研究流程

一、 準備預試階段

準備預試階段主要包括「形成研究問題」、「文獻探討及確定主題」、「發展 研究工具、進行預試及修正研究工具」等三項工作。

（一） 形成研究問題

研究者和外子二人皆為地球科學教師，於課堂上常嘗試運用各種不同的教學 活動方式以引起學生學習動機，以及使用不同於紙筆測驗的評量方式來了解學生 的學習狀況。本研究源自於國立臺灣師範大學科學教育研究所邱美虹博士主持之 國科會與教育部合作目標導向計畫─國民中小學九年一貫課程中國中階段自然 科學學習評量系統之研究(1/2)(89-2515-S-003-012-X3)((2000-2001)與國民中

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小 學 九 年 一 貫 課 程 中 國 中 階 段 自 然 科 學 學 習 評 量 系 統 之 研 究 (2/2)(90-2511-S-003-101-X3)(2001-2002)，由張俊彥博士擔任該計畫共同主持 人並進行子計畫「過程技能題本」之研發與探討，研究者躬逢其時共同參與「過 程技能題本」之研發與施測過程。

（二） 文獻探討及確定主題

在此步驟中，研究者多方蒐集國內外相關實作評量之前人研究與文獻，並進 一步確定以自然與生活科技領域中屬於統整學科的地球科學為科學背景脈絡，開 發地球科學之「過程技能題本」。開發期間，嘗試以研究者及外子原本已在使用 之「神祕寶盒」、「變幻莫測的天氣現象」、「我才素化石啦！」及「發現之旅」等 四份活動單加以探討、改良，並按照課程進度在任教班級使用並評估大量施測之 可能性。由於地球科學的範疇過於廣大，若要將相關主題集中在同一題本中，恐 有讓學生無法針對單一主題深入探討之隱憂，且基於施測時間與經費考量，最後 鎖定以「地層與化石」為主題的活動單「我才素化石啦！」（目的在引導國三學 生分辨化石）做為本次研究工具，並將活動單依據文獻加以修改，並加入針對「地 層與化石」設計之基本概念測驗題目，以了解學生之背景知識。另外，為了解學 生之家庭背景，依據張俊彥、蔡宛芸（2000）「對地球科學態度問卷（ATESI）」

中個人背景資料內容做修改，形成第一版「過程技能題本」。但後來為了總體計 畫施測之方便，於實施全國抽測時改用國立高雄師範大學劉嘉茹博士研發之「個 人態度問卷題本」中之資料做為研究依據，而將「基本概念測驗」與「實作題」

獨立出來，形成第二版「過程技能題本」。

（三） 發展研究工具、進行預試及修正研究工具

在研究工具發展過程中，除研究者與指導教授共同討論與修訂之外，於 2001 年 6 月商請台北市某國中 9 個班級，對 243 位（其中有效樣本 242 位）國中三年 級學生進行「基本概念測驗」之試驗性研究（pilot studies），並於 2002 年 2 月商 請兩位地球科學相關專長教授與兩位現職國高中地球科學教師，進行專家內容效 度審查，藉此修正題目與訂定評分標準。

試驗性研究（pilot studies）研究結果顯示（見表 3-8），「基本概念測驗」之

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鑑別率介於.106~.483 之間，困難度介於.679~.947 之間（不含題 15），KR20 = .376 (n = 242)。

表 3-8 試驗性研究之「基本概念測驗」試題鑑別率與困難度

題組 題組一

題號 題 7 題 8 題 9

高分群得分率 PH 0.891 0.825 0.971 低分群得分率 PL 0.613 0.491 0.821 鑑別率 PH-PL 0.278 0.334 0.150

困難度 0.770 0.679 0.905

題組 題組二

題號 題 10 題 11 題 12 題 13 題 14 高分群得分率 PH 0.978 0.964 0.942 0.898 0.927 低分群得分率 PL 0.745 0.481 0.500 0.509 0.500 鑑別率 PH-PL 0.233 0.483 0.442 0.389 0.427 困難度 0.877 0.753 0.749 0.728 0.741

題組 題組三（不含題 18 填充題）

題號 題 15 題 16 題 17

高分群得分率 PH 0.109 0.993 0.993 低分群得分率 PL 0.057 0.887 0.877 鑑別率 PH-PL 0.052 0.106 0.116

困難度 0.086 0.947 0.942

經「基本概念測驗」之試驗性研究（pilot studies）與專家審查後，將「基本 概念測驗」題目做下列敘述之修改：題組一修改部分敘述並增加一題選擇題，題 數由 3 題增加為 4 題；題組二修改題 11 與題 12 並增加一題選擇題，題數由 5 題 增加為 6 題；題組三修改部分敘述並增加一題選擇題，題數由 4 題增加為 5 題，

總題數（含填充題 1 題）由 12 題增加為 15 題。

二、 正式施測階段

本研究之正式施測階段主要工作為「選定研究對象」、「進行評量測驗及資 料分析」等兩項。

（一） 選定研究對象

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由於本研究乃國科會與教育部合作目標導向計畫─國民中小學九年一貫課 程 中 國 中 階 段 自 然 科 學 學 習 評 量 系 統 之 研 究 (1/2)(89-2515-S-003-012-X3)((2000-2001)與國民中小學九年一貫課程中國中 階段自然科學學習評量系統之研究(2/2)(90-2511-S-003-101-X3)(2001-2002) 之子計畫，所有施測行程與其他子計畫之進度同步進行。由於本研究屬於全國性 之大型研究，因此期望能在全省北、中、南、東各區甚至外島皆進行施測工作，

以取得較全面性之資料。但由於實作題的部分須由研究者及相關人員參與監考的 工作，考量經費及人力的關係，僅以本研究之共同主持人所在地作為研究基地，

以分層叢集取樣方式從全省北、中、南三區隨機兩所國中，每校隨機挑選一個班 級，共六個班級，進行第二版「過程技能題本」施測。

（二） 進行評量測驗及資料分析

正式進行施測前，由於無法事先進行試前會議，為了讓監試老師能馬上進入 狀況，研究者另設計「過程技能監試教師須知【地球科學化石篇—偶才素化石 啦！】施測指導說明」，請監試教師於施測前事先閱讀，以減少錯誤步驟發生之 機會。

正式施測流程分為兩個階段進行，第一階段發給第二版「過程技能題本」、

電腦答案卡及標本盒，作答之前，請受測者先將標本盒上的編號填在第 4 頁的

「二、實作題 我拿第 號標本盒」中，以方便日後的閱卷。再請受測者進 行基本概念測驗作答，時間約 10 至 15 分鐘（並請監視教師於第 15 分鐘進行提 醒）。第二階段進行實作題作答，作答時間約 25 分鐘。本題本作答時間為 40 分 鐘，含監視教師發題本、標本盒以及講解的時間，得以在一節課（45 分鐘）內 完成。

正式施測時間，依據各校所提出之時間內完成並寄回國立臺灣師範大學科學 教育研究所，約耗時 4 週，之後即進行有效樣本整理與資料分析。

三、 結果分析階段

本階段主要完成「資料分析」與「撰寫研究結果」兩項工作，由於研究者

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因工作的關係，直至 2005 年 8 月才正式進入國立臺灣師範大學地球科學所就讀，

所以本研究工作延宕 4 年才重新啟動。不過張俊彥教授已於 2002 年 12 月完成計 畫結案報告，因此本研究結果部分資料即引用張俊彥教授之結案報告內容。

依據初步分析北、中、南三區六所國中正式施測的研究結果，顯示三區學 生的在第一次基測成績和「過程技能題本」的表現上有些許的差異，而在「個人 態度問卷題本」的部分男生和女生的差異不大。

正式研究所蒐集的資料，以 SPSS 13.0 版（Statistical Packege for the Social Science）統計方法進行量化分析。研究結果顯示第二版「過程技能題本」

之信度，在基本概念測驗結果 KR20 = .65 (n = 168)，信度雖然不甚高，但 Hatcher 和 Stepanski(1994)認為社會科學中的評量工具之的信度值若達.55，即為可接受的 水準。「實作題」之評分者信度約為.66（張俊彥，2002）。

本研究工具之評分結果為配合研究中使用之「第一次基本學力測驗自然科成 績」（量尺分數），而將原始分數再依屬性分組並請李仁豪博士轉換成單向度 IRT 量尺分數（假設每組題目只測會到一種能力），分組方式如下所示：

（一）基本概念測驗：共 3 題，將題組一之 1～4 題分數總和視為一題，題組二 之 5～10 題分數總和視為一題，題組三之 12～15 題視為一題。

（二）實作題：共 2 題，「傳達 C (Communication)」視為一題，其他 5 小題分數 總和視為一題。

此階段期間與指導教授不斷討論，最後提出研究結論與建議，完成論文報告。

本研究流程如下圖所示：

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圖 3-1 研究流程圖

文獻探討