研究工具

覆 修 訂

信度分析

第三節 研究對象

因考慮研究者本身的能力及研究的可行性，必須在可利用的時間和資源限度 內完成，故本研究採方便取樣。一、在正式施測對象方面：研究者依據專家在大 學任教多年的經驗，認為大學三、四年級學生已修讀兩年以上的大學課程，較能 針對問題呈現個人的主見；另一方面，本研究為發現式研究而非驗證式研究，因 此研究對象的特質不宜差異過大，所以本研究以國立教育大學之三、四年級學生 為正式研究對象。二、在預試樣本方面：為避免重複取樣，且考量人力、時間及 經濟等因素，本研究以國立台中教育大學之科學應用與推廣學系二年級28位學生 作為預試樣本，而問卷初稿預試之時間為下學期，大二學生已修讀近兩年的大學 課程且即將升上大三，應可針對問題呈現個人看法。

第四節 研究工具

本研究採用量化研究的方式，以問卷為主要收集資料的工具，本節將針對問 卷編製的過程加以說明。本研究問卷編製過程，可分成編擬問卷初稿、建立專家 效度、進行問卷預試、完成正式問卷等四個步驟。問卷發展流程如圖3-4-1所示。

一、編擬問卷初稿

問卷的內容含有兩部分，第一部分為受試者的基本資料，包含「性別」、「系

7. 科學理論的形式應以公式呈現或是以文字呈現？

甲：能以公式來呈現的科學理論比只能以文字來敘述的科學理論更有價值，原因 是公式的內容簡潔，讓人一目了然。例如：牛頓第二運動定律能以符號公式 F=ma 來表示，是較有價值的理論。

乙：公式是由符號所構成，代表的意義比文字更抽象。所以，我認為以文字來敘 述的科學理論，讓人更容易理解，所以是更有價值的理論。例如：牛頓第一 運動定律「作用力的總和為零時，物體維持原有的運動速度。」

而題目的內容設計是參考廖雁慈（民92）訪談32位國小教師對科學理論評價 之訪談內容，在判斷準則方面，則依據陳時平（民94）所編製之「國民小學自然 科教師對科學理論之評價量表」的36個題目為基礎；另一方面，問卷中所選取的 科學理論是以國中、高中及大學教科書內曾出現的科學理論為範圍，再與專家挑 選最適合該題目之科學理論作為該題的例子。

每一項題目除了呈現甲、乙兩人對科學理論的某一判斷準則之不同看法與提 出相關的科學理論之外，在題目的敘述上也遵守下列幾項原則：

（一）兩種觀點的資訊量、理由必須平衡且字數接近，避免偏向某一邊的觀點。

（二）問卷題目須避免一個題目包含二個以上的科學理論之判斷準則，例如：「理 論的應用是否會引起道德倫理的問題」與「理論提出者的聲望」屬於兩個 不同的科學理論之判斷準則，不能在同一題目中呈現。

（三）題目呈現的是一種具體的「說明」或「辯論」，避免使用模糊不清的語詞。。

（四）避免使用過於窄化之科學專有名詞，以免受試者無法了解題目的意義，而 以直覺的猜測勾選，影響研究結果的可靠性。因此問卷初稿設計之後，先 請非理工背景之兩位實習老師與四位非理工背景之在職教師試填，並檢視 題目內容之用語的恰當性後再修訂。

受試者閱讀題目後，針對每個題目所敘述的科學理論之判斷準則，勾選「贊 成甲或乙的傾向之程度」。以問卷第一題「科學理論是用來解決人類社會問題或 是用來解釋自然現象」為例，若受試者勾選「2」，則代表此受試者比較傾向乙 的觀點，如下所示:

1. 科學理論是用來解決人類社會問題或是用來解釋自然現象？

甲：能解決人類社會問題的科學理論，才是重要的理論。例如：傳染病的蔓延是 人類社會的問題之一，微生物學讓人類發現疾病的祕密，許多的傳染病因此 獲得控制，如果沒有微生物學，人類將面臨著傳染病的威脅。

乙：人類只不過是大自然中的一小部份，所以我認為能解釋自然現象的科學理 論，比解決人類社會問題的科學理論重要。例如：牛頓的萬有引力定律可以 解釋地球潮汐現象及許多自然現象的成因，同時也促進了科學的發展。

--- 您比較贊成誰的看法？

甲 （中立） 乙 5□ 4□ 3□ 2

R

（代表比較傾向乙的觀點）

二、建立專家效度

本研究問卷為研究者自行編製，由於這是新開發的研究工具，為了確認工具 的效度，在進行各項問題之命題分析時，邀請三位專家審查（一位是研究者的指 導教授；一位是彰師大科學教育博士，目前服務於國立台南大學；另一位則是台 灣師大科學教育博士，目前服務於國立自然科學博物館），採用的是專家效度。

最初的問卷設計是以陳時平（民94）所編製之「國民小學自然科教師對科學 理論之評價量表」的36個題目為基礎，並且根據該研究「因素分析」的結果，將 36個題目加以修訂成為24題條列式的問卷（附錄一）。專家認為條列式問題無法 讓受試者清楚了解題意，因此研究者將問卷作了大幅的更動，將條列式問題更改 為情境式問題，例如原條列式問卷第22題「此理論可解釋較廣的範圍」。研究者 將題目的敘述改為科學理論解釋範圍大小的重要性？並在題目的下方加入甲乙 兩人對於科學理論之解釋範圍大小的重要性，提出自己的看法與支持或反對的理 由。甲認為重要的科學理論必須具備最大的解釋力，並且以牛頓的萬有引力為例 子；而乙則認為解釋範圍小的科學理論更精確實在，是更重要的科學理論，並提 出虎克定律來增加自己的說服力，如下所示：

5. 科學理論解釋範圍大小的重要性？

甲：曾有學者指出科學理論的判斷標準，第一項就是要有最大的解釋力，如牛頓 的萬有引力定律，既能解釋地球上所有物體之間的吸引力，同時也能解釋天 體的運行，所以是重要的科學理論。

乙：我認為解釋範圍小的科學理論更精確實在。例如：虎克定律只能解釋在彈性 限度內，彈簧的伸長（壓縮）量與所受的外力成正比，解釋範圍雖小，但容 易被大眾所接受，實用性又高，是更重要的科學理論。

除此之外，研究者也將同性質或類似的題目合併成一題，例如原條列式問卷 第8題「此理論所提出的公式需簡潔明確」、第9題「此理論的內容要淺顯易懂」

與第11題「一般大眾能很容易了解該理論」，因此三題的內容相似，故將其合併 成一題，成為問卷初稿的第9題：科學理論的內容是否淺顯易懂。經上述大幅的 修訂，將24題條列式問題改編成16題情境式問題。

由於專家審查嚴謹，認為此16題情境式問題仍有部份敘述不恰當，如：甲乙 兩人的論述字數不對等或舉出的科學理論不合適等。研究者針對專家的意見，再 將問卷內容加以修改，以問卷第2題為例：

2. 理論的應用是否會引起道德倫理的問題

甲：若是一個科學理論可能會傷害大自然和人類，其重要性就值得懷疑。如愛因 斯坦相對論中的質能互換關係式（E=mc²），可說是二十世紀最大的發現，卻 被野心勃勃的軍事家用來製造原子彈，破壞世界的和平。

乙：這類會引起道德倫理問題的理論，也是科學家苦心鑽研而建立的，我們可以 避免將它運用在不好的方面。你所說的質能互換關係式，若應用在和平的方 面，將能產生巨大且廉價的能源。

專家認為愛因斯坦相對論中的質能互換關係式，雖然被用來製造原子彈，破 壞世界的和平，但和「道德倫理」的問題沒有直接關連，因此改以「複製理論」

作為本題的例子，並且將文句加以修飾，如下所示：

2. 道德倫理的問題是否會影響科學理論的重要性？

甲：複製理論是目前熱門的話題，有人認為它能為人類帶來無窮的希望，但我更 擔心它可能會引發人倫關係的混亂，性別比率不平衡等道德倫理的問題。所 以如果一個科學理論會引起道德倫理的問題，其重要性就值得懷疑。

乙：這類會引起道德倫理問題的科學理論，是科學家苦心鑽研而建立的，有其存 在的價值，我們可以避免將這類的理論運用在有爭議的方面。而且如果複製 理論應用得當，將能運用在許多對人類有益的方面，因此我認為它還是一個 重要的理論。

經過多次的文句修改及題目的修訂，終於完成問卷初稿共16題（附錄二）。

經專家修訂後的問卷，應可使受試者更容易抓住各題的要旨，做出清楚的判斷。

三、進行問卷預試

問卷初稿修訂完畢後，即進行問卷預試，為方便取樣，以研究者目前就讀的 國立台中教育大學之科學應用與推廣學系二年級28位學生作為預試樣本。本研究 問卷各向度之間沒有一定的方向性，因此研究者採用重測信度（test-retest）的方 式來檢驗問卷的穩定性，兩次測驗時間相隔2週，並以整體信度（overall reliability）

來查驗受試者前後測選答之一致性。整體信度的公式如下（王文科、王智弘，民 93）：

整體信度＝看法一致的次數／（一致次數＋不一致次數）

表 3-4-2 科學理論之評價問卷初稿預試之整體信度分析結果

題目 看法一致的次數 看法不一致的次數 整體信度

1 22 6

2 26 2

4 26 2

5 25 3

6 25 3

7 25 3

8 26 2

9 20 8

10 22 6

11 21 7

13 25 3

14 26 2

15 24 4

16 22 6

總計 335 27

.85

研究者將預試問卷回收後，將填答過於規律或未填答題數過多的無效問卷刪 除後，將資料輸入電腦以進行分析。本研究問卷題目採用Likert五點量表，由「甲」

至「乙」分別給予5至1分，若同一學生前後測填答分數完全相同或只差1分，則