研究工具

由於本研究採用質性研究設計，主要以個別晤談為主。研究者本身為研究工具之一，

故研究者在晤談技巧上須多琢磨，方能知曉學生真正的想法。茲將工具的發展與內容分述 如下：

一、S-POE 實驗活動的操弄工具

研究者於個別晤談前，會先至實驗室將本研究之實驗器材：塑膠杯一個、塑膠片一片、

紗網一片以及吸管一支，準備妥當，並將實驗室的門窗打開，靜候被晤談者的到來。

每次當被晤談者進入實驗室後，在進行正式晤談前，研究者均會向被晤談者展示，本 研究所使用的實驗器材為塑膠杯一個、塑膠片一片、紗網一片以及吸管一支，並告知被晤 談者，本研究的方法是運用五個相關的實驗，然後針對每個實驗依序進行預測、觀察和解 釋的步驟，而研究之目的是想了解其對於這幾個實驗的想法與說明，接著發予被晤談者一 張 S-POE 的實驗記錄圖紙，其目的為下列二點：

1.讓被晤談者在做預測時，有圖片可供參考，使得被晤談者能完全了解實驗的細節。

2.能給予被晤談者在進行解釋時，繪圖和思考的空間，亦可讓研究者真正了解被晤談 者的語意。

晤談過程中，均採用數位 MP3 進行錄音，之後再由研究者轉錄為逐字稿，進行分析工 作。

二、個別晤談大綱

晤談過程全程以數位 MP3 進行錄音，以便將被晤談訪者對於五個實驗的預測結果、觀 察與解釋記錄下來。其中「觀察」程序，是由研究者進行實際的操作。晤談過程與問題大 綱如下：

1.晤談開始：先展示各項實驗器材（塑膠杯一個、塑膠片一片、紗網一片以及吸管一 支），同時發予被晤談者一張 S-POE 的實驗設計圖。

2.說明實驗一之條件與情境。

3.要求被晤談者先「預測」實驗一之實驗結果為何？預測的理由或原因為何？

4.進行實際操作，並詢問實驗一之「觀察」結果。

5.要求「說明（解釋）」實驗一之結果的原因（原理）為何？

6.確認被晤談者表達完整後，接續下一個實驗。

7.接續的第二個、第三個、第四個，以及第五個實驗之進行過程，皆重複步驟 2∼6。

8.確認被晤談者已表達完整，無須再補充說明，晤談結束。

三、試探性研究階段

一個成功的晤談，主要關鍵在晤談者本身，因此在態度與技巧上必須熟練。研究者為 強化自身的晤談技巧，在正式研究進行前，研究者即隨機抽樣 4 位學生進行晤談，一切的 過程均與正式研究的情境相同，並將錄音歷程以及轉錄後的文字資料呈予指導教授，請指 導教授提出改進的建議與注意事項，從中獲取實際的晤談經驗，期許盡可能使資料的蒐集 工作完備。

考慮到取樣的方便性，故以研究者任教的學校中，抽取三年級二個班，然後每班再隨 機取樣 2 名學生進行晤談（進行晤談之前，已先取得該班導師的同意，並於課餘時間或社

團活動時間實施個別晤談）。參與晤談的研究對象在接受個別晤談之前，研究者必先向研 究對象說明本研究的研究目的、研究方法，以及需要全程錄音等事項，並於取得研究對象 的同意後，再實施個別晤談。在晤談過程裡，雖須全程錄音，但研究者必須遵守保密的原 則，以維護研究對象的隱私。研究者將錄音過程以及轉錄後的文字資料，與指導教授共同 研商，請指導教授提出改進的建議與注意事項，欲藉此方式獲取 S-POE 實驗活動與晤談的 實務經驗，做為進一步正式研究改進的基礎。

研究者針對錄音過程以及轉錄後的文字資料與指導教授討論，並進行初步的分析，而 獲得以下的改進方向：

1.進行個別晤談前，應先與學生閒談，安撫學生的情緒，避免學生因為對研究者的陌 生感而無法暢所欲言。

2.S-POE 實驗活動實施的步驟應事先讓學生有大略的了解，才能使學生較順利地說出 自己的想法。

3.研究者要避免提出有引導性的問題，並且說話的語氣須和緩，避免以規範或命令口 吻式的腔調，向學生提出問題。茲摘錄研究者（簡稱 I）與被晤談者（簡稱 S）之 晤談過程如下：

I：為什麼水不會流出來？

S：因為大氣壓力。

I：那大氣壓力是如何作用的？

S：…，…，…。

I：大氣壓力是怎樣讓水不會流出來？

S：…。

I：或者有哪些力量造成水不會流出來？是不是由哪兩個力造成的呢？

4.要給予學生足夠的思考時間，才能讓學生的解釋說明較為完整。

5.研究者在釐清學生的解釋時，要避免重述學生的解釋，應積極提出問題，讓學生的 想法能更清楚地表達完整。以下摘錄晤談過程：

I：為什麼水不會流出來？

S：因為有大氣壓力把水擋住。

I：因為有大氣壓力把水擋住，怎麼個擋法？

S：壓住塑膠片，不讓水流出來。

I：壓住塑膠片，怎麼壓的？請你在紙上把它畫出來。

6.學生在進行解釋時，研究者要隨時給予學生鼓勵，例如：微笑、點頭稱是、口頭稱 讚等，讓學生能不畏懼地說出真實的想法。

7.本研究的目的是要探討學生的科學解釋內容，故以口語表達能力較佳的學生進行晤 談，可讓晤談過程更加順利且更具意義。

四、信、效度分析

本研究採取質性研究方法，而質性研究之信度（reliability）與效度（validity）

是評鑑研究品質的依據，因此促進研究的可信性與有效性，是任何研究欲達成之目標

（Patton,1990/1995）。信度是指研究結果的一致性、穩定性、可依賴性。效度是指研究 結果是否可類推至其他類似的情境或問題中，即研究的真實價值。在本研究裡，信度部份 所關心的是蒐集到之資料的正確性與完整性，效度方面則以提高所獲資料的真實性來增進 本研究的效度。

在自然、實際的情境中蒐集國中學生對於自然現象的真實想法為本研究之研究脈絡，

本研究除了提供完整的情境資訊外，亦可在研究歷程中獲得豐富的資料陳述，因此合併採 取三角校正（triangulation）方式，以提高研究資料的的信、效度，使研究的結果能更 客觀地呈現。

個別晤談之轉錄資料與 S-POE 的實驗記錄圖紙為本研究的資料來源，將這兩部份的資 料互相對照校正，讓資料真實且完整地呈現。本研究獲得之個別晤談的轉錄資料先由研究 者根據學生在不同的 POE 實驗所做的回答做初步的分類，然後與指導教授，以及兩位科學 教育研究所之研究生共同討論，期使分析的結果更加客觀。