第三章 研究方法 研究方法 研究方法 研究方法
第一節 研究架構與設計 研究架構與設計 研究架構與設計 研究架構與設計
第三章 第三章
第三章 研究方法 研究方法 研究方法 研究方法
第一節 第一節 第一節
第一節 研究架構與設計 研究架構與設計 研究架構與設計 研究架構與設計
一 一 一
一、、、、研究架構研究架構研究架構研究架構
本研究以社會性科學議題融入國民小學課程，針對國小六年級學童設計地 球暖化議題教學模組，希望藉由議題的認識與討論，培養並提升學生各方面的 能力。研究首先設計地球暖化議題教學模組，於教學前及教學後施測自然科學 習動機問卷、建構式教室環境量表、小組合作學習技能量表、環境態度量表，
蒐集量化資料；質性資料部分則於教學前及教學後請學生填寫地球暖化短文寫 作，並於地球暖化議題教學模組教學時，透過課堂上由學生填寫的讀寫單蒐集 質性資料；另為瞭解學生對本課程的感受，於教學後請學生填寫課程回饋問 卷；最後針對所蒐集的量化及質性資料進行分析，檢視學生對於地球暖化議題 相關認知、自然科學習動機、小組合作學習技能、對於環境的態度是否有改 變，以及瞭解學生對於學習地球暖化議題教學模組的感受是什麼。研究架構如 圖 3-1-1 所示。
探索
修正式學習環
概念引介 釐清爭議 概念應用
北極熊生存危機 小組合作學習 科學讀寫策略
問卷後測
問卷前測 質性資料蒐集
社會性科學議題（地球暖化議題為例）
個人認知與道德發展 提升功能性科學素養
圖 3-1-1 研究架構圖
二 二 二
二、、、、研究設計研究設計研究設計研究設計
（
（
（
（一一一一））））地球暖化議題教學模組設計地球暖化議題教學模組設計地球暖化議題教學模組設計地球暖化議題教學模組設計
本研究利用每週一節彈性時間進行社會性科學議題的教學，其教學內容的 範疇仍在科學課程的基本要求中，並未與科學課程應給予學生的教育理念脫 離，且符合 Bybee（1993）所說學校的科學課程必須倡導讓學生從科技引起的 社會議題裡學習到問題解決、批判思考和做決定等高層次思考的認知與技能。
加州大學物理系教授 R. Karplus 在 1970 年首度提出了學習環的概念，學 習環是「以學生為中心」、「以活動為中心」的探究式教學法，將教學的過程 教學分為三段層次：初探(Preliminary Exploration)、發明(Invention)、發 現(Discovery)，但對許多老師來說，要區分 Invention 與 Discovery，常有實 際上的困難，因此 1977 年起，R. Karplus 將這三段層次修改為：探索
(Exploration)、概念介紹(Concept Introduction)、概念應用(Concept Application)，其中探索(Exploration)指的是藉著現象的觀察或實驗，讓學童
用自己的步調及概念來解釋或預測。在這個階段的探索中，教師一方面扮演傾 聽和觀察的角色，一方面要設法讓學生發表自己的看法，讓學生激起疑惑，覺 得這是一個很值得探索的問題；概念引介(Concept Introduction)指的是適時 的引進新的方法、新的觀點、或新概念，讓學童能以更合理的方式來解釋他們 先前觀察到的現象，讓先前初探過程中的經驗中導得一些意義；而概念應用 (Concept Application)指的是引領學童將發展出來的新概念應用於新情境，解 答相關的問題。
地球暖化議題教學模組的設計依據林樹聲（2004）的教導科技引起的爭議 性社會議題的學習環教學模式，如表 3-1-1 所示，此學習環教學模式修改自 R.
Karplus 三階段的學習環，原學習環包括探索、概念引介及概念應用，而地球 暖化議題教學模組所引用的學習環在概念引介及概念應用之間加入釐清爭議階
針對地球暖化議題本身進行分析後，整理出其構念包含四大部分，內容包 括：地球暖化的形成原因、地球暖化造成的影響、地球暖化可能帶來的危機以 及減緩地球暖化的方法；由於地球暖化議題中包含了許多知識層面的資料，如 果直接以傳遞知識的方式上課，學生的反應可能不佳，為了提高學生學習的興 趣與意願，選擇了北極熊為課程的主角，因為北極熊雖然遠在北極，卻深受地 球暖化之害，所以以北極熊為主角，先以牠可愛的外型引起學生學習的興趣，
再接著討論北極熊所面對的生存危機，引出地球暖化議題，再由學生分組分工 合作蒐集地球暖化相關資料，當學生對於地球暖化有了初步的認識後，即進入 課程的正式討論，地球暖化議題課程教學模組共十節課，每一堂課安排的課程 內容如下：
第一節：認識北極熊的生存危機
第二節：「地球暖化」、「北極熊的生存危機」資料查詢 第三節：「地球暖化」、「北極熊的生存危機」海報發表 第四節：認識地球暖化的主因：「溫室效應」
第五節：地球暖化的影響與危機 第六節：減緩地球暖化的方法
第七節：「北極」在地球暖化中扮演的角色 第八節：「保護北極熊方案公聽會」
第九節：國際間對地球暖化採取的策略 第十節：挽救濱臨絕種動物
透過十節課的教學模組，期盼學生達成的目標有以下十項：
1.能瞭解北極熊的生存面臨危機。
2.能瞭解北極熊的死亡與地球暖化的關聯。
3.能查詢並組織地球暖化與北極熊生存危機的相關資料。
4.能瞭解造成地球暖化的主要原因是因為過度的溫室效應。
5.能瞭解地球暖化造成的影響與帶來的危機。
6.能提出減緩地球暖化的方法。
7.能瞭解北極對於減緩地球暖化的重要功能。
8.能以不同的立場設想不同角色對於保護北極熊問題的利益考量。
9.能瞭解國際間對減緩地球暖化採取的策略。
10.能瞭解基於互相尊重以及道德的考量，必須愛護地球、保護生物。
組選出四位、低分組五位口語表達能力較佳的學生進行晤談，而晤談學生的人 數也平均分布於兩班，六年甲班四位、六年乙班五位。
第二節 第二節
第二節 第二節 研究對象 研究對象 研究對象 研究對象
本研究的研究對象為彰化縣某國小六年級學生，六年甲班 22 人（女生 10 人、男生 12 人）、六年乙班 23 人（女生 9 人、男生 14 人），兩個班級共 45 人。
此彰化縣的某國小是位於彰化縣農村中的一個小型學校，每個年級有兩個 班級，全校總共有十二班；六年級的這兩個班級，學生於定期成績評量的表現 程度相當，可以視為兩個常態的班級，由於課程後將進行後續的資料分析，若 只進行其中一班的教學與資料蒐集，則會有資料過少的缺失，所以將對兩個班 級進行同樣課程的教學，並將兩班的資料合併，共同進行量化與質性的分析。
第三節 第三節 第三節
第三節 研究工具 研究工具 研究工具 研究工具
本研究所使用之工具包括：自然科學習動機問卷、小組合作學習量表、環 境態度量表、地球暖化議題短文寫作、地球暖化議題課程讀寫單、地球暖化議 題課程回饋問卷、學生半結構式晤談、教學札記以及錄影資料，以下是各項工 具之說明。
一 一 一
一、、、、地球暖化議題短文寫作地球暖化議題短文寫作地球暖化議題短文寫作地球暖化議題短文寫作
針對地球暖化議題進行構念的分析，歸納地球暖化議題的主要內容有四大 部分，內容包括：地球暖化的形成原因、地球暖化造成的影響、地球暖化可能 帶來的危機以及減緩地球暖化的方法；於是以這四大部分為主，再加上先請學 生解釋什麼叫做地球暖化，共五個問題來組成題綱，請學生根據五個題綱以回 答問題的方式來寫短文的內容，並將每個問題的回答加入些連接詞，組成一篇 小短文。
於課程前後以同一份題綱請學生進行小短文的寫作，再將前測與後測的結果做 比對，可以檢視學生於地球暖化議題教學模組的實施後，在地球暖化議題方面 的知識有無增加。
二 二 二
二、、、、自然科學習動機問卷自然科學習動機問卷自然科學習動機問卷自然科學習動機問卷
本問卷引自 Tuan, Chin 和 Shieh（2005）自然科學習動機問卷，問卷內 容原先有七個分項，各向度的信度α值介於 0.88 至 0.65，整份問卷信度α值 為 0.95，為配合地球暖化議題教學模組所欲達成的目標予以檢視，於是選擇了 其中的四個分量表做為本研究的自然科學習動機問卷，選擇的部分有：自我效 能（Self Efficacy）、主動學習策略（Active Learning Strategy）、科學學 習價值（Science Learning Value）、學習環境誘因（Learning Environment Stimulation），以此問卷施測後，前測之信度α值介於 0.91 至 0.78，總量表 之信度α值為 0.92，後測之信度α值介於 0.85 至 0.62，總量表之信度α值為 0.91。以此四個分量表來分析學生對於學習此議題的內在動機（自我效能、主 動學習策略、科學學習價值）與外在動機（學習環境誘因）的改變情形。
針對研究對象施以自然科學習動機問卷之前後測，分析學生於教學後自然 科學習動機是否有改變；此外自然科學習動機問卷之前測也做為選擇晤談學生 之依據，以自然科學習動機問卷的分數來對兩個班級共 45 位學生進行排序，分 數較高的前 22 位為高分組，分數較低的後 23 位為低分組，從高分組選出四 位、低分組五位口語表達能力較佳的學生進行晤談，而晤談學生的人數也平均 分布於兩班，六年甲班四位、六年乙班五位。
三三
三三、、、、建構式教室環境量表建構式教室環境量表建構式教室環境量表建構式教室環境量表
本問卷引自陳忠志（1998）建構式教室環境量表（Construct Learning Environment Servey, CLES），抽測其中的校外與溝通兩個分量表，以此量表 對學生進行前後測，以此問卷施測之前測信度α值為 0.78，後測之信度α值為 0.77。前後測之資料互相比對後可檢視學生於課程進行後，對於地球暖化議題 教學模組實施內容的主題與校外事務相關性之感受，以及了解學生在課程進行 中與同學的溝通之情形。
四 四 四
四、、、、小組合作學習技能量表小組合作學習技能量表小組合作學習技能量表小組合作學習技能量表
四、、、、小組合作學習技能量表小組合作學習技能量表小組合作學習技能量表小組合作學習技能量表