研究工具

本研究使用的研究工具包括：擴增實境教學系統、自然與生活科技 學習成就測驗卷、問題解決態度量表、問題解決能力量表、學習行為指 標。本節就此六項工具進行詳細之說明。

一、擴增實境教學系統

本研究在學習裝置方面選用平板電腦，考量原因在於本次實驗所採 用的作業系統為 Android，而 Android 主要用於行動設備。製作擴增實境 教學系統，使用美商 Unity Technologies 的 Unity 遊戲引擎，此開發引擎 著重於物理特性的演算，在模擬物理特性（例如重力、碰撞、摩擦力等 等）或是環境效果（例如燈光、陰影、反射等等）時都能在資源有限的 行動裝置上取得較好的呈現結果，相當適合行動載具遊戲或是擴增實境 的開發。本研究所需求之軟硬體規劃如下：

(一) 作業系統：Android 2.2 以上。

(二) 開發軟體：Unity 4.0。

(三) 載具：平板電腦

系統分為兩個部分，學習者依照老師的指引，進入實驗階段並執行 教學活動操作畫面，並透過擴增實境與學習內容產生互動。表 3-2 為教 材之兩部分「生物連連看」與「生物與環境」系統說明介紹。

表 3-2 擴增實境教學教材及示意圖

第一部分擴增實境教材 名稱

生物連連看

應用於 Big 6 問題解決模式定義 問題階段 。主要有七個圖卡，三 個 為 動 物 圖 卡 ， 四 個 為 地 形 圖 卡，分別把生物圖卡對應到地形 圖卡。

示意圖 操作說明

學習者利用七張圖卡（蠍子、企 鵝、猩猩、海洋、極地、雨林及 沙漠）進行觀察配對，讓學生察 覺各個地形的不同之處，以及嘗 試把各種動物放在不同環境下，

觀察不同的變化。

第二部分擴增實境教材 名稱 生物與環境

參考康軒版六年級下學期第三章

「生物與環境」為內容，設計教 具。教具正面有三個滑桿代表三 個不同的環境因子，連結到背面 則是 AR 判讀位置的 Tags，可透 過這些因子的大小改變或不同的 配對，可產生不同的生物環境。

示意圖 操作說明

操作說明

學習者於教室內實施，利用三項 環境因子（太陽、雨量及溫度）

的比例調整，讓學生嘗試各種生 物環境的天氣現象。正確操作方 式如下：

雨林：太陽↑ 雨量↑ 溫度↑

極地：太陽↓ 雨量↓ 溫度↓

沙漠：太陽↑ 雨量↓溫度↑

二、 自然與生活科技成就測驗

自然成就測驗之目的主要是評量實驗對象對於自然知識的學習成 就。分別對受試者做前測、後測，試卷滿分為 100 分。以比較此兩組學 習者在實驗前後之學習成就情況。而此份測驗編製過程如下：

（一） 測驗編制：本試題內容以國小六年級康軒版第十二冊自然 課程生物與環境為主，作為命題編纂之參考。本研究之自然與生 活科技成就測驗滿分為 100 分，共分前、後測，此兩卷測驗內容 相同順序不同。

（二） 專家效度：完成測驗試題初稿編製後，送請兩位國小自然 老師協助審定題目之代表性與適當性並一同修改，以確保試題範 圍與本次實驗的學習內容相符合，並建立試題的專家效度。

（三）試題信度考驗：以臺北市大湖國小六年級學生進行試題信 度考驗，考驗結果 Cronbach's alpha 值為 0.723＞0.7，為可接受的 信度範圍。

（四） 施測方法：本成就測驗共實施兩次，於實驗之前後進行。

三、問題解決態度量表

本研究採用潘怡吟（2003）提出之問題解決態度量表。此量表內容 是依據 Dewey 和 Polya 所提的問題解決步驟及九年一貫課程綱要十大 基本能力中的「問題解決及獨立思考」所列出的細項，思考其中的理念 編製而成，主要為測量學習者之問題解決態度。量表內容共有 30 題。

信度方面，量表的內部一致性 Cronbach's α 值為.849。

計分方式，採用李克特氏五點量表填答，由受試者依據自己實際的 狀況作答。量表共有 30 題，正向題依「非常符合」、「符合」、「部分符 合」、「不符合」、「非常不符合」順序，分別給予 5 分~1 分；反向題依

次給予 1 分~5 分。總量表分數愈高表示填答者問題解決態度愈佳，分 數愈低則相反。

四、問題解決能力量表

本研究使用之「問題解決能力量表」，是由吳武典與詹秀美於 2007 年新編製的問題解決能力評量工具，用來評量受試者在日常生活可能面 臨之問題情境中，運用有效而變通的思考以界定問題原因、提出解決方 法、以及預防問題發生的能力。全測驗包含六個問題情境﹑十五個開放 式的問題﹐依據評分標準計分，可獲得受試者在「界定原因」、「解決方 法」與「預防問題」三個分測驗的得分，並可合計「變通性」總分、「有 效性」總分與全測驗總分。適用對象為小學四年級至國中一年級學生。

測驗的評分者間信度係數為 0.93；相隔一個月重測所得的穩定信 度係數為 0.86。在內部一致性信度方面，「變通性」與「有效性」兩個 分量表之間的 Alpha 係數為 0.88；「變通性」分量表內的 Alpha 係數為 0.84，「有效性」分量表內的 Alpha 係數為 0.82。「界定原因」、「解決方 法」與「預防問題」三個分測驗之間的 Alpha 係數為 0.84；「界定原因」

分測驗內的 Alpha 係數為 0.80，「解決方法」分測驗內的 Alpha 係數為 0.89，「預防問題」分測驗內的 Alpha 係數為 0.85。

本測驗與國語、數學、自然、社會學科成績的 Pearson 相關係數分 別為 0.54、0.56、0.67、0.63﹐與學科總成績的 Pearson 相關係數為 0.65。

在建構效度方面，本測驗經過分年級的試題難度分析，呈現年級愈高則 通過率愈高，並且在以年級為因子的變異數分析上亦呈現年級之間皆有 顯著差異，年級愈高則問題解決測驗分數愈高；顯示本測驗能夠有效反 映受試者在問題解決任務上的認知能力層次。

五、學習行為紀錄表

步驟 定義

子項目定義 對應擴增實境教材學習 行為指標

學習行為詳細定義 從網頁中擷取需要的資

訊

註記網路資料的內容 整合

訊息

從多個資源 中組織資訊

把擷取的內容，繪成心 智圖

畫出一個心智圖支點 呈現資訊 按照問題架構完成心智

圖

依照問題架構繪出一個 心智圖

學習 評價

評價作品 上臺發表作品完成圖並 解釋產出作品之過程

解釋作品

本研究自行整理