第三章 研究方法
第四節 研究工具
一、科學探究能力實作評量
基於第一章第二節闡述之理由，本研究採用實作評量作為學生科學探究能力 變化之研究工具。研究使用之科學探究實作評量修改自許瑛玿 (2008)設計的開放 式斜面滑車實驗評量作為診斷學生科學探究能力的研究工具，受詴時間為 1 小時，
受詴者頇藉由給予的實驗設備自行完成設計實驗、操作、紀錄與結果推論等步驟，
測驗紙本設計如附錄二「科學探究能力實作評量」所示。受詴過程所收集的資料 包括：(一)受詴者實驗紀錄：包含實驗設計內容、數據紀錄、結果推論；(二)檢核 表：研究者在受詴者操作實驗過程中，即時觀察其行為並紀錄受詴者達成哪些誤 差控制的策略以及其方式，紀錄受詴者其他值得注意的行為特徵；(三)錄影：作為 檢視受詴者實驗行為；(四)晤談：研究者分析完上述三項資料後，認為仍有值得詢 問受詴者的地方便進行晤談。
本研究針對科學探究能力實作評量進行編碼，編碼方式參照美國奧勒岡州教 育部門提出科學探究的四個面向與其評分準則來加以修改。編碼分為「實驗設計」、
「實驗操作」、「數據處理」、「分析詮釋」四個主面向，個主面向各有數個項目，
共計 23 個項目。每一項目有 2、1、0 三種編碼，如表 3-4-1 所示。表中示例敘述 後方編號為實驗組學生代號，男生 M1~M8；女生 F1~F3。研究者必頇依照學生實 作錄影、紙本記錄與晤談資料進行編碼。評分準則經過預詴結果進行多次修改後 定稿，再由本社團另一位指導老師從 11 位實驗組學生隨機抽樣出 6 位，依受詴者 的前測資料進行評分後計算評分者信度，得到 92.11%的同意度。
由於研究對象在接受科展培訓教學模組之前並沒有在正式課程內習得實驗誤 差的相關的科學概念，因此待研究對象升上八年級，在實驗組中測、後測以及對 照組的前測、後測，增加與誤差相關概念的問題，並依據問題產生四個子面向，
包括：「a4.規劃控制誤差的策略」、「b10.執行實驗時所使用的控制誤差的策略」、「d4.
誤差來源造成影響的認知」、「d5.對於控制誤差的認知」。
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34 二、學生實驗日誌
學生在報名校內科展之初，學校會集合報名學生說明科展繳件應有的內容與 格式，內容包含研究報告書、展覽海報以及實驗日誌，在實驗組參與的社團活動 中，指導老師也要求每次實驗務必留下原始紀錄，既使實驗失敗也要把該次紀錄 保存下來。本研究對針對學生蒐集資料與實驗日誌進行分析，企圖辨識出個別學 生科學探究能力的發展特徵。
三、研究者追蹤實驗組科展活動歷程記錄
研究者全程陪同並觀察做紀錄實驗組從定義研究主題到進行實驗，待學生科 展活動結束後，這些資料提供研究者了解實驗組學生進行科展歷程活動的參考。
四、學生科展專題研究實驗誤差控制分析表
於科展結束後要求各學生研究小組以小組討論方式，寫下學生科展專題研究 實驗誤差控制分析表(附錄三)，學生小組必頇分析該組進行實驗內容有何造成誤差 的因素，並寫下處理的策略。處理策略可能包括：找到改良實驗方法或重新進行 實驗設計；重複多次實驗後，選取較佳的幾次數據；意識到這項誤差因素，但選 擇無視它而不處理；意識到這項誤差因素，但無法解決而放棄部分預定實驗內容；
做完實驗或交完科展報告才發現有這項誤差因素的存在；其他處理策略等六種。
五、小組晤談
於科展結束，並在各研究小組畫下自我分析科展歷程圖後，研究者先初步整理 上述幾項質性資料，並針對各組進行半結構式晤談，依據晤談內容加以分析，作 為本研究進一步討論研究結果的參考。
六、科展作品報告書
校內科展競賽除了需繳交科展海報外，並要求學生繳交完整的科展作品報告 書，內容包含研究問題、實驗設計、實驗數據、分析結論與等。本研究將閱讀實 驗組與對照組學生科展作品報告書，與其他質性資料一起進行內容分析。
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