研究工具

本研究所使用之研究工具，包括科學本質觀量表及科學創造力測 驗、學習心得問卷及晤談資料等等，現敘述其形成的方式及內容與使用 的時間點等等如下：

一、科學本質觀量表

在研究工具方面有兩個量表，一個是科學本質量表，另一個是科學 創造力測驗。本研究採用的科學本質量表，共參酌了三位學者－包括林 陳涌（1996）、丁嘉琦（1999）、柯玉婷（2000）等三位曾經發展的科學 本質問卷，經比較分析其共同點後，並參考教育部(2003) 國民中小學九 年一貫課程綱要所提示的科學本質的內涵及範疇，編修一份適合本研究對 象的認知發展階段及學科能力程度之科學本質量表，初稿先經兩位科學

教育博士進行專家審查，並依審查建議修改問卷內容，再經預試求得其 信度，而後再修正為實驗教學之前測及後測的正式量表，用於實驗教學 的研究對象之前、後測使用。

本研究之科學本質觀量表初稿為 37 題，經科學教育專家及指導教授 審查後，依照建議再編修量表並進行預試，最後正式版本共36題，正向題 共27題，負向題共9題。每一向度各包含13題、12題、11題，「科學知識 的本質」部分，共13題，正向題10題，負向題3題；「科學方法的本質」

部分，共12題，正向題9題，負向題3題；「科學事業的本質」部分，共11 題，正向題8題，負向題3題。屬於李克特氏題型，五點計分，選項包含「非 常同意」、「有點同意」、「無法判斷」、「有點不同意」、「非常不同 意」等五項。正向題計分方式依次為5、4、3、2、1 分；負向題計分方式 則相反，依次為1、2、3、4、5 分。每題最低得分1 分，最高得分5分，

共36題，故總分介於36-180分之間。

科學本質觀量表各向度題數分配及正向題、負向題號次如下表3-5-1所 示：

表3-5-1 本研究所使用科學本質觀量表各向度題數分配表 測與第二次施測之Pearson相關係數為 .647，表示此量表信度有一定水準，

於95年4月25日進行第一次預試，第一次施測信度Cronbach α值為 .812；經 過兩週後於95年5月9日，對同樣的預試對象再進行第二次施測，第二次施 測信度Cronbach α值為 .842，表示有很高的信度，確立本量表的信度，可 作為實驗教學之前、後測使用。

表3-5-2 科學本質觀量表預試信度分析表 標 題 平均數 標準差 樣本數 Cronbach

α 值

Pearson 相關

顯著性

（雙尾）

第一次施測 4.05 .298 56 .812 第二次施測 4.03 .405 56 .842

.647^＊＊ .000

＊＊.在顯著水準為 .01 時（雙尾），相關顯著。

二、科學創造力測驗

研究者於九十四學年度下學期（95年2月中），參酌陳振明（2004）

之創造力測驗試題，根據其試題架構及內容向度，設計符合包括（一）科 技產品（二）科學知識（三）科學現象（四）科學問題等四個向度，及符 合實驗教學單元主題擬定預試之試題。此份試題取材自材自Hu ＆Adey

（2002）的科學創造力測驗，陳振明（2004）曾針對384位高一學童進 行施測取得評分標準，並分析其信效度，因此本測驗已具有信效度；但 是因為本研究的研究對象為國小六年級學童，所以針對學童認知程度及教 學單元的特性，研究者除了保留部分測驗題之外，另外配合教學單元內 容，參酌編寫測驗的精神準則，另編寫一題題目加入，成為一份五題的 測驗（原試題為七題）。考量此測驗為開放式問卷，國小六年級學童答 題能力及作答時間的限制，因此題目題數予以精簡，給予學童能有充裕 的時間寫出他們腦中能激發出來的想法。本試題先經專家審查後，並選 擇個案學校六年級學童十二人實施預試，修訂題意不清楚、或內容較難讓 學童理解的，讓測驗有較佳的表面效度。然後於95年3月中就彰化縣鹿港 鎮及福興鄉及彰化市之小學，選定五所學校十個六年級的班級，共309個 學童進行預試，以學童回答之內容分析答項符合科學創造力之獨特性，其 出現頻率的多寡而訂出評分的標準，評分指標係依學童之答案出現的普遍 率來給分，每題依其答案出現率越低給分越高之原則，分別給予5分、4分、

3分、2分、1分的分數，再算其總得分而評斷學童科學創造力的高低。

至於此測驗的信度分析，於九十四學年之暑假中（95年7~8月）將309 份測驗卷依上述之評分標準，逐一評分並使用Cronbach α法進行內部一致 性分析，分析結果如表3-5-3：

表 3-5-3 科學創造力測驗題本預試信度分析表 標 題 平均數 標準差 樣本數 與總量表

之相關

刪題後 α 值

Cronbach α 值 第一題 3.27 4.02 309 .445 .639

第二題 3.44 3.40 309 .461 .625 第三題 3.40 3.64 309 .513 .600 第四題 5.30 3.56 309 .495 .609 第五題 1.19 1.54 309 .356 .683 總 分 17.57 11.16 309 - -

.685

本科學創造力測驗量表各題得分與整體總分相關介於.356-.513，整 體信度 Cronbach α值為 .685，此測驗之信度尚佳，可作為實驗教學之 前、後測使用。

有關本研究之科學創造力測驗的五個題目，其各題在各向度上的成分 摘要如表3-5-4 所示：

表3-5-4 科學創造力測驗各題在各向度上的成分摘要表

題號 產品 特性 過程

1 【科學知識】× 【流暢性、變通性、獨特性】 ×【思考】

2 【科技產品】× 【流暢性、變通性、獨特性】 ×【思考、想像】

3 【科學問題】× 【流暢性、變通性、獨特性】 ×【思考、想像】

4 【科學現象】× 【流暢性、變通性、獨特性】 ×【想像】

5 【科學問題】× 【變通性、獨特性】 ×【思考、想像】

（修改自陳振明，2004）

依據測驗目的而改編完成後的科學創造力測驗，測驗中各題在產品、

本研究創造力獨特性的評分方式是以下述方式達成：

每一個有效答項的獨特性＝1－(該答項出現數/該題有效答項總次數) 預試樣本所寫之答項，其獨特性的高低即依據上述方式得之，並分別 給予5分、4分、3分、2分、1分的分數，建立如附錄四：「科學創造力測驗 答案資料庫與計分對照表」，以供實驗教學前、後測之評分用。

本研究的科學創造力測驗所測得的創造力為何只強調「獨特性」而 已，科學創造力的屬性應該包括流暢性、變通性、獨特性與精進性等等，

但是本研究所採的測驗有別於傳統的發散性思考（divergent thinking）測 驗，傳統的散發性思考測驗強調創造意念豐富新穎而流暢的產生，對所產 生的創意缺乏考慮知識因素，不評估其適切性、有用性，且不適當的利用 常態分佈來評量獨特性（陳振明，2004）。基於改善這樣的缺憾，建立新 的資料庫及評分方式是必要的修改途徑，越是新奇獨特且有效的答案，依 其每個答案的出現率，出現率越低的表示獨特性越高，以避免傳統發散性 思考測驗的缺點，這是本研究需事先作好評分資料庫及評分標準的理由與 依據。

三、學習心得問卷

為了解學童對實驗教學的反應與心得感受，研究者設計學習心得問 卷，除以五等分量表表示其喜歡的程度，並請其簡述理由，以便蒐集學 童於教學後，對科學故事融入教學的喜歡程度，是否能應用於日常生活 中或與家人及朋友分享等等，並讓學童提出教師需要加強的部分，以作 為分析實驗對象對科學故事融入教學的心得與感受，有量化資料以外又 有質性資料可進行分析詮釋的參考。

由實驗組學童中隨機取樣十位小朋友進行半結構式晤談，以便實際了

解其心中想法，對科學本質的觀念與學習科學方面的感受進行了解。

第六節 研究情境

本研究在彰化縣某鎮郊之國小兩班六年級班級進行研究，學校學童總 數約 300 人左右，共有十二個班級，本研究是以立意取樣方式，以研究 者所任教之國小，在九十五學年度之六年甲班學生為實驗組，接受科學 故事融入教學活動；同時並以六年乙班之學生為對照組，以比較參與實 驗教學與未參與實驗教學之學童，在科學本質觀與科學創造力之差異情 形。

實驗組與對照組之學生，在五年級重新編班時，是以四年級成績為 基準，做為常態編班之依據。另外，這兩班學生之任課老師，除了導師 外，其餘各科老師皆相同；而兩個班級屬於同一班群，在正課之外的班 級活動，兩班的老師都會事先做討論並一同規劃，所以學生所學接受之 課程與學習內容都甚為相似。

本研究擔任教學工作的教師為研究者所服務學校的同事，擔任自然 科教學工作有五年以上的經驗，並曾多次指導學生參加縣級科展比賽，

獲得優等之佳績，因此除了教學實務經驗以外，並且具有指導學生從事 科學研究的能力，此次加入研究者的研究工作，事前對研究內容經與研 究者討論後，對整個教學計畫與內容有相當程度的了解。另外教學者是 實驗組與對照組五年級時的自然科老師，也就是在實驗教學前已經與兩 組學生最少有一年的相處時間，因此對學生也有相當程度的了解。

第七節 資料蒐集與分析

本研究的資料來源為科學本質問卷及科學創造力測驗資料以及學習 心得問卷和晤談的資料等，主要是想瞭解學童在實施科學故事融入教學前 後，科學本質及科學創造力獨特性的有何改變。現將各研究工具的資料蒐 集處理與統計方法分述如下：

一、資料蒐集

本研究蒐集的資料分成兩個部份：其一為量化的資料，即科學本質 觀量表預試資料及正式樣本前、後測資料及科學創造力測驗之預試資料 及正式樣本前、後測之資料等等；其二則是質性資料，除了透過學童的 學習心得問卷等方式蒐集研究所需資料，並由實驗組中隨機取樣十位學 童進行晤談。在此將質性晤談的訪談方式、訪談大綱、訪談場所、訪談時 間、訪談情境與晤談對象取樣的方式等作一個概述如下：

(一)訪談方式

在質的訪談方式中可分為開放式訪談(open–ended interviews)，結 構式訪談與半結構式訪談。本研究乃是採用半結構式訪談方式進行，事先

在質的訪談方式中可分為開放式訪談(open–ended interviews)，結 構式訪談與半結構式訪談。本研究乃是採用半結構式訪談方式進行，事先