高中新課綱生活科技操作技能與統合能力素養量表之發展

技術及職業教育學報 第八卷第一期 2018 年 9 月 頁 1～24 10.6235/TVE.201809_8(2).0001

高中新課綱生活科技操作技能與

統合能力素養量表之發展

王雪娥1

摘要

本研究旨主要發展符合新課綱高中生活科技操作技能與統合能力素養量表， 並應用在「藍田蛙鳴科技 Maker 探究與實作-3D 列印」主題課程評量學生學習表 現。研究者依照「十二年國民基本教育課程綱要-科技領域課程手冊」自編 41 題 項素養量表初稿，先邀請 4 位專家學者進行審查；篩選出 34 題項製成試行問卷， 進行調查樣本，對於操作技能與統合能力素養量表進行探索性項目分析與信效 度的考驗；最後以 24 題項編製成正式素養量表。結果顯示：有效樣本 60 位學 生進行 2 變項進行分析，並以 Smart PLS3.0 檢驗，系統計算 24 題預試題目各因 素負荷量皆大於.7、平均萃取變異數介於.607~.812 之間、可信度 Cronbach’sα 係 數介於.747~.801 之間、各題之組合信度介於.854~.896 之間，綜合以上結果，編 製的量表具有可接受之信、效度。 關鍵字：新課綱、創客、主題課程、操作技能與統合能力素養量表 1_{王雪娥：國立高雄師範大學工業科技教育學系博士研究生}

Journal of Technological and Vocational Education September, 2018, Vol.8 No.2, pp. 1~24

10.6235/TVE.201809_8(2).0001

The Development of Operation Skills and Integration

Ability Literacy Scale on Life Science and Technology

in New Curriculum Guidelines for

Senior High School Students

Hsueh-O Wang1

Abstract

The purpose of this study was to develop a operation skills and Integration Ability new literacy scale on Senior High School Life Science and Technology Thematic Courses in New Curriculum Guidelines (OSIALS), which was used to evaluate students’ performances of “LanTian Croaking-- Exploration and Implementation of Technology Maker-3D Print Thematic Courses.” Two experts were invited to review 41 items of OSIALS according to the curriculum guidelines of the guide book of Senior High School Life Science and Technology Curriculum in 12-year compulsory education. 34 items were selected and compiled into a tentative questionnaire. The validity and reliability of this scale were also tested through exploratory item analysis. Finally, 24 items were fianalized into a formal questionnaire of OSIALS.The results revealed that 24 items were extracted from 34 items with 2 variables analysis through Smart Partial Least Square3.0(PLS) with Outer(factor) loading > .7, Average number of Variation Extraction (AVE) 0.607~0.812 ,Cronbach’s α .747~.801, and Composite Reliability (CR) .854~.896 , The results indicated that the theoretical model fit the observed data. And composite reliability and extracted variance analysis also reported well internal structure of the literacy scale. In conclusion, the reliability and validity of OSIALS were found considerably satisfactory.

Keywords : New Curriculum Guidelinew, Maker, Thematic Courses , Operation Skills and Integration Ability Literacy Scale

1_{Hsueh-O Wang (Corresponding Author): Doctoral Student, Department of Industrial Technology} Education, National Kaohsiung Normal University

E-maill: swangser@ms2.cshs.kh.edu.tw

壹、 緒論

一、研究背景與動機

教育部（2014）「十二年國民基本教育領域課程綱要科技領域 （草案）」 指出新課綱科技領域的設立，將科技與工程之內涵納入科技領域之課程規劃， 藉以強化學生的動手實作及跨學科，如科學、科技、工程、數學（Science, Technology, Engineering, and Mathematics, STEM）等知識整合運用的能力。生活 科技課程的基本理念是以「做、用、想」為主，亦即，培養學生動手「做」的 能力，使「用」科技產品的能力，以及設計與批判科技「想」的能力。課程主 要在培養學生的科技素養，透過運用科技工具、材料、資源，進而培養學生動 手實作，以及設計與創造科技工具及資訊系統的知能，同時也涵育創造思考、 批判思考、問題解決、邏輯與運算思維等高層次思考的能力。高級中等學校教 育階段生活科技教育則著重在「工程設計」，強調藉由工程設計的專題製作活 動，提供學生跨學科知識整合的學習，並藉此發展其在科技與工程領域的設計、 創新、批判思考等高層次思考能力。 教育部（2015）106 年 06 月公告「十二年國民基本教育領域課程綱要科技 領域課程手冊（初稿）」說明新課綱生活科技的學習表現是依據生活科技課程 理念訂定，主要目標在於教導學生如何從生活中的需求中去設計與製作有用及 適用的物品，並在設計與製作的過程中，學習如何從嘗試錯誤以至系統性思考。 具體而言，新課綱生活科技課程所要培養的核心素養，藉由學習表現的轉化， 聚焦於「知識（科技知識）、情意（科技態度）、技能（操作技能）與能力 （統合能力）」等四大面向，如圖 1 所示。 Berry R., et al（2010）研究指出著重於製造的使用技術在工程教室中，讓學 生設計並更容易地嘗試物理對象;探討設計的方式基於數字製造的原則可以成功 增加教師對工程，數學和相關領域的參與競爭力，可能會產生一個積極影響學 生，提高他們的表現和參與工程和數學。Michael Eisenberg（2013）研究指出 3D 列印在教育領域的各種前瞻性研究努力下，已經積極進入製造課程中。「藍 田蛙鳴科技 Maker 探究與實作-3D 列印」主題課程是高雄市中山高中申請科技部 高瞻計畫第三期程課程研究（MOST105-2514-S-958-001）子計畫一，課程內容 包含（一）創客理念具體融入課程中，培養學生探索實作能力。（二）結合新 興科技-3D 列印教學，發展本校特色課程。（三）引導學生融入藝術美學設計 燈具產品，培養美感素養；課程架構，如圖 2 所示。綜觀上述研究者為了多元 評量學習者對 3D 列印主題課程的學習表現，因此，編製發展適合新課綱高中生

活科技學習表現其中二項「操作技能」與「統合能力」素養量表，是為本研究 動機之一。 圖 1 生活科技的核心素養與學習表現的連結與實作-3D 列印課程架構 圖 2 藍田蛙鳴科技 Maker 探究 資料來源:國家教育研究院 二、 研究目的 基於前述的研究背景與動機，本研究的期能達成下列三項目的： （一）課綱高中生活科技學習表現其中的「操作技能」與「統合能力」素養 量表工具，作為主題課程多元評量方式之一。 （二）素養量表衡量題項評量情況，能幫助教師更瞭解學生學習是否符合新 課綱素養學習表現。 （三）素養量表衡量題項評量情況，做為未來課程設計調整的重要依據參 考。

三、名詞釋義 （一） 學習表現 本研究依據教育部（2014）「十二年國民基本教育領域課程綱要科技領域 （草案）」說明生活科技的學習表現分為：「科技知識」、「科技態度」、 「操作技能」以及「統合能力」等四個類別。1.科技知識：包含本質演進、科 技概念、科技程序、影響評估等項目。著重在培養學生了解科技的本質演進、 科技的概念知識（如科技原理、工具使用知識、材料處理知識等）、科技的程 序知識（如問題解決程序、工程設計程序等）、及能進行科技的影響評估（如 科技與社會的互動、科技與環境的互動）等。2.科技態度：包含興趣、態度、 習慣及職涯試探等項目。著重在培養學生學習科技的興趣、使用科技的正確態 度、養成動手實作的習慣、及進行職業試探等。3.操作技能：包含操作、使用 及維護等項目。著重在培養學生具備操作機具的能力、使用科技產品的能力、 以及維護科技產品的能力。4.統合能力：包含設計、實作、整合、創意、溝通 等項目。著重在培養學生具備整合科際知識以實踐設計與製作的能力，並能在 過程中進行有效的溝通與合作，以利於創意之發揮。 本研究「3D 列印」主題課程強調學生的動手實作及跨學科知識整合運用的 能力，動手實作就是一種真體實踐行動的練習，對於學生學習來說其具有「操 作技能」及「統合能力」具有重要意義，也是創新培養學生思考與探究能力建 構中非常重要的一環。因此，選擇「操作技能」及「統合能力」等二項學習重 點做為研究的變項；操作技能的項目:操作、使用、維護等三項學習表現及統合 能力的項目：設計、實作、整合、創意、溝通等五項學習表現，共有八項學習 表現列為探討範圍的構面。 （二）「操作技能」及「統合能力」學習表現定義 本研究依據教育部（2014）「十二年國民基本教育領域課程綱要科技領域 （草案）」,將「操作技能」及「統合能力」學習表現定義摘要整理，如表 1 所 示。做為編製素養量表題項的內涵方向。

表 1 生活科技「操作技能」與「統合能力」學習表現定義摘要 變項 構面 定義 （學習表現內涵） 操作技能 1.操作 課程內容著重在培養學生具備操作機具的能力。 2.使用 課程內容著重在培養學生具備使用科技產品的能力。 3.維護 課程內容著重在培養學生具備維護科技產品的能力。 統合能力 1.設計 課程內容著重在培養學生具備整合科技知識以實踐設計的_能力。 2.實作 課程內容著重在培養學生具備整合科技知識以實踐製作的_能力。 3.整合 課程內容著重在培養學生具備整合科技知識的能力。 4.創意 課程內容在實踐設計與製作的過程中能發揮創意 5.溝通 課程內容在實踐設計與製作的過程中進行有效的溝通與合_作 資料來源：本研究整理

貳、文獻探討

一、文獻回顧與評述 為讓「藍田蛙鳴科技 Maker 探究與實作-3D 列印」主題課程研究計畫，其學 習表現「操作技能」與「統合能力」素養量表能順利發展，因此針對十二年國 教課綱-「科技」領域、創客教育、素養評量及偏最小平方法 （Smart Partial Least Square,PLS）之相關理論與實踐實務的文獻進行探討，茲說明如后。 （一）十二年國教課綱-「科技」領域 教育部（2015）公告「十二年國民基本教育領域課程綱要（國民中小學、 普通型高中） 研修工作手冊」第七頁的「十二年國民基本教育領域/科目課程綱 要研修系譜圖 」中「科技領域」 - 國中 7-9 年級: 每週 2 節。包含科技（資訊科 技、生活科技）；普通型高中 10-12 年級: 1.生活科技（2） 2.資訊科技（2） ， 【科技必修 4 學分】選修可達 8 學分。十二年國民基本教育之核心素養，強調 培養以人為本的「終身學習者」，分為三大面向：「自主行動」、「溝通互 動」、「社會參與」。國家教育研究院（2014）報告指出三大面向再細分為九 大項目：「身心素質與自我精進」、「系統思考與解決問題」、「規劃執行與 創新應變」、「符號運用與溝通表達」、「科技資訊與媒體素養」、「藝術涵 養與美感素養」、「道德實踐與公民意識」、「人際關係與團隊合作」、「多 元文化與國際理解」。生活科技課程的基本理念是以「做、用、想」為主，亦

即，培養學生動手「做」的能力，使「用」科技產品的能力，以及設計與批判 科技「想」的能力；課程提供學生學習一般科技的知識、工具及技能，來培養 學生的設計製作能力。藉此，強化學生的動手實作及跨學科知識整合運用的能 力，乃是此次十二年國教課程綱要所欲強調的重點。 （二）創客教育 創客 （Maker）教育（亦有稱之為「自造者教育」）強調讓學生「動手 做」，可以培養學生創新、批判、解決問題、合作溝通的二十一世紀關鍵能力。 創客運動（The Maker Movement）正開始在國內適度被重視與推展。劉明洲 （2016）研究指出創客教育的內涵與應用實例例如 3D 創意設計與列印主題，讓 學習者有動手做的實際體驗，對於創客教育的實踐都會有幫助，透過簡單的操 作讓學生養成思考與解決問題的習慣。創客教育具體落實應包括 1.學生能發揮 主動性，2.以落實學生的點子為主要目標，3.學生能能清楚解釋作品的來龍去脈， 以及 4.學生能展現 解決問題的能力和自信。 朱耀明（2017） 研究指出臺灣教育界經常聽到「創客」或「自造者」這兩 個語詞，其實都是 Maker 不同的翻譯，但背後有著些許不同的概念。「創客」 在字面上突顯了「創」，講求改變科技社會所需的創造力，也強調創意、創造、 創業所帶來的三創經濟效益，在意義上偏重業界結合的創業。「自造者」，在 語詞上則有親手製造、「自我」實踐的精神，具有獨立個體的傾向，比較偏向 「人」的習慣態度養成。面對科技環境的改變，即將於 108 年實施的十二年課 綱，強調的是老師要引導學生自主學習，從生活情境中觀察與察覺問題，培養 問題解決能力與終身學習的態度。要達成這樣的核心素養目標，自造教育的學 習模式就是一個具體實踐的好策略。本研究應用「科技 Maker 探索實作課程發 展研究計畫-3D 列印」主題課程就是以「科技」領域新課綱 7 年級至 12 年級六 年一貫之為內涵發展特色課程並加以推廣，向下紮根連結社區國中端共同攜手 研發中等教育適性「主題式研究」教材，以培養學生的自信心和與能面對問題 以及思考解題的態度養成。 （三） 素養評量 教育部（2015）十二年國民基本教育科技領域高級中等學校教育階段則著 重在「工程設計」，強調藉由工程設計的專題製作活動，提供學生跨學科知識 整合的學習，並藉此發展其在科技與工程領域的設計、創新、批判思考等高層 次思考能力，不強調傳統科技領域的劃分與純知識性的介紹。何星瑩（2016） 研究指出十二年國教課綱強調的核心素養能力，相較於 99 課程綱要的「能力指 標」，是屬於更為統整的概念，強調知、行、態度三者並重，表現在各領域綱

要之中，以學生為學習主題，同時依據知識面的「學習內容」，以及情意與能 力面的「學習表現」發展課程，並且鼓勵多元評量。張雅富（2016）研究指出 十二年國教之核心素養四面向「認知」、「情意」、「技能」與「能力」作為 評量基礎，運用科技教育適合的評量方式，分別是檔案評量、實作評量與評分 量表，結合前述之核心素養為課程目標基礎所發展的活動評量。王佳琪（2017） 研究指出教學現場的教師須具備足夠的專業及評量素養。首先，教師需瞭解學 生需要學習到什麼樣的知識、態度、技能（認知），參考新課程綱要訂定合宜 的教學目標，進而針對學生的認知程度，採用適當且多元評量的方式，包含各 式各樣具有真實性的活動（觀察），依據本身的專業知識及實務經驗，詮釋及 評價學生的表現（詮釋），讓學生能對所學的東西作綜合與反省思考、批評而 具創意的思考，並有機會應用在問題解決和作決定的情境當中，進而培養能適 應這個世代所需具備之跨領域能力，成為終身學習者。汪殿杰等（2014）究指 出動手做容易將抽象知識應用於實際生活事物，體會到滿足感；操作機具、工 具或實驗研究得到真實感；完成作品獲具體成果帶來成就感；活動過程中，同 學互動參與得到歸屬感。教學活動透過「實作」、「使用」、「思考」的歷程， 統整知識與技能，尋求策略以解決生活與科技的問題，更重要的是透過「實 作」，經驗與習慣的養成未來面對科技問題時，能主動面對問題且能發揮創造 思考能力，解決問題。

（四）偏最小平方法 （Partial Least Square,PLS）

Chin &Newsted （1999） 研究指出 Partial Least Squares （PLS）是一種結構 方程模式（Structural Equation Modeling,SEM）分析技術，以最小平方法的假設 前提，由一系列的獨立迴歸來最小化線性結構關係及外部衡關係的剩餘變項矩 陣（residual variance matrix）。Henseler, Ringle & Sinkowics（2009）研究指出使 用 PLS 做為研究方法的優點包括：1.PLS 相對於結構方程式（SEM）對樣本需 求較少。2.PLS 無需分析資料符合常態分配。3.PLS 可以處理多構面的複雜結構 模型。4.PLS 可以同時處理反映型指標及形成型指標構面。5.PLS 適合於理論的 發展而不是理論的測試，此外，PLS 可以同時檢驗測量模型及結構模型，能克 服多變假所的共線性問題。本研究因樣本數只有 65 個所以採用 Ringle et al （2005）發展的 SmartPLS 作為分析工具，進行項目分析之目的在確認題目品質 和進行題目篩選，以及檢驗構面信度與效度,更能萃取出題目品質良好且符合當 初命題的架構。

參、研究流程與步驟

一、

研究設計 本研究目的在發展新課綱高中生活科技學習表現其中的「操作技能」與 「統合能力」素養量表工具，作為主題課程多元評量方式之一。依據研究動機 與目的，並綜合前一章之文獻探討與分析，擬定本研究之研究步驟：（一）發 展量表衡量項目，（二）專家學者審查與修訂，（三）研究樣本施測，（四） 統計分析，（五）項目分析與信、效度的考驗，如圖 3 所示。 圖 3 素養量表發展步驟 二、研究方法 （一）編製量表初稿 本研究所編製之「高中新課綱生活科技操作技能與統合能力素養量表」， 主要乃參考國家教育研究院（2014）十二年國民基本教育課程綱要總綱主要目 標培養核心素養的高中生活科技核心素養具體內涵內涵，研究者融入創客教育 精神的「藍田蛙鳴科技 Maker 探究與實作-3D 列印」主題課程元素，自行設計衡 量題項（詳表 2）。 依據核心素養 A1 身心素質與自我精進、A2 系統思考與解決問題、A3 規劃 執行與創新應變，舉列說明如下：

表 2 「藍田蛙鳴科技 Maker 探究與實作-3D 列印」題項 高中生活科技 核心素養具體內涵 融入創客教育精神的 3D 列印主題課程 元素自行設計衡量題項初稿 學習表現 構面 A1 身心素質與自我 精進：具備應用科技 知能有效規劃個人生 涯發展，以達成自我 精進及肯定自我價值 的能力與態度。 1.我可以運用其他領域的知識結合至 3D 列印的學習 統合能力 整合 2.我會運用不同的建模軟體創作作品 操作技能 操作 3.我懂得如何維護 3D 列印設備，使它正常運作 操作技能 維護 4.我會將實作 3D 列印作品的心得記錄下來 統合能力 實作 5.我會分析 3D 列印產品的優勢及劣勢 統合能力 整合 6.我會加入相關社群交流作品的創意發想特色。 統合能力 創意 A2 系統思考與解決 問題：具備系統思考 與分析探索的能力， 並能運用科技工具與 策略有效處理並解決 人生各種問題。 1.我能分析建模方式對 3D 列印成品輸出的影響 統合能力 實作 2.我能夠很有條理地完成建模及其作品。 統合能力 實作 3.我能在建模失敗時，自己分解設計並修正。 操作技能 操作 4.我會向老師、同學提出保養 3D 印機的疑問 操作技能 維護 A3 規劃執行與創新 應變：具備統整科技 資源進行規劃、執 行、評鑑及反省的能 力，並能以科技創新 的態度與作為，因應 新的情境與問題。 1.我會設計一項具有優勢的 3D 列印產品 統合能力 設計 2.我能夠把想像的物件使用 3D 列印製作出來 統合能力 實作 3.我能夠對 3D 列印作品進行 SWOT 分析 統合能力 整合 4.我能夠使用不同的方法去完成建模 操作技能 操作 5.我能夠設計出獨創的作品 統合能力 設計 註：1.依照科課綱總綱主要目標培養核心素養發想排列。2.B1 符號運用與溝通表達、B2 科技資 訊與媒體素養、B3 藝術涵養與美感素養、C1 道德實踐 與公民意識、C2人際關係與團 隊合作、C3 多元文化與國際理解等核心素養自行設計衡量題項初稿限於篇幅未呈現。 自行設計衡量題項再轉化成「科技領域-生活科技」的學習表現「操作技能」 與「統合能力」二項變項及八項構面，歸納出衡量項目操作技能 15 題、統合能 力 26 題，總計 41 題，初稿發展的歷程。如圖 4 所示。

理 解 科 技 與 資 訊 的 原 理 及 發 展 趨 勢 ， 具 備 科 技 、 資 訊 、 媒 體 的 整 合 運 用 能 力 ， 並 能 分 析 、 思 辨 、 批 判 人 與 科 技 、 社 會 、 環 境 等 之 關 係 。 主 題 課 程 素 養 衡 量 題 項 融入 圖 4 高中新課綱生活科技操作技能與統合能力素養量表初稿發展的歷程 資料來源：本研究整理 A 自主行動 A2 系統 思考 與 解決 問題 A3 規劃 執行 與 創新 應變 B1 符號 運用 與 溝通 表達 B2 科技 資訊 與 媒體 素養 C2 人際 關係 與 團隊 合作 科 技 領 域 核 心 素 養 項 目 高 中 生 活 科 技 核 心 素 養 具 體 內 涵 具 備 應 用 科 技 知 能 有 效 規 劃 個 人 生 涯 發 展 ， 以 達 成 自 我 精 進 及 肯 定 自 我 價 值 的 能 力 與 態 度 。 具 備 系 統 思 考 與 分 析 探 索 的 能 力 ， 並 能 運 用 科 技 工 具 與 策 略 有 效 處 理 並 解 決 人 生 各 種 問 題 。 具 備 統 整 科 技 資 源 進 行 規 劃 、 執 行 、 評 鑑 及 反 省 的 能 力 ， 並 能 以 科 技 創 新 的 態 度 與 作 為 ， 因 應 新 的 情 境 與 問 題 。 具 備 精 確 掌 握 各 類 科 技 符 號 與 運 算 思 維 表 達 的 能 力 ， 能 有 效 進 行 思 想 與 經 驗 的 表 達 ， 與 他 人 溝 通 並 解 決 問 題 。 具 備 欣 賞 科 技 創 作 之 美 感 ， 以 啟 發 科 技 藝 術 的 創 作 、 傳 播 與 分 享 。 具 備 利 用 科 技 分 析 與 探 討 人 文 、 科 技 、 生 態 、 與 生 命 倫 理 議 題 之 能 力 ， 並 能 主 動 參 與 相 關 活 動 。 發 展 適 切 的 人 際 互 動 關 係 ， 並 展 現 包 容 異 己 、 溝 通 協 調 及 團 隊 合 作 的 精 神 與 行 動 。 具 備 利 用 科 技 主 動 關 注 全 球 及 本 土 科 技 或 其 他 重 大 議 題 ， 並 參 與 論 述 該 議 題 之 能 力 。 學 習 表 現 操作技能(s)、統合能力(c) 新課綱高中生活科技核心素養(知識、能力、態度) B 溝通互動 C 社會參與 A1 身心 素質 與 自我 精進 B3 藝術 涵養 與 美感 素養 C1 道德 實踐 與 公民 意識 C3 多元 文化 與 國際 理解 c1-1、c1-2、c1-3、c1-4、c1-5、c2-1 c2-2、c2-3、c2-4、c2-5、c3-1、c3-2 c3-3、c3-4、c3-5、c3-6、c4-1、c4-2 c4-3、c4-4、c4-5、c5-1、c5-2、c5-3 c5-4、c5-5 統合能力 26 題 轉化 高中新課綱生活科技操作技能與統合能力素養量表初稿 s1-1、s1-2、s1-3、s1-4、s1-5 s2-1、s2-2、s2-3、s2-4、s2-5 s3-1、s3-2s3-3、s3-4、s3-5 操作技能 15 題 拆解 拆解 在「操作技能(s)」之變項上， 共有三個構面，分別為「操作 (s1)」、「使用(s2)」、「維 護(s3)」 「統合能力(c)」之變項上，共有五個 構面，分別為「設計(c1)」、「實作 (c2)」、「整合(c3)」、「創(c4)」 「溝通(c5)」。 「藍田蛙鳴科技 Maker 探究與實作-3D 列印」主題課程 創 客 教 育 精 神

（二）專家效度 量表初稿為了確定量表的性度與效度，作者邀請 4 位高中科技的專家學者 擔任專家效度審查委員，並針對研究者所發展的各題項的進行適當正確性、題 意清晰度、以及內容適切性等加以評估，各題項只要有任一專家學者判定不適 合即刪除，依據專家效度最後修正，其中包含科操作技能 12 題、統合能力 22 題，總計 34 題衡量項目編製成「高中新課綱生活科技操作技能與統合能力素養 量表」。 （三） 量表預試與分析 本研究將前述經專家效度確認後的衡量項目採用李克特式（Likert-type）五 點量表，由依序代表「非常符合」5 分、「大部分符合」4 分、「普通」3 分、 「大部分不符合」2 分、「非常不符合」1 分，得分愈高表示學生對「藍田蛙鳴 科技 Maker 探究與實作-3D 列印」主題課程學習素養表現較好，反之則表示學習 素養表現較差，加上填答說明及基本資料後編製成「高中新課綱生活科技操作 技能與統合能力素養量表（OSIALS）」試行問卷。 三、研究對象 施測以 Smart PLS 統計的目的在確定題目的品質、估計信效度，並於以高 雄市中山高中三年級已經學習完整一學期「藍田蛙鳴科技 Maker 探究與實作-3D 列印」主題課程 65 學生為樣本進行施測，施測時間 107 年 1 月間。 四、研究限制 本研究限制可透過以下三點進行說明: （一）本研究限於時間僅完成正式問卷編製，而未納入正式問卷再 調查施 測。 （二）由於本研究只針對高中「藍田蛙鳴科技 Maker 探究與實作-3D 列印」 主課程進行調查，未能將現有研究結果推論至其它生活科技主題課 程，為目前研究不足之處。 （三）本研究正式問卷的衡量侷限在高中教育階段。 五、研究資料分析法 由於本研究模式中為探索性構面且樣本數為 65 個較少，因此本研究採用 Ringle et al. （2005）發展的 SmartPLS 作為分析工具相較於其他 SEM 的分析方 法更適用於本研究。SmartPLS 的分析與估計步驟針對測量模型進行信度與效度 的分析及路徑係數說明如下：

（一）項目分析 使用 Smart PLS 進行項目分析之目的在確認題目品質和進行題目篩選。研究 者分別以描述統計、同質性檢驗法方法進行項目分析。題目保留的參考標準為 該題項的 Outer（factor） loading:因素負荷量 > .7 。 （二）信度與效度分析 測量模 式 內 部一 致性 （係數 ）估 計量 表的 信度 以 Cronbach’s α > .7； Composite Reliability（CR） > .7；平均變異數萃取量（AVE） > .5 之項目為測 量模式之收斂效度與各項信度標準及每個潛在變項之 AVE 值大於其他變項間之 相關係數，則表示各潛在變項具有區別效度。

肆、研究結果

本研究選取高雄市中山高中三年級已經學習完整一學期「藍田蛙鳴科技 Maker 探究與實作-3D 列印」主題課程 65 位學生為樣本，進行調查預試，共回 收問卷 65 份，刪除 3 份因漏填而成為無效問卷外，再扣除 2 份問卷回答均為極 端值的問卷，有效問卷率為 92.3%。此外，以 60 有效樣本進行「高中新課綱生 活科技操作技能與統合能力素養量表」的兩項變項、八項構面探索性研究分析， 受測者基本資料中，受測者男性的比例較高，佔 56.7%，女性佔 43.3%。 一、項目分析 問卷回收後，為了驗證問項項目分析的可靠性，針對各構面的問項進行篩 選出最有效之因素結構。在操作技能（s）、統合能力（c）變項上各構面問項 的因素負荷量，如表 3 所示。其中計有 10 題項因素負荷量（Outer loading）小 於 .7，全部刪除，其餘 24 題項因素負荷量大於 .7 題項皆於保留。 表 3 操作技能（s）、統合能力（c）變項上各構面問項的因素負荷量 變項上 構面 預試 問卷 題號 試行問卷題項與編碼 試行問 卷因素 負荷量 驗證 題項 是否 保留 正式 問卷 題號 正式問 卷因素 負荷量 操作技 能（s） 之操作 （s1） 1 s-1.我能在建模失敗時，自己分解設計並 修正。 .833 o 1 .868 2 s-2.我能夠使用不同的方法去完成3D建模。 .817 o 2 .870 3 s-3.我會運用不同的建模軟體創作3D作 品。 .769 o 3 .766 （續下頁）

變項上 構面 預試 問卷 題號 試行問卷題項與編碼 試行問 卷因素 負荷量 驗證 題項 是否 保留 正式 問卷 題號 正式問 卷因素 負荷量 4 s-4.我只願意合法的3D列印軟體。 .519 x 操作技 能（s） 之使用 （s2） 5 s-5.我能使用軟、硬體完成3D列印。 .784 o 4 .838 6 s-6.我會使用各種資源，找尋不同文化的 特色參考。 .698 x 7 s-7.我能吸收新興科技的知識應用於課堂 上。 .805 o 5 .865 8 s-8.我會分析他人作品的優點並使用於未來 的創作中。 .803 o 6 .824 操作技 能（s） 之維護 （s3） 9 s-9.我能維護3D列印設備，使它正常運作。 .585 x 10 s-10.我能夠知道3D印表機顯示錯誤的訊 息，試圖排除以正常運作。 .803 o 7 .824 11 s-11.我會思辨媒體所傳達3D建模的正確 性。 .863 o 8 .877 12 s-12.我使用3D列印時會考慮如何節省材 料。 .724 o 9 .734 統合能 力（c） 之設計 （c1） 1 c-1.我能設計一項符合機能的3D列印產品。 .802 o 1 .897 2 c-2.我能夠設計出獨創的3D列印作品。 .805 o 2 .890 3 c-3.我可以使用3D列印技術做出具美感的作 品。 .684 x 4 c-4.我會在設計作品時注意是否有違反社會 風俗。 .607 x 5 c-5.我會在設計作品時注意是否會侵害特定 族群疑慮的作品。 .653 x 統合能 力（c） 之實作 （c2） 6 c-6.我能分析建模設計對3D列印成品輸出的 影響。 .750 o 3 .787 7 c-7 我能夠把想像的物件使用3D列印製作出 來。 .761 o 4 .812 8 c-8.我會上臺發表我的作品實作的過程。 .770 o 5 .730 9 c-9.我會將實作3D列印作品的心得記錄下 來,以自我精進。 .666 x 10 c-10.我能夠很有條理地完成建模及其作 品。 .777 o 6 .787 統合能 力（c） 之整合 （c3） 11 c-11我能運用其他領域的知識結合至3D列 印的學習。 .832 o 7 .831 12 c-12.我能夠對3D列印作品進行SWOT分 析。 .676 x （續下頁）

變項上 構面 預試 問卷 題號 試行問卷題項與編碼 試行問 卷因素 負荷量 驗證 題項 是否 保留 正式 問卷 題號 正式問 卷因素 負荷量 13 c-13.我會利用網路資源觀摩不同的設計來 豐富自己的作品。 .737 o 8 .813 14 c-14.我可以從一件作品看出它的設計風格 與製作美感。 .793 o 9 .831 統合能 力（c） 之創意 （c4） 15 c-15.我會在設計作品時，注入社會相關主 題。 .536 x 16 c-16.我能夠藉由我的作品為我的生活增添 樂趣。 .898 o 10 .897 17 c-17.我能夠將生活中的靈感加入到我的作 品裡。 .824 o 11 .905 統合能 力（c） 之溝通 （c5） 18 c-18.我能和同學互相討論解決爭議。 .711 o 12 .747 19 c-19.我會主動找與不同的同學合作製作3D 作品。 .802 o 13 .828 20 c-20.我能夠出面協助溝通、整合同組不同 的意見。 .812 o 14 .841 21 c-21.我能夠和同學討論3D列印的上課內 容。 .791 o 15 .749 22 c-22.分組活動時，我可以和組員友善溝 通，表達自己的意見。 .683 x 註：x 刪除；o 保留 二、信度與效度分析

本 研 究 以 收 斂 效 度 （ Convergence Validity ） 、 組 成 信 度 （ Composite Reliability, CR）和區別效度（Discriminate Validity）來檢驗個構面是否具有信度 與效度。利用收斂來衡量問項衡量單一構面的符合程度，平均萃取變異數 （average variance extracted, AVE）介於 .607~.812（AVE） 之間，亦符合 Fornell and Larcker（1981）所建議 .5 之水準。可信度 Cronbach’sα 係數介於 .747~.801 之間，顯示結果均超過 .70 可接受之水準（Hair,Anderson,Tatham,&Black,1992）。 內部一致性又經驗證性之因素分析結果顯示，各題之組合信度（composite reliability,CR）介於 .854~.896 之間，均高於門檻值的 .7 （Chin,1998）；各構面 之收斂效度與組成信度分析，如表 4 所示。代表本研究各構面具有內部一致性。 而因此，本測量模式之收斂效度與各項信度皆獲得證實均符合標準。各構面之 區別效度（Discriminate Validity） PLS 交叉負荷量，如表 5 及表 6 所示。Fornell 與 Larcker（1981）表示，若每個潛在變項之 AVE 值大於其他變項間之相關係

數，則表示各潛在變項具有區別效度。故本研究利用 AVE 值來衡量各個構面之 區別效度，如表 7 及表 8 所示。顯示各構面之 AVE 值的確均大於其他構面間之 相關係數，故推論本研究具有良好的區別效度。 表4 各構面之收斂效度與組成信度分析 構 面 問 項 平均變異數 萃取量 （AVE） 信度 Cronbach’s α 組成信度 Composite Reliability （CR） 各構面的 是否具有 收斂效度 操作（s1） 3 .699 .783 .874 是 使用（s2） 3 .710 .796 .880 是 維護（s3） 3 .663 .747 .854 是 設計（c1） 2 .798 .747 .888 是 實作（c2） 4 .607 .786 .861 是 整合（c3） 3 .681 .766 .865 是 創意（c4） 2 .812 .768 .896 是 溝通（c5） 4 .628 .801 .871 是 資料來源：本研究整理 表 5 s 構面之區別效度（Discriminate Validity） PLS 交叉負荷量 問項 操作（s1） 使用（s2） 維護（s3） Factor loadings> low cross-loading s_1 .868 .639 .512 是 s_2 .870 .656 .379 是 s_3 .766 .539 .474 是 s_5 .708 .838 .579 是 s_7 .586 .865 .499 是 s_8 .547 .824 .478 是 s_10 .532 .561 .824 是 s_11 .495 .565 .877 是 s_12 .250 .345 .734 是 資料來源：本研究整理

表 6 c 構面之區別效度（Discriminate Validity） PLS 交叉負荷量 問項 設計 （c1） 實作 （c2） 整合 （c3） 創意 （c4） 溝通 （c5） Factor loadings> low cross-loading c_1 .897 .682 .683 .486 .559 是 c_2 .890 .578 .488 .561 .683 是 c_6 .508 .786 .467 .479 .476 是 c_7 .672 .812 .557 .551 .610 是 c_8 .351 .730 .362 .281 .421 是 c_10 .616 .787 .559 .384 .552 是 c_11 .674 .669 .831 .362 .500 是 c_13 .457 .441 .813 .536 .305 是 c_14 .476 .438 .831 .512 .550 是 c_16 .488 .566 .390 .897 .586 是 c_17 .565 .438 .618 .905 .566 是 c_18 .568 .503 .429 .564 .747 是 c_19 .511 .592 .490 .450 .828 是 c_20 .636 .512 .530 .539 .841 是 c_21 .475 .515 .291 .473 .749 是 資料來源：本研究整理 表7 利用AVE值來衡量s構面之區別效度 構面 平均變異數萃 取量（AVE） 使用 （s2） 操作 （s1） 維護 （s3） 是否具有 區別效度 使用 （s2） .710 .842 是 操作 （s1） .699 .733 .836 是 維護 （s3） .663 .619 .544 .814 是 註：對角線內數值為平均變異數萃取量 （AVE）均方根 資料來源：本研究整理 表8

利用AVE值來衡量c構面之區別效度 構面 平均變異 萃取量 （AVE） 創意 （c4） 實作 （c2） 整合 （c3） 溝通 （c5） 設計 （c1） 是否具有 區別效度 創意 （c4） .812 .901 是 實作 （c2） .607 .556 .779 是 整合 （c3） .681 .562 .634 .825 是 溝通 （c5） .628 .639 .669 .556 .792 是 設計 （c1） .798 .585 .706 .657 .694 .893 是 註：對角線內數值為平均變異數萃取量 （AVE）均方根 資料來源：本研究整理

伍、結論

一、研究結果 研究者自行設計發展出兩項變項、八項構面題目「高中新課綱生活科技操 作技能與統合能力素養量表」正式問卷題目共有 24 題，量表發展各階段衡量題 項之發展變化情況合計題數，如表 6 所示。 表 6 各階段衡量題項之發展變化情況合計題數 變項 構面 作者原設 計題目數 原設計問卷 各構面題數 試行問卷 題目數 試行問卷各 構面題數 正式問卷題 目數 正式問卷各構 面題數 操作技能 操作 5 15 4 12 3 9 使用 5 4 3 維護 5 4 3 統合能力 設計 5 26 5 22 2 15 實作 5 5 4 整合 6 4 3 創意 5 3 2 溝通 5 5 4 問卷發展各階段 合計題數 41 34 24

綜 合 以 上 結 果 ， 研 究 者 編 製 的 量 表 平 均 萃 取 變 異 數 （ average variance extracted, AVE ）介 於 .607~.812（ AVE ） 之 間 ；可信 度 Cronbach’sα 係數 介 於.747~.801 之間；內部一致性又經驗證性之因素分析結果顯示，各題之組合信 度（composite reliability, CR）介於.854~.896 之間，且每個潛在變項之 AVE 值大 於其他變項間之相關係數，表示「高中新課綱生活科技操作技能與統合能力素 養量表 （OSIALS）」正式問卷量表具有可接受之信、效度，正式問卷量表。 相關衡量題項亦可協助高中生活科技教師做為課程設計調整的依據參考。 二、未來研究方向 未來的研究方向可透過以下三點進行說明： （一）未來在進行學習表現評量時，可以增加研究樣本200 份以上，以其他 SEM 進行證性項目分析與信、效度的考驗，以使此量表研究模型更加周 延。 （二）未來將針對其它生活科技更換主題課程名稱再調查，以瞭解各題項體驗 構面在不同主題課程的影響效果之差異，具有更廣泛的可用性。 （三）未來研究可參用此正式問卷編製模式，發展國中生活科技學習表現的素 養量表，具有不同學習教育別的延伸性。

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附錄一 高中新課綱生活科技操作技能與統合能力素養量表（正式問卷） 親愛的同學，您好： 這份問卷調查的目的，主要是想了解「藍田蛙鳴科技Maker 探究與實作-3D 列印」主題課程融入新課綱高中生活科技素養成效。這並不是考試也沒有 正確的答案，請仔細閱讀題目後，就自己的想法選出最適合的答案，結果並 不會影響學業成績，請放心作答。 敬祝 學業進步 健康快樂 國立高雄師範大學工業科技教育學系 王雪娥博士生敬啟 中華民國107 年 1 月 【基本資料】：請依個人或學校狀況，在□中打Ｖ 1.性別：(1)□男性 (2)□女性 第一部份 「操作技能」量表 【填答說明】本量表每題後面均列有 5 個選項，依序代表「非常符合」5 分、 「大部分符合」4 分、「普通」3 分、「大部分不符合」2 分、「非常不符合」1 分。 請依您的實際感受與知覺情形，在適當的選項上打「○」。 非 常 符 合 大 部 分 符 合 普 通 大 部 分 不 符 合 非 常 不 符 合 1.我能在建模失敗時，自己分解設計並修正。 5 4 3 2 1 2.我能夠使用不同的方法去完成3D建模。 5 4 3 2 1 3.我會運用不同的建模軟體創作3D作品。 5 4 3 2 1 4.我能使用軟、硬體完成3D列印。 5 4 3 2 1 5.我能吸收新興科技的知識應用於課堂上。 5 4 3 2 1 6.我會分析他人作品的優點並使用於未來的創作中。 5 4 3 2 1 7.我能夠知道3D印表機顯示錯誤的訊息，試圖排除以正常 運作。 5 4 3 2 1 8.我會思辨媒體所傳達3D建模的正確性。 5 4 3 2 1 9.我使用3D列印時會考慮如何節省材料。 5 4 3 2 1

第二部份「統合能力」量表 【填答說明】本量表每題後面均列有 5 個選項，依序代表「非常符合」5 分、 「大部分符合」4 分、「普通」3 分、「大部分不符合」2 分、「非常不符合」1 分。請依您的實際感受與知覺情形，在適當的選項上打「○」。 本問卷結束，感謝您的填答。請您再檢查一遍，看是否有遺漏的題目，如果有 的話，請您補填答完成。再次謝謝您的協助！ 非 常 符 合 大 部 分 符 合 普 通 大 部 分 不 符 合 非 常 不 符 合 1.我能設計一項符合機能的3D列印產品。 5 4 3 2 1 2.我能夠設計出獨創的3D列印作品。 5 4 3 2 1 3.我能分析建模設計對3D列印成品輸出的影響。 5 4 3 2 1 4.我能夠把想像的物件使用3D列印製作出來。 5 4 3 2 1 5.我會上台發表我的作品實作的過程。 5 4 3 2 1 6.我能夠很有條理地完成建模及其作品。 5 4 3 2 1 7.我能運用其他領域的知識結合至3D列印的學習。 5 4 3 2 1 8.我會利用網路資源觀摩不同的設計來豐富自己的作品。 5 4 3 2 1 9.我可以從一件作品看出它的設計風格與製作美感。 5 4 3 2 1 10.我能夠藉由我的作品為我的生活增添樂趣。 5 4 3 2 1 11.我能夠將生活中的靈感加入到我的作品裡。 5 4 3 2 1 12.我能和同學互相討論解決爭議。 5 4 3 2 1 13.我會主動找與不同的同學合作製作3D作品。 5 4 3 2 1 14.我能夠出面協助溝通、整合同組不同的意見。 5 4 3 2 1 15.我能夠和同學討論3D列印的上課內容。 5 4 3 2 1