第三節 研究工具
本節說明研究工具之內容、編製過程、計量方式，以及工具的信度、效度。
一、問卷內容
本問卷可分為兩個部分，第一部分為學生個人和家庭基本資料，包括：性 別、家中藏書、家中學習資源、期望教育程度、單親家庭、父母親教育程度、
父母親職業；第二部分可分為六個變項，分別是「對科學的喜愛」、「家人對學 習自然科學的支持」、「科學教師的支持」、「學習環境氣氛」、「自我效能」、「同 儕互動」。
經由六次試測後，每次試測皆對問卷第二部分進行因素分析與項目分析，再 經由專家審查及討論後，形成正式施測問卷，其中第二部分每個變項有8 題，
總共有48 題，「對科學的喜愛」、「學習環境氣氛」、「自我效能」以負向方式命 題，「八年級學生喜愛自然科學之問卷」詳見附錄二。最後一次預試問卷分量表 之Cronbach’s α 值分別為 .80 - .91。
二、計量方式
本研究問卷第二部分採李克特氏( Likert )四點量表之方式。本研究第一次施 測時採取五點量尺的計算方式，發現學生多選取中間的意見，無法正確反應實 際情形。邱浩政（2006）認為採取四點量尺計算方式是希望受試者具體回答其 意見傾向，避免回答中間傾向的意見，且能獲得非常同意、同意與非常不同意、
不同意兩類明確的意見。且TIMSS 學生問卷中關於對科學的喜愛問題，也是採 取此方式；根據學者及TIMSS 的設計方式，避免過多中間傾向的回答影響本研 究結果，故採取四點量尺的量表形式，詳細題目之計量方式詳見附錄三。
三、信度
以 SPSS 軟體分析問卷的內部一致性，問卷實際施測之 Cronbach’s α 值分別 為「對科學的喜愛」 = .93、「家人對學習科學的支持」 = .85、「科學教師的支
持」 = .90、「學習環境氣氛」 = .86、「自我效能」 = .92、「同儕互動」 = .87，
總量表α 值 = .94。
四、效度
(一)因素分析
要進行因素分析首先要先決定樣本大小，有合適的樣本，因素分析的結果 才有意義（邱浩政，2006）。Comrey（1973，引自邱浩政，2006）建議研究的母 群如具有相當的同質性（如學生樣本），則樣本數可以介於100 到 200 之間，本 研究預試樣本為110 人，符合此條件。
因素分析時，變項間必須有一定程度的相關，通常相關係數絕對值低於 .30 之時，代表變項間為弱相關，不適合進行因素分析（陳寬裕、王正華，2010）。
本研究工具發展時，需先剔除相關係數低於 .30 的題目，再進行 KMO 與 Bartlet 球形檢定（表3-3-1）。邱浩政（2006）認為 KMO 值必須大於 .70 以上才適合進 行因素分析，預試問卷的KMO 值為 .73，且 Bartlett 球形檢定達顯著，適合進 行因素分析。之後以主軸分析法、斜交轉軸、直接萃取六個因素的方式進行因 素分析；主軸分析法可以抽取出問卷題目裡的共同因素，斜交轉軸適用於因素 與因素間可能有相關的情形（林清山，1992），因素分析結果如表 3-3-2。
表3-3-1 預試之 KMO 與 Bartlet 球形檢定
Kaiser-Meyer-Olkin 取樣適切性量數 .73
Bartlett 球形檢定
近似卡方分配 3274.28 自由度 1128 顯著性 .00
表3-3-2 預試之因素分析矩陣
表3-3-2 預試之因素分析矩陣
我夠用功的話，我也無法瞭解自然科學的內容」這三題沒有跑在該有的變項區 域內，因此再以實際施測的情形，驗證此因素分析出來的構念之正確性。
正式施測的 KMO 與 Bartlett 球形檢定如表 3-3-3，由表可以發現 KMO 值
= .93，Bartlett 球形檢定結果也達顯著，所以適合進行因素分析。接著以直接萃 取六個變項、主軸分析法、斜交轉軸的方式進行因素分析，因素分析的結果如 表3-3-4，由表可以發現沒有題目落在不適當的變項中，故可驗證本研究之構念 效度。
表3-3-3 正式施測之 KMO 與 Bartlett 球形檢定
Kaiser-Meyer-Olkin 取樣適切性量數 .93 Bartlett 球形檢定 近似卡方分配 23,985.90
自由度 1,128 顯著性 .00
表3-3-4 正式施測之因素分析矩陣
1 2 3 4 5 6 35.自然科學太難了，我不瞭解自然科學課本寫的內容 .81 .35 .47 37.自然科學不是我容易學會的一門科目 .81 .39 36.自然科學不是我擅長的科目之一 .80 .49 34.就算我夠用功的話，我也無法瞭解自然科學的內容 .77 .34 .41 39.我要花比別人還多的時間才能學會老師教的一個概念 .77 .30 33.在自然科學裡，我沒有辦法把老師教的內容弄清楚 .73 .36 .35 38.我沒有辦法只靠自己完成自然科學作業 .71 .31 .36 40.我認為未來我沒有能力從事和自然科學有關的職業 .70 .47 46.同學們會和我討論如何解決自然科學的相關問題 .79 - .34
43.上自然科學課時，我會得到其他同學的幫助 .78
45.我會和同學一起努力以達成自然科學的課業目標 .75 - .31
44.上自然科學課時，我和其他同學相處得很好 .74
47.在班上我能從同學身上學習有關自然科學的知識 .69 - .40
表3-3-4 正式施測之因素分析矩陣
(二) 內容效度
請國內三位科教博士進行問卷審查工作，三位專家現職均為研究人員。綜 合三位專家意見及因素分析結果，形成正式施測問卷，審查意見表如附錄四。