研究工具

本研究參考林建志（2009）「節能省碳 TRIZ 活動設計-太陽能驅動 車」及張玉山（2011）所設計之「太陽能機械獸」教學單元，並搭配相 關文獻設計成本實驗所使用之「網路化 TRIZ 教學」單元。並採用根據 文獻探討的資料所設計之學習單搭配自編之「問題解決歷程評分規範」

及「太陽能越野車評分表」取得量化資料。以下將針對網路化 TRIZ 教 學單元、TRIZ 教學網站、問題解決評分規範進行探討。

一、 TRIZ 教學單元-太陽能越野車

本研究將以第二章文獻探討所架構的「網路課程原則」，並參考 林建志（2009）「節能省碳 TRIZ 活動設計-太陽能驅動車」及張玉 山（2011）「太陽能機械獸」之教學單元加以規劃出「網路化 TRIZ 教學單元-太陽能越野車」。

實驗將提供學生基本的太陽能動力零組件，培養學生運用TRIZ 設計方法（39 矛盾矩陣與 40 創新解題原則），充分使用有限的材料 來達到最佳的效果，設計出具有越野效能的太陽能車。研究教學活 動設計估計上課時間為每節課 45 分鐘，每週 1 節課，共計教學 6 週 270 分鐘，並視教學情況酌量增減上課時間，教學活動詳細內容及活 動流程詳見附錄二、三。參與本研究的學者專家包括對數位教學及 科技教育與創意教學均有多年研究及教學經驗之台灣師範大學科技 系教授，以及教學經驗豐富、專業之某國中生活科技教師。

本教學活動編製後透過專家審查的方式，建立專家效度，並已於 大安國中及福和國中進行試教確認其可行性。

二

三、 學習單與問題解決評分規範

「太陽能越野車」學習單是本研究藉以評鑑學生問題解決歷程的資 料來源。課程學習單的設計是根據文獻探討中，研究者對於問題解決歷 程所整理並重新定義，適用於本研究之問題解決歷程。設計的內容必須 能反應出各個歷程學生之實際情況，內容包括「產生困惑並察覺問題

理解問題並找出關鍵構思擬定解決方案及策略選擇解決方案及策略

執行解決方案及策略」等歷程，詳見附錄九（實）、附錄十（控）。

本研究問題解決評分規範主要依據黃茂在、陳文典（2004）「問題 解決能力的評分指標」、謝君偉（2010）「問題解決紀錄表評分標準」及 李雅惠（2005）「低年級學生問題解決能力評分規範」搭配相關文獻及 本研究單元教學活動設計重新編製，並依據所需加以調整。

問題解決歷程評量的向度依研究者對問題解決歷程之定義區分為

「產生困惑並察覺問題」、「理解問題並找出關鍵」、「構思擬定解決方案 及策略」、「選擇解決方案及策略」及「執行解決方案及策略」等五階段。

實驗後每個向度依據問題解決評分規範即可加以分析並進行評量。

量表計分方面，採用四等尺度計分，4 代表極佳、3 代表佳、2 代 表差、1 代表極差。採用偶數格式是希望受測者有具體的意見傾向，避 免回答中庸或模糊意見（邱皓政，2005）。將每一個構面的評量分數加 總後即可得學生在問題解決歷程所得之總分，總分越高表示該學生具有 較好的問題解決歷程表現，藉以評鑑學生的問題解決歷程。詳細內容請 參見附錄四。

(一)信度

1. 評分者信度：本研究由二位評分者進行評量，並將課程預 試所得分數利用Kendall 和諧係數進行評分者信度考驗，

以確認評分的一致性。

表3-3 問題解決歷程預試評分者一致性

學習單 Kendall 和諧係數

產生困惑並察覺問題 .894

理解問題並找出關鍵 .900

構思擬定解決方案及策略 .948

選擇解決方案及策略 .956

執行解決方案及策略 .925

如表3-3 所示：各學習單預試分數結果，信度係數皆在.70 以上，顯示信度極佳。

2. 內部一致性（Cronbach α 係數）：本研究以預試各問題解 決歷程評分項目的得分與問題解決歷程整體進行內部一 致性的信度考驗。

表 3-4 問題解決各歷程與整體之內部一致性

歷程 Cronbachα

產生困惑並察覺問題 .771

理解問題並找出關鍵 .797

構思擬定解決方案及策略 .808

選擇解決方案及策略 .838

執行解決方案及策略 .799

如表 3-5 所示：在.01 的水準上皆達顯著，顯示具有相當 的一致性。

(二)效度：專家效度－問題解決評分規範內容為研究者編製，經台 師大科技教育領域專業教授及教學經驗豐富之生科教師修改 審核。

四、 問題解決結果評分表

研究者參考「國立台灣師範大學科技應用與人力資源發展學系」所 舉辦「台北市公私立國民中學生活科技科學競賽」9 年來之評分項目及 評分標準，經過研究者、台師大科技教育領域專業教授及教學經驗豐富 之生科教師加以修改之後，使其更適合於評量本實驗「太陽能越野車」，

能測量出所要測量的問題解決結果，詳細內容請參見附錄五。

(一)信度：

1. 評分者信度：本研究由兩位評分者進行評量，並將課程預 試所得分數利用Kendall 和諧係數進行評分者信度考驗，

確認評分的一致性。

表 3-5 問題解決結果預試評分者一致姓

問題解決表現項目 Kendall 和諧係數

創意表現 .931

製作技巧與整體表現 .932

如表3-5 所示：各評分項目預試分數結果，信度係數皆 在.70 以上，顯示信度極佳。

2. 內部一致性（Cronbach α 係數）：本研究以預試各問題解 決結果評分項目的得分與問題解決結果整體進行內部一 致性的信度考驗。

表 3-6 問題解決結果各項目與整體之內部一致性

問題解決結果項目 Cronbachα

創意表現 .875

製作技巧與整體表現 .483

功能檢測 .327

如表3-6 所示：在.01 的水準上皆達顯著，顯示評分有相 當的一致性。

(二)效度：專家效度－問題解決結果評分表內容為研究者編製，經 台師大科技教育領域專業教授及教學經驗豐富之生科教師一 同修改審核。

五、 新編問題解決測驗

由詹秀美、吳武典（2007）所編，其功能為評量學生問題解決的能 力。適用對象為四至七年級，施測時間為50 分鐘。測驗之內部一致性 係數為.77~.91，折半信度為.69~.82，評分者間信度.93，全測驗之重測信 度.83，顯示有良好的信度。在效度方面，與國語、數學、自然、社會等 學科成績之相關為.40~.68，以年級及性別進行單因子變異數分析，均顯 示測驗具備良好之效度（詹秀美、吳武典，2007）。

第六節 資料處理與分析

本研究為量化研究，將所蒐集的量表及評分資料輸入電腦以 SPSS-19 統計軟體依據研究目的進行量化統計分析。分析要點如下：

1. 以問題解決能力為共變量，採用共變數分析，分析兩組學生

（實驗組與控制組）在問題解決歷程中整體之表現是否有顯 著差異。

2. 以問題解決能力為共變量，採用共變數分析，分析兩組學生

（實驗組與控制組）在問題解決各歷程之表現是否有顯著差 異。

3. 以問題解決能力為共變量，採用共變數分析，分析兩組學生

（實驗組與控制組）在問題解決結果各項目之情況是否有顯 著差異。

4. 以問題解決能力為共變量，採用共變數分析，分析兩組學生

（實驗組與控制組）在問題解決結果之情況是否有顯著差 異。