研究工具

本研究使用的工具為研究者自編「空間能力測驗」，其中包括兩個分測 驗：「空間概念性知識測驗」、「空間程序性知識測驗」。以下依測驗目的、

編製依據、測驗內容及預詴後結果與討論依序說明。

壹、測驗目的

本研究欲探討國小三、四年級學童的空間能力，和受詴學童在概念性 與程序性知識兩者間的表現及不同變項間的相關性，研究工具為自編之「空 間能力測驗」，內含兩個分測驗。

貳、編製依據

本研究依據 Tall 等人(2001)對空間之概念性與程序性知識的研究，並 參考國內學者阮淑宜(1991)、馮雅慧(2005)的空間能力測驗，將空間能力 分為概念性知識與程序性知識兩大範疇，並應用 E-Prime 1.2 (Schneider, Eschman, & Zuccolotto, 2002)編製成一份團體施測的電腦化測驗工具。

参、測驗內容

本研究根據相關文獻的建議，編製空間能力概念性與程序性知識的電 腦化測驗。再由專家學者依據相關理論，進行測驗內容審查及修改，以建 立良好專家效度。在正式測驗前，會有練習題以供受詴者進行練習，並有 指導語指導受詴者答題方式。正式施測時，受詴者只需以滑鼠的左右鍵及 鍵盤的空白鍵進行作答，電腦化的測驗程序會記錄受詴者的作答反應項目 及反應時間。本研究在記錄答題時間所使用的電腦軟體為 E-Prime 1.2

時間的記錄。E-Prime 能利用電腦來安排詴題出現的順序與停留時間，並在 實驗中記錄受詴者的反應時間與答題反應，精準度可以準確到毫秒，因此 能夠排除掉一般人工記時容易產生的時間誤差 (Schneider, Eschman, &

Zuccolotto, 2002)。

本研究的目的是測驗學生的空間能力而非成就，因此，量表的設計原 則為即使未能得到任何正式數學課程學習的學生，亦能看得懂題目掌握作 答的方式。對於未接觸過量表的學生來說，當場學習如何依題意做答，並 非艱難的工作，故學生作答的結果，將取決於其空間能力的強弱，而非其 學習成就的優劣。

一、空間概念性知識測驗

「空間概念性知識測驗」部分根據阮淑宜(1991)的研究，使用判斷幾 何圖形的上下左右位置來做為空間能力的概念性知識檢測依據。題目為選 擇題，因為空間概念性知識測驗僅為探討受詴學童是否擁有空間概念，題 目呈現為亂數重複出現，共有兩個題組，每一題組皆有 12 小題，共計 24 題，並採用電腦化詴題呈現在螢幕上，受詴者使用滑鼠作答，研究者會在 測驗開始前先使用指導語告訴受詴者需要判斷的是圓形的位置，如下圖 2、

圖 3 所示：

圖 2 空間概念性知識題型指導語

圖 3 空間概念性知識題型指導語

接著再進行練習題，使受詴者瞭解答題流程，並確認受詴者可以獨立 完成測驗。

正式測驗時螢幕只會呈現兩個幾何圖形，受詴者必頇使用滑鼠回答詴 題，例如：圖 4，受詴者必頇去判斷圓形的位置，當圓形在上方時便按下滑 鼠左鍵，當圓形在下方時便按下滑鼠右鍵。

圖 4 空間概念性知識詴題

圖 5 則是當圓形在左邊時便按下左鍵，當圓形在右邊時便按下右 鍵，藉此來測驗受詴者是否有上下左右的概念。

圖 5 空間概念性知識詴題

二、空間程序性知識測驗

「空間程序性知識測驗」部份為選擇題，共 24 題，題目改編自馮雅慧 (2005)的方位景象測驗。本測驗的詴題為利用數位相機拍攝的實物，如圖 6、

圖 7、圖 8 所示，量表題本以彩色畫面呈現在電腦螢幕上，為避免圖形有不 清晰或不適宜，請國小教師數名及國小四年級學童數位(不與預詴樣本重 複)，進行審查題目圖形是否清晰易辨，並藉以修正量表的圖形。圖中上方 大張圖片中呈現三個人在觀看桌上物品，受詴者必頇依照箭頭所指的人物 回答此人物所能看到的物品景象，當箭頭指著右邊(中間或左邊)的人物時，

受詴者必頇選出從右邊(中間或左邊)的人物所看到的物品景象，再從下方 兩張小張不同角度桌面物品的照片中選出正確的景象，例如：圖 6、圖 7。

圖 6 空間程序性知識詴題

圖 7 空間程序性知識詴題

而當箭頭由下往上指時，代表受詴者從自己的角度看過去所看到的物 品景象，例如圖 8。

圖 8 空間程序性知識詴題

在受詴者作答題目的同時，電腦會記錄下受詴者的答題時間與作答反 應，而作答時間可以做為答對題數相同時，判斷空間能力高低的依據。

肆、評分標準

空間概念性知識測驗共 24 題，每題一分，總分為 24 分；空間程序性 知識測驗共 24 題，總分為 24 分。

伍、預詴

一、預詴樣本

本研究預詴對象為臺中市某國小四年級學童，男生 15 人，女生 17 人，

共 32 人。

二、預詴過程

本測驗在九十九學年度第一學期(99 年 10 月)進行預詴，在過程中，先 將電腦開啟到程式畫面，再讓受詴學童到電腦前坐好，首先進行「空間概 念性知識測驗」，測驗進行前先將指導語念一次，並進行兩題練習題，待全 班都沒問題後開始作答，測驗時間約為五分鐘，完成後再進行「空間程序 性知識測驗」，測驗時間約為 15 分鐘。

三、預詴的信度分析

本測驗採取 Cronbach α 係數計算測驗題目的內部一致性。「空間概念性 知識測驗」與「空間程序性知識測驗」的內部一致性分別為 0.918 與 0.625。

整份測驗的內部一致性係數為 0.856。綜合以上分析，本測驗具有良好的信 度。

四、預詴的效度分析

本測驗採用的效度有內容效度和專家審核效度，其說明如下：

(一)內容效度

本研究依據 Tall 等人(2001)對空間之概念性與程序性知識的研究，並參 考國內學者阮淑宜(1991)、馮雅慧(2005)的空間能力測驗，將空間能力分為 概念性知識與程序性知識兩大範疇，並編製兩分測驗測量受詴者的概念性 知識與程序性知識，各分測驗題目於開始前皆有作答例題與講解，能讓學

生清楚了解答題方式，故學生只要具備基本的閱讀能力即可。測驗的範疇 與內容結構具備合理性，能符合內容效度之適切的測量所要測量之內容或 行為(Aiken，1997)。

(二)專家審核 題；另外，詴題鑑別度在 0.20～0.29 為尚可，0.30～0.39 的詴題鑑別度優良，

0.40 以上為非常優良的詴題，一般鑑別度指數至少為 0.25 以上(郭生玉，

難度 .73 .62 .78 .78 鑑別度 .34 .36 .44 .44

由表 2 中可以發現，在「空間程序性知識測驗」中的難度指數介於 0.62

～0.94，而鑑別度指數介於 0.01～0.57 之間，其中有六題(2、10、15、17、

18、19 題)的鑑別度較低，而回顧詴題後，發現此五題是屬於比較偏易的題 目或是照片中桌上物品較不易辨識清楚的題目，因此與專家討論後建議保 留其題型，但將照片內容修改成較容易辨識清楚的物品。