研究工具

一、研究工具

本研究之研究工具分為兩部分，分別為「學習工具」以及「測驗工具」。「學習工具」為研究者針對「電流與磁現象」單元自行設計之「自然科探究式教學學習單」；而測驗工具為參考李旻憲與張俊彥（2004）所編製「地球科學教室學習環境量表」（簡稱 ESCLEI）之「自然科學習環境量表」、改編謝真華（1999）所編之「自然科學習態度量表」還有自行編製的「科學新聞態度量表」及「電流與磁現象概念試卷」。

二、自然科學習環境量表

（一）「自然科學習環境」之問卷設計：

「自然科學習環境量表」為本研究用來收集量化資料的工具之一，此量表是修改自李旻憲與張俊彥（2004）所設計的「地球科學教室學習環境問卷」(Earth Science Classroom Learning Environment Instrument, ESCLEI)如附錄：

本量表乃為瞭解國中生「自然科學習環境」所設計的量表，採「李克特五分量表」的方式，針對學習環境分別探討「學生中心」與「教師中心」兩種知覺。

並探討學習環境所應該同時存在的教學方法、教學內容及教學評量等內容。故量表各題所闡述的教學情形包含了教學方法、教學內容及教學評量三個面向。

本量表將理想版(Prefered, P)與實際版(Actual, A)兩個量表置於同一份問卷

，主要是讓學生在填答時能區分出兩種情境的差異，並避免學生產生同時間填答的混淆。另外問卷亦將學生中心(Student-centered, S)與教師中心(Teacher-centered,

T)兩個量表置於同一份問卷中。因此本研究所使用的「自然科學習環境問卷一共

(Scale Name)

題數

(no. of items)

分量題意說明(Description) 題號

本問卷採畫卡方式，得分共計有理想版教師中心(PT)、學生中心(PS)、實際版教師中心(AT)、學生中心(AS)之得分共計四個分數，除進行統計分析外，並以 EXCEL 進行圖表呈現。

（二）「自然科學習環境量表」信度：

表 3-3-2 自然科學習環境量表信度

量表分類名稱題數 Cronbach's alpha 信度

ＰＴ 15 0.870

0.965 Ｓ 15 0.903

ＡＴ 15 0.868

Ｓ 15 0.908

本實驗研究有效樣本為 68 人，資料回收以 SPSS18.0 統計軟體進行信度分析，問卷之信度值如上表。問卷整體信度值為.965、PT 信度值為 0.870、PS 信度值為.903、AT 信度值為.868、AS 信度值為.908，本問卷在李旻憲與張俊彥

（2004）以及陳柏宇（2012）也都有相當高的信度，固本問卷具有一定之信度。

PT、PS、AT 與 AS 分別進行因素分析，其結果大都集中在同一個因素：學生中心(S)或教師中心(T)中，並無存在其他因素，且 PT、PS、AT 與 AS 之間的相關係數平均值在.26~.31 之間，屬於低相關範圍，因此說明各分量表間的獨立性，

固本問卷具有一定之建構效度與區別效度。

三、自然科學習態度量表及科學新聞態度量表

本研究所使用的「自然科學習態度量表」是根據謝真華（1999）所編之量表編製修改而成。原量表共有 30 題，將所欲測得知學習態度分為三個量表，分別為：「學習自然科的信心」(10 題)、「學習自然科的興趣」(10 題)與「自然科學價值的信念」(10 題)置於同一份量表之中。量表中「學習自然科的信心」分量題意為：對於學習自然科的自信與把握；「學習自然科的興趣」題意為：對於學習自然科的熱情與意願；「自然科價值的信念」題意為：對於自然科學本質的理解。

採四點量表方式填答，由學生依據自己實際的情形從「非常不符合」、「不符合」、

「符合」、「非常符合」中勾選合適的選項，且量表內正反向題兼具。另外研究者除了利用原本量表以外，並新增科學新聞態度量表，此編製量表乃為融入科學新

聞之教學因應設計的量表，用意在觀察學生受教學後對自然科學新聞態度的改變。

Kaiser-Meyer-Olkin 取樣適切性量數題數 0.756

Bartlett 球形檢定為.853，「對科學新聞的態度」信度值為.855，因此本問卷具有一定之信度。

由於原始量表（謝真華，1999）在編製時所依據的架構是參考詹佩琳（1995）

的社會科學習態度量表，當時並未進行構念效度之考驗。而本次預試資料，研究者利用因素分析，將降低 Cronbach's alpha 信度的試題予以刪除，並利用主成份分析確認試題可以分成四個因素，並將共同性較低的題目刪除。本預試試卷因新增對科學新聞態度問卷，因此預試分析時，先將原態度量表與科學新聞態度量表，

分開做因素分析。

在原態度量表預試試題中原始量表的第 1、7、23 題因共同性低於 0.3，因此予以刪除；接著比較各題在信心、價值與興趣三個因素上的結構負荷量，是否與原量表的設計理念相符？若不相符，可否透過題意的合理解釋，使之相符，否則將該題刪除。第 4、24 題因在信心、興趣、信念三個面向都差距不大，無法作為單一代表試題，因此給予刪除。之後再跑一次三因子因素分析，11、14、16、18、

22、26 題因三個面向中都有兩個面向差距不大，無法作為單一代表試題，因此刪除，最後原本 30 題刪減至 19 題。最後再一次三因子因素分析，去看共同性，

並整理題目分項類別。如表 3-3-5

表 3-3-5 自然科態度問卷審題整理一欄表

四、「電流與磁現象」概念試卷

由歷屆基測試題與康軒版自然與生活科技課本和習作之習題稍做修改，並請三位自然科教師編訂修正試卷，以達專家效度，並讓台北某市立高中的高一學生 151 位學生進行預試，將不適合的題目做刪減、修正。

表 3-3-7 概念預試信度

量表分類名稱題數受試人數 Cronbach's alpha 信度概念預測 30 151 0.602

本次預試 Cronbach's alpha 值為.602，根據 Henson（2001；引自吳明隆，2007）

的觀點，如研究者目的在於編製預試問卷或測驗或測量某構念之先導性研究，信度係數在.50 至.60 已經足夠。因此本測驗以達標準。接著研究者將降低 Cronbach's alpha 信度的試題予以刪除，刪除原本預試題目的 1、2、11、13、14，刪除後整體 Cronbach's alpha 信度達.632。並再請三位自然科教師審閱題目，最後概念試卷一共 25 題。下表 3-3-8 為審題整理一欄表。

表 3-3-8 概念預試審題整理一欄表

更能進行自主性的學習。而鄧運林（1998）也指出，學習單是針對學習目標且依據學習者本位自主學習活動，所設計之學習素材，因此教師進行教學活動時，學習單能以學生為中心，並給予統整概念、學習整體架構，也具有評量價值的設計單。

本研究使用「引導式探究教學」，學習活動包含預測、實驗、比較及評量，

讓學生有系統地去學習概念，老師在一旁適時的給予協助、引導，讓學生可以順利的完成課程內容。本研究一小部分的學習單示例如下：

活動 3.螺線管的奧秘

1.在前面的活動中，我們應該已經學會了載流長直導線所造成的磁場應該為「封閉的同心圓」。那今天如果把導線綑成圓形，磁場又會長成什麼樣子呢？同學們可以先討論看看！對比我們可愛的圓型磁鐵，你覺得他們所產生的磁場會不會一樣呢？

2.如果繞成很多圈，變成螺旋形的線圈，

則情形又會變成如何呢？請以簡單的磁力線來表示，並畫在右圖內。

3.我們可以推論螺旋形線圈的磁場應該也和多個圓盤形磁鐵相似。由之前２－１你所學的內容，推論看看多個圓型磁鐵的磁極應該長什麼樣子？我們接下來要驗證看看摟！

電流方向

在文檔中融入科學新聞的引導式探究教學對學生的影響—以電流與磁現象為例 (頁 39-48)