第三章 研究流程與方法
第三節 研究工具
本研究採用研究工具有「反應速率學習成就測驗」、「國中生 理化(自然)學習過程問卷調查表」、「趣味實驗過程量表問卷」、「POE 實驗活動學習單」與「訪談單」。
一、「反應速率」學習成就測驗
本測驗主要是為了瞭解學生在反應速率相關概念的學習情況，主 要是以康軒版一0一學年度國中二年級『自然與生活科技』(第四冊) 課本編製而成。試題的設計依照前述的教學目標並參考相關文獻資料、
教師手冊、氧化還原單元相關教科書而研發設計。題型分為兩大類－
選擇題和題組題，題目則均為四選一的單選題，總分為100分，作答 時間40分鐘(附錄一)。
本成就測驗的信效度分析是將教學目標依布魯姆(Bloom)的六 項認知能力製成雙向細目表，如下表3-4，作為內容效度；經三位國 中教學專家進行審核後，具專家效度；找適當人預試後，逐題刪除難 度及鑑別度不佳的題目，選取鑑別度在.30上，難易度在.40~.08之間 的題目，用於國二學生的正式施測。本研究的前測、後測及延宕測皆
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考很多專家和其它研究生所提的問卷，增加了很多不同的構面和很多 題目，想從中得到有用的數值分析，有理化學習過程量表 32 題，認 知層次 6 題，過程技能 7 題，科學態度 7 題，科學應用 5 題，使用統 計軟體 SPSS 英文版（18.0）做項目分析及因素分析。本量表的形式 採 Likert 五點式法編製，依「很同意」、「同意」、「沒意見」、
「不同意」、「很不同意」來呈現，正向題很同意給 5 分，同意給 4 分，沒意見給 3 分，不同意給 2 分，很不同意給 1 分，反向題則反向 計分，受試者在量表上的得分，總分愈高者其所其自然科的學習是正 向，總分愈低者表示其自然科的學習是負向，表 3－5 為「自然科學 習問卷」的向度之題目分配，因素分析所得的轉軸後成分矩陣及解說 總變異量如下表 3－6 及 3－7。本量表的信度經過四個班級 130 人預 試後，「學習態度」向度的內部一致性信度（Cronbach'sα）為.776，
如下表 3－8；「學習方法」向度的內部一致性信度為.716， 如下表 3－9；整份問卷得到的信度.890(大於.7 屬於高信度)及項目整體統 計量，如下表 3－10 及 3－11。
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考好理化可以打電玩 -0.056 -0.095 0.431 0.456 -0.055
我得努力才考好理化 -0.112 0.205 0.06 0.074 -0.583
我只擅長理化 -0.049 0.195 0.128 0.458 0.486
學習理化是學校要求 0.184 0.083 0.031 0.349 -0.42
跟同學比較時.我的理化非
常好 0.315 0.08 0.253 0.323 0.406
學理化因出國可應用 0.072 0.094 -0.03 0.042 0.204
萃取方法：主成分分析法。旋轉方法：Kaiser常態化的Varimax法. a：轉軸收斂於3個疊代
表 3- 7 解說總變異量
元件
初始特徵值 平方和負荷量萃取 轉軸平方和負荷量
總數 變異數的
% 累積% 總數 變異數的
% 累積% 總數 變異數的
% 累積%
1 16.733 29.356 29.356 16.733 29.356 29.356 13.441 23.58 23.58 2 4.589 8.05 37.406 4.589 8.05 37.406 4.779 8.385 31.965 3 2.754 4.832 42.238 2.754 4.832 42.238 3.901 6.843 38.808 4 2.101 3.686 45.924 2.101 3.686 45.924 3.67 6.439 45.247 5 2.002 3.512 49.436 2.002 3.512 49.436 2.388 4.189 49.436 57 0.057 0.1 100
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表 3- 8「學習態度」向度的內部一致性信度 Cronbach's
Alpha 值
以標準化項目為準的
Cronbach's Alpha 值 項目的個數
.774 .890 32
表 3- 9「學習方法」向度的內部一致性信度 Cronbach's Alpha 值 項目的個數
.883 6
表 3- 10 整份自然科學習狀況問卷的內部一致性信度 Cronbach's Alpha 值 項目的個數
.911 7
表 3- 11 整份自然科學習狀況問卷的內部一致性信度 Cronbach's Alpha 值 項目的個數
.845 7
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應用
學習理化是學校 要求
177.69 933.418 .232 . .909
喜歡理化因可從 中學新觀念
177.83 915.621 .563 . .907
學好理化因基測 很重要
177.65 915.204 .524 . .907
理化課對我是有 用的
177.65 913.041 .605 . .907
學理化可移民到 國外
179.08 927.831 .338 . .909
學理化對工作有 幫助
178.11 910.459 .580 . .907
學理化讓自己具 備競爭力
177.85 913.041 .571 . .907
學理化希望老師 重視我
178.69 938.266 .144 . .910
學理化跟上世界 178.73 926.847 .337 . .909
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潮流.有國際觀 學理化可看懂雜 誌.報紙
177.92 916.611 .494 . .908
我聰明.學理化 容易
178.85 910.450 .556 . .907
學理化是老師的 鞭策
178.81 935.681 .197 . .910
理化簡單.就能 考好
178.17 917.264 .447 . .908
學好理化.因早 就學過
178.82 931.188 .278 . .909
學好理化.容易 交朋友
179.02 925.260 .396 . .908
我得努力才考好 理化
177.95 947.786 .000 . .911
有人指導我理 化.我就可以好
177.85 914.694 .517 . .907
學理化可增加成 177.94 914.516 .524 . .907
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就感
學理化是父母的 期待
178.81 928.922 .295 . .909
跟同學比較時.
我的理化非常好
179.00 919.935 .462 . .908
我只擅長理化 179.49 932.382 .253 . .909 學好理化可增加
自信
178.27 916.425 .460 . .908
只要努力.就可 考好理化
177.73 908.490 .592 . .907
理化考爛很丟臉 178.46 927.795 .278 . .909 學理化是因別人
學.我也跟著學
178.97 934.698 .209 . .910
可將理化課所 學.應用到其他 課程
177.91 920.374 .497 . .908
我能認得簡單的 元素
177.66 907.250 .567 . .907
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我看懂理化的內 容
177.81 914.022 .629 . .907
我明白簡單的生 活現象.如氧化 還原
177.58 908.115 .677 . .906
我看懂簡單的理 化資料
177.61 915.377 .555 . .907
我懂別人用理化 解說平常的事
177.95 905.965 .674 . .906
我看懂電影中的 理化作用
178.03 914.649 .549 . .907
我會寫簡單的化 學方程式
178.26 904.388 .631 . .906
我看懂理化的圖 表意義
177.98 907.740 .674 . .906
我能將簡單的理 化原理表達給朋 友明白
178.32 901.017 .692 . .906
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我能明白氧氣製 造方法
177.82 905.871 .636 . .906
我能以簡單的分 變本量和改變量 之不同.如溫度 與溫度差
178.04 909.681 .608 . .907
我能明白影響反 應速率的常見因 素
177.85 908.060 .649 . .906
我看懂理化的圖 片意思
177.85 911.236 .623 . .907
我有能力知道有 些事情.如飛碟.
採證困難無法做 科學性實驗
178.07 917.661 .481 . .908
我相信自己能想 出好主意完成一 件事
178.15 922.310 .462 . .908
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我用自己的理 化.做出選擇
178.10 907.178 .655 . .906
我能對他人問題 或報告提出新看 法
178.35 912.228 .577 . .907
我看出很多理化 是有相關的
178.19 912.580 .607 . .907
我能用網路找出 和問題相反的資 料
178.55 916.965 .556 . .907
我能從網路搜尋 理化學習資源
178.23 914.929 .535 . .907
我會寫畫出自己 想表達的理化觀 念
178.52 917.081 .551 . .907
我能填寫簡單的 理化表格及資料
178.10 909.965 .631 . .907
我能寫自己動手 178.47 923.568 .400 . .908
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做生活小實驗 我碰到事情先用 理化邏輯思考
178.39 913.621 .530 . .907
我能寫出心中想 表達的想法
178.02 910.000 .616 . .907
三、POE實驗活動學習單
本研究參考Richard White & Richard Gunstone的書Probing Understanding(1992)，書中有關POE活動設計理論，再依據國二反應 速率單元的教學目標及活動概要，設計出十個單元的POE學習單（附 錄一）於兩堂實驗課中完成。於實驗課程進行時發給學生，以利學生 學習。學習單分為四部分，第一部分是預測，第二部分是預測的理由，
第三部分是操作實驗及觀察，最後一部分則是全組討論，寫下彼此的 差異及能接受的解釋。學生在活動進行時於活動學習單上須先寫下預 測及預測的理由才能進行實驗，實驗後記錄實驗觀察的結果、解釋概 念間的衝突、小組討論的結果。每一個POE活動結束後才能進行下一 個POE活動。從這些書面資料了解學生的概念。
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四、晤談單
在活動進行完之後利用課餘時間，對個案學生進行晤談，以了解 POE教學的實施對學生有何影響，作為改進教學的參考。也針對「氧 化還原學習成就測驗」中學生不了解的部分題目做瞭解。