研究工具

本研究使用的研究工具分別為教學策略和施測工具，以下就這兩部份分別進行 說明：

壹、教學策略

本研究之教學策略為基礎型教學策略，研究者先由翰林版自然與生活科技第八 冊課本中整理歸納出「簡單機械」單元的教學課題，如表 3-4-1 所示。

表 3-4-1

簡單機械單元之教學課題表

課題編號 內容

課題 1 比較不同施力位置的差異性。

課題 2 認識槓桿原理。

課題 3 知道施力臂長短與施力的關係。

課題 4 認識生活中應用槓桿原理的工具。

課題 5 輪軸的應用。

課題 6 認識輪軸是一種槓桿的應用。

課題 7 比較施力在輪與軸上的差別。

課題 8 認識生活中應用輪軸的工具。

研究者依據表 3-4-1 中的課題 1-8 為基礎，和指導教授及幾位資深的自然與生活 科技任課教師討論後，畫出教學結構圖，如圖 3-4-1 所示。

圖 3-4-1 簡單機械單元之教學結構圖

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最後，研究者以圖 3-4-1 為基礎，並由基礎型教學策略所對應之演算法推導 出實驗組教學之順序，而控制組教學之順序則是翰林版自然與生活科技第八冊課本 中所安排之教學順序，如表 3-4-2 所示。

表 3-4-2

簡單機械單元之教學順序表

來源 教學順序(課題)

基礎型教學策略 1→3→7→2→4→6→5→8 建構取向教學策略 1→2→3→4→5→6→7→8

由表 3-4-2 可知，兩組在教學順序上，除了都是先教比較不同施力位置的差異 性和最後才教認識生活中應用輪軸的工具之外，其餘過程中的課題之順序都不相 同，實驗組的教學順序以槓桿原理為分水嶺，先教施力臂長短與施力的關係，再教 施力在輪軸上的差別，最後才處理槓桿原理以及其應用；而控制組的教學順序則是 以槓桿和輪軸之應用做區別，先教槓桿原理以其應用，再教認識輪軸是一種槓桿的 應用，最後處理輪軸原理以其應用的部份。

貳、施測工具

本研究用來蒐集資料的施測工具包括：簡單機械單元成就測驗前測卷和後測 卷（重組卷）。試卷內容均以四選一單選題來呈現。

一、試卷之效度 (一)專家效度

研究者參考翰林版第八冊第二單元的課本、習作和教師手冊，以及教育部 在民國九十二年公佈的國民中小學九年一貫課程綱要，且蒐集相關文獻及請 教幾位校內曾教授自然與生活科技的資深教師之意見，進行試題的修改與編 製，在完成初步之試題後，請指導教授協助審核修正，以完成簡單機械單元 成就測驗之預試試題。

(二)內容效度

簡單機械單元成就測驗之預試試題完成後，研究者依照認知歷程向度，將研 究單元的教學目標分為四個層次，分別為「記憶-再認」、「記憶-回憶」、「了解-分類」和「了解-詮釋」這四類，並設計試題的雙向細目表，作為審核教學目標、教

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有第四題、第七題和第十題這三題的刪除後信度高於原試卷信度，其中第四題的 難度.64、鑑別度.43，難度適中且鑑別度不錯，故與專家討論後決定此題保留且 不予修改，僅修改第七題、第十題這二題。

(二)本成就測驗之主要目的在測驗學生是否已學會此課程所教授的基本能力，因此 試卷難度偏易，故整份試卷大部份試題的難度值均介於.60 至.80 之間。其中第一 題、第十五題和第二十二題這三題難度值為偏低，而第七題、第十題、第十四題 和第十六題這四題難度值為偏高。但第十五題、第十六題和第二十二題的刪除後 信度較低，且鑑別度大於.30，故與專家討論後決定此三題保留且不予修改，僅 修改第一題、第七題、第十題、第十四題試題。

(三)本試卷的鑑別度介於.14~.86 之間，有 21 題試題鑑別度大於.30，顯示鑑別度不 錯，唯有第一題、第七題、第十題、第十四題這四題的鑑別度小於.30，故修改。綜 合上述各項因素，需修改之題目為第一題、第七題、第十題、第十四題，共計四題，

均與專家討論後修改至正式試卷中，其修正方式如表 3-4-5、表 3-4-6、表 3-4-7、表 3-4-8 所示。

表 3-4-5

簡單機械單元成就測驗第一題預試試題修改過程表 預試試卷試題

1. ( )使用開瓶器時，手握在愈靠近開瓶器把手的末端，則會 ①愈費力②愈省力 ③不一定④不需出力。

修改原因 難度值太低（< .60)且鑑別度太低（< .30)。

處理方式

將試題中的把手的末端修改為瓶蓋的位置，以降低其試題難度。

正式試卷試題

1. ( )使用開瓶器時，手握在愈靠近開瓶器瓶蓋的位置，則會 ①愈費力②愈省力 ③不一定④不需出力。

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表 3-4-8(續)

處理方式

將試題的第四選項修改為類似其他選項，並調整選項順序，增加其選項誘答力，以 提高其試題難度。

正式試卷試題

14. ( )螺絲起子的握把和使用時用力的大小有什麼關係？ ①無握把的較省力② 有握把的較費力③握把愈大愈省力④握把愈小愈省力。

修改後的簡單機械單元成就測驗正式試卷為四選一的單選題題型，每題 4 分，

共計 25 題（如附錄一）。整份試卷滿分為 100 分，測驗時間為一節課 40 分鐘。