雖然郭靜姿與何榮桂（2014）曾提到，對於有關翻轉教學的實驗研究可使用 真實驗設計（true experimental design）的方式進行，如此才能有科學證據，證 實翻轉教學在提升學生學習成果方面優於傳統教學。但由於真實驗設計須採取隨 機分組，在現行臺灣的高中校務排課當中較難以實施，因此可採取使用現有編班 配置的準實驗設計（quais-experimental designs）。依照準實驗設計的實施流程，
在教學實驗實施前先進行前測，檢定實驗組與控制組學生兩者間並無差異之後，
即進行翻轉教學實驗；並在翻轉教學實驗實施後，採用獨立樣本 t 檢定與卡方齊 一性檢定，檢驗實驗組與控制組兩者地理科高層次認知能力的發展，是否存在顯 著差異。
本研究以研究者的服務學校國立政治大學附屬高級中學（以下簡稱政大附中）
高中部一年級學生為實驗對象，分為實驗組與控制組，實驗組施以五週的翻轉教 學課程，控制組則以傳統講述法授課。課程結束後進行高層次認知能力的論文題 紙筆測驗，比較實驗組與控制組學生測驗中各層次認知能力題目的答題狀況，檢 驗翻轉教學的實施，是否能增進高中生地理科高層次認知能力的發展。
壹、 研究對象
政大附中高一新生的編班方式，在 103 學年度除了 106 班數理資優班學生須 經過資優班考試篩選之外，其餘班級皆為常態分班。參與本研究翻轉教學課程的 實驗組為高中部一年級的 102 班，以傳統講述法授課的控制組班級為高中部一年 級的 104 班。
此兩個班級的地理課，自學生入學後，均為研究者負責。學生在進行此次翻 轉教學之前，地理課的教學方式皆為傳統以教師為中心的講述法課程。且此兩班 位在不同樓層，兩班學生彼此較少接觸，可降低實驗中無關變相的干擾。
實驗組 102 班共計 38 名學生，共有兩名特殊學。一位是從美國歸國的華僑，
中文讀寫能力較弱，雖與同學溝同無礙且相處情況良好，但除了英文與藝能科之
外，其餘科目的學習皆無法跟上學校進度，因學習成就感低常向學校請假。另一 位特殊生是有學習障礙的學生，課業表現、考試成績較差，但是態度樂觀，積極 進取，與班級同學相處融洽。
控制組 104 班共計 37 名學生，有一名特殊學生。該生為自閉症，上課時並 無特別舉動，不會干擾課堂進行，與同學相處亦十分融洽。段考時需由特教老師 陪同，進入抽離班應試，雖平均成績與班平均相仿，但每一次考試成績的變動幅 度較大。
貳、 研究工具
一、 高中地理科教材
本研究所選用之教材為高中地理翰林版第二冊第八章人口成長與人口組成；
第九章人口分布與人口問題；第十章都市化歷程與都市規模；第十一章都市結構 與都市問題。研究者將與政大附中地理科教師共同備課，針對各章節訂定教學目 標，並依據教學目標設計教學活動及教學評量。
二、 教學媒體
依翻轉教學的教學流程，學生在進入課堂前須先學習該課程的基礎知識，因 此翻轉教學的教師須事先錄製線上教學影片，設計線上課程供學生學習。本研究 使用 Wix.com 免費網站，建立教學網頁。為使學生能熟悉網頁的功能與連結方式，
研究者自 103 學年度第 1 學期開始便將課堂教學 PPT 上傳至該網站。課堂教學 PPT 在每次段考前上傳完畢，供學生段考複習使用。待至第 2 學期翻轉教學實施 後，在教學網站上新增線上教學影片頁面，將教學影片的連結公布於該頁面，供 實驗組學生預習使用。
線上教學影片的製作方面，將使用控制組的課堂教學簡報 PPT，經過精簡後，
以免費螢幕錄製軟體 Bandicam 錄製。錄製完成的教學影片，將上傳至 Youtube 網站，並從 Youtube 分享連結至 Wix.com 教學網頁，供學生觀看。實驗組學生在 看完線上教學影片之後，須完成教師在前一次課堂中所發下的紙本預習單，並在 下一次上課時交給研究者批改。控制組學生則完全使用傳統講述式的教學法，教
師在課堂中使用 PPT 教學，學生不須觀看線上教學影片及寫預習單。課程結束後，
控制組所使用的課堂教學 PPT，同樣會於段考前全部上傳至 Wix.com 教學網站，
供學生段考複習使用。
三、 課程設計
1989 年施添福在《中學地理教學-理論與實踐》一書中提出「一個整合的教 學模式」。一個教學過程須包含三個部分，教學目標、教學活動以及教學評量。
此三個部分在教學程序上前後連接，教學內容上相互呼應，構成具有內在關聯性 的教學過程。本研究將依據施添福的中學地理科教學模式，以翻轉教學的理念進 行各單元教學目標、教學活動及教學評量的教學課程設計。
此外，本研究在課程設計當中以 2001 年 Anderson 和 Krathwohl 等人編著的 修訂版布魯姆認知領域教學目標分類為依據，在各單元的教學目標、教學活動、
教學評量中，設計不同層次的知識向度教學目標，以及不同層次的認知歷程向度 教學活動。並按照翻轉教學課程設計的規範，在課前學生自學的線上影片教學活 動中，主要達成低層次認知能力的教學目標。在教師與學生面對面的實體課堂中，
以達成高層次認知能力的教學目標為主。
四、 高層次認知能力測驗
參考郭生玉（2004）《教育測驗與評量》與李茂興（2002）《教育測驗與評量》
所提出的題目編制流程以及試題分析方法，設計高層次認知能力測驗。
在正式將題目給實驗組與控制組進行施測之前，須先進行題目預試，以理解 題目是否需要修改或刪除。預試的對象為國立臺灣師範大學地理學系大四的師培 生，將其試驗結果進行題目的難易度分析，作為修改試題的依據。
待試題經預試修正完成，且翻轉教學課程施作結束後，將使實驗組與控制組 共同進行同一份高層次認知能力論文題測驗。統計實驗組與控制組學生的作答情 形是否有達到高層次認知能力的水準，並將兩組的作答結果進行獨立樣本 t 檢定，
檢驗實驗組學生的表現是否有高於控制組學生，且此差異是否有達到顯著的水
(一)試題編制
編制題目的流程有：1.決定測驗目的；2.建立測驗藍圖；3.選擇適當題型；
4.題目預試；5.試題分析。以下針對五項編制題目的流程詳加敘述：
1. 決定測驗目的：
教師自編測驗的教學目的不同，測驗的編製就會有些差異，一般而 言，依據測驗的特性可分為四類：1.安置性測驗，測量學習前必要的基本 技巧；2.形成性測驗，提供學習進步的回饋給教師與學生；3.診斷性測驗，
確定學習困難的原因；4.總結性測驗，在教學結束時給予成績等第，確認 精熟程度。本研究所編製的高層次認知能力論文題測驗，將使用於教學 結束後，確認實驗組與控制組學生的學習成效，屬總結性測驗。
2. 建立測驗藍圖：
測驗目標與教學目標之間有著密不可分的關係，為確認試題測驗目 標與教學目標之間的連結關係，以及確保各重要的教學內容都有涵蓋測 驗當中。編制測驗前須先設計測驗藍圖，作為命題依據，測驗藍圖常以 雙向細目表的方式呈現。雙項細目表的縱欄為課程內容，橫列為 Bloom 認知領域教學目標分類，記憶、了解、應用、分析、評鑑、創造等六項。
3. 編制題目：
編制題目的第一步為選擇題型，測量認知能力的題型可分為兩種，
選擇反應題型與建構反應題型。如第二節文獻回顧中所述，選擇反應題 型較無法測驗受測者高層次認知能力，因此建構反應題型中的論文題較 適合進行評量受試者的高層次認知能力測驗。
第二步依照試題設計流程與原則編寫試題，本研究試題的命題原則 將依照第二節所述 Edys Quellmalz（1985）與郭生玉（2004）提出的命題 原則進行編修。認知能力測驗試題設計流程方面，依照陳柏熹（2010）
所提出的試題設計流程進行，其設計流程如下：1.界定預測量特質的內容 細目；2.列出該內容細目的具體行為；3.選出較具有代表性的具體行為；
4.將具體行為轉為文字敘述的題目；5.修飾與精簡題目的敘述。
另外，試題的編制亦需要注意應事先相好試題所預測量的能力指標，
而能力指標包含下列四項要素：1.行為者：指受試者的身分；2.行為：希 望受試者表現出來的能力；3.情境：指受試者受測時應備妥何種環境與設 備；4.程度：指受試者所展現出來的行為正確性與速度。試題將依據能力 指標進行配分，以及建立評分依據。
4. 題目預試：
在測驗正式實施之前，先選定少量受試者施測，以檢測試題的文字 敘述是否清楚，題數與配分是否需要修改或刪除。本研究的預試對象為 國立臺灣師範大學大四師資培育生，根據預試結果進行初步的試題分析，
確認試題的難易度是否有達到預期的水準，進而提升整體測驗的效度與 信度。
5. 試題分析：
當預試結束後，根據受測者的應答結果進行試題分析，檢驗試題的 難易度與鑑別度，決定是否要修改試題，關於試題分析的詳細內容將於 下段詳加介紹。
(二)試題分析
在正式將題目給實驗組與控制組進行施測之前，須先進行題目預試，以理解 題目是否需要修改或刪除。預試的對象為國立臺灣師範大學地理學系大四的師培 生，將其試驗結果進行題目的難易度分析，作為修改試題的依據。
在正式將題目給實驗組與控制組進行施測之前，須先進行題目預試，以理解 題目是否需要修改或刪除。預試的對象為國立臺灣師範大學地理學系大四的師培 生，將其試驗結果進行題目的難易度分析，作為修改試題的依據。