第三章 研究方法
第四節 研究工具
本研究的研究工具為研究者自行設計之科學新聞融入科學本質的「主題相依 科學本質測驗」、「科學知識測驗」、「科學本質量表」及「科學本質觀開放式
問卷」。「主題相依科學本質測驗」主要內容為瞭解學生對科學新聞中科學本質 的理解程度,施測時間為二十分鐘。「科學知識測驗」主要內容為瞭解學生對科 學新聞中科學知識的理解程度,施測時間為二十分鐘。「科學本質量表」主要內 容為瞭解學生對科學本質中累積性、創造性及科學社群的瞭解程度,施測時間為 十五分鐘。另外配合網站學習紀錄及「科學本質觀開放式問卷」,以做為實驗研 究分析之用途。
一、主題相依科學本質測驗
研究者依據課程內容編寫八個主題(含練習主題一則),每一主題各三題,
分別是科學本質的三個向度(科學本質的累積性、創造性及科學社群)各一題,
各題內容皆採兩階層單一選擇題紙筆測驗形式,以檢核學生科學本質學習成效。
學生在每一題作答時,必頇先選擇第一階段的選項,之後在第二階段選擇其 理由的選項,計分方式需兩階段均答對才給分,只有其中一個對則不給分,總分 為21分。本測驗是偵測學生對於科學新聞融入科學本質的閱讀理解,測驗編製 時,經由研究者的教學經驗與四位科學教育博士生及二位專家學者共同修訂檢驗 而成,以求其專家效度。施測學校的四個班皆進行前測,將使用SPSS 18.0版進 行題目的信度檢驗,整份問卷的Cronbach’sα值為0.83。主題相依科學本質測驗 在九十九學年度下學期進行教學前、後及教學完後三週(追蹤測)時施測。
二、科學知識測驗
研究者依據課程知識與新聞文本內容,編撰試題,共八個主題 (含練習主題 一則),每一主題有二題,各題內容皆採單一選擇題型,經四位科學教育博士生 及兩位專家學者共同修訂檢驗而成,以求其專家效度。計分方式答對給1分,總 分為15分。將使用SPSS 18.0版進行題目的信度檢驗,整份問卷的Cronbach’sα值 為0.76。科學知識測驗在九十九學年度下學期進行教學前、後及教學完三週後(追 蹤測)時施測。
三、科學本質量表
研究者依據之前文獻探討的結果歸納出科學本質的累積性、創造性及科學社 群的重要性等因素來作為施測者評量科學本質的量表。施測題目有十五題,其中 第三題及第四題修改自高慧蓮教授(2006)所發展的科學本質量表;第十二題則 修改自陳素芬教授(2006)所設計的VOSE量表;第十四題修改自蔡今中教授
(2007)所發展出來的科學本質問卷,所有施測題目都經過四位科學教育博士生 及二位專家學者共同改寫修訂檢驗而成,以求其專家效度;另外,進行問卷的因 素分析,如下頁表3-4-1所示,最後擬定完成科學本質量表。計分方式採李克特
(Likert scale)式五點量表,共有三大部分,其中包括科學本質的累積性,有五題,
Cronbach’sα值為0.83;科學本質的創造性,有五題,Cronbach’sα值為0.69;科 學社群的重要性,有五題,Cronbach’sα值為0.82,整份問卷的Cronbach’sα值為 0.86。科學本質觀量表在九十九學年度下學期進行教學前、後及教學完三週後(追 蹤測)時施測。
四、科學本質觀開放式問卷
研究者依據過去的文獻探討結果歸納出科學本質的累積性、創造性及科學社 群的重要性等因素來作為施測者評量科學本質的問卷。施測題目有三題,其中第 二題及第三題修改自修改自Lederman, Abd-El-Khalick, Bell & Schwartz (2002)的 科學本質觀點問卷(Views of Nature of Science Questionnaire,簡稱VNOS)。
表3-4-1 科學本質問卷題目之因素分析表
五、網路學習網站
為配合網路化同步式學習及網路化非同步式學習過程,將學習主題單元放置 於免費社群網站Facebook上,使受試學生能透過網際網路連線至本學習網站,進 行學習活動。
本研究設定學生學習的課程單元,涵蓋科學本質觀點探討二則及熱學單元三 則及元素單元四則,合計九則。科學新聞內容的改寫先由研究者自行改編後,再 後與自然科資深教師、四位科學教育博士生及二位專家學者共同修訂完成,每則 科學新聞教學內容及討論題目,如附錄五所示。
研究者利用網站管理功能將學生採異質性分組,每班五組,每組約四-五人,
以利進行網路討論,不至因人數過多而意見繁雜,不知所云。
1、學習網站首頁:學生進入網路學習網站Facebook頁陎,先輸人個人帳號及密 碼,以便登入網站,之後再點選畫陎左方由管理者採異質性 分組的社團,進行學習。學習網頁畫陎如圖3-4-1、圖3-4-2。
圖3-4-1 網路學習網站Facebook登入頁陎
圖3-4-2 點選畫陎左方由管理者採異質性分組的社團
2、學習介陎:學生進入討論學習介陎後,可先進行主題式的科學本質新聞閱讀 並觀賞一則與科學新聞相關的影片,之後再依據學習介陎上的題 目,逐一進行小組討論。討論學習介陎畫陎,如圖3-4-3、圖3-4-4。
圖3-4-3 主題式的科學本質新聞畫陎
圖3-4-4 科學新聞相關的影片及討論題目(4題)
圖3-4-5 學生進行網路主題討論的畫陎
六、討論層級
研究者根據學生對題目所進行的討論話語來進行資料搜集及分析,依據學 生回答問題的正確性與完整性,先進行質性資料的編碼後,再以量化統計的方 式,去進一步了解學生在科學本質和科學知識上的學習歷程改變及學習成效。