研究教材以及工具

本研究要探討雲端教學平台 CloudClassRoom(IRS 即時反饋系統)結合 STEM 教學模組在近代物理光電效應的單元內容下的教學成效，其研究教材以及 研究工具如下所述:

一、 研究教材

本研究教材為研究者自編多媒體動畫、前測、後測以及延宕測驗、新編 多元性向測驗，其中前測、後測、延宕測驗(如附錄所示)是為了要讓施測更具 備有效性，此三份測驗為相同內容，並且將此測驗內容上傳到雲端教學平台 CloudClassRoom(IRS 即時反饋系統)，在上課中結合此雲端教學平台進行施 測。

(一)教材選取方式

本研究教材編寫參考全華高中教科書，選修物理下冊近代物理光電效應 單元，雖然本校在物理上進度已經幾乎快上完選修物理上冊的內容，為了因應 此內容為下學期內容，同時學習上冊內容以及下冊內容對於學生學習上有一定 的負擔，因此在授課內容上只教導產生光電流的原因，此種基本觀念內容，不 牽扯計算的問題，所設計教案如以下表 3-5 所示。

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介紹雲端教學平台 CloudClassRoom

(IRS 即時反饋系統)介面操作，並且開始執行自學模組

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(二)測驗設計

本研究者考量到實驗樣本學生在面對測驗十分的反感，因此在測驗設 計上，強調簡單化，減少學生因為討厭測驗而不去認真作答的事情發生，

本次測驗主要是要了解學生對於在光電效應的單元內容當中，是否在經由 自學模組以及教學模組後能了解產生光電流的真正原因。

二、 量化研究工具

(一) 研究者自編的光電效應教學成效測驗 1. 測驗編寫依據:

研究者參考全華版本高三選修物理教科書內的光電效應內容，目的在了解 學生學習物理科近代物理光電效應學科內容學習成效。

2. 測驗計分以及填答方式:

本研究所使用的光電效應教學成效測驗(附件)，在學生進行完自學模組以 及教學模組之後，即開始進行此測驗，此填答方是第一題為單選選擇題，第二 題為延續第一題題目的簡答題，此兩題都在雲端教學平台 CloudClassRoom(IRS 即時反饋系統)上進行答題，而計分方式如下表 3-6 所示:

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3. 專家效度檢驗:

本測驗採用專家效度檢驗(表 3-7)，由本所一位科學教育研究所教授以及 一位任教於台北市私立東山高級中學物理科專任教師，看過此測驗量表後，並 且提供許多建議，再經過本研究者根據專家建議重新彙整以及編寫題目。

專家根據題目內容提出，為了讓學生更有效進行問卷的回答，簡化題目的 數量以及問題。

表 3-7 光電效應教學成效測驗量表專家效度審閱者基本資料

4. 測驗實施

在參酌專家效度意見後，完成光電效應教學成效測驗量表修訂後(附錄)，

以台北市私立東山高級中學高中二年級兩個班級的學生做為測驗對象，班級施 測問卷人數分別為 39 人以及 36 人，共計 75 人，。測驗時間在 2019 年 3 月中 旬，延宕測驗則是在 2019 年 5 月中旬施測，問卷回收之後除去無效問卷，得到 有效施測問卷班級人數分別為 34 人以及 31 人，共計 65 人。其中男生人數 50 人，女生人數 15 人。如表 3-8 所示。

表 3-8 施測學生樣本人數分配表

班級 01 班 02 班 總計

男生 24 人 26 人 50 人

女生 10 人 5 人 15 人

總人數 34 人 31 人 65 人

姓名 現職

張 oo 國立臺灣師範大學科學教育研究所教授

楊 oo 台北市私立東山高級中學專任教師(臺灣師範大學物理系畢業)

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(二) 新編多元性向測驗

本測驗由陳榮華博士、吳明雄博士、陳心怡博士共同編寫，由中國行為 科學社所發行，此套性向測驗具有下列優點: (1)正式獲得美方授權而修訂出 版，所以在指導手冊內可以完全引用原版累積數十年來寶貴研究資料何實用性 資訊 (2) DAT-V 與美國版的生涯興趣量表在編制時，即以建立共同常模，以利 判斷受試者在 DAT-V 所表現的長處和短處是否與其生涯興趣相符合。在教育和 職業輔導諮商過程中，若能將學生之性向和興趣兩項測驗結果配合解釋，可收 到最佳的輔導效果 (3) 其試題難度分成水準一(適用於國中)和水準二(適用於 高中職)，而且水準二也分別建立高中和高職學生適用之兩套常模換算表，所以 更加適切地評量不同就學階段即不同類別學生之性向。學生在國中二年級時所 測性向試題，到了高中一年級時就不必再重測一次，以免受到學習效果或厭倦 心情而影響其成績。(4) 本套題本之印刷品質，包括機械推理、空間關係和抽 象推理等三項分測驗之製圖水準均較其他坊間之印刷水準精確而清楚，因此在 視覺上即可避免誤差(陳榮華、吳明雄、陳心怡,民 99；新編多元性向測驗)。

綜合以上優點，研究者選用此新編多元性向測驗做為本驗就的研究工具。

本研究研究者想要探討實驗樣本學生理工類背景能力，因此選用分測驗內 容詳述如下:

1. 圖形推理測驗:

這一類推理能力有助於填補語文和數字推理能力之不足，對於自然、數 學、電腦程式設計、機械、製圖及精修物件等學科或職場工作之學習，以及研 發創造工作等都很需要，目的在測量對於各種抽象的圖形或符號線索變化之推 斷能力。

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2. 機械推理測驗

通常優秀的木匠、機械工程師、機械操作員，以及玩具和日常用具設計和 製造人員，就需要優越的機械推理能力，本測驗測量應用基本的機械原理、工 具配件以及物理力學原理之能力。

3. 空間關係測驗

這一項能力對於從事駕駛、地震測量、製圖、建築、藝術及室內設計等都 很需要，目的在測量方位空間關係之視覺領悟力、視覺注意力、觀察力以及圖 樣記憶力

以上三項分測驗之量表組合，代表理工科性向分數，在高中生涯規劃輔導 中，若是學生此三項分測驗理工科性向分數優於文科性向分數，則通常會建議 高中生選擇自然組(陳榮華、吳明雄、陳心怡,民 99；新編多元性向測驗)，因 此本研究者用此測驗分數輔助學生三次段考平均所得到的學業成績，用以代表 學生在物理科上的學習成就。

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三、 質性研究工具

本實驗主要是以量化的方式去進行研究，除了利用量化測驗工具進行資料 收集以外，本研究者也想要了解實驗學生樣本偏好的學習方式，是否也會影響 實驗學生樣本的在經過光電效應教學模組的學習成效，因此設計了份質性的研 究工具(附件)，本研究工具是在學生尚未進行光電效應教學模組前進行施測，

目的要了解學生平常在學習物理時偏好的學習方法，收集資料後，將利用此資 料輔助分析。