本研究所使用的工具包含「酸鹼鹽學習成就測驗」與「自然科學習動機量 表」。本節將針對研究工具的發展詳細說明。
一、酸鹼鹽學習成就測驗
酸鹼鹽學習成就測驗是本研究用來評量學生學習成就的工具，以下分別敘述 其內容、效度和信度。
（一）內容：
本研究所設計之成就測驗，是以 98 年自然與生活科技（康軒版）第四冊第 二章「酸鹼鹽」為教材內容，依據教學目標（表 3-3-1）發展試題內容，同時研 究者根據參考文獻、市面上各式參考書、測驗卷及研究者的教學經驗自編而成。
試題皆為四選一的選擇題，題幹儘量以淺顯易懂的文句表達，使題意明確清楚，
如有需要，並附上圖片說明，試題共有 33 題，每題 1 分，共 33 分。
酸鹼鹽學習成就測驗係研究者分析教學單元的概念以 Bloom 的認知領域教 育目標分類表分析教學單元概念，針對不同的概念進行出題，並設計其雙向細目 表，如下表 3-3-2。
表 3-3-1 酸鹼鹽教學目標
教學單元 單元目標
2-1 認識電解質 2-2 溶液與離子
1. 了解電解質與非電解質的定義。
2. 認識生活中的水溶液大都含有電解質。
3. 認識電解質水溶液在通電時，兩電極處 會發生化學反應。
4. 了解電（解）離說的涵義。
5. 知道原子與離子的區別，並了解正離子 與負離子的形成原因。
酸鹼鹽
1. 了解酸性物質的共同性質。
2. 認識常見的酸性物質。
4. 認識常見的鹼性物質。
（二）效度：
研究者針對本研究教學處理單元所對應之教學目標編製雙向細目表，根據雙 向細目表之教學目標設計難度合宜的題目，編製完成後，先在指導老師的小組討 論中，請科教所的同學幫忙修正，再對本校三班九年級學生進行施測，請學生詳 細閱讀詞句以利文字與語意的修正，再將題目請五位專家學者幫忙審定，其中一 位是具科教專長的博士，一位科學教育背景專家，三位則是國中理化老師，修改 題目內容確定完整試題，以建立工具之專家效度，該試題之專家審查意見如附錄 三，修正後試題如附錄四所示。修正之後隨機挑選本校一個八年級的班（非實驗 組及對照組學生），共 32 名，進行測試。
（三）信度：
本研究工具的信度以 Cronbach α來測驗測驗卷內容的一致性，分為試測與 實測二個階段進行信度的檢驗，試測時的α值為 0.86，實測時的α值為 0.90（表 3-3-3），可見本測驗卷具有穩定、可靠性。
表 3-3-3 酸鹼鹽成就測驗信度分析
試測 實測
人數 32 60
Cronbach α 0.86 0.90
二、自然科學習動機量表：
為了能夠有效了解學生在自然科學習上的動機面貌，本實驗採用自然科學習 動機量表（附錄五），以下分別敘述其內容、效度和信度。
（一）內容：
本量表是採用國立彰化師範大學林素華教授所領導的工作小組研發之「自然 科學習動機量表」為工具。本量表採李克特氏（Likert）五點量表，受試者依其 學習動機情形作答，選項有「完全符合」、「大部分符合」、「部分符合」、「部分不 符合」、「完全不符合」等五項，分別以 5、4、3、2、1 分加以計分，其中第 3、
7、9、18 題為負向題目，則改依序為 1、2、3、4、5 分方式計分。受試者得分 數愈高則代表學習動機愈高。表 3-3-4 為自然科學習動機預試量表之分量表題目 分配情形：
表 3-3-4 自然科學習動機量表之分量題目分配情形（摘自梁翠珊，2006，P.35）
學習動機 正 式 量 表 題 號
分量
題數
正 向 題 反 向 題
能力歸因 7 1、2、6 3、7、9、18
努力歸因 7 4、5、8、10、11、26、27 工作價值 7 12、13、14、21、22、23、28 自我效能 7 15、16、17、19、20、24、25
合 計 28
自然科學習動機量表所測得的分數包括四個分量，分別為「能力歸因」、「努 力歸因」、「工作價值」、「自我效能」。茲分別說明定義如下：
1. 因素一『能力歸因』：
學生將學習自然科的成敗歸因於自己本身能力的高低。得分越高，表示學生 認為自己本身的能力越高。
2. 因素二『努力歸因』：
學生將成敗的因果關係歸因於個人的努力以及他人的協助。得分越高，表示
學生認為自己所花費的努力及得到他人的協助越多。
3. 因素三『工作價值』：
學生對於學習自然科的重要性，效用性及興趣的看法。得分越高，表示學生 在學習自然科時，工作價值信念越強。
4. 因素四『自我效能」：
指學生對於自己學習自然科的能力評價。得分越高，表示學生在學習自然科 時，自我效能越強。
（二）效度：
本量表是採用由國立彰化師範大學林素華教授所領導的工作小組所研發出 來的並發表多篇相關論文，其中陳瓊雯（2007）於中部地區高中生的學習風格類 型與生物科學習動機之研究中，總量表的α值 0.88；林燕伶（2006）於國中生的 家庭環境、人格特質與自然科學習動機關係之研究，總量表的α值 0.88；李玉菁
（2006）於國中資優生與普通生的自然科學習動機、學習策略與學業成就之相關 研究，總量表的α值 0.88；洪秀惠（2006）於資訊融入教學對國中學生自然科學 習動機及學習成就影響之探討—以消化系統、恆定性單元為例，總量表的α值 0.88。因此可做為工具內容效度的考驗依據。
（三）信度：
於民國 99 年四月上旬，請本校三班九年級學生進行預試，並對預試結果進 行分析，Cronbach α為 0.90，正式施測時的α值前測為 0.90，後測為 0.91（表 3-3-5），可見本量表具有穩定、可靠性。
表 3-3-5 自然科學習動機量表信度分析
試測 前測 後測
人數 98 60 60
Cronbach α 0.90 0.90 0.91