研究背景與動機

研究者在國小任教8 年中，發現孩子從遊戲中學習成長、樂在遊戲。在 枯燥的課程中，教師只要穿插小遊戲，便能吸引學童的所有目光與注意力。

「遊戲」是大家幼時的美好經驗，喜歡遊戲乃人類的天性（徐麗雪，2001；

陳忠照，2000；Sanders, 1994）。許多遊戲中包含許多可探索的科學原理，

楊淑朱（1995）指出，從觀察兒童的遊戲行為中，可以發現兒童在遊戲中 能學習到許多技巧並獲得更多知識。牟中原（1999）進一步指出由科學活 動與遊戲結合的「科學遊戲」，寓教於樂，讓學生可以從遊戲中體會科學 原理。因此，如何配合學生喜愛遊戲的天性，將「科學遊戲」設計融入教 學，增進學生學習動機與探索科學的興趣，營造生動活潑的氛氣，以培養 創造性思考與問題解決能力，值得研究探討。

本章分為四節，第一節說明研究的背景與動機；第二節簡述研究的目 的與問題；第三節概述本研究的專有名詞；第四節說明本研究的範圍及限 制。

第一節 研究背景與動機

國科會公布我國我國學生在 2007 年國際教育成就調查委員會（The International Association for the Evaluation of Educational Achievement，簡稱 IEA）主辦的「國際數學與科學教育成就趨勢調查」（Trends in Mathematics and Science Study 2007 ，簡稱 TIMSS 2007）結果中，小四學生數學和科學 平均成績在 44 個國家和地區中分別排名第 3 和第 2；國二學生在 57 個國 家和地區中分別排名第 1 和第 2，表現相當優異，教育部表示，雖然我國 學生數學、科學學習成就表現不錯，但在正向態度及學習信心方面的表現 還有努力空間（教育部，2008）。

探究台灣學生缺乏自信、學習不夠快樂的可能原因，台灣學生在聯考

（學測）的體制之下，以分數高低為錄取標準，容易造成學生求學的目的 只為求高分並進名校，而教師在學校、家長們壓力之下，教學也逐漸趨於

分數為導向。尤其以對錯為標準的計分方式，學生為因應升學考試，在追 求「單一標準答案」的體制之下，重複模擬題目，以獲得較高的學習成就，

因此失去了學習興趣與自信。教育部（2003）自九十學年度開始實施的國 民中小學九年一貫課程，其「自然與生活科技」學習領域即以「培養探索 科學的興趣與熱忱，並養成主動學習的習慣」為課程首要目標。由此可見，

如何提昇學生的學習意願及興趣仍是我國教育改革上的重要課題。

McCown、Driscoll 和 Roop（1996）指出學生的學習動機是很複雜的 心理過程，學生的學習可能受到個人的目標、信念、自我概念、環境、別 人的期望、社會價值等因素影響，另一方面，動機也往往影響了學習者的 參與、努力的付出和持續的時間。因此，當學生具備正向的學習動機之後，

會更願意為自然花更多的時間與精神去學習。所以「動機」的問題一直是 心理學研究和從事教育工作人員非常關心的主題（李文端，1990），而提 升學生學習動機也一直是教師和學校教學最主要目標之一。

為了提昇學習者學習樂趣，目前國內外也有許多不同單位分別舉辦多 項科學競賽活動，例如：遠哲科學教育基金會主辦的「科學趣味競賽」、

教育部主辦的「高中科學能力競賽」、各國輪流舉辦的「國際科學奧林匹 亞競賽」等，這些參賽活動都深具教育性、趣味性和創造性，重視激發學 生間相助合作（黃鴻博等，2000）。然而，比賽之參加隊伍多只以各大專 院校或中等學校以上之資優學生為主，似乎仍偏重於中高等教育，而少數 適合國小學生參加的活動，如：全國中小學科學展覽，活動形式卻大多以 靜態展示為主，而且這些立意甚佳的科學活動，均屬課外之科學教育活動，

使得科學競賽活動無法與實際之教學活動產生連結，結果是：「這種參與 的對象只限於少數精英學生，並不符合當前強調全民科學（science for all）

之科學教育目標。使得科學教育之理想無法落實在每一位學生身上。」（毛 松霖，1999）。歐陽鍾仁（1987）指出一切的科學教學均應落實在學生身 上。研究者在與幾位資深老師討論過後，發現科學遊戲是提升學生學習動 機的一種方式，且可落實在每一位學生身上。目前利用科學遊戲進行教學

的研究相當多，有許多研究指出科學遊戲能引發學童的學習動機（陳惠芬，

2000；洪正龍，2007）。牟中原（1999）在「動手玩科學」一書推薦序中 闡述，科學遊戲即是把科學活動和遊戲結合在一起，寓教於樂，讓學生在 遊戲中體會科學原理。在科學教育裡，若能將科學與遊戲結合，能提升學 生的科學學習動機、且可在遊戲中體會科學原理。因此，設計適合在課堂 上進行教學的科學遊戲，進而培養學生對科學的學習動機，是將來國小自 然與生活科技領域教學活動的可行模式。

此外，教育部（2003）正式公布「九年一貫課程綱要」自然與生活科 技學習領域的主要目標，在於提昇國民的科學與科技素養。「科學與科技 素養」共八項，其中與創造力培育有關的有：資訊統整、對事物能夠做推 論與批判、解決問題等整合性的科學思維能力(簡稱「思考智能」)，應用科 學探究方法、科學知識以處理問題的能力(簡稱「科學應用」)，以及如何運 用個人與團體合作的創意來製作科技的產品(簡稱「設計與製作」) ；並在 書中列出「主動探索與研究」以及「獨立思考與解決問題」兩項基本能力，

並分別明白指出：「希望學生能夠激發好奇心及觀察力，主動探索和發現 問題，並積極運用所學的知能於生活中。」、「養成獨立思考及反省的能 力與習慣、有系統地研判問題，並能有效解決問題和衝突。」（教育部，

2003）。教育部「創造力教育白皮書」(2002)中提到推動策略之一明定創造 思考為教學課程目標之一，鼓勵中小學教師進行行動研究，將創造力課程 教材融入各科教學，視不同教育階段之需求，設計課程。由此可知，創造 力培育、解決問題的能力向下紥根，明定在課程中，也是近年來國內教育 改革的重點之一。

這幾年教育界不斷提出教師專業能力的重要性，熟悉各學科或各知識 領域以及課程設計的能力，這些都是教師應具備的專業能力（饒見維，

1996；Shulman, 1987）。許良榮（2004）由新課程理念分析中呼籲教師應 從行動中發展課程設計的專業能力，充分發揮主動學習與思考的精神，成 為教學課程的設計與轉化者、潛在課程的發現者及懸缺課程的彌補者。因

此，教師必須具備課程設計的能力、從行動中不斷的專業成長。

由文獻研究顯示創造性問題解決（Creative Problem Solving，簡稱 CPS）

融入國小自然與生活科技領域教學有助於提升學生的創造力及問題解決能 力（呂素雯，2002；李金樹，2006；洪文東，2003a；洪文東，2003b；洪川 富，2005；張振松，2001；陳威龍，2005）。於是研究者決定以科學遊戲 為研究問題，結合創造性問題解決（CPS）模式的教學理念，設計問題解決 任務，期望能使學生可享動手創作之樂趣，愛上自然課，能主動學習科學 概念，提升學習興趣，給予學生解決問題的實際經驗（act on problems）並 增進自己的專業成長。