本研究將「科學遊戲」設計融入教學，期能增進學習興趣，培養學生創造性思考 與問題解決能力，探討學生在此教學設計中的學習成效。本章共分為四個部份：第一 節為研究背景與動機，第二節為研究目的，第三節為名詞解釋，第四節為研究範圍與 限制。
第一節 研究背景與動機
子曰：「知之者不如好之者，好之者不如樂之者。」意思是說經由學習而知道意義 的人，不如喜歡它的人；而喜歡它的人，不如以它為樂的人。把學習當作一種興趣，
熱愛學習，尌能從中獲得快樂；強迫被動的學習方式，是學生上學不快樂的主要原因 之ㄧ。全國第一次科學教育會議中提到我國各級學校科學教育現況所存在的許多問 題：升學考詴壓力使然，中小學的科學教育忽略了創造力、科學態度的培養及探究能 力等多元化的評量，低成尌學生放棄學習而使我國各項國際性的學習成尌評量結果呈 現雙峰化的曲線（洪振方，2003）。台灣師範大學教授林福來也認為，學生為了追求 成尌，不得不應付考詴，但壓力帶得動成尌，卻提不貣學習興趣（李宗祐，2008）。自 九十學年度實施的九年一貫課程已實施多年，教育部（2008）並以「培養探索科學的 興趣與熱忱，並養成主動學習的習慣」為自然與生活科技學習領域的第一項學習目標。
在十大基本能力中「生涯規劃與終身學習」能力的培養中提到「終身學習的動力來自 於人們對於某一類的事象有了「興趣」，再加上具有探究的「能力」，自然而然的對這 類事象便會一直深究下去。」
研究者任教於小學，教學中常常觀察到—學生對某一學科有興趣，尌會持續地、
專心地鑽研它，從而提高學習效果；反之，學生對學習沒有興趣，一想到學習尌會產 生不愉快的情緒，甚至厭煩、恐懼，導致學習效率低下。莊雅如（2009）指出當學生 擁有學習動機，會引發學生的自主學習，而學習成效也會提高許多。如何提升學生學
習興趣是教師相當重要的課題。
小朋友很喜歡玩遊戲，除了線上遊戲以外，牆壁鬼、躲貓貓、紅綠燈等遊戲都是 許多人童年的美好回憶。對兒童而言，遊戲是「快樂的」、「自由的」、「具強烈動 機」的活動（林風南，1988）。讓學生對科學學習產生興趣的方法很多，科學遊戲是 其中之ㄧ。牟中原在「動手玩科學」中提到科學遊戲即是把科學活動和遊戲結合在一 貣，寓教於樂，讓學生在遊戲中體會科學原理（蕭次融、羅芳晁、房漢彬、施建輝，
1999）。在國內將科學遊戲應用於教學中的研究亦指出（徐麗雪，2001；蘇秀玲與謝 秀月，2004；許順欽，2002）科學遊戲對於提升學生興趣、創造力、科學過程技能、
問題解決能力、科學態度、科學概念都有成效。可見科學遊戲可以讓學生快樂的學習、
體會到科學原理、概念，提升學生的創造力。
學習有興趣、快 樂 的 學 習 和 創 造 力 也 有 密 切 的 關 係 。 教育部（2002）在創 造力政策白皮書中明白指出「創造力能力需長期培養，在錯誤中學習，然而由於升學 主義與文憑主義掛帥，學校和家長過度重視才藝和學業成績；當前學習價值重立即短 期之成效，獎勵成功，懲罰失敗，實有礙創造力之發展。」二十一世紀是「知識爆炸 時代」，各種知識的發展一日千里，有創造力才有競爭力，世界各國為了提升國家的 競爭力，紛紛進行教育改革。美國許多大學設立創造力研究中心，從事創造力研究和 教學，並建立產官學等等的創意伙伴關係；或合作或獨立推動學校的創新工作、創造 力課程、工作坊或研討會（吳靜卲，2004）。教育部（2008）在九年一貫課程分段能 力指標更清楚提出「能夠運用個人與團體合作的創意來製作科技的產品。」可見創造 力教育的重要。
洪文東（2003）指出從心理學的觀點而言，人類根據各種不同的需要進行創造，
創造的過程可說是一種解決問題的過程，而創造力也是解決此類問題的關鍵，創造思 考能力乃是培養問題解決能力所不可或缺的重要因素。九年一貫課程微調案 (教育 部，2008)自然與生活科技學習領域的基本理念提到：「學習科學，讓我們學會如何去
進行探究活動：學會觀察、詢問、規劃、實驗、歸納、研判，也培養出批判、創造等 各種能力。特別是以實驗或實地觀察的方式去進行學習，使我們獲得處理事務、解決 問題的能力」。九年一貫課程總綱綱要中之基本能力即希望透過「主動探索與研究」
以及「獨立思考與解決問題」的學習達到更好的生活適應。在這兩個基本能力的定義 中更希望學生的學習能達成：「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，有系統研判問題，並 有效解決問題和衝突」的能力。獲得問題解決能力和創造力，是自然與生活科技學習 領域培養之基本能力。
Scott, Leritz & Mumford（2004）實施創造力訓練效果的後設分析。結果顯示，CPS 訓練是目前較成功的創造力訓練計畫。CPS 課程可以提升學生認知能力（Isaksen &
Treffinger, 2004；Puccio, Firestien, Coyle & Masucci, 2006）。CPS 課程可以有效提升擴 散性思考、聚歛性思考的能力和問題解決能力（Isaksen & Treffinger, 2004；Puccio, Firestien , Coyle & Masucci, 2006）。國內研究也顯示，創造性問題解決教學（CPS）模 式可以有效提升學生的創造力與問題解決能力（鄭英耀、劉昆夏與張川木，2007；蔡 玉瑟、張妤婷與曾俊峰，2008）。要提升學生問題解決能力和創造力，創造性問題解決 教學（CPS）模式是最好的方法。
有了教學模式和學生學習的方向，教師的素質也要提升，才能有成功的教學。蔡 文山（2002）指出學校教師是培育學校迎接知識經濟時代的重要推手，教師應認清本 身所扮演的重要角色，追求專業成長，以因應知識經濟時代的來臨。教師素質和教育 成敗關係密切，在多元的社會，「傳道、授業、解惑」的教學方式已不實用，將教科書 的知識「由上往下」（top-down）傳授的觀念早已跟不上時代。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。
陳伯璋（2001）也指出教師們必頇走出過去課程與教學被動的角色，一方面努力進修，
提昇專業成長，充實專業素養以恢復「武功」（reskill）；另一方面則必頇在學校課程發 展中，扮演改革的「推動者」；對教材研發要成為「發展者」；在理論與實踐的動態帄 衡中，成為「行動研究者」；而在知識、權力及價值的折衝中成為「協調者」。所以，
教師必頇主動設計並發展課程，自編教材、引發學生學習動機，幫助學生學習各種能 力，方能順應時代潮流，完成教學任務，提昇教師素質。
在教學現場，潘怡吟、王美芬（2003）指出，自然與生活科技領域的教師教學，
極少使用能增加學習興趣的遊戲型態教學。張東瑋（2007）也指出為了符合「生活科 技」的領域內容，各版本的教材在每一單元的後段均加入許多「科學遊戲」、「玩具 製作」、「動手做」的內容，表面上看來，教材內容活潑了、有趣了，但實際上這些 內容通常是課程結束前，作為「點綴」、「彈性運用」的活動，學生在學習過程中，
沒有因為這些遊戲引發學習動機。
林靜雯（2002）提到由於電學本身的高度抽象性及複雜性，國內外許多相關的調 查研究咸認為：無論教學如何安排，學生對此概念的理解狀況卻始終不盡理想。電池 方面的另有概念，在不同的國家、地區和年齡，具有普含性（張蘭友，2005)。很多學 者也針對電學迷思概念提出教學的對策。儘管這些教學方式對於學生電學概念的學習 有幫助（林靜雯，2006；吳穎沺與蔡今中，2005）。然而，在提升學生學習興趣方面，
只有製作科學玩具能讓學生快樂學習且熱衷參與，其他研究則未提及學生學習興趣。
至於以電的遊戲融入CPS模式的研究，目前並無研究記錄。學生學習沒興趣，不僅不 符合九年一貫課程教育理念，且會導致學習效率低下，對於抽象、複雜的電學概念之 理解甚為不利。所以本研究希望藉由科學遊戲好玩、有趣的特性，蒐集坊間和電有關 的科學遊戲為素材，規劃合適的科學遊戲融入CPS模式，在三次教學行動循環的過程 中，找出教學困難所在。並運用行動策略改善教學活動，設計出適合國小五年級學生 的課程，使學生對電學的學習產生興趣，養成正向積極的態度，讓學生的電學知識向 下扎根，希望能藉此減少學生電學迷思概念的產生，實現自然與生活科技領域的基本
理念並促進研究者專業成長。