一、研究情境
本研究以研究者所任教的台中市哈哈國小（化名）為教學學校，哈哈國小位 於台中市東區，校齡五十幾年，全校共62班，學生總人數約2000人。哈哈國小雖 處市區之地，但家長的社經地位參差不齊，以從商及服務業居多。據研究者於本 校任職四年的經驗，學生主動學習的意願較為低落，誠然，也有少數家長對於孩 子的教育相當注重，也因此在一個班級中的學習態度呈現兩極化。
該校推廣藝文及語文教育，體育性質的社團為數亦不少，但卻沒有與科學相 關的社團，參加科展競賽的學生，通常由指導老師挑選出5～6位在比賽前密集訓 練，而非自願的學生主動參與。自然與生活科技的老師多為兼任行政工作的教師 或鐘點代課教師擔任，大部分的上課方式為按照教學指引所編排的內容授課，研 究者透過與自然老師的非正式訪談發現，雖然知道讓學生進行操作課程，能夠使 學童主動獲得科學概念、與同儕分享發現，但是有時礙於進度壓力，無法有足夠 的時間讓每個人進行主動探究的實驗，加上課本中通常為食譜式實驗，對孩子的 科學概念的認知及探究能力的培養恐怕不足。
二、教學對象
本研究的教學活動對象設定為高年級學生，哈哈國小每兩年進行亂數編班，
各班學生素質平均。為了方便教學與觀察，初探教學的對象為研究者任教的班 級，總人數共28人，男生16人，女生12人，年齡在十一到十二足歲之間；正式教 學的對象亦為研究者任教的班級，總人數為29人，男生16人，女生13人，年齡在 十到十一足歲之間；控制組的總人數為30人，男生17人，女生13人。大多數學童 家境屬中等，參加課後英、數補習班、安親班的人數占全班多數，可是學生對科 學的學習意願參差不齊，高度熱忱者有之，無心學習者亦有之，但整體而言上課
秩序佳，對於老師的指令會盡力達成。
三、研究者
研究者在民國94年6月畢業於國立花蓮師範學院自然科學教育學系，在大學 期間曾擔任國立台灣科學教育館所舉辦的「行動科學館」之解說人員，也曾經參 與多次兒童科學營的活動。研究者於民國95年7月實習結束後，即到哈哈國小任 教，在真實的教學情境中，深感自己所學甚少，因此在踏入職場兩年後，選擇到 台中教育大學科學應用與推廣學系進修，希冀藉由同學之間的相互切磋砥礪與師 長的指導，能夠對自然科學領域有更深入的研究。
研究者擔任高年級導師至今已有四年，由於學校行政考量、配課因素，不常 有機會發揮所學，所幸四年來先後指導學生參加科展和科學園遊會，才有學以致 用的機會。在指導學生的過程中，研究者發現學生對於動手做的操作課程興趣濃 厚，但往往不去深思其中所蘊含的科學概念，在實驗的過程中若是遇到問題，不 會嘗試找出解決方法，總是希望老師給予答案，缺乏問題解決的能力。研究者在 與學生閒聊時也得知學生中低年級時對大自然抱有高度的好奇，到高年級時卻認 為「自然好難！」，部份學生因此提早放棄學習科學，這是多麼可惜的一件事情 啊！才剛有機會領略科學之美、學習探究的技能，卻在未接觸之時就說放棄？
過去在課堂中，只要一說到要玩遊戲，孩子無不興致勃勃、蓄勢待發，若能 以此為引，帶領學生透過這樣的教學活動，習得主動探索的能力，甚至在研究的 歷程中獲得教師個人專業成長，豈不一舉兩得？這樣的發現，強化了研究者將科 學遊戲融入教學的動機。
四、協同專家及教師
本研究計畫的協同專家及教師共有三位，分別為一位專家及兩位協同研究教 師，介紹如下：
（一）李老師
李老師為本研究協助審閱教案、活動學習單與概念認知測驗之專家，畢業於 台中教育大學科學應用與推廣學系研究所，教學年資 7 年，對自然科學具有濃厚 興趣，平時會主動報名參加與科學相關的研習及科博館舉辦之各項活動。於創造 性問題解決教學模式融入與力學相關之科學遊戲領域頗有研究，碩士論文即是鑽 研教學活動的改進。
（二）陳老師
陳老師畢業於國立嘉義大學國民教育研究所，教學年資 12 年，曾擔任 4 年 的高年級導師，兼任行政人員後擔任高年級自然科任老師至今，已有 8 年自然科 教學年資，對於科學教育的推展不遺餘力，自製之自然科教學媒體，一次獲得佳 作，一次獲台中市第二名薦送全國參賽；經常指導學生參加台中市科展競賽，獲 得一次第三名、一次第四名、五次佳作的佳績，也是本校科學園遊會的負責人，
已承接此項業務 11 年，獲獎 4 次。由於陳老師擁有自然科教學的豐富經驗，對 科學遊戲融入自然科課程亦頗有心得，故研究者邀請其協助審閱教案與概念認知 測驗。
（三）洪老師
洪老師畢業於花蓮教育大學數學系，教學年資 5 年，任教以來皆為高年級自 然專任老師，一向對自然科學教育擁有高度熱忱，在班級經營掌控及科學知識傳 遞很有經驗，對高年級自然科教材內容頗為熟悉，當研究者邀請洪老師協助審閱 教案與概念認知測驗時，不僅一口答應，並主動提及願意擔任初探教學的協同觀 察者。