研究工具

本研究實驗教學的內容，乃依據十二年國教科技領域課綱（教育 部，2018），及依照實驗學校現有的設備下，以「能源與動力」為主 題，選擇適合國中八年級學生身心成熟度的科技實作活動進行設計，

規劃為期 8 週的教學課程。並依本研究要探討國中生在科技實作活動 中的合作解決問題能力，包括團隊中建立相互理解、團隊採取適當行 動解決問題及維持團隊互動三大面向，以「合作解決問題能力問卷」

的前後測結果為主，以「學生學習歷程檔案」及「學習風格量表」為 輔來進行研究分析。本研究所使用之教學課程設計與分析工具，茲分 述如下：

一、 教學課程設計 (一) 教學目標

本次實驗教學設計的教學目標主要分成認知、技能與情意三 大面向，認知為學生瞭解能源與動力的基本概念及其應用方式，

與設計的流程；技能為學生在團隊中採取適當行動解決問題，並 能利用設計的程序製作出氣球車；情意則是團隊中建立相互理解 及維持團隊互動的態度。研究聚焦於合作解決問題能力的技能與 表現，認知雖不在本研究探討中，但仍為主要教學目標之一。

(二) 教學內容

本次實驗教學設計的教學內容，為依據十二年國教科技領域

(三) 教學方法

本次實驗教學設計的教學方法，實驗組主要依照八年級上學 期學生的實作與學習單成績進行異質性分組，控制組則採取自由 分組，只依照八年級上學期的學期成績，先挑出成績最好的前 6 名學生，再由他們選公司組合的成員，兩組皆賦予組內能扮演之 角色。在後續課程中，實驗組採用合作學習 STAD 模式，參考現 在科技公司的主要部門主管之職責，透過小組內不同角色（請詳 見表 3-3）引導討論及進行科技實作活動。

在整個活動中，教師先以自己為示範，讓學生知道教師在此 課程中所扮演之角色，除了是氣球車的客戶外，在整個課程活動 中，也扮演各科技公司顧問與工廠的管理者，讓學生知道可依照 不同的情況下自由變換角色，以利課程的進行。

實驗組在每節課會依照各公司的進度與表現，給予各公司獎 勵點數，在每節上課一開始或結束時，可讓學生透過海螺計分圖 知道各個公司的得分狀態，並在活動結束後統一表揚。對照組採 用傳統講述教學法及自由分組法，進行全班授課後，交由各組經 營管理主管進行討論及進行科技實作活動。以上兩組在科技實作 活動過程中，教學者全程皆在旁邊給予適時的支援與指導。

表 3-3 合作學習 STAD 模式中小組角色一覽表 課程設計之參考，故不列入文獻中，網址：https://assessment.1111.com.tw/cstar/。

本課程計畫的效度採內容效度評定，以科技領域的課綱（教育

(一) 合作解決問題能力問卷 此份問卷之信效度說明如下：

1. 內容效度的部分：依據 OECD（2013）所提出的四個問題解 決程序：「探索問題與理解問題」、「表徵該問題」、「計 畫與執行」、「監控與反思」與三大合作能力面向：「相互 理解」、「採取適當行動解決問題」、「維持團隊互動」所 交織出的 12 項合作問題解決能力指標作為評量項目。並邀請 三位大學科技教育專家針對翻譯內容進行內容效度的確認，

以確保此一評量工具的適切性。

2. 信度部分：利用此教學實驗之前測數值，針對合作問題解決 能力的三個面向，分別為「相互理解」、「採取適當行動解 決問題」、「維持團隊互動」進行 Cronbach 內部一致性分 析，可得到以下的數值。問卷內部一致性信度係數為 0.93，

「相互理解」面向的信度係數為 0.84，「採取適當行動解決 問題」面向的信度係數為 0.82，最後「維持團隊互動」面向 的信度係數為 0.85，所有信度係數都超過 Tuckman（1999）

對態度和偏好評估建議的最小標準 0.50。

由以上的說明可知，此份「合作解決問題能力問卷」具備良好 的信效度，可增加實驗結果的準確度。

(二) 學生學習歷程檔案

本研究為能客觀地了解學生團隊中建立相互理解、團隊採取適 當行動解決問題及維持團隊互動之效益，研究者依據科技實作活動 的重要歷程，自行設計氣球車設計與製作的學習單，為使其具有內 容效度，研究者邀請學者專家與學校資深教師檢核學習單題目的適 切性，然後綜合整理修正建議來修改學習單題目的陳述方式，最後 經修改後，建立氣球車設計與製作學習單（請見附錄三）讓學生自 行記錄以期得到最符合客觀之事實並進行分析，且作為課程研究與 教學反思之依據。

(三) 學習風格量表

依據 Soloman 和 Felder（2005）提出的學習風格量表（Index of Learning Styles Questionnaire），其信效度如下：

1. 內容效度的部分：依據 Litzinger 等人（2007）指出，所有 ILS 學習風格的四個面向都有很高的構念效度。行動型/思

考型（Active-Reflective）、感官型/直覺型（Sensing-Intuitive）和視覺型/言語型（Visual-Verbal）三個面向，有 90%的學生表示其學習風格的描述都跟他們很相配。而循序 型/綜合型（Sequential-Global）有超過 80%的學生表示跟他 們的學習風格很相配。

2. 信度部分：Felder 和 Spurlin（2005）的研究指出，ILS 量表 的內部一致性信度係數為 0.55~0.77 之間。感官型/直覺型

（Sensing-Intuitive）和視覺型/言語型（Visual-Verbal）二個 面向的信度都超過 0.7。行動型/思考型（Active-Reflective）

面向和循序型/綜合型（Sequential-Global）面向的信度係數 分別是 0.61 和 0.55。以上 8 個面向的信度係數，都有超過 Tuckman（1999）對態度和偏好評估建議的最小標準 0.50。

由以上的說明可知，此份「學習風格量表」具備良好的信效 度，可輔助說明實驗的結果。