類比聯想測驗、自然觀察智能、仿生設計能力

（一）建立測驗與量表題目

「學生基本資料與概念來源」共12題，包括系別、班級、學號、性別、每週平 均打工時數、從事親近自然的活動頻率、是否曾經參加過校內或校外有關生態保育 的團體、上課之前是否聽過「仿生學、生物多樣性」、從那裡得到有關「仿生學的 知識、生物多樣性的知識」。

「類比聯想測驗」共16題，包括類比聯想能力11題、個人對生物與生態系的價 值偏向5題。乃參考Treagust(2002,2005)所提出之發展兩階層診斷測驗的步驟，進行 研究工具之開發，來探索大學生所擁有的類比聯想能力與生物多樣性價值偏向。「類 比聯想測驗」的命題知識陳述，最初先讓大學生選擇合乎其想法的理由敘述，請學 生對這些題目進行選答外，並請學生在題後說明其判斷的依據或理由，記錄其回答 問題的各種說法，以探求學生的想法。依據Treagust(2002,2005)兩階層測驗的設計 原則，本研究第一層為單選題(測量類比物的答對狀況)，第二層亦為單選題(測量原 理與機制的答對狀況)。建立兩階層紙筆測驗初稿(包含類比物與原理)，再經過修正 以完成兩階層紙筆測驗初稿。

如(表3-2)類比聯想試題所示，類比問題－臺北花博用保特瓶做成的「遠東環生 方舟」和那一種生物的巢穴形狀與結構最相似?以項目分析而言，每一個試題皆分 別計算高低分組的類比物、原理與機制的答對率。根據前測原始分數的高低依序排 列，從最高分往下取總人數的27%為高分組，再從最低分往上取總人數的27%為低

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「自然觀察智能」共7題，乃是依據郭俊賢、陳淑慧(1999)翻譯之自然觀察智能 檢核表，諸如：對於大自然生態具有喜好，能辨識與分類所見世界中的自然事物。

對於自然生態興致盎然且舒適自在，在強烈感受的趨使下，自然觀察智能表現良好 的人會採取具體的行動。再將之整理成為知識，陳述事物的變化、聯結或關係。共 計7題。能力程度採用：少許符合(1%-25%)、部分符合(26%-50%)、大部分符合 (51%-75%)、完全符合(76%-100%)，計分方式從1分至4分，分數越高代表受試者在 自然觀察智能的能力越高。

「仿生設計能力」共16題，乃是經由觀察歸納找出自然界中對應於所欲解決問 題之生物原型，了解生物是如何解決同一問題，分析其背後隱藏的生物原理，之後 即可將生物原理運用於工程技術領域之中，以解決所面臨之問題，共計15題。能力 程度採用：非常少(1%-25%)、少(26%-50%)、多(51%-75%)、非常多(76%-100%)，

計分方式從1分至4分，分數越高代表受試者在仿生設計能力越高。

（二）實施專家內容效度

問卷初稿編製完成之後，為了解其代表性與適切性，乃藉由專家學者進行檢視，

在問卷內容與修辭上提供修正之意見，以進行預試問卷編擬之依據。專家效度問卷 包括，「學生基本資料與概念來源」共12題、「類比聯想測驗(附上類比物與原理之 詳解)」共16題、「自然觀察智能」共7題、「仿生設計能力」共16題，合計51題。邀 請與本研究相關之領域專家學者，協助審查各層面題目是否符合研究主題，針對本 研究問卷架構與內容之適切性加以鑑定，並提供意見作為修正問卷之依據，以建立 問卷內容效度，做為編製預試問卷之參考。

本研究進行內容效度與專家效度分析，乃是邀請具有多年教學經驗的各領域大 學教師共6位(環境工程學研究所教授、生物環境系統工程學教授、仿生學通識課程 教授、教育心理與輔導學系教授、自然科學教育系教授、環境教育研究所教授)，

共同組成專家委員會進行審閱之工作，以建立本研究工具之專家效度。

第一次專家內容效度審查時，6位問卷審閱委員認為類比聯想測驗，其概念知識

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過於艱難而應予修正。因關切主軸為仿生學，應以仿生學試題為主體為宜，將環境 科學部分全部刪除。而類比聯想能力與價值偏向部分，文字敘述太長，需要加以修 改，以求更貼近科技大學學生的理解能力。本研究參酌6位大學教師之建議，儘可 能在保留原意的情況下，修改題目的措詞至科技大學學生易於理解的程度。

根據專家建議，修改之題目共51題，編製成「類比聯想與設計-專家學者審查內 容效度問卷」。第二次專家內容效度審查時，根據其勾選項目與提供之意見進行修 正與分析。如(附錄三 表2、表3、表4)根據統計結果，每題勾選「適合」此一項目 在 50％以上者，與「修正後適合」之百分比相加，其值在 80％以上者予以保留。

由於未有「不適合」的題目，故無列出。

（三）預試問卷施測、回收、項目分析與信度考驗

預試問卷以另一所科技大學的三個班通識授課班級之大學生(環境生態、環境 與健康、生態旅遊)進行。項目分析之難易度計算公式為：P =(PH + PL)÷2，公式中 的PH代表高分組通過某一題目的百分比，PL代表低分組通過某一題目的百分比。

難易度(difficulty)：難易度指數最大值為 1，最小值為 0，愈接近 1 代表答對人數 愈多，試題愈簡單，愈接近 0 代表答對人數愈少，試題愈困難。一般而言，P 越 接近 0.5 時最適宜，因為此時鑑別度可達到最大，故以集中 0.5 較佳，但實際使 用時，需要配合測驗的目的，以使測驗發揮最大的功效。如何選擇試題並無一定的 標準，大致上難易度在 0.4 至 0.8 之間即可加以考慮(余民寧，2002)。

項目分析之鑑別度計算公式為：D = PH —PL，公式中的PH代表高分組通過某 一題目的百分比，PL代表低分組通過某一題目的百分比，鑑別度(discrimination)：

鑑別度指數的最大值為+1，最小值為-1，愈大代表試題鑑別程度愈好，愈小代表試 題鑑別程度愈差。根據試題評鑑原則，鑑別度指數 0.4 以上是屬於非常優良試題；

0.3 至 0.39 屬於優良試題，但可能需要修改；0.2 至 0.29 屬於尚可試題，但需做 局部修改；0.2 以下屬於劣質試題，建議刪除。試題內部相關程度之探討，則是經 由淘汰該題之後的內部一致性Cronbachα信度係數，來瞭解該試題與總測驗卷中其

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他試題的相關性。

本研究預試問卷類比聯想共11題目，難易度介於 0.35 ~ 0.79 之間。鑑別度指數 介於0.29~ 0.39之間，整體難易度係屬適中。保護生物多樣性之價值偏向、對仿生 學之價值偏向等5題，為學生自我價值選擇，無標準答案，故不列入項目分析中。

再以Cronbach α係數進行內部一致性信度分析。類比聯想能力測驗為.88，自然觀察 智能量表為.90、仿生設計能力量表為.92，預試問卷顯示內部一致性良好。 性檢驗來進行項目分析(item analysis)，難易度與鑑別度分析結果如(表3-3)所示。

表 3-3 類比聯想測驗試題難易度與鑑別度分析 (N=108)

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局部修改。

信度是衡量沒有誤差的程度，也是測驗結果的一致性(consistency)程度，信度是 以衡量 的變 異理 論為 基礎。 內部 一致 性信 度 (internal consistency) 。庫 李信度 (Kuder-Richardson reliability)與Cronbach α係數是一種直接分析題目間的一致性或 相關程度的信度指標。庫李信度(KR-20)乃是決定同一測驗上各題目評量同一特徵 的程度。KR-20大於或等於 0.8 表示試題間具有穩定性及一致性。以108位研究對 象的前測、後測及延宕測得分，分別進行內部一致性信度分析。如(表3-4)所示，類 比聯想能力測驗，庫李信度為.809，2個月後的重新再測一次庫李信度為.813，顯示 試題間具有穩定性及一致性。自然觀察智能量表、仿生設計能力量表，α係數為.881，

2個月後的重測其α係數為.945表示本研究工其其有良好之一致性。

表 3-4 類比聯想測驗之信度分析 類比聯想能力測驗 (類比物、原理與機制)

庫李信度(KR-20) 重測庫李信度(KR-20)

.809 .813

自然觀察智能量表 仿生設計能力量表

Cronbach α係數 重測Cronbach α係數

.881 .945

註1：「類比聯想測驗」共16題、「自然觀察智能」共7題、「仿生設計能力」共16題

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