Research and Development in
Science Education Quarterly
目 錄
第67期
2013年12月
自然科學教育
以結構方程模式檢驗國小學童科學語言成就之影響因素 ··· 1
陳新豐教室回饋系統對護專學生資訊安全素養、學習動機的影響 ··· 23
林凱胤運用嵌入式動畫PPT簡報教學之有效性探究－以高中生氣體概念
學習為例 ··· 51
江文瑋、劉嘉茹數學、資訊教育
原民數學教材之發展與實踐 ··· 73
姚如芬科學教育研究與發展季刊 Research and Development in Science Education Quarterly 2013，第六十七期，1-22 頁 2013, No.67, 1-22
以結構方程模式檢驗國小學童
科學語言成就之影響因素
陳 新 豐
屏東教育大學教育學系 [email protected] (投稿日期：2012.11.21；修正日期：2013.4.20；接受日期：2013.5.6)摘 要
本研究旨在探討影響國小學童科學語言成就的因素，並進行不同性別群組 的因素恆等分析，藉以考驗國小學童的家庭社經地位、學習資源對於學童科學 語言成就的影響程度。抽樣設計採 3 階段的分層叢集抽樣，共抽取 20 所學校 27 個班級 603 位受試者。研究工具以國小學童科學素養能力成長資料庫研究之調 查問卷、國小學童科學素養口語理解線上測驗、國小學童科學素養閱讀理解線 上測驗等。研究結果中以結構方程模式驗證理論模式與實際資料之適配度，顯 示其適配情形良好，包括不同性別群組因素恆等模式適配程度亦佳，亦即國小 學童科學語言的成就影響有三個部分，分別是父、母教育程度與家庭的學習資 源，其父親教育程度的影響更甚於家庭學習資源。壹、緒論
科學語言在科學文本的閱讀理解上扮演著相當重要的角色，尤其科學語言 為了呈現科學上使用的方法以及科學理論，與日常生活上的語言而有所不同， Halliday(1993)指出，科學語言的基本組成就是科學術語，缺少了科學術語，不 可能完整呈現系統性的科學知識。因此科學語言包括了特殊的科學詞彙、語意 及語法，而科學語言的運用是影響學習科學知識的重要因素(Fang, 2006; Love, 2009; Wang et al., 2011b; Yang & Chen, 2008)。Carnap(2002)亦指出「知識的傳達 只有用符號表徵出來，或是用語詞或其他符號的命題，才會存在」，科學的知 識體系藉由科學語言的穿針引線，有條不紊而一目了然，科學語言就好比是一 張大網，科學的基本原理就像是大網中的繩索，網中的結點猶如科學的基本概 念，縱橫交錯的細繩形成各種定律與命題。影響科學語言運用的因素相當多元， McCormick 和 Zutell(2011)即指出，影響語言學習的因素包括生理、遺傳、情緒、 社會化、教育、認知、語言以及閱讀歷程因素，而科學語言對於科學文本的理 解是密不可分的，其中影響科學文本閱讀理解的相關因素中，家庭社經地位即 是一個重要的影響因素(McDonald Connor, Son, Hindman & Morrison, 2005)。社 經地位主要與父母職業、父母教育程度以及家庭收入、家庭學習環境息息相關 (林生傳，2005；Hwang, 2000; McDonald Connor et al., 2005)。許多的研究指出， 家庭社經地位(包括父母教育程度、父母職業地位以及家庭收入等)都會對子女的 文化資本有顯著正面的影響，亦即父母教育程度越高、父母職業地位越高、家 庭收入越高者，越有能力提供各種教育資源來幫助子女學習，進而有利子女教 育程度的提昇(Burt & Scott, 2002)。綜上所述，本研究認為家庭環境中的資源以及父母的社經地位會直接或者 間接影響國小學童科學語言的表現，因此，本研究利用高高屏 3 個縣市 20 所學 校 603 位受試者，運用國小學童科學素養能力成長資料庫研究之調查問卷、國 小學童科學素養口語理解線上測驗、國小學童科學素養閱讀理解線上測驗等 3 項研究工具來收集資料，進而探討國小學童家庭社經地位、學習資源對於國小 學童科學語言能力的影響程度。
以結構方程模式檢驗國小學童科學語言成就之影響因素
貳、文獻探討
本研究的主要目的在於探討家庭社經地位、學習資源對於國小學童科學語 言的影響，以下分別就科學語言、影響學習的因素、家庭社經地位以及學習環 境對於國小學童學習成就的影響等 4 個部分說明如下。一、科學語言的理解力
科學語言的發展即為科學知識體系的發展，在科學語言擴大成長的過程 中，語言也是相對地成長，接觸新的科學語言之後可以將既有的科學語言應用 到更廣闊的領域，或者是使用不同於日常生活中語言的用法，亦即科學知識的 增長與科學語言的擴展是同步的(楊文金、陳世文，2008；Young, 2005)。陳世 文、楊文金(2006)指出，科學文本就像是電影，而文本當中的術語猶如電影中的 演員，如果想使觀眾理解電影的內容，劇情脈絡的發展就相對變得重要，科學 文本中的術語通常是具有其特定的科學意涵或定義，如果缺乏術語的解釋將使 學生無法建構出有系統的科學概念，反而使學生形成片面、零碎的科學知識， 我們經常可見科學文本透過技術性術語來描述或涵蓋自然現象及其背後的原 理。在任何教學情境中，教學者在教學當中要反覆的解說跟舉例，並且將術語 和概念所代表的意義，用在各種不同的情境(Samuelstuen & Braten, 2005)。 Lemke(1990)指出，老師的教學工作為協助學生能透過語言來學習科學，由於學 生在閱讀、寫作、解決難題及做實驗等學習科學的概念時，必須要學習用科學 語言來協助學習。對於大部分的學生來說，如果沒有長期接觸及使用科學語言， 科學語言就像外國語言，若教師使用科學語言教導學生科學概念，學生未必能 理解。洪敏怡、黃萬居、彭彥璟(2008)探討國小五年級學童有無閱讀科學讀物及二、影響科學學習成就的因素
影響國小學童學習成就的因素眾多，其中 Connor、Hindman 與 Morrison(2005) 在教室觀察國小學童成就相關研究中將影響國小學童學習成就的因素分為開始 上課前以及上課後等 2 個部分，其中在國小學童開始上課之前的影響因素分別 為 1.父母與家庭環境的向度，包括家庭學習環境、溫暖的感覺以及控制感；2. 孩子特性與發展的向度則包括語言、讀寫能力以及自我調節能力等 3 個要素； 3.學前學校與幼稚園的數量以及品質；4.社會文化的因素層面，包括社會優勢(社 經地位)、雙親教育、家庭收入以及種族。至於在國小學童開始上課之後的影響 因素則為 1.學生正在進步的成就；2.教室環境，包括師生互動、同儕互動、性別 認同、溫暖、控制感以及教學實踐；3.教師水準的因素層面則包括教師的教育、 教師的經驗、教師的專業(證照)等相關因素，詳細資料及其相關如下圖 1 所示。 由上述 Connor、Hindman 與 Morrison(2005)的研究中指出，影響國小學童 學習成就的因素相當地多，其中在孩童的特徵與發展中，語言能力、讀寫能力 的影響因素包括社會因素中的社經優勢、雙親教育、收入以及種族等環境因素。 又如 Kanyongo、Certo 與 Launcelot(2006)探討許多家庭相關的變項對於閱讀分 數的影響變項，包括家庭的社經地位、家庭資源(電視、冰箱、自來水、電器設 備等)、家中的藏書量以及協助完成回家功課、閱讀等因素。陳新豐(2005)歸納 IEA 所舉辦之 TIMSS 國際性調查，歸納出影響科學學習的因素包括性別、家庭 環境因素、父母學歷、父母態度與期望、家庭社經地位、學生智商、知覺取向、 自我期望、自我肯定、成就動機等個人因素、學校中學習環境、同儕關係、教 師特性、課程、教學方法、教學策略以及其他相關因素，例如課後閱讀、科學 態度等，而林曉芳(2009)在探討 PISA2006 的資料中亦提到學生的科學學習成就 更是受到學校資源環境、教師教學、家長社經地位、家庭資源，以及學生自我 信念與能力表現等因素影響的結論。綜上所述，科學語言影響科學學習成就， 而影響科學成就的因素如上所述，所以本研究旨在從影響國小學童科學語言的 眾多因素中選擇以家庭社經地位以及家庭學習上對學習者所提供的資源，來探 討對於科學語言成就上的影響。以結構方程模式檢驗國小學童科學語言成就之影響因素 圖 1 影響學生成就的來源因素 學前學校和幼 稚園 1.數量 2.品質 父母和家庭環境的向度 1.家庭學習環境 2.溫暖感 3.控制感 孩童特徵和發展 1.語言能力 2.讀寫能力 3.自我調節能力 社會因素 1.社經優勢 2.雙親教育 3.收入 4.種族 教室環境的向度 1.師生互動 2.同儕互動 3.性別認同 4.溫暖感性 5.控制紀律 6.教學實踐 教師品質 1.教師教育 2.教師經驗 3.教師專業/證照 孩童持續進步的成就
年家長背景、母親就業情形、養育子女的方法、性別角色的傾向等變項，研究 結果支持家長的社經地位情形對於學童其學習成就具有相當密切的影響程度。 謝孟穎(2003)從文化再製的觀點探討家長的社經地位與學童的學業成就具有密 切的關係；陳新豐(2005)從 TIMSS2003 的調查結果中歸納出家庭社經地位是影 響學童科學成就的重要因素；林曉芳(2009)從 PISA2006 的調查結果中，分析資 料發現家長的社經地位亦是影響科學成就的因素；林生傳(2005)提出以兩因素社 會地位指數將父母親的職業類別以及教育程度分成 5 級，而將父母的職業類別 指數*7 加教育程度指數*4 之後將所得的總分區分 3 級來代表學童的家庭社經地 位，因此父母教育程度與社經地位之關係相當密切，而社經地位與學業成就之 關係密切，亦即父母教育程度與學業成就之關係亦是相當密切。從以上的研究 結果中歸納出，家長的社經地位對於學童的學習成就甚至是科學成就都是一個 重要的影響因素，本研究在家庭社經地位的變項中選擇以國小學童父母的教育 程度來表示其家庭社經地位，並探討對於科學語言能力的影響。
四、家庭學習資源對學童科學學習成就的影響
學童在家庭的時間遠遠超過在學校學習的時間，因此家庭學習資源的豐富 程度代表的是學童學習上有更豐富的學習機會。國際上許多的資料庫都在調查 各國學習學習者在家學習的狀況，其中一個調查的重點即在於學習者家庭學習 資源對於學習者學習的影響(林曉芳，2009；陳新豐，2005)，探討家庭學習資源 是否對於學習產生影響，張謝玲(2004)發現擁有較多家庭資源的學生在國際測驗 成就的分數表現明顯高於缺乏家庭資源的學生，而其中的家庭資源包括家中藏 書、讀書工具(電腦、個人書桌與字典工具書)，其研究發現，小孩的閱讀習慣相 當重要，是否提供足夠的優良課外讀物，對其科學學習成就有較大影響，亦即 學生的先備知識、可用資源是否充足，端賴於家庭教育的支持，所以家庭環境 因素是影響學習成就的重要因素。因此本研究將學習者在家的學習資源納為研 究探討的主要變項之一，探討其對於學生在科學語言上的影響程度為何? 綜上所述，本研究主要的目的有二，(1)探討父母的教育程度以及家庭的學 習資料等 2 個變項影響科學語言的程度為何?(2)探討多樣本群組中的學生，其影 響國小學童科學語言能力的因素為何?資料的分析方法是利用 Mplus6.0 及 SPSS 18.0 建置結構方程模式。研究內容主要是考驗國小學童的家庭社經地位、家庭以結構方程模式檢驗國小學童科學語言成就之影響因素 的學習資源對於學童科學語言能力的影響程度，首先建立影響學童科學語言的 概念模式、利用收集高高屏國小 4 及 6 年級的實徵資料來驗證模式的適配程度， 研究問題主要如下。1.家庭社經地位影響國小學童科學語言的程度為何?2.家庭 學習資源(包括數學以及自然學習資源)影響國小學童科學語言的程度為何?3.不 同群組(男、女)下父母教育程度以及家庭學習資源中，影響國小學童科學語言 的程度為何?
參、研究方法
本研究指在探討影響國小學童科學語言能力的因素為何?以下就研究架 構、資料分析策略(SEM)、研究對象、研究工具以及所分析的學生變項等 5 個主 要部分說明如下。一、研究架構
下圖 2 為本研究初始模型架構，其中主要的自變項有 4 個變項，分別是母 親教育程度、父親教育程度、數學學習資源以及自然學習資源，依變項則有 2 個，分別是科學語言中的口語理解以及閱讀理解。進而探討影響科學語言的相 關結構方程模式，並建立其影響因素的因果模式。 圖 2 國小學童父母教育程度與家庭學習對科學語言影響程度之初始模型架構圖 ζ1 ξ1 母親教育程度 λ e1 1二、SEM
結構方程模式(structural equation modeling，SEM)是一種用來處理因果關係 模式的統計方法，它也可以進行徑路分析 (path analysis) 、因素分析 (factor analysis)、迴歸分析(regression analysis) 及變異數分析(analysis of variance ， ANOVA)。SEM 是一個將理論模式與實證資料之間作驗證的統計方法學。而第 一個步驟的模式界定的理論與概念可以是特定理論與概念，也可以是經驗與文 獻的推導，不過，最主要的是這些理論與概念皆須透過研究假設的辨證與演繹 過程來形成檢證的模式(程炳林、陳正昌、陳新豐，2011)。本研究主要是利用 MPlus6.0 來進行驗證性的因素分析，而在結構方程的模式中主要的潛在自變項 有父母教育程度、家庭的學習資料，而潛在依變項則以科學語言為主來進行驗 證分析。
三、研究樣本
以下就本研究中研究對象的母群及抽樣程序說明如下。 本研究樣本的母群為台灣南部地區高雄縣、高雄市及屏東縣等三個縣市， 四及六年級學童。根據教育部統計處資料(教育部，2008)南部三縣市四及六年級 的學生計有 92889 位、班級數 3197、計 410 所學校。目標母群定義(desired target population)學校為台灣南部學校(高雄縣、高雄市、屏東縣等三個縣市)，排除不 適切學校(例如私立學校)後，其餘學校中的四及六年級班級學生為研究樣本來 源。學校抽樣清單涵蓋目標母群定義。清單中條列了台灣南部三個縣市四及六 年級學童的所有適切的學校，每一個學校在清單中就是一筆資料，每一筆資料 包含學校名稱或辨識號碼(ID)、分層變數、及學校的測量規模等相關資料。此清 單是抽樣的依據，所以正確完整的抽樣清單是重要的，描述統計資料如下表 1。以結構方程模式檢驗國小學童科學語言成就之影響因素 表 1 南部三縣市四及六年級學校抽樣清單 縣市 四 六 人數 班級數 校數 屏東縣 10828 12216 23044 878 166(40.49%) 高雄縣 14802 16214 31016 1072 152(37.07%) 高雄市 18343 20486 38829 1247 92(22.44%) 小計 43973 48916 92889 3197 410 每班人數預估：92889/3197≒29 資料來源：教育部 96 學年(2007~2008)統計處資料(http://www.edu.tw) 本研究中所採用的抽樣設計是三階段的分層叢集抽樣設計。以下將稍加描 述各階段的抽樣設計，第一階段：第一階段的抽樣單位是學校。首先依據外顯 變數將所有學校分層，每一層均有其學校抽樣清單，並個別進行抽樣工作。學 校被抽中的機率受學校的測量規模(measure of size, MOS)影響，因此這抽樣法稱 為 PPS(probability proportional to their size)系統抽樣法，第二階段：第二階段的 抽樣單位是班級。在此階段中，將從每一所抽中的學校中隨機抽取一個班級。 第三階段：第三階段的抽樣單位是學生。本研究將從每一所抽中的班級中抽取 所有學生。經由上述抽樣方法以及考慮之後調整的層級因素，正式施測中屏東 縣抽取 8 個學校 15 個班級 205 人，高雄縣 7 所學校 14 個班級 215 人以及高雄 市 5 所學校 10 個班級 183 人，其中男生 290，女生 313，合計 603 位受試者， 抽樣的學校數比例大約為 8:7:5，與母群學校數的比值相當。
四、研究工具
形 6 題、校外活動情形 2 題等 6 個部分 36 題，填答對象為三至六年級。各部分 之信度為.740~.825 之間，總量表其信度為.830。
(二)國小學童科學素養口語理解線上測驗
研究者自行研發之線上科學語言口語理解測驗(Online Oral Comprehension of Science Test, OOCST)，主要是將林曉雯等人(Lin, Wang, Kao, & Chen, 2009) 所研發的科學素養口語理解能力評量工具，建置於網際網路的施測環境中，並 且即時將回答的資料送回至伺服器的資料庫，利用網際網路的特性，隨時提供 受試者線上施測，達到即時即測的環境。系統資料庫是採用 MySQL，系統介面 是採用 PHP、HTML 以及 Flash CS5.5 為主，試題內容與科學語言口語理解測驗 (Oral Comprehension of Science Test, OCST)一致。該測驗有 18 小題，每 1 題皆 為 4 選 1 的單選題，信度方面，內部一致性係數中年級版本.70，高年級版本其 內部一致性係數為.66；再測信度部分中年級版本為.57，而高年級版本為.67。效 度部分中線上科學口語理解中年級版本與中文閱讀理解測驗的相關.56，高年級 版本與中文閱讀理解測驗的相關達.64。 (三)國小學童科學素養閱讀理解線上測驗 研 究 者 自 行 研 發 之 線 上 科 學 語 言 閱 讀 理 解 測 驗 (Online Reading Comprehension of Science Test, ORCST)，主要是將王靜如等人(Wang et al., 2011a) 所研發的科學素養閱讀能力評量工具，建置於網際網路的施測環境中，並且即 時將回答的資料送回至伺服器的資料庫，利用網際網路的特性，隨時提供受試 者線上施測，達到即時即測的環境。系統資料庫是採用 MySQL，系統介面是採 用 PHP、HTML 以及 Flash CS5.5 為主，試題內容與紙筆版本的科學閱讀理解測 驗(Reading Comprehension of Science Test, RCST)一致。該測驗總共有 25 小題， 皆為 4 選 1 的單選題，信度方面內部一致性係數中年級版本.79，高年級版本其 內部一致性係數為.74；再測信度部分中年級版本為.49，而高年級版本為.64。效 度部分中線上科學閱讀理解中年級版本與中文閱讀理解測驗的相關.64，高年級 版本與中文閱讀理解測驗的相關達.65(陳新豐、方金雅、王靜如、林曉雯，2012)。
五、學生變項
自變項主要是以調查問卷中的學生問卷為主，主要測量父母教育背景、家以結構方程模式檢驗國小學童科學語言成就之影響因素 庭學習資源等測量變項；口語理解能力以及閱讀理解能力則分別為口語理解線 上測驗以及閱讀理解線上測驗上的得分為主。利用主軸因素最大變異轉軸(非直 交)的因素分析中，將六個觀察變項(母親教育程度、父親教育程度、數學學習資 源、自然學習資源、口語理解分數以及閱讀理解分數)，得到三個主要因素(因素 負荷量如表 2 所示)，並且命名為父母教育程度、家庭學習資源以及科學語言分 數等三個因素，總解釋變異量為 52.79%。以下為 3 個潛在變項，6 個觀察變項 的詳細說明。 (一)父母教育程度 在國小學童科學素養能力成長資料庫研究之調查學生問卷中，針對父母教 育資料的題目，係為該問卷中的第 9 以及第 10 題，問題內容為詢問父母的最高 學歷為何?選項依序為小學肄業或沒有上過學、國小畢業、國中畢業、高中或高 職畢業、五專畢業、二技畢業、大學畢業、碩士以上學位以及我不知道等 9 個 選項，其計分為從小學肄業或沒有上過學的 1 分至碩士以上學位的 8 分，除我 不知道這個選項外，分數愈高代表學童父母的最高學歷愈高，反之則愈低。 (二)家庭學習資源 資料來源主要為國小學童科學素養能力成長資料庫研究之調查學生問卷， 家庭學習資源主要分為數學學習資源以及自然學習資源，其中在數學學習資源 中為學習數學的光碟(軟體、錄影帶)、學習數學的參考書、數學科的課外讀物 (如：月刊、數學漫畫等)、學習數學的工具(如：數學玩具、積木等)，自然學習 資源中為學習自然科的光碟(軟體、錄影帶)、學習自然科的參考書、自然科的課 外讀物(如：月刊、科學家的故事書等)、學習自然科的工具(如：放大鏡、顯微 鏡、望遠鏡等)、親自照顧的寵物或盆栽等，其變項是以學童家庭具備的項目數 目加以計分，亦即學童家庭具備的項目愈多代表家庭在自然以及數學的學習資
題反應理論估計 3PL 的 EAP 能力值，能力值愈高代表學生在口語理解以及閱讀 理解上的能力表現愈好。
肆、結果與討論
本研究旨在探討國小學童其父母教育程度與家庭所提供的學習資源對於國 小學童之科學語言表現能力的影響程度，研究樣本為高高屏 3 個縣市國小學童 4 及 6 年級 603 位受試者，研究的工具則包括線上科學語言口試理解以及閱讀理 解測驗，以下將列出測量變項之描述性統計量數、模式檢定結果以及多樣本因 素恒等下的模式適配等研究結果。 表 2 測量變數、問卷內容、因素負荷量、平均數以及描述性統計量數一覽表 測量變數 問卷內容 Loading Mean SD Skew Kurtξ1 父母教育 程度 A1(母親學歷) 你母親的最高學歷為何? .75 2.13 .70 -.18 -.94 A2(父親學歷) 你父親的最高學歷為何? .80 2.14 .75 -.24 -1.20 ξ2 家庭學習 資源 B1(數學學習資源) .78 1.36 1.08 .17 -1.25 B2(自然學習資源) .78 1.99 1.22 .03 -.96 η1 科學語言 能力 C1 口語理解線上測驗得分 .51 .47 1.07 -.21 -.23 C2 閱讀理解線上測驗得分 .79 .07 .56 .36 -.48 由上述表 2 的偏態及峰度係數中可以得知，6 個觀察變項的偏態值最小值 為.03，最大值為.36；峰度值最小值為.23，最大值為 1.25 均未違反常態的假定(程 炳林等，2011；Kline, 2011)。 下表 3 為本研究中所初始模型中 6 個觀察變項的共變數矩陣，其中 A1 為母 親學歷；A2 為父親學歷；B1 為數學學習環境；B2 為自然學習環境；C1 為口語 理解分數；C2 則為閱讀理解分數。並進而利用此觀察變項的共變數矩陣利用 Mplus6.0 軟體進行結構方程模式的參數估計以及相關適合度的檢定。
以結構方程模式檢驗國小學童科學語言成就之影響因素 表 3 國小學童父母教育程度與家庭學習資源對科學語言影響程度之共變數矩 陣資料 A1 A2 B1 B2 C1 C2 母親學歷 .56 父親學歷 .33 .49 數學資源 .17 .14 1.16 自然資源 .14 .11 .20 .40 口語理解 .20 .15 .05 .17 1.15 閱讀理解 .08 .06 .07 .06 .25 .32
一、驗證初始模式
下表 4 為本研究所收集的資料利用 Mplus6.0 估計後，初始模式的原始參 數，如下表 4 所示，因素負荷量介於.47-.83 之間，誤差變異數皆無負值，且皆 達顯著水準，因此，符合(Bagozzi & Yi, 1988; Kline, 2011)等人所提的建議適配 標準，可以進行驗證模式的參數估計。 表 4 原始參數估計一覽表 觀察變數 Loading SE p 母親學歷 1.29(.88) .13(.04) <.001(<.001) 父親學歷 1.00(.73) --(.04) --(<.001) 數學資源 1.05(.40) .22(.05) <.001(<.001) 自然資源 1.00(.72) --(.08) --(<.001)=11.358(df=6,p=.078)，RMSEA=.038，CFI=.991，TLI=.978，SRMR=.020，所有 的適合度指標都說明模式適合，亦即表示本研究所建置之初始模式獲得資料的 支持，國小學童之父母教育程度與家庭學習資源對於國小學童其口語理解以及 閱讀理解有其相當程度的影響。 圖 3 父母教育程度與家庭學習資源對科學語言理解能力之整合模式圖 自然學習資源 數學學習資源 口語理解 閱讀理解 .78 .68 家庭學習資 源 科學語言 1 1 1 .72 .75 .57 .40 .48 .84 1 .30 Chi-Square=11.36(df=6, p=.078) RMSEA=.038, CFI=.991, SRMR=.020 1 .44 父母教育程 度 .24 父親教育程度 母親教育程度 .88 .73 .24 .47 1 1 .49 由上圖 3 國小學童父母教育程度、家庭學習資源對於科學語言的各潛在變 項間標準化效果量的資料中可以發現，在父母教育程度方面，父親教育程度對 於科學語言的影響力大於家庭資源對於科學語言皆有密切且正面的影響。其總 效果分別為.37 與.15，亦即國小學童的父母其教育程度水準以及提供學童的數學 或自然學習資源的豐富程度，對於學童在科學語言的口語或閱讀理解上的表 現，皆產生某程度的正面影響力。
二、多樣本因素恆等的驗證性模式
多 樣 本 的 驗 證 性 因 素 分 析 考 慮 的 是 在 測 量 的 不 變 性 (measurement invariance)，因此，不同群組之間的預測變項在相同結構(測量模式)下是否相等 的議，在多樣本中結構方程模式分析中是值得關心的(程炳林等，2011；Kline, 2011)。在多樣本恆等的分析中，本研究主要是將不同性別之間的負荷量限制相 等，亦即是採取因素恆等的量尺恆等模式。下表 5 為本研究所建置模式中的原 始參數分組的描述性統計資料。以結構方程模式檢驗國小學童科學語言成就之影響因素 表 5 測量變數、問卷內容、不同性別之平均數量數一覽表 測量變數 問卷內容 Mean 男生 女生 ξ1 父母教育程度 A1(母親學歷) 你母親的最高學歷為何? 2.179 2.109 A2(父親學歷) 你父親的最高學歷為何? 2.162 2.096 ξ2 家庭學習資源 B1(數學學習資源) 1.379 1.339 B2(自然學習資源) 3.686 3.642 η1 科學語言能力 C1 口語理解線上測驗得分 0.504 0.442 C2 閱讀理解線上測驗得分 0.053 0.077 多樣本因素恆等之標準化參數估計結果如下圖 4 所示，在適配的程度方面， 卡方值=17.603(df=15,p=.284)其中男生的卡方值為 13.093，女生的卡方值則為 4.511，適合度指標中 RMSEA=.024，CFI=.996，TLI=.992，SRMR=.028，所有的 適合度指標都說明模式適合，亦即在不同樣本(性別)，國小學童中不論是男生或 女生，此模式都獲得資料的證實，即不同性別下，國小學童父母教育程度與家 庭學習資源都對於科學語言(包括口語理解以及閱讀理解)有相當程度的影響力。 圖 4 多樣本因素恒等的結構方程模式圖 口語理解 .66 (.90) 科學語言 1 .71 (.62) .54 1 .49 (.43) 父母教育程 度 .13 (.34) 父親教育程度 母親教育程度 .88 (.86) .74 (.73) .23 (.26) .45 (.48) 1 1 .42
由上圖 4 中，在測量模式部分，共有父母教育程度、家庭學習資源以及科 學語言等 3 個潛在變項，在父母教育程度部分，國小學童男生與女生皆呈現母 親教育程度的負荷量大於父親教育程度；在家庭學習資源方面，國小學童男生 與女生亦是呈現自然學習資源的負荷量大於數學學習資料；在科學語言方面， 國小學童男生呈現出口語理解的負荷量大於閱讀理解的負荷量，而女生則恰為 相反，亦則國小學童女生所表現的則為閱讀理解的負荷量大於口語理解的負荷 量。 在結構模式部分，國小學童女生父母教育程度對於科學語言的影響強度大 於家庭學習資源對於科學語言的影響程度，而男生則恰為相反，亦即國小學童 男生家庭學習資源對於科學語言的影響程度大於父母教育程度對於科學語言的 影響，至於父母教育程度與家庭學習資源的相關部分，不論性別的不同皆呈現 中等程度的關係，不過所以估計的係數皆達顯著水準，亦即不論是國小學童男 生或女生，父母教育程度以及家庭學習資源都是影響科學語言的重要因素。 由研究結果可知，誠如 Connor、Hindman 與 Morrison(2005)的研究中指出， 影響國小學童學習的因素包括社會因素中的社經優勢、雙親教育、收入以及相 關的家庭環境等，張謝玲(2004)利用 TIMSS 的資料分析得到的結論亦是學生的 學習需要家庭提供學習的資源，而家庭學習資源是影響學生學習成效的重要因 素，而本研究無論是全體的整合模式以及多樣本因素負荷量恆等的模式都顯示 出家庭所提供的學習資源對於國小學童在科學語言上的表現都有相當大的影響 程度，因此一個家庭能夠提供給子女的學習資源越豐富，就能提高孩子的科學 語言的能力表現與(林生傳，2005；黃毅志、2000)。李敦仁與余民寧(2005)、陳 新豐(2005)的研究結果中，家庭社經地位愈高者，家庭資源愈豐富，因此對於孩 童的成就愈有助益的結果相同(Goodman & Marek, 1986; Kanyongo et al., 2006; Raudenbush & Kasim, 1998)。
伍、結論與建議
探討一般性的語言能力(閱讀)的相關研究相當地多，而本研究主要是以領域 知識中的科學語言為依變項，探討國小學童家庭社經地位、家庭學習資源對於 科學語言能力的影響，並且利用 PPS 的抽樣方式抽取高雄縣、高雄市以及屏東 市三個縣市 6 年級以及 4 年級 603 位為研究樣本，嘗試了解家庭社經地位影響
以結構方程模式檢驗國小學童科學語言成就之影響因素
國小學童科學語言以及家庭學習資源(包括數學以及自然學習資源)影響國小學 童科學語言的程度，研究之結論與建議根據研究問題分別描述如下。
一、家庭社經地位對於國小學童之科學語言能力有密切的影響
研究結果在整體的因果模式上獲得支持(卡方值=11.358, df=6, p=.078,
RMSEA=.038, CFI=.991, TLI=.978, SRMR=.020)，所有的適配性指標都呈現所收
集到的資料支持此因果模式，亦即家庭社經地位中的父母教育程度會直接影響 到國小學童科學語言能力上的表現。
二、 家庭學習資源對於國小學童科學語言能力具正面且直接的
影響
如上述研究所建立的整體因果模式中，所有的模式適配性指標都表示資料 支持整體因果模式，因此家庭的學習資源對於國小學童科學語言上的能力表現 具有正面且直接的影響，至於影響科學語言的程度會以自然學習資源大於數學 的學習資源。三、 不同群組(男、女)亦呈現家庭社經地位以及學習資源是影
響科學語言能力的重要因素
在跨群組方面(不同性別)，男生的模式適配性指標卡方值為 13.096、女生的多 樣 本 的 驗 證 性 因 素 分 析 考 慮 的 是 在 測 量 的 不 變 性 (measurement invariance)，因此，在多樣本結構方程模式分析，所要關心的議題是探討不同群 組之間的預測變項在相同結構(測量模式)的相等情形。本研究利用多樣本的資料 分析國小學童其家庭社經地位、家庭學習資源對於科學語言的影響程度，結果 發現不同性別下的資料皆支持此因果模式，不同的是國小學童女生父母教育程 度對於科學語言的影響強度大於家庭學習資源對於科學語言的影響程度，而男 生則恰為相反，至於父母教育程度與家庭學習資源的相關部分，不論性別的不 同皆呈現中等程度的關係，並且所有估計的係數皆達顯著水準，亦即不論是國 小學童男生或女生，家庭社經地位以及學習資源都是影響科學語言的重要因 素，本研究的研究結果與 Raudenbush 與 Kasim(1998)、Goodman 與 Marek(1986) 以及 Kanyongo、Certo 與 Launcelot(2006)的研究結果有其一致性。 本研究利用結構方程模式的驗證式因素分析來加以探討影響國小學童科學 語言能力表現的重要因素，研究結果發現父母教育程度以及家庭的學習資源都 是影響國小學童科學語言能力表現的重要因素，尤其受到父親的影響更為顯 著。並且在多樣本因素恆等的模式中，不同性別亦獲得相同的結果。因此研究 者建議在國小學童的重要發展階段中，特別對於弱勢學生提供更多的學習機會 以及學習資源，及早投注相關的補救資源，將是提昇國小學童科學語言能力的 重要方向。
致謝
本文承蒙國家科學委員會的補助（NSC 100-2511-S-153-007）得以順利完 成，特此致謝。感謝匿名評審委員的細心指正與批評使得本文更臻完備。參考文獻
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Shin-Feng Chen
National Pingtung University of EducationAbstract
The purpose of this research is to investigate the factors affecting elementary students’ science language achievement. In order to evaluate the influence of family status and learning resources on students’ science language achievement, multi-group invariance analyses between genders were also conducted. A three-stage stratified cluster sampling design was implemented, resulting in a sample of 603 test takers from 27 classes in 20 schools. Study tools consisted of a survey questionnaire based on a research of scientific literacy development database, an online test of the oral comprehension of scientific literacy, and an online test of reading comprehension of scientific literacy for elementary students. Structural Equation Modeling was used to verify the fitness between theoretical model and empirical data and the finding revealed exceptional nice fit. Multi-group invariance analyses between genders also showed an excellent level of model fitness. That is to say, three factors, education status of the father, that of the mother and family learning resources, are contributing major influence to elementary students’ science language achievement. Among them, the education status of the father had a greater impact on students’ science language achievement than family learning resources.
Keywords: Multi-group Analysis, Science Language, Structural Equation Modeling, Reading Comprehension
科學教育研究與發展季刊 Research and Development in Science Education qualterly 2013，第六十七期，23-50頁 2013, No.67, 23-50
教室回饋系統對護專學生資訊
安全素養、學習動機的影響
林 凱 胤
國立臺中科技大學通識教育中心 [email protected] (投稿日期：2013.1.21；修正日期：2013.5.8；接受日期：2013.7.24)摘 要
本研究目的在探究教室回饋系統 (Classroom Response System, CRS) 對學 生的資訊安全素養與學習動機的影響。研究以修習計算機概論的五年制護專一 年級學生為研究對象，資訊安全為教學內容；採準實驗研究法，進行為期五週 十節課的教學。實驗組和對照組各有 51 位學生，實驗組的教學則加入 CRS。 研究工具包括資訊安全素養測驗，Cronbach α 值為 .83，以及學習動機問卷， Cronbach α 值為 .90。研究結果發現：（一）在整體資訊安全素養的學習成效 上，實驗組與對照組沒有顯著差異，但在資訊安全知識及資訊倫理二個構面達 到顯著差異；（二）在整體學習動機方面，實驗組與對照組沒有顯著差異，但 在自我效能、主動學習和學習環境誘因等三個構面達到顯著差異。 關鍵詞：教室回饋系統、資訊安全素養、學習動機
壹、研究背景與動機
Bransford, Brown 和 Cocking(2000) 認為，一個有效的教學應該在教學過 程中運用「形成性評量」不斷地給予學生回饋，讓學生能夠瞭解自己學習的情 形。Black 和 Wiliam(2009) 認為評量應確認學生學會什麼、未學會什麼及診斷 學習的困難，要達到此目的，必須透過形成性評量。Timmers 和 Veldkamp(2011) 進一步強調，評量扮演回饋的功能，用來瞭解學生學習成果及調整或擬訂教師 的教學策略，以達到最佳的教學效果；也就是以紙筆測驗為主的傳統評量方式， 無法即時瞭解全部學生的學習成效 (Stav, Nielsen, Hansen-Nygard, & Thorseth, 2010)；而多數教師在教學進度的考量下，能給的回饋也只是專門評量學習結果 的總結性評量 (summative assessment) ，而無法給予足夠的即時回饋 (Bransford, et al., 2000)。因為教學評量在整個教學活動中富有銜接的功能，具有承接轉合 的關鍵地位 (Terzis, Moridis, & Economides, 2013)。評量的目的，應是對教師的 教 學 與 學 生 的 學 習 狀 況 提 供 有 效 的 資 訊 ， 以 激 勵 教 師 與 學 生 持 續 進 步 (Fortner-Wood, Armistead, Marchand, & Morris, 2013)。
隨著網際網路與電腦科技的快速發展，上網已成為另一個時尚風潮，根據 財團法人台灣網路資訊中心 (Taiwan Network Information Center, TWNIC)(2010) 的調查得知，臺灣地區 12 歲以下之民眾約有 155 萬人曾使用過網路，12 歲以上 之民眾有 1,467 萬人曾使用過網路；0-100 歲之民眾總計有 1,622 萬人曾使用過 網路。由於上網人口的急速成長，資訊安全事件也日益增加，使得資訊安全問 題日漸受到重視，「資訊安全」成為每個公民應該具備的基本素養 (Anttila, Savola, Kajava, Lindfors, & Röning, 2007)；Inomata 等人 (2012) 並指出，資訊安 全素養是影響學校或組織推展資訊安全最重要的因素。在醫療產業更是如此， 國內近六成醫療機構已陸續規劃及建置護理資訊系統，並將護理資訊充分應用 於行政、教學、研究及臨床上(陳秀枝，2009)，例如：放射影像系統、實驗診斷 系統、診間醫令系統等，醫療人員資訊安全素養培育之重要性不言而喻。而素 養的養成應該要從教育體系來著手(林宜隆、呂明達，2007)。然而，多數資訊安 全課程就像是一般課室教學一樣，不論是講述式或是以簡報或多媒體數位教材 融入教學，大多缺乏即時回饋的機會，且教師因課程進度的壓力，而無法即時 與學生進行互動與討論，難以刺激學生思考，使得學生因缺乏學習意願，導致 學 習 成 效 不 佳 (Bowden, Rowlands, Buckwell, & Abbott, 2012; Pagano &
教室回饋系統對護專學生資訊安全素養、學習動機的影響
Paucar-Caceres, 2013; Terzis, Moridis, & Economides, 2012)；林玉雯、黃台珠、劉 嘉茹(2010)曾以某醫專共 253 位學生測試，顯示學生在課堂上學習時，專注力持 續的表現仍有待加強。因此，導入一個可以進行形成性評量，增進師生間互動 機會，加強學生專注力，以及提升學習成效的系統是重要且必要的。從諸多獻 可知，有愈來愈多的教學嘗試導入 CRS (Efstathiou & Bailey, 2012; Gray, Owens, Liang, & Steer, 2012)，運用其即時評量的優勢，期能改變學生學習態度、提昇學 生學習動機及學習成效，而諸多研究結果也指出其成效卓著，唯國內研究多以 小學生為對象，學科領域也多以數學為主，在大專課程方面則較少著墨，特別 是資訊科技理論相關課程，因此本研究在五專資訊安全單元中導入 CRS，讓學 生在課堂上能獲得立即性的回饋，並提供更多 CRS 的實證結果。本研究主要目 的如下： 1. 探討 CRS 融入教學對學生資訊安全素養學習成效的影響。 2. 探討 CRS 融入教學對學生資訊安全素養學習動機的影響。
貳、文獻探討
一、資訊安全素養
「素養」 (literacy) 一詞原來指的是語文說、讀、寫的能力，也可以解釋為 理解以及和外界做有意義溝通所需要的能力。一般而言，人類的理解以及和外 界做有意義溝通所需要的能力，隨著時代的變遷而有所不同。在早期西方工業 國家，一般民眾受教育的機會不多，若指一個人有「素養」，是指此人具有識 字的能力，所以早期的素養教育就是教導民眾具有識字的能力 (Winzenried,從文獻可知，「資訊安全素養」一詞在國內首見於楊境恩 (2004)在其碩士 研究論文「國內警察人員資訊安全素養對資訊犯罪偵查能力影響之研究」中， 他認為「資訊安全素養」應指個人具備操作資訊處理與傳播的工具及系統，包 括電腦、媒體系統與網路的基本能力，以及體認資訊安全價值與力量，瞭解資 訊安全本質、管理特性的能力。Anttila 等人 (2007)指出，基本的資訊素養應包 含，應用資訊溝通的能力、遵守相關資安規則的能力、以及自我保護的能力； 林宜隆和呂明達(2007)亦有類似的看法，認為對「資訊安全素養」應為個人對於 資訊與通訊之安全操作與觀念要有所瞭解，且具備操作資訊與通訊工具與系統 時維持一定「安全」程度的基本能力，並能將資訊與通訊安全認知應用於日常 生活中，所以「資訊安全素養」主要訴求應為「符合安全的應用資訊之能力」 與「符合安全的應用通訊之能力」。楊境恩(2004)在其論文中並歸納資訊安全素 養內涵應包括「資訊安全知識」、「資訊安全操作技能」、「資訊安全的應用、 限制及影響」、「資訊安全倫理」等四個層面，其區別整理如表 1 所示，此四 個層面的內容即是本研究教材及成效測驗之依循。 表 1 「資訊安全素養」內涵層面整理一覽表 層面 內容 資訊安全知識 包含一些資訊安全定義、名稱、功用和一些常用資訊安全 術語等。 資訊安全操作技能 包含一些實際資訊安全操作的能力，如資料的存取與管 理、密碼及權限使用等。 資訊安全的應用、限制 及影響 能利用資訊安全解決電腦防護問題，並瞭解資訊安全的限 制與對電腦安全的影響。 資訊安全倫理 使用電腦時，能遵守資訊安全法律與及倫理道德，不利用 電腦做違背法律及社會道德規範的事情。
二、學習動機與學習成效
動機在學習的過程中扮演著很重要的角色。教育心理學家張春興、林清山 (1996)認為，學習動機是指引起學生進行學習活動，維持學習活動，並導使該學 習活動趨向教師所設定的目標的內在心理歷程。Lau 和 Lam (2012) 更進一步教室回饋系統對護專學生資訊安全素養、學習動機的影響 說明，學生要進行有意義的學習，動機是必要因素；他們並強調，動機和學習 是相輔相成的關係，動機可以增強行為的方式促進學習，而所學的知識反過來 又可以增強學習動機。就學習的效果而言，動機扮演著很重要的角色，要提升 學生的學習動機，有兩個條件：(1)對學習動機的構成要素和能夠提供正向回饋 的策略有所瞭解；(2)瞭解使用何種策略、使用的份量以及如何與課程設計相結 合 (Keller, 1987)；文獻指出，教室回饋系統 (CRS) 正是一種可以提供正向回 饋，且能與課程設計相結合的一種工具及策略 (Gier & Kreiner, 2009; Johnson & Lillis, 2010)。
透過 CRS，每一位學生必須針對螢幕上所呈現的問題進行回答，因此促使 學生必須主動參與，並將其心力專注於課程內容 (Gier & Kreiner, 2009; Johnson & Lillis, 2010; Kay & Knaack, 2009；蔡小玲，2008)；而且 CRS 還能提供視覺 化的立即回饋，讓學生馬上可以得知自己及同儕的學習狀況，透過競爭提高學 生的學習動機 (Hall, Collier, Thomas, & Hilgers, 2005；蔡小玲，2008；謝美璇， 2009)。蔡小玲、林原宏、梁錫卿(2007)指出，相較於傳統教學模式，使用 CRS 教學時，國小六年級學童有較快的答題速度，較高的學習興趣；Elliot(2003) 在 二技微觀經濟學原理課程中使用 CRS 時發現，使用電子投票系統可以激起學生 學 習 的 興趣 、 提 升學 生 的 專注 層 次 、並 鼓 勵 學生 主 動 學習 ； Zurmehly 和 Leadingham (2008) 也有同樣的看法，強調 CRS 可以讓學生主動參與學習，並 能有更高的專注力。Han 和 Finkelstein (2013) 針對曾使用 CRS 的 74 位教師 及 5459 位大學生進行使用態度調查，結果發現， CRS 確實能增進學習者的 參與度。 相關文獻顯示，動機的研究已從早期較注重學業的成就，轉移以社會認知 理論為主，強調動機表現的穩定性 (Pintrich & Schunk, 2002)。其原因是：1.社 會認知為理論的動機模式擁有多重面向，包括自我效能、內在動機、自我歸因
三、教室回饋系統 (CRS) 在形成性評量上的運用
CRS 是透過電子載具（如 PDA 、手機或遙控器），提供即時資訊回饋給 老師及學生的一種教學應用系統。此系統有很多名稱，例如教室回饋系統 (Classroom Response System, CRS) (Fies & Marshall, 2008)、即時反饋系統 (Interactive Response System, IRS) (網奕資訊，2008)、教室通訊系統 (Classroom Communication System, CCS) (Kay & Knaack, 2009)、電子投票系統 (Electronic Voting System, EVS) (Kennedy & Cutts, 2005) 及 Clickers(Lantz, 2010) 等 （引 自林凱胤，楊宜真，2012）。CRS 包含硬體和軟體兩部份，硬體為一組遙控器 和一個接收器，它必須搭配教室中既有的班級電腦與單槍投影。軟體則可提供 教師編製試題，並透過 PowerPoint 在投影布幕或電子白板上顯示試題，引導學 生按下手持式遙控器的按鈕選擇答案，系統可同時蒐集所有學生的答案，並以 視覺化圖表或同時展示所有答案的方式呈現作答結果。教師可進一步運用作答 結果，引導學生進行答案理由之說明與深入討論，藉此促進課堂學生的互動與 溝通（網奕資訊，2008）。 CRS 即時回饋的機制有下列優勢，可以提供老師：(1)作為教學決策之參 考、(2)提升課堂教學品質、(3)協助教室管理、(4)掌握學生的學習成效；也可以 幫助學生：(1)增加同儕間的互動、(2)促進反思、(3)促使學生主動參與，並提昇 學生專注力、(4)提昇學習動機、(5)促進學習成效（林凱胤、楊宜真，2012）。 相關實證研究諸如，潘新燕 (2004) 將「按按按」互動系統融入國小視覺藝術教 學與評量、陳寶山 (2008) 以預習導讀、同儕評量與 IRS 結合運用在大學“學校 行政”課堂中，從學生期末上網填寫「教師教學意見表」的統計結果，顯示該教 學方案獲得學生高度的肯定；陳家慧、譚寧君 (2008) 將 CRS 融入國小二年級 數學課程，研究結果顯示，學生能專注參與，其學習成就及對數學自信心也明 顯提升。陳昭維 (2009)以個人回饋系統融入國小高年級學生英語字彙教學，發 現學生字彙能力有顯提升；何文育、陳信水、林榮生、蕭世榮、洪曉音 (2011) 將 CRS 運用於社區健康促進衛教課程，結果發現居民對 CRS 的接受度頗 高，由衛教課程存留記憶結果分析顯示，使用 CRS 的存留記憶比較長。 Abdallah(2008) 則將 PRS(Personal Response System) 融入護理專業課程，71 位 學生表示他們對課程更為投入，學習成效也更為顯著；Meedzan 和 Fisher(2009) 則在護理身體評估課程 (health assessment course) 中導入 iClicker ，有 29 位
教室回饋系統對護專學生資訊安全素養、學習動機的影響 大二學生參與，學生們對課程有相當高的滿意度，表示使用 iClicker 可以讓他 們記得更牢，而授課教師也表示願意繼續使用 iClicker。 綜合上述可知， CRS 在教育上的應用相關廣泛，涵蓋心理學、數學、生 物、經濟學、統計學等學科領域 (Lantz, 2010)，唯其在學科領域方面，無論國 內或國外研究多以科學相關課程為研究範圍，諸如心理學、物理、數學等，未 見資訊科技理論相關課程；研究對象部份，國外的研究大多以大學生為對象， 而國內則以國小學生為主；而在研究主題方面，雖有提及 CRS 可以增進學生 參與及互動，卻少見針對學習動機做比較詳盡的探討。
參、研究方法
一、研究設計
本研究採準實驗研究法，分為實驗組與對照組，進行為期五週的實驗教學， 實驗組以 CRS 融入課程之中，實施步驟請參照研究流程；對照組實施傳統的 資訊融入教學模式，亦即在電腦教室上課，上課方式為老師以 PowerPoint 講解 加上口頭提問為主。兩個班級的授課教師、教學內容、所提問之問題、作業、 考試等均一致，並運用非同步網路教學平台進行討論、測驗及繳交作業等，二 組授課方式比較如表 2。 表 2 融入 CRS 教學與傳統 PowerPoint 教學比較表 融入 CRS 教學 傳統 PowerPoint 教學 教學媒體融入 CRS 教學 傳統 PowerPoint 教學 教學策略 即時回饋 V V 學習記錄 V 隨堂測驗 V V 提問 V V 隨堂測驗結果即時統計分析 V
二、研究樣本
研究對象的選取主要是立意取向，以修習計算機概論的五年制護專一年級 學生為研究樣本，實驗組共 51 人、對照組也是 51 人，研究對象在國中時，75% 上過 3 個學期的電腦課，87%每學期平均每週上 1 小時，76%平均每週使用電腦 的時間超過 2 小時電腦，而這些學生在國中小階段皆未接觸過 CRS。另外，二 組學生在進行編班時，皆已依入學成績平均分配至各班。三、研究流程
本研究主要是在電腦課程中進行，每週共有二堂課，研究設計與教學流程 採用由 Smaldino, Russell, Heinich 和 Molenda(2005) 發展出來的 ASSURE 教 學計畫模式(如圖 1)。此模式重點是提供一套明確的程序性指引，讓老師按步驟 設計實際運用於課堂上的教學媒體，模式包含六個要素：教室回饋系統對護專學生資訊安全素養、學習動機的影響
圖 1 ASSURE 教學設計模式
1.A-學習者分析 (Analyze learners)：
要有效應用教學媒體和科技，必須先瞭解學習者的特性，說明如下： (1) 一般特性，如年齡、性別、文化背景或社經地位等，本研究對象的一般特性 請參照研究方法中的研究樣本。 (2) 特定的起點能力：本研究先以問卷瞭解研究對象使用 CRS 的經驗，瞭解學 習者的起點行為。 2. S-撰寫目標 (State objectives)： 陳家慧、譚寧君(2008)建議，教師在使用 CRS 前應評估教學目標，熟稔整 個課程發展脈絡，學生的學習發展及掌握教學重點，以避免流於無用的遊戲工 分析學習者 1 陳述教學目標 2 選擇媒體與教材 3 使用媒體與教材 4 要求學習者參與 5 評鑑與修正 6
性的回饋，本研究選擇在教室內能即時互動的 CRS 系統；而在教材方面，則 是資訊安全素養，包括「資訊安全知識」、「資訊應用與影響」、「資訊論理」、 「資訊安全操作技能」等構面，詳如本研究方法中的研究工具說明。
4. U-使用媒體和教材 (Utilize media and materials)：
為了要讓教師及學生能在 CRS 教學環境中獲得最大的學習效果，本研究 安排媒體使用流程如表 3。 表 3 使用 CRS 融入資訊安全素養之流程 流程 內容 研究實施前之準備 1.佈置教學環境，設定軟硬體設備 2.設計隨堂測驗小題目 第一週 1.說明在課堂中使用 CRS 的動機與目的 2.教育訓練，對象包含授課教師和學生 3.實施學習動機量表前測 第二～四週 1.開始實施 CRS 融入教學 2.課後晤談 第五週 1.實施資訊安全素養測驗 2.實施學習動機量表後測 3.對 CRS 的意見調查問卷。 (1) 研究實施前之準備：進行教學環境的佈置，設定相關的軟硬體設備(詳如研 究工具)，並建立相關資料，諸如帳號等，在 CRS 部份，每位學生均配置一 個遙控器；而隨堂測驗小題目則依循教室回饋系統問題設計原則進行設計 (Beatty, Gerace, & Dufresne, 2005)，諸如問題不能太長，讓學生可以在 30 秒 到 1 分鐘內閱讀並答題等。 (2) 第一週：說明在課堂中使用 CRS 的動機與目的，並進行教育訓練，研究者 並發給每位同學一個遙控器，嘗試使用 CRS ，大約用一節課即可完成；在 第二節課則實施學習動機量表。 (3) 第二～四週：開始實施 CRS 融入教學，實施方式如表 4，在教學進行的同 時，並配合課後晤談。
教室回饋系統對護專學生資訊安全素養、學習動機的影響 表 4 CRS 融入資訊安全素養課程之方式 方式 說明 主要目的 課程開始前 引起動機 在課堂開始的時候，運用 CRS 請全班學生回答 3~5 個問題，問題內容為本次 上課的重點，或前次授課 內容 1. 瞭解學生的預習狀態 2. 評估前次學習成效 3. 引起學生學習動機 4. 鼓勵學生思考與討論 教學活動 進行中 在教學活動進行中，每隔 一段時間即以 CRS 拋出 一 個 問 題 讓 全 班 學 生 回 答。 1. 隨時掌握學生是否瞭解講解內 容，並藉以瞭解教學進度。 2. 提高學習的參與度 3. 幫助學生專注於學習 教學活動後 在下課前，以 CRS 拋出 一、二個問題讓全班學生 回答。 1. 教師能掌握學生學習情形，以作 為調整課程內容之依據。 2. 學生能瞭解自己對課程內容吸收 的程度，以及其他同學學習的情 形 (4) 第五週：本週主要實施資訊安全素養測驗、學習動機量表後測，以及對 CRS 融入教學的意見調查問卷，以搜集足夠資料來回答本研究的待答問題。 5. R-要求學習者參與 (Request learner performance)：
為鼓勵同學們參與，授課教師與同學們達成協議，把每一次使用 CRS 的 成績均列入該門課的平時成績。
6. E-評鑑(修正) (Evaluation revise)：
(一)資訊安全素養教材大綱 由於我國五年制專科「計算機概論」課程中並沒有一個章節專門討論資訊 安全，僅在資訊素養與倫理中提及安全的使用網路資源，無法滿足本計劃課程 需求，故本研究中資訊安全素養課程架構主要參考及修改楊境恩(2004)所歸納之 資訊安全素養內涵，包括「資訊安全知識」、「資訊安全操作技能」、「資訊 安全的應用、限制及影響」、「資訊安全倫理」等四個層面，以為專一學生資 訊安全之教材。 (二)資訊安全素養測驗 在「資訊安全素養」測驗部分，原則上是參考楊境恩(2004)的「國內警察人 員資訊安全素養對資訊犯罪偵查能力影響之研究」調查問卷、計算機概論教科 書及相關研究文獻，據以發展設計測驗題目，共有 21 題，分為四個構面包括「資 訊安全知識」6 題：含資訊安全定義、名稱、功用和常用術語等，例：「我了解 設定好的電腦密碼，毎季至少應更換乙次」、「資訊安全應用與影響」5 題：內 容主要為資訊安全的限制其及對電腦安全的影響，例：「我了解不可以將密碼 寫在電腦設備上，或告訴無關人員，以確保資料及系統安全」、「資訊倫理」5 題：主要包括使用電腦時應遵守之資訊安全法律與及倫理道德，例：「我了解 不可任意安裝或使用非法軟體」、「資訊安全操作技能」5 題：內容是有關資料 存取、密碼及權限等，例：「使用外來磁片或隨身碟時，我知道如何執行掃毒 與解毒」。在專家效度方面，則邀請二位畢業自資訊相關研究所的資訊教師針 對預試問卷內容各題項逐一檢視後，進行缺失修改與校正。另將編製好之量表 進行預試，以提高問卷的可行性，施測對象為某護專 50 名一年級學生，信度檢 驗採內部一致性 Cronbach α 檢測，得到的內部一致性 Cronbach α 值為 .83。 Nunally 和 Bernstein (1978) 認為 Cronbach's α 信度係數介於 .70 至 .98 間，都 可算是高信度值。因此本研究之資訊安全素養素養測驗題目具有頗高的一致性。 (三)學習動機量表
學習動機量表是在實驗教學前及實驗教學結束後各施測一次。本量表主要 改編自 Tuan, Chin, 和 Shieh (2005) 所編製的問卷，並以某護專 50 名一年級學 生進行預試，信度檢驗採內部一致性 Cronbach α 檢測，得到的內部一致性 Cronbach α 值為 .90，各向度的 α 值介於 .75 至 .89。問卷共有 6 個構面，分 為自我效能(self efficacy，SE)：學生學習電腦相關知識時，有信心獲得好成績以
教室回饋系統對護專學生資訊安全素養、學習動機的影響
及有信心面對未來學習任務的挑戰(共 7 題)，例如，不論資訊安全內容簡單或困 難，我都有把握能學會；主動學習策略 (Active Learning Strategy, ALS)：學生學 習電腦時，會主動採用一些學習策略，將新知識與以往的經驗或知識加以連結， 建構新的知識(共 8 題)，例如，我在學習新知識時，會企圖理解它；電腦學習價 值(Computer science Learning Value, CLV)：學生在學習電腦的過程中，能夠體 會電腦的價值，如對電腦知識的運用的重要性等(共 5 題)，例如，我認為資訊安 全很重要，因為在日常生活中可用到；表現目標 (Performance Goal, PG)：學生 學習電腦的主要目的，不僅是為了能比同儕有好的外在表現或能吸引教師的注 意力，而是內心的自我滿足為主(共 4 題)，例如，我參與教學活動不是要老師重 視我；成就目標 (Achievement Goal, AG)：學生在科學活動當中，藉由對於學習 任務的挑戰來滿足自己的成就感(共 5 題)，例如，在上課時，我覺得最有成就感 的時候是，當我考得很好時；學習環境誘因 (Learning Environment Stimulation, LES)：學生在學習電腦的過程中，對於教師所營造課室氣氛的感受(共 6 題)， 例如，我願意參與教學活動，因為老師教學有變化。
五、資料搜集與分析
在量的方面主要以 SPSS18.0 針對資訊安全素測驗及學習動機量表前後測 得分結果進行次數統計、獨立樣本 t 考驗、 effect size(ES) 檢定， Cohen(1988) 指出，ES 所得的值若是小於 .2 表示實際的顯著性為低 (small)，介於 .2 ~ .5 表 示實際顯著，而 .5 ~ .8 之間表示實際顯著性為中至高等 (medium to large)，高 於 .8 則表示具有相當大的實際顯著差異。而在質的方面，則主要藉由持續地資 料蒐集比對，提高對研究現象的瞭解，文章中代碼部分，引證資料的編碼撰寫 型式為(sa)，s：表示學生、a：表示受試者編號，例如： (s12) 表示編號 12 的
一、資訊安全素養學習成效
CRS 融入教學對學生資訊素養學習成效的影響，是將實驗組與對照組學生 在自編的「資訊素養成就測驗」的成績進行比較，在實施五週的實驗之後，二 組成績 t 考驗結果如表 5，檢定結果顯示使用 CRS 的實驗組與沒有使用 CRS 的對照組在資訊安全素養的得分上沒有顯著差異(t = 1.74，p> .05)，此結果與 Patterson, Kilpatrick 和 Woebkenberg (2010) 的研究發現相似，實驗組學生的平 均成績雖高於對照組，但並沒有顯著差異。雖然二班資訊安全素養成績並未達 到統計上的顯著差異水準；但本研究續針對各分量表進行 t 考驗，結果發現實 驗 組 與 對 照 組 的 成 績 在 資 訊 安 全 知 識 及 資 訊 倫 理 二 個 構 面 達 到 顯 著 差 異 (t=2.23, p< .05; t=0.90, p< .05)。而資訊應用與影響及資訊安全操作技能二個構 面，二組成績則未達到統計上的顯著差異水準。在課後晤談中，有學生表示： 這樣上課方式，比較能夠專心聽老師講解，讓我記得更牢 (s15) 可以讓每個學生都能回答答案，不會漏掉任何一個人，而且老師也會知道 大家對題目是懂還是不懂，然後再加強說明 (s02) 表 5 資訊安全素養及各分項評量成績 t 考驗和 ES 摘要表 項目 實驗組( N=51 ) 對照組( N=51 ) t 值 p 值 Effect size M SD M SD 資訊安全知識 88.21 7.12 80.45 9.63 2.23 .01* 1.09 資訊應用與影響 89.58 6.34 82.55 8.76 1.42 .12 1.11 資訊倫理 90.82 4.73 81.58 8.89 0.90 .02* 1.95 資訊安全操作技能 87.56 6.75 83.24 10.35 0.52 .56 0.64 總分 89.04 5.35 81.96 7.96 1.74 .09 1.23 註： *p< .05
教室回饋系統對護專學生資訊安全素養、學習動機的影響
二、CRS 融入教學對受試者動機各向度表現之影響
在此部份，本研究從「實驗組與對照組比較」及「實驗組在學習動機各向 度的表現」兩方面來論述分析的結果。實驗組與對照組的前測資料進行 t 考驗 後可以發現(如表 6)，實驗組 (104.79/7.49) 與對照組 (104.68/7.13) 的前測結果 在統計上沒有達到顯著差異，亦即在研究初期，二組學生在動機各向度及整體 表現有著相同的學習動機。但是，經過 CRS 融入教學後，從後測成績統計結 果 ( 如 表 7) 實 驗 組 學 生 (122.96/18.72) 其 整 體 學 習 動 機 表 現 優 於 對 照 組 (105.64/10.09)。實驗組的學生在「自我效能 (SE) 」、「主動學習策略 (ALS) 」 以及「學習環境誘因 (LES)」三個向度更達到統計上的顯著水準 ( p < .05)，其 他如「電腦學習價值 (CLV) 」、「表現目標 (PG) 」、「成就目標 (AG) 」向 度則未達到顯著性差異。此研究發現也呼應 Fortner-Wood 等人 (2013) 的研究 結果，實驗組的學生在學習動機方面有所轉變，在面對新的評量方式時是抱持 著好奇、有趣的心態，除了提昇自我效能外，也培養了主動學習的能力。 表 6 動機問卷實驗組與對照組 前測 t 考驗 動機問卷 向度 實驗組( N=51) 對照組( N =51 ) t 值 p 值 M SD M SD 自我效能(SE) 20.29 5.01 20.36 5.17 0.09 .73 主動學習策略(ALS) 26.19 4.39 26.23 4.23 -0.35 .90 電腦學習價值(CLV) 15.16 3.58 15.15 3.29 0.15 .87 表現目標(PG) 9.75 2.92 9.32 3.01 0.28 .51 成就目標(AG) 14.82 3.31 14.93 3.19 -0.89 .36表 7 動機問卷實驗組與對照組 後測 t 考驗與 ES 摘要表 動機問卷 向度 實驗組( N =51 ) 對照組( N =51 ) t 值 p 值 Effect size M SD M SD 自我效能(SE) 25.45 5.11 20.92 3.78 1.67 .015* 0.89 主動學習策略 (ALS) 31.23 5.59 26.46 4.02 1.34 .023* 0.85 電腦學習價值 (CLV) 18.34 3.92 15.45 3.87 1.65 0.12 0.74 表現目標(PG) 11.43 2.75 9.57 3.22 0.89 0.46 0.68 成就目標(AG) 16.27 3.62 14.31 4.01 1.21 0.25 0.54 學習環境誘因 (LES) 23.68 6.15 18.23 3.46 0.98 0.041* 0.89 問卷總得分 122.96 18.72 105.64 10.09 1.21 0.09 0.93 *p＜ .05，**p＜ .01 表 8 實驗組學習動機量表各向度前、後測的相依樣本 t 考驗與 ES 摘要表 前測 後測 t 值 p 值 Effect size M SD M SD 自我效能(SE) 20.29 5.01 25.45 5.11 1.07* 0.008 1.03 主動學習策略(ALS) 26.19 4.39 31.23 5.59 1.95* 0.016 1.15 電腦學習價值(CLV) 15.16 3.58 18.34 3.92 1.29 0.814 0.89 表現目標(PG) 9.75 2.92 11.43 2.75 0.12 0.825 0.58 成就目標(AG) 14.82 3.31 16.27 3.62 1.45 0.36 0.44 學習環境誘因(LES) 18.58 4.25 23.68 6.15 2.17** 0.006 1.20 *p＜ .05，**p＜ .01 在實驗組在學習動機各向度表現方面，本研究以相依樣本 t 檢定進行考驗， 由表 8 中的數據顯示，整體來看，學生在學習動機各向度後測數據均較前測有 所增長，自我效能 (25.45 > 20.29)、主動學習策略 (31.23 > 26.19)、電腦學習價
