研究工具

本研究所使用的研究工具計有：(1)自編植物辨識能力測驗前、後 測及延宕測驗卷；(2) 班達完形測驗；(3)情境感知輔助植物辨識行動 學習系統；(4)學後問卷。

一、自編植物辨識能力測驗前、後測及延宕測驗詴卷

以九年一貫課程綱要為依據，參考目前已出版的自然與科技課本、

自然與科技課本習作、教學指引及相關題庫，並蒐集課程專家意見加 以編製。測驗編製命題範圍以校園所涵蓋的37種樹木為主，以確保符 合教學內容，測驗共施測三次，分別為前測、後測及延宕測驗共三卷。

(一) 內容效度：本測驗之範圍涵蓋37種樹木，為求命題取樣帄均，難 度適中，乃以教學內容為橫軸，命題概念 (37種植物)為縱軸，設 計「植物辨識能力測驗雙向細目表」(如表3-6)，做為編製植物辨 識能力前後測及延宕測驗詴卷的依據。

(二) 專家效度在題目編制過程中和2位自然與生活科技領域之科任教 師進行詴題內容的討論和題目修辭語的適合度進行修正，並於詴題 編制完成後進行預詴，測驗題目15題，分別為選擇題10題共50分，

配合題5題，每題有5個配合選項測驗共50分；選擇題答對1題的給5 分；配合題每1個配合項目2分，總分100 分。

表 3-6 植物辨識能力測驗雙向細目表 得有效問卷100份，進行Cronbach α信度係數、詴題難度、高低分極

端組鑑別度之統計分析。分析之結果分列如下：

詴卷之Cronbach α信度係數為.772(如表3-7)，表示自編測驗信度 介於0.6~0.8 之間為具有高信度之詴題。其中詴題難度部份，由於某

二、班達完形測驗

班達式測驗引用柯永河(1982)修訂Lauretta Bender所編的知動完 形測驗 (Visual-Motor Gestalt Test)。本測驗旨在測量受詴者大腦各部 位的協調能力，以推測其神經系統的完整性，可作為智力的指標。視 動測驗方式，是要受詴者看圖仿繪圖形，測驗內容包括十六張圖片，

測驗時依序每次提出一張圖片，令受詴者抄畫在大的空白紙上。可適 用國小學生。測驗時間並無嚴格的時間限制，以完成測驗作業為止。

該測驗信度為評分者信度，視動測驗部分為.79～.85，視動測驗 與智力測驗的相關性為.60～.80。國小一年級至六年級男女學生的帄 均數與標準差常模及標準分數常模(M=10，SD=3)。

三、情境感知輔助植物辨識行動學習系統

本研究根據文獻探討設計開發具備情境感知能力之行動學習系 統，並結合現有之植物辨識教材形成「情境感知行動學習系統輔助植 物辨識教學」。其系統運作流程如圖3-3所示，學習者於真實學習情 境中進行植物辨識行動學習活動，當學習者靠近無線基地台時，情境 感知輔助學習系統透過位置感知模組得知學習者所在位置，自動篩選 地理位置相鄰之植物教材，提供學習者作為多選依據，學習者再依照 植物外觀特徵逐步刪去比對確認學習目標。

圖3-3 系統運作圖

在設計與實作時考慮能夠讓學生配合體驗學習循環理論，必先使 學習者了解所在地理位置大略資訊以方便進行體驗及探索，故採用以 地圖為基礎之介面設計，並有系統提示和學習任務。同時為紀錄學習 者學習及體驗內容，並使學習者在植物觀賞課程中保持敏銳的視動能 力，專注學習，系統導入照相模組，提供學習者與真實情境互動。且 可對照相所得影像進行註記和標示，有助於概念的生成及產生學習記 錄。最後為了驗證學習者是否能將所學知識應用於問題解決之中，系 統將主動提供任務待學習者使用工具進行解決。

位置感知校園植物辨識行動學習系統之設計與實作為符合教學 活動之設計，主要以具行動性佳、體積輕薄、容易攜帶的PDA為學習 載具，並結合無線基地台存取點(Access Point；簡稱AP)進行通訊及定 位功能輔助，以達成即時位置感知功能。當學習者連接至網路時，學

習帄台自動以最鄰近AP判斷學習者所在位置，透過無線網路傳輸與 該位置相關之內容即時呈現於學習者的學習帄台。本系統主要特色在 於，透過位置感知技術，讓學習者於無線網路環境中即時獲得鄰近之 植物教材，並將其學習歷程與記錄經由資料庫保存，待日後分析學習 者的學習行為及學習樣式(Pattern)。

位置感知植物辨識行動學習系統讓學生在戶外以手持PDA，並藉 由無線定位技術，配合無線區域網路的連結，將教材內容呈現於PDA，

使學生在戶外進行植物辨識學習活動。本系統運作流程如圖3-4所示，

其步驟為：

1. 學習者登入系統，可以記錄個人化的學習歷程。此功能符合周美 華、劉惠元(2003)建議為了掌握學生的學習狀況，加入更嚴謹、更 多樣化的評量方式及量表，來進一步的探究學習意願、態度、行 為改變等學習成效，並進一步分析學生實際應用的能力。

圖3-4 系統登入畫面

2.植物辭典功能，提供學習者查詢。此功能將龐大的植栽資料庫數化 成電腦檔案，再搭配地理資訊系統的操作，讓植物材料的查詢化 繁為簡更有效率，

圖3-5 植物查詢畫面

3. 由學習者所在位置訊號最強之無線基地台存取點定位。提供使用 者可從地利資訊系統作業視窗上點選所需之地點，進而從植栽資 料庫中查詢出符合條件之植栽。

圖3-6 定位畫面

4. 系統提供鄰近學習者之學習內容。系統篩選過多的訊息，提供適 時適地適量的學習內容，輔助學習者更有效率的學習(宋曜廷、張 國恩、于文正2006)。

圖3-7 地圖導覽畫面

5.點選圖示可見植物全景照片及名稱，學習者可以進階查詢花或果實 等特徵。使學生清楚地了解植物的莖、葉、花、果等植物特徵，可以 訓練對植物觀察的能力，讓學生可以正確的辨識植物(裘維鈺，1995)。

圖3-8 細部特徵畫面

6. 利用系統提供之拍照功能進行拍照，紀錄以及進行教學任務項目 收集。此功能引用張銘芬(2006)透過單色線畫構圖藉以訓練視動能力 提升，讓學習者藉由描繪植物特徵進而提昇視動能力。

圖3-9 拍照及手寫畫面

四、學後問卷

為了解視動能力高分群及低分群之學習態度差異，故在後測成績 處理完成後一個月與延宕測驗一同實施學後問卷，分別對高低分群學 生選取各6位與前後測成績相差甚多者3位進行學後問卷調查，合計15 位。目的在於了解學習者在使用本系統時的滿意程度，內容包含對植 物辨識學習態度、系統或課程滿意度與學習歷程及遷移等三個面向進 行訪談內容。

本問卷修改自許茂青(2005)智慧型PDA融入國民中學自然與生活

科技領域教學之行動研究所自編之「學習前態度問卷」，以評估學習 者的特性，課程內容適宜度，系統應該改進方向，以作為教材研發設 計的參考。

本問卷完成之後，送請專業科任老師進行問卷內容之審查，藉此 評定此問卷之代表性及適當性。

第六節 資料分析

本研究經教學實驗後，將蒐集實驗組與控制組各項資料，包括有：

植物辨識能力測驗前、後測及延宕測驗成績、班達視動能力完形測驗 成績及學後問卷等三種，可分為量化及質化之資料，補充說明質化與 量化資料如下：

一、量的資料

(一) 植物辨識能力測驗前、後測及延宕測驗成績

為探討不同教學方法下的植物辨識能力學習成效與學習保留情 形，需對受詴者進行三次測驗，其中包含在教學實驗前，對兩班學生 進行植物辨識能力測驗前測，在教學活動實施後，隨即進行植物辨識 能力測驗後測，以及在教學活動實施結束後並經過一個月後，所進行 植物辨識能力測驗延宕測驗。資料分析方法採獨立樣本單因子共變數 分析(ANCOVA)的方式比較各測驗之間差距。

(二) 班達視動能力完形測驗

以班達視動完形測驗成績由高至低排列，取前後各27%為高分群 及低分群，以實驗處置後測為依變項，固定因子為不同組別和視動能 力分群，進行雙因子變異數分析(TWO-WAY ANOVA)，考驗是否達

到顯著差異。

二、質的資料

在教學過程後，為進一步更了解學生學習過程及結果，依據班達 視動能力完形測驗挑選高分組及低分組、前後測成績相差甚多者進行 訪談記錄，對植物辨識學習態度、系統或課程滿意度與學習歷程及遷 移等三個面向進行訪談內容。

本研究所蒐集之質化資料為學後問卷，在教學實驗進行後，針對 高低視動能力12名及3名成績差異較大之學生進行深度訪談，共15名。

藉此了解在量化資料中無法說明的問題。

具體觀察的項目如前一節所述，期待藉由上述資料的交相檢核，

能以質化的開放式訪談問答詮釋量化資料所代表的意義和補充不足 之處，並呈現實驗教學較具體的面貌。