本節主要分為兩部分說明，一為本研究的研究範圍，另一為本研究 的研究限制，茲分述如下。
壹、研究範圍
因限於人力、物力、時間等因素，本研究範圍只限於科學遊戲創造 性問題解決教學活動之發展歷程，至於實行科學遊戲創造性問題解決教 學活動後，學生的創造力及問題解決能力的影響程度則不包含在本研究 範圍內。
貳、研究限制
本研究為行動研究，以質性研究方式進行，研究者本身即為研究工 具之一，在蒐集教學活動設計素材、課程活動設計及進行教學等方面，
難免會受研究者本身能力、教學經驗、個人特質等因素所影響；在資料 的收集、分析、及詮釋過程中，研究者的主觀意識難免會影響到研究的 結果，造成本研究限制。另外，行動研究的目的在於解決研究者於實務 情境中的問題，進而獲致專業成長，所以不宜做過多的推論。
第貳章 文獻探討
本章共分為三節，分別為科學遊戲與教學、創造性問題解決、磁鐵相 關科學遊戲，茲分述如下。
第一節 科學遊戲與教學
陳忠照（2000）認為喜愛「遊戲」是人類的天性，「科學」則能啟發 學生的智慧。研究者亦以自身的教學經驗發現「遊戲」能有效引發學生的 學習興趣，進而主動學習，強化教學成效。「科學遊戲」則具有遊戲引發 學生興趣的特質與學習科學概念的功能，本研究目的欲透過創造性問題解 決融入科學遊戲之教學活動提昇學生的學習興趣及提供學生發揮創造力 及解決問題的能力。本節將就科學遊戲與科學遊戲在教學上的應用做更詳 盡的說明。
壹、科學遊戲
科學遊戲活動不但包含了遊戲的特質還有科學概念學習之價值。
Bruner（1996）認為學習的動機，來自兒童喜歡學習、願意學習，之後教 學才能有效果。引發兒童主動學習的動機，透過遊戲是一個可行的方法之 一。郭文禎和張文華（1999）對國小六年級學生投入實驗活動的的方式之 研究中，便指出透過遊戲玩耍是形成有意義學習的可能途徑。吳幸玲
（2003）認為遊戲不但受兒童喜愛的，也是兒童的天性，遊戲也是一種學 習、活動、適應、生活或工作，以遊戲為媒介，能享受與人、玩物之間的 互動，其所帶來的樂趣，可以促使兒童在各方面有更正面及積極的發展。
在許多與兒童遊戲相關的書籍（江麗莉譯，1997；吳幸玲，2003；郭
靜晃譯，2000；湯志民，2002）中，學者專家們對於「遊戲」仍然難有明 確的定義，並且眾說紛紜。雖然專家學者們對於遊戲難有明確的定義，但 其在教育上的功能卻是不容忽視的，遊戲對兒童而言，是在引入其進入教 學歷程的一個有效的媒介。
Daiute（1994）也認為遊戲是有效的學習策略，兒童用來增進他們的 技能並塑造其世界的意義。Bruce（1996）則對遊戲是發展學習策略網絡的 一部分，有詳細的說明，強調兒童和大人透過「第一手經驗（first-hand experiences）」來發展和學習，透過「規則遊戲（games）」發展和學習他們 的文化，並從繪畫、塑形、舞蹈、戲劇、與他人說話和所有事物的象徵（如 數字）中「展現（representation）」自己，而兒童則透過他們的「遊戲（play）」， 來界定所學的意義。鍾聖校（1995）認為透過遊戲進行的科學活動特別吸 引兒童，因為遊戲常能帶來活潑、快樂的氣氛，形成遵守規則的態度，並 且透過遊戲時的專注、思考訓練及較沒有壓力的想像空間，可提高創造活 力。
鄧文華（1995）曾對科學與遊戲間的的關係，下一個概略的定義：「科 學是一個提供人瞭解這個世界的遊戲。玩的時候，必須遵守一套稱之為科 學方法的遊戲規則。」也就是說，科學的遊戲通常是我們要先有一個想法，
並努力為這一個想法找出答案。牟中原（1999）在《動手玩科學》書中的 推薦序寫到，科學遊戲是科學活動與遊戲的結合，能夠寓教於樂，可以從 遊戲活動中體會到科學原理。陳忠照（2003）則認為科學遊戲是指利用周 遭環境的生活素材，進行的科學性遊戲，並認為科學遊戲需具有趣味性、
規律性、創造性及分享性四項特質。
郭騰元（2000）在自己一系列科學遊戲叢書著作中強調科學遊戲「好 玩」的特性並認為設計科學遊戲應掌握以下原則：
1. 能讓小朋友喜歡與驚訝。
2. 能用簡單的科學原理解釋。
3. 製作的方法簡單。
4. 所用的材料很容易從家裡、超市、文具店或五金行中取得。
5. 容易改變或改進。
綜合以上，研究者發現各專家學者對於「科學遊戲」沒有明確的界定，
觀點也不盡相同，對於「科學遊戲」有不同的定義，而引用者也會依據自 己的觀點及所應用的環境背景，做出不盡相同的定義。研究者歸納專家學 者對於科學遊戲的看法及參考林堂麗（2003）之科學遊戲定義，並考量教 學的需求，將本研究的科學遊戲定義為如下：
一、科學遊戲應該包含科學概念，而本研究以「磁鐵」作為科學遊戲 教學設計的主題。
二、科學遊戲的設計應該包含讓學生動手操作的步驟。
三、科學遊戲所需要的素材應該是容易從生活周遭取得的。
四、以小組合作的形式進行科學遊戲的活動。
五、科學遊戲具有學生主動操弄之傾向。
研究者在進行本研究之初，參與由國立台中教育大學許良榮教授所 舉辦的「科學遊戲種子教師研習」，參與活動的過程中發現科學遊戲具有 吸引參與者主動學習的特質，但是此研習對象為國小教師，而本研究之研 究對象為國小學童，所以研究者需要再確認本研究所採用之科學遊戲是否 能有吸引國小學童主動學習之意願，於是研究者於正式進行行動研究前，
選擇研究者任教的班級中不是研究對象的班級進行調查，結果發現有八成 以上的學生對於本研究所採用的科學遊戲皆給與正面的評價，顯示本研究 所採用之科學遊戲具有學生主動操弄之傾向。
貳、科學遊戲在教學上的應用
科學遊戲廣泛運用於教學中，在民間有以推廣科學普及教育為宗旨的
「遠哲科學教育基金會」，其主張應引導青少年從生活周遭的事物去發現 科學問題，並以日常生活素材，用生動有趣的方法動手玩科學，進而體驗 科學是可親的，學習到科學知識，建立正確的科學態度與精神，並於每年 舉辦「科學趣味競賽」。臺中市每年也會舉辦科學園遊會，由臺中市國中 小學設攤讓參加者可以親身體驗參與科學活動，並在其中感受玩科學的樂 趣。部分學校也在課後開設了科學育樂營的相關課程，希望藉由科學遊戲 引領學生進入科學的殿堂，並在其中獲得樂趣，培養其主動學習的精神。
科學遊戲的相關活動多樣，無形中影響到國內的科學教育，啟發了學生對 科學學習的興趣。在許多與科學遊戲相關研究也發現「科學遊戲」對學童 的學習有正面的影響。下一段對於相關研究有較詳細的說明。
林瓊音（2005）認為科學遊戲之所以能提高學童的學習興趣是源自於 遊戲本身具有學童能力可及的特質，如競賽帶來的挑戰性、成就感及動手 實作可獲得想法的立即回饋。由此可知，科學遊戲能提高學童學習興趣、
增加參與程度和提供實作的機會，有利於學童建構科學概念。蘇秀玲
（2004）認為對科學遊戲融入教學對學生的科學態度有正面的影響。學生 在活動中表現出主動、積極、樂於參與等正向態度。許順欽（2002）認為 以科學玩具輔助教學與結合創意思考教學的學習方式，可以促進學生創造 性問題解決能力，並提高學生對於自然的學習興趣，建立自信心及體會團 結力量大。許芳雪（2004）認為以科學童玩結合教學能吸引學童的注意力 及提昇學童的創造力。因此，科學遊戲能有助於提升學生的創造力及問題 解決能力，且在小組合作活動中體會到團結的重要性。李戊益（2001）曾 以低年級為研究對象，認為如果要將科學遊戲應用於國小低年級，應該要 考量到學童自備材料的能力不足、操作能力與態度不夠成熟、秩序難掌控 等不利條件。
可見科學遊戲融入教學對學生在學習科學的態度、創造力、解決問題 的能力皆有正向的幫助，且科學遊戲融入教學較不適合用於國小低年級學
童，故研究者將研究對象設定為高年級學童。期望透過科學遊戲融入教學 能讓學生有發揮創造力、解決問題的能力的機會，並在小組合作中感到團 隊合作的重要性，並能體會學習科學的樂趣，藉此提升學生主動學科學的 意願。