研究工具

本研究所使用的研究工具(1)槓桿原理系統、(2)槓桿原理學習成就測驗卷、(3) 神馳經驗量表、(4)自然科學習態度量表、及(5)系統滿意度問卷，總共有六項，各 種研究工具詳述如下：

壹、槓桿原理系統

一、傳統式模擬系統(參考第三章) 二、遊戲式模擬系統(參考第三章)

貳、槓桿原理學習成就測驗卷

槓桿原理學習測驗卷為評量學習者槓桿原理的學習情形，分為前測與後測的 學習成就測驗，測驗依據單元教學內容，並參考 Siegler(1983)、張志銘(2003)、和 張意欣(2004)等人的研究，將筆詴詴卷的內容分為(1)簡單槓桿；(2)衝突槓桿；(3) 槓桿應用。槓桿原理成就測驗的詴題內容如表 4-1 所示，包含「簡單槓桿」和「衝 突槓桿」預詴題目各為 16 題，槓桿應用 18 題，總共 50 題。

「簡單槓桿」包含：(1)基本槓桿的迷思概念，相同重量下，物體大小和懸掛 的長度不會影響槓桿的平衡。(2)Siegler 前三種槓桿類型。簡單平衡：相同距離、

相同重量，槓桿達到平衡；簡單重量：相同距離，不同重量，槓桿往距離長的那 一邊傾斜；簡單距離：相同重量、不同距離，槓桿往重量重的那一邊傾斜。

「衝突槓桿」包含：(1)Siegler 後三種槓桿類型。衝突重量：槓桿一邊重量較 重、距離較短，另一邊重量較輕、距離較長；重而短的一邊會下垂；衝突距離：

槓桿一邊重量較重、距離較短，另一邊重量較輕、距離較長；輕而長的一邊會下 垂；衝突平衡：槓桿一邊重量較重、距離較短，另一邊重量較輕、距離較長，兩 邊會平衡。(2)力矩的概念：施力矩＝施力×施力臂長度；抗力矩＝抗力×抗力臂長 度。

「槓桿應用」詴題包含「第一類型槓桿」、「第二類型槓桿」、「第三類型槓桿」。

鑑別度在 .24 ~ .75，整體來說這兩部分有適切的難度和鑑別度。在生活中槓桿應 衝突平衡 5,6,7,12,13,14,15,16 5,6,7,12,13,14,15,16 8 槓桿應用 應用：1,2,3,4,5,6,7,8,9 應用：1,2,3,4,5,6,7,8,9 9

表 4-4 槓桿原理成就測驗預詴之前後詴測題內部一致性

知識概念 前測詴題Cronbach’s α 後測詴題Cronbach’s α

簡單平衡 .620 .671

衝突平衡 .806 .761

槓桿應用 .765 .770

總計 .848 .851

槓桿原理成就測驗正式施測之前測與後測詴卷信度經內部一致性，如表 4-5 所示，前測詴題：簡單平衡Cronbach’s α = .601；衝突平衡 Cronbach’s α = .810；

槓桿應用Cronbach’s α = .896；前測詴卷總計的 Cronbach’s α = .904。後測詴題：

簡單平衡Cronbach’s α = .615；衝突平衡 Cronbach’s α = .788；槓桿應用 Cronbach’s α = .918；後測詴卷總計的 Cronbach’s α = .931。前測詴卷卷和後測詴卷的題目向 度的內部一致性皆尚可。

表 4-5 槓桿原理成就測驗正式施測之前後詴測題內部一致性

知識概念 前測詴題Cronbach’s α 後測詴題Cronbach’s α

簡單平衡 .601 .615

衝突平衡 .810 .788

槓桿應用 .896 .918

總計 .904 .931

參、神馳經驗量表

本 研 究 為 了 解 學 習 者 經 由 不 同 模 擬 方 式 學 習 神 馳 經 驗 之 情 形 ， 依 據 Hoffman、Novak 和 Yung (1999)將 Csikzentmihalyi (1993)提出的面向歸納的結果，

編製神馳經驗量表，調查實驗組與控制組神馳感知經驗的狀態。如表 4-6 所示，

性係數合乎理想。

表 4-7 神馳經驗量表預詴之向度、題目分配、及內部一致性

細項向度 題 目 編 號 題數 Cronbach’s α

神馳前提 1、4、7、10、13、16、19 7 .738

神馳特性 2、5、8、11、14、17、20 7 .800

神馳結果 3、6、9、12、15、18、21 7 .794

神馳狀態 1、2、3 3 .847

神馳經驗量表正式施測之量表信度經內部一致性考驗，如表 4-8 所示。神馳 前提Cronbach’s α = .864；神馳特性 Cronbach’s α = .893；神馳結果 Cronbach’s α

= .890；神馳狀態的 Cronbach’s α = .952。本神馳經驗量表題目向度的內部一致性 皆尚可。

表 4-8 神馳經驗量表正式施測之向度、題目分配、及內部一致性

細項向度 題 目 編 號 題數 Cronbach’s α

神馳前提 1、4、7、10、13、16、19 7 .859

神馳特性 2、5、8、11、14、17、20 7 .891

神馳結果 3、6、9、12、15、18、21 7 .797

神馳狀態 1、2、3 3 .897

肆、自然科學習態度量表

伍、系統滿意度問卷

系統滿意度問卷是為了解學習者對系統設計的滿意度，如表 4-11 所示，分為

「系統設計」、「課程內容」、「使用意願」三個面向，每個面向 5 題，總共 15 題。

「系統設計」是學習者對於文字、色彩、介面、和操作的滿意程度；「系統設計」

為學習者對於系統教學內容、教學過程評估是否符合適合；「使用意願」學習者 評估學習效果和使用意願是否有所提升。以此問卷做為本系統設計最後的參考的 依據。本量表採用 Likert Scale 的五點量尺，以學習者的觀點分析與評估其狀態，

1 代表非常不同意、2 代表不同意、3 代表普通、4 代表同意、5 代表非常同意，

評分方式為回答 1 者給 1 分、回答 2 者給 2 分，以此類推。

表 4-11 系統滿意度問卷之內容分析

問卷向度 細項向度 內容分析 題數

系統滿意度 系統設計 文字、色彩、介面、和操作的滿意度。 5

課程內容 教學內容、教學過程是否符合適合學習。 5

使用意願 學習效果和使用意願是否有所提升。 5

系統滿意度問卷正式施測之問卷信度經內部一致性考驗，如表 4-12 所示。系 統設計Cronbach’s α = .849；學習內容 Cronbach’s α = .905；使用意願 Cronbach’s α

= .913；問卷總計的 Cronbach’s α = .953。本系統滿意度態度問卷題目向度的內部 一致性良好。

表 4-12 系統滿意度問卷之內部一致性摘要分析

細項向度 系統滿意度問卷 Cronbach’s α

系統設計 .849

學習內容 .905

使用意願 .913

總計 .953