研究工具

為研究學生在經過網路知識分類標籤輔助主題探究學習之模式，對於學生的 問題解決能力以及自然領域學習成效之影響，在量化資料收集方面，本研究擬使 用「問題解決測驗」、「自然領域學習態度量表」及「自然領域成就測驗」等研究 工具，來收集本實驗過程中的量化資料，以利進一步分析。在質性資料分析方面，

擬針對學生以學生的學習記錄檔案、網路查資料評量、開放式訪談問卷、教師教 學日誌及網路學習平台使用情形等來收集質性方面的資料，以下針對本研究中所 使用的研究工具，就其內容及信效度做詳細說明。

一、問題解決測驗(一)

本研究之「問題解決測驗」前測採用林珮珍（2004）所發展的「問題解決測 驗」（詳見附錄1）。測驗之內容、填答計分方式及其信度效度敍述如下：

（一）測驗內容

本問題解決測驗前測是採用林珮珍（2004）所編製的「問題解決測驗」做為 本研究之測驗工具(問題解決測驗一詳如附件 1)。在取得原作者之同意，並簽署 同意書後，作為本研究之問題解決能力之施測工具（同意書詳如附件 4）。測驗 內容共有七大題，分為七個向度，分別為「察覺問題的存在」、「猜測原因」、 「辨 認問題情境中的有關因素」、「是否需要更多資料的能力」、「考慮可能的方法」、

「選擇一個最恰當的方法、解釋推論」、「擬訂計畫」等。

（二）填答計分方式

本測驗之施測時間為 40 分鐘，為文字作答，計分方式則參考 Zachman , Jorgensen, Huisingh 與 Barrett 於 1984 年所編製的 「Test of Problem Solving」(簡 稱TOPS)的評分標準加以修訂，依答案內容的層次及周密性，分成不同等級的給 分，在同一題中，意思相近而層次周密性有別的答案，均列為同一類別，列在同 一列中，若答案在同一列中則採計最高分的答案，不能重覆計分，若答案不在同 一類別中，則可重覆計分。

（三）信度及效度 1. 信度分析

各向度的重測信度係數介於.649 至.882，總分的穩定係數達.908，顯示本測 驗的穩定性足夠；四年級男女受試者施測結果的內部一致性係數介於 0.62-0.72 之間，顯示本測驗的內部一致性尚可 ；各向度的評分者信度係數介於.719 至.923，總分的穩定係數達.858，顯示本測驗的評分數的一致性頗高。

2. 效度分析

本測驗由一位教育大學具科學背景的教授及三位自然領域教師就題目的清

晰度、適合度進行審查，以取得專家效度。

在以 CPM 為效標時，以 186 名受試者的測驗結果與他們的 CPM 測驗結 果求相關，結果如表 3-4-1。本測驗各分測驗與 CPM 的相關係數介於.214-.362 之間，總分與 SPM 之相關係數為.351，均達.01 顯著水準，由於 CPM 為測驗學 生的推理能力，推理能力與問題解決能力為相關，使測驗能夠更加有效地評量受 試者問題解決能力優劣程度。

表 3-4-1 問題解決測驗與 CPM 的相關係數

向度1 向度 2 向度 3 向度4 向度5 向度6 向度7 總分 CPM .217 .214 .202 .288 .299 .270 .362 .351

P 值 .003 .003 .003 .000 .000 .000 .000 .000 在以 SPM 為效標時，以 186 名受試者的測驗結果與他們的 SPM 測驗結 果求相關，其相關係數為.294（P<.01），由於SPM 為測驗學生的推理能力，推理 能力與問題解決能力為相關，使測驗能夠更加有效地評量受試者問題解決能力優 劣程度。

在建構效度上，考慮其內在相關情形，各向度之內在相關均達顯著水準，且 與總分之間的相關係數介於.525-.835 之間，顯示其相關性頗高。

（四）測驗之向度與題目對照表

測驗內容共有七個向度，分別為「察覺問題的存在」、「猜測原因」、 「辨認 問題情境中的有關因素」、「是否需要更多資料的能力」、「考慮可能的方法」、 「選 擇一個最恰當的方法、解釋推論」、「擬訂計畫」等。研究者將之修正為四個向度，

分別為「察覺問題的存在」、「辨認問題情境中的因素」、「是否需要更多資料」、「決 定解決方法」，題目內容維持不變，表 3-4-2 為問題解決測驗(一)之向度與題目對 照表。

表 3-4-2 問題解決測驗(一)之向度與題目對照表

向度 題目

1.察覺問題的 存在

第一大題

1.在這個圖中，小男孩在睡覺，旁邊有兩隻蚊子，你覺得可能 會產生哪些問題？

第四大題

1.你猜圖中的小朋友遇到了什麼問題？

第六大題

1.在圖中，鍋子著火了，可能會產生什麼問題？

2.辨認問題情 境中的因素

第四大題

2.為什麼你會這樣猜？是因為你在圖中看到些什麼？

第五大題

1.圖中的人在吃完菜喝完酒後肚子痛，可能是什麼原因呢？盡 量想，想越多越好！

第七大題

1.圖中的小男生，半夜要起來上廁所，發現電燈不會亮，你覺 得可能是什麼原因？盡量想，想越多越好！

3.是否需要更 多資料

第三大題

1.當回家開門的時候，看到媽媽昏倒在地上，你想用一些方法 讓媽媽醒過來，假如可以多問一些問題來幫助你了解整件 事，你想問什麼？盡量想，想越多越好！

表 3-4-2 問題解決測驗(一)之向度與題目對照表(續) 4.決定解決方

法

第一大題

2.你覺得有哪些方法可以消滅畫面中的蚊子？

3.這些方法中，你覺得哪一個方法最好用，為什麼？

第二大題

1.當回家時發現平常鎖上的門是沒鎖的，要怎麼做才能確保 自己的安全又能平安進到家門內，你的計劃是？（從發現門 沒鎖到進到家門內，按步驟寫）為什麼這樣做可以確保安全？

第四大題

3.你覺得有什麼方法可以幫助他解決他遇到的問題？盡量 想，想越多越好！

第六大題

2.有哪些方法可以解決這些問題呢？盡量想，想越多越好！

3.哪一個方法你覺得是最好用的？為什麼？

第七大題

2.假如要讓電燈亮起來，你覺得解決的步驟是？為什麼？

二、問題解決測驗（二）

（一）測驗內容

本研究之「問題解決測驗(二)」採用潘怡吟（2002）根據問題解決的研究及 理論，將林麗惠（2000）所編製「問題解決測驗」加以修改 (問題解決測驗二詳 如附件 2)。在取得原作者之同意，並簽署同意書後，作為本研究之問題解決能力 之施測工具（同意書詳如附件 5）。作答時間為 40 分鐘，包含「察覺問題之存在」、

「確認所存在問題之性質」、「辨認問題情境中有關之因素」、「是否需要更多資料 之能力」、「決定解決方法」五個向度，測驗中有 8 幅圖片，10 題問題，作為問 題解決測驗的後測。

（二）填答計分方式

每一題計分方式是依據答案內容的合理性和完整性來評定分數，填寫的答案 能完整地說明事件或要求、合理的解釋原因者得分較高，只是敘述現象或原因不 清楚的得分較低。

在答案中，關於行為表現的方面以積極主動、獨立完成的得分較高，消極被 動、求助他人的得分較低。每題得分最高分為 2 分，最低分為 0 分。測驗的對象 是國小中年級的學生，採團體施測的方式，測驗時間為 30 分鐘。測驗總得分愈 高，代表問題解決能力愈佳（潘怡吟，2002）。

（三）信度與效度

在信度方面，學者請國小自然科資深教師依據評分標準對 50 份答案卷進行 評分，再與評定的分數結果進行皮爾遜積差相關，作為測驗信度的指標，求得測 驗的評分者效度達 .91，表示根據評分標準評出的一致性很高。在效度方面，以 構念效度為主，經過修改的測驗題目仍依據原測驗中所應包含的向度編製，建立 問題解決測驗的構念效度（潘怡吟，2002）。

（四）測驗之向度與題目對照表

測驗內容共有五個向度，分別為「察覺問題之存在」、「確認所存在問題之性 質」、「辨認問題情境中有關之因素」、「是否需要更多資料之能力」、「決定解決方 法」五個向度，研究者將之修正為四個向度，分別為「察覺問題的存在」、「辨認 問題情境中的因素」、「是否需要更多資料」、「決定解決方法」，題目內容維持不 變，表 3-4-3 為問題解決測驗(二)之向度與題目對照表。

表 3-4-3 問題解決測驗(二)之向度與題目對照表

三、自然領域學習態度量表

（一）測驗內容

本量表是採用謝真華（1999）所編製的「自然科學習態度量表」做為本研究 之研究工具(學習態度量表詳如附件 3)。在取得原作者之同意，並簽署同意書後，

作為本研究之學習態度之施測工具（同意書詳如附件 6）。本學習態度量表共有 30 題，共有三個分量表，每個分量表各 10 題：

1.學習自然科的信心（第 1，4，7，10，13，16，19，22，25，28 題），其 內部一致信度為.824。

2.學習自然科的興趣（第 2，5，8，11，14，17，20，23，26，29 題），其 內部一致信度為.824。

3.自然科價值信念 （第 3，6，9，12，15，18，21，24，27，30 題），其 內部一致信度為.814。

（二）填答計分方式

本量表以團體測驗方式實施，時間約為15 分鐘。在計分方面採四點量表，

正向題依「非常符合」、 「符合」、 「不符合」、 「非常不符合」順序，分別給 予 4 分、3 分、2 分、1 分；反向題（第 3，5，8，12，17，20，23 題）則依 次給予1 分、2 分、3 分、4 分。最高分為 120 分，總分愈高，表示填答者學 習自然課的態度，包含信心、興趣、信念三方面愈佳。

（三）信度與效度

在信度方面，其三個分量表之內部一致性係數各為.824、.824、.814。在效 度考驗方面，經自然與生活科技領域專家及自然領域教師評定內容效度頗佳。

研究者將此量表加以修改，配合學生慣用的語詞及所要測量的向度，更改某 些題目的措辭（題號17、23），讓學生更了解題意。整份量表仍然保持三個分量 表，題目為30 題。

四、自然領域單元成就測驗

（一）試題編製

本研究中所採用之自然領域單元成就測驗，係由研究者依據教學內容自編，

試題內容以國民小學自然與生活科技三年級下學期之部份教材為主，以「認識動 物」單元做為試題編製範圍，以翰林審定版為主，參考各出版社所編寫的課本、

習作、教學指引等來擬題。此測驗實驗組與控制組在實驗教學後施測，以了解兩 組學童在經過不同的教學方式之後，在自然領域單元學習成效的差異情形。並依 照能力指標及教學目標做為題目分類依據，測驗題型為單一選擇題，預試題目共 計50 題，測驗總分為 100 分。自然領域單元成就測驗預試試卷請參考附錄 7。

習作、教學指引等來擬題。此測驗實驗組與控制組在實驗教學後施測，以了解兩 組學童在經過不同的教學方式之後，在自然領域單元學習成效的差異情形。並依 照能力指標及教學目標做為題目分類依據，測驗題型為單一選擇題，預試題目共 計50 題，測驗總分為 100 分。自然領域單元成就測驗預試試卷請參考附錄 7。