實驗」為關鍵字搜尋圖 書館館藏目錄，以取得科學遊戲相關書籍。並透過博客來網路書店、金石堂網 路書店及許良榮老師科學遊戲實驗室網站搜尋科學遊戲相關書籍，研究者從所 收集的科學遊戲書籍中，挑選與「簡易機械」概念相關的遊戲，並將所搜尋的 資料影印備查。
2.透過網路資源搜查科學遊戲：
研究者利用奇摩搜尋引擎及 google 搜尋引擎，以「科學遊戲」、「科學實驗」
為關鍵字查詢，查詢到許多相關資料，研究者經過篩選後，選擇與「簡易機械」
相關的科學遊戲網站，並將蒐集的資料下載備查（科學遊戲相關網站，附錄二）。 3.研習活動手冊
研究者曾參與過「科學遊戲種子教師研習」與「童話愛麗絲的科學遊戲」，
並參考研習手冊中與「簡易機械」相關科學遊戲。
研究者經過上述方式共蒐集69個包含「簡易機械」概念的科學遊戲（見附錄 二），69個遊戲中有很多是原理相似或操作步驟雷同，研究者將其中原理相似或 操作步驟雷同歸納在同一類，再將與國小「自然與生活科技」領域實驗操作相同 的，以及超出國小「自然與生活科技」領域內容範圍予以刪除，將69個活動聚焦 至14個類別，並將其命名為「小超人」、「分類機」、「平衡一線間」、「我是 大力士」、「投石器」、「神奇的平衡」、「站立的鉛筆」、「旋轉器」、「超 感度天平」、「線軸車」、「螺絲鑚」、「鐵釘平衡」、「滑板高手」及「鸚鵡 的平衡」。
對於以上的14個科學遊戲，均經過研究者實際操作，並在研究小組會議中，
將此14類科學遊戲帶至現場操作，再請11位研究小組成員就研究者選定的科學遊 戲是否符合檢核表中的檢核項目（見下表3-2-1）勾選「是」與「否」，以檢核研 究者所選的科學遊戲，本檢核表引用許良榮（2008）「親子科學遊戲之發展與推 廣」之研究，用以檢核是否符合本研究界定的科學遊戲。
表3-2-1 科學遊戲檢核表
檢檢檢檢 核核核核 項項項項 目目目目 檢核結果檢核結果檢核結果檢核結果 一、器材的取得是否方便、經濟（家庭常備物品或五金行、文具
店能購得）？ □是 □否
二、遊戲或操作的現象或結果能引起兒童的興趣或好奇心？ □是 □否 三、是否出現在現行國小自然與生活科技課程的操作活動？ □是 □否 四、是否具以下各項之潛在危險性？
1.爆炸或劇烈的燃燒 □是 □否
2.酸鹼侵蝕 □是 □否
3.觸電可能 □是 □否
4.毒性物品 □是 □否
五、是否為動手操作的科學遊戲？ □是 □否
研究者將11位研究小組成員對14個科學遊戲的檢核結果整理如下表3-2-2：科 學遊戲檢核表整理，檢核表共分五大項，八個項次。檢核表第二項「遊戲或操作 的現象或結果能引起兒童的興趣或好奇心？」因各人感受程度不同，研究小組除 檢核「是」與「否」之外，並根據可能引起學生興趣與好奇心的程度，分別給予
1至5分，分數越高表示越能引起興趣及好奇心，在檢核結果記錄表中並以 a (b)
方式呈現，a表示得分的平均數，b表示標準差。檢核結果顯示，除第二、三項以外，14個科學遊戲其他項次皆符合檢核結果。
「超感度天平」這項遊戲的檢核中，有3位研究小組成員對於第三項的檢核項目：
「是否出現在現行國小自然與生活科技課程的操作活動」出現疑慮，經研究者查 閱96學年度三個國小「自然與生活科技」版本課本，未發現有「超感度天平」這 項遊戲，因此決定予以保留。「滑板高手」這項遊戲，在第二項「遊戲或操作的 現象或結果能引起兒童的興趣或好奇心？」檢核結果得分平均低於3分，決定予 以刪除。「鸚鵡的平衡」這項遊戲，研究者在研究小組會議操作這項遊戲時，多 數認為與「神奇的平衡」在操作步驟及原理解釋上太相似，經研究小組成員決議，
不予評分，予以刪除。
表3-2-2 科學遊戲檢核表整理
（二）科學原理之專家效度