國立臺中教育大學教育資訊與測驗統計研究所
碩士論文
指導教授：郭伯臣 博士
一對一人機互動國小中年級學童
合作問題解決能力電腦化評量
研究生：王孟茹 撰
中
華
民
國
一
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七
月
謝辭
時光荏苒，歲月如梭，猶記得兩年前選擇臺中教育大學教育資訊與測驗統計 研究所就讀彷彿如昨，隨著論文的撰寫完成，這兩年的進修旅程即將抵達終點。 回想披星戴月的學習歷程，身體雖然疲憊，但在求知欲驅使之下，下班後仍打起 精神踏入求真樓，冀望進修生涯獲得豐富知識，所有的辛苦都是值得的! 過程中要表達謝意的人太多，首先要感謝教育資訊與測驗統計研究所老師們 認真的教學，奠定論文研究與撰寫的基礎；感謝郭伯臣教授對於論文的定名給予 不少寶貴的意見，以及在論文研究與試題編製上提供專業見解；感謝口試委員曾 建銘教授，百忙之中詳閱論文，指出不足之處，得以加緊修正，更趨完善；感謝 口試委員廖晨惠教授，以詰問的方式讓我更明瞭論文撰寫的重點方向，才能讓論 文論述之間條理分明，更具層次與說服力。老師們耐心的指正與豐富建議，讓我 的論文更臻嚴謹完整，著實感激不盡，在此致上萬分謝意。 另外要感謝白鎧誌學長，長達九個月的編製試題期間，每週二小時的會議， 總不厭其煩的釐清想法與方向，在審題、修題上給予莫大的協助，在最後一個多 月的緊鑼密鼓論文撰寫期間，也是忙中抽空指導內容，讓論文架構鮮明，感激之 情溢於言表。還有高中同學佩蓮在試題電腦繪圖上的幫忙協助，研究所同學一路 相伴支持，好搭檔瑄瑄這段日子的同甘共苦，好友同學們的精神鼓勵，這是人生 中最難以忘懷的回憶。 最後，我要謝謝我的爸媽，他們努力奉獻於教育界，為我建立良好價值觀， 從小栽培我，賜予我舒適無慮的生活，讓我在工作與學業上都無後顧之憂，在我 人生最失意之時，鼓勵我重新出發，還有老妹和寶貝霓的支持，家人永遠是我最 強而有力的後盾。我愛你們！也獻上最誠摯的謝意予曾經幫助過我的人。 王孟茹 中華民國一○四年七月摘要
團隊合作已被視為 21 世紀公民的必備基本能力。國際上已開始重視合作問 題解決(Collaborative Problem Solving, CPS)能力，其中 PISA(國際學生能力評量計 畫)於 2015 年實施合作問題解決電腦化評量，對象為 15 歲之學生。本研究為瞭解 國小中年級學生的合作問題解決能力表現情形，因此研發適合國小中年級學童的 合作問題解決電腦化評量。 本研究依據 PISA 的合作問題解決評量架構進行題目設計，為了降低真人對 話中的情緒與人格特質誤差以得到更精確的學生能力，測驗方式採用一對一人機 互動選項式對話的電腦化測驗，共設計兩個單元｢班服設計」與｢兩人三腳」。 本研究的研究結果如下: 一、本研究成功的開發適合國小中年級學童的一對一人機互動電腦化評量，試題 難度適中且具鑑別度，能有效測出合作問題解決能力。 二、以 CPS 十項合作問題解決技能的表現情形、團隊合作三大核心能力的表現情 形、四項問題合作認知行為歷程的表現情形來分析，我們可以發現中年級學 童普遍答對率都高於 0.5。 三、由分析三年級、四年級 CPS 與團隊合作三大核心能力和四項問題合作認知行 為歷程之相關結果顯示，我們可以發現其中的五種對應能力一致性是低相 關，其餘的對應能力相關都是中高相關。 四、 CPS 各評量差異性分析結果顯示 A 國小四年級的表現是優於 B 國小四年級 的表現，因此我們不排除學校的城鄉差距與文化不利等因素，會影響學童的 閱讀與理解能力，間接影響合作問題解決的能力。 關鍵詞：合作問題解決、人機互動、電腦化評量
Abstract
Teamwork has been regarded as essential basic skills of the 21st century citizens. Collaborative problem solving ability has begun to attach importance to international , which PISA (Programme for International Student Assessment) to implement the collaborative problem solving computerized assessment in 2015, the object is for 15 years of age students. This study aimed at understanding on collaborative problem solving performance situation in 3rd & 4th graders of elementary school, therefore develop suitable computerized assessment for them.
In this study, based on PISA 2015 collaborative problem solving framework design topics, in order to reduce real dialogue emotions and personality traits error to get a more accurate student ability, test method using one on one human-computer interaction options dialogue computerized test, two units were designed "classes uniform design" and "two three-legged".
The results of this study are as follows:
1. Develop suitable computerized assessment for student in 3rd & 4th graders of elementary school and can effectively measure the collaboration problem solving. 2. We can find most CPS skills common answer correct rate has more than 0.5。 3. The analysis showed most CPS skills are in high correlation.
4. Most CPS assessment analysis showed little difference A fourth-grade performance is better than B fourth- grade performance。We can not rule out the possibility of the gap between urban and rural schools and culture deprivation. And the reading understanding indirectly affect the ability of collaborative problem solving.
Keywords: Cooperative Problem Solving, Human-Computer Interaction, Cmputer-based assessment
目錄
摘要 ... Ⅰ Abstract ... Ⅱ 目錄 ... Ⅲ 表目錄 ... Ⅳ 圖目錄 ... Ⅵ 第一章 緒論 ... 1 第一節 研究背景與動機 ... 1 第二節 研究目的 ... 2 第三節 名詞解釋 ... 3 第四節 研究範圍與限制 ... 4 第二章 文獻探討 ... 5 第一節 合作問題解決的意涵與重要性及相關研究 ... 5 第二節 PISA 2015 合作問題解決能力之能力矩陣與評量架構 ... 8 第三節 電腦化評量應用於合作問題解決之相關範例與研究 ... 12 第四節 九年一貫與十二年國教課程有關團隊合作能力之分析 ... 23 第三章 研究方法 ... 25 第一節 研究架構 ... 26 第二節 研究流程 ... 27 第三節 研究對象 ... 28 第四節 研究工具 ... 28 第五節 資料處理與分析 ... 41 第四章 研究結果與討論 ... 43 第一節 國小中年級學童合作問題解決能力電腦化評量試題分析 ... 43 第二節 國小中年級學童合作問題解決能力電腦化評量能力表現情形 .. 46 第三節 國小三年級與四年級學童各項合作問題解決能力差異性分析 .. 50 第四節 國小中年級學童各項合作問題解決能力之相關分析 ... 60 第五章 研究結果 ... 65 第一節 結論 ... 65 第二節 建議 ... 67 參考文獻 ... 69 中文部分 ... 69 英文部分 ... 71表目錄
表 2-1 CPS 能力矩陣 ... 10 表 2-2 PISA｢水族箱｣範例說明 ... 13 表 2-3 PISA｢班級 LOGO｣範例說明 ... 14 表 3-1 ｢班服設計｣單元類別統整 ... 29 表 3-2 ｢班服設計｣單元任務分析 ... 30 表 3-3 ｢班服設計｣CPS 能力矩陣與題號對應表 ... 31 表 3-4 ｢班服設計｣單元任務評量內容 ... 32 表 3-5 ｢班服設計｣單元試題選項計分範例 ... 33 表 3-6 ｢兩人三腳｣單元類別統整 ... 35 表 3-7 ｢兩人三腳｣單元任務分析 ... 36 表 3-8 ｢兩人三腳｣CPS 能力矩陣與題號對應表 ... 37 表 3-9 ｢兩人三腳｣單元任務評量內容 ... 38 表 3-10 ｢兩人三腳｣單元試題選項計分範例 ... 39 表 4-1 ｢班服設計｣單元與｢兩人三腳｣單元之信度分析表 ... 43 表 4-2 ｢班服設計｣單元之 CTT 試題參數 ... 45 表 4-3 ｢兩人三腳｣單元之 CTT 試題參數 ... 46 表 4-4 國小中年級學童 CPS 之十項合作問題解決技能表現情形 ... 47 表 4-5 國小中年級學童 CPS 之團隊合作三大核心能力表現情形 ... 48 表 4-6 國小中年級學童 CPS 之四項問題解決認知行為歷程表現情形 ... 49 表 4-7 國小三、四年級學童 CPS 之十項合作問題解決技能差異比較表 .... 51 表 4-8 A 國小三、四年級與 B 國小四年級 CPS 之十項合作問題解決技能 變異數分析 ... 52 表 4-9 A 國小三、四年級與 B 國小四年級在六項合作問題解決技能事後 比較差異分析 ... 53 表 4-10 國小三、四年級學童 CPS 之團隊合作三大核心能力差異比較表 .... 55 表 4-11 A 國小三、四年級與 B 國小四年級學童 CPS 之團隊合作三大核心 能力變異數分析 ... 55 表 4-12 A 國小三、四年級與 B 國小四年級學童在團隊合作三大核心能力 事後比較差異分析 ... 56 表 4-13 國小三、四年級學童 CPS 之四項問題解決認知行為歷程能力差異 比較表 ... 57 表 4-14 A 國小三、四年級與 B 國小四年級學童 CPS 之四項問題解決認知 行為歷程能力變異數分析 ... 58 表 4-15 A 國小三、四年級與 B 國小四年級學童在三項問題解決認知行為 歷程能力事後比較差異分析 ... 59表 4-16 國小三、四年級學童在 CPS 與團隊合作三大核心能力、四項問題 解決認知行為歷程能力之相關係數 ... 61 表 4-17 國小三、四年級學童在 CPS 與團隊合作三大核心能力、四項問題 解決認知行為歷程能力之相關性顯著差異 ... 63
圖目錄
圖 2-1 PISA 合作問題解決能力 ... 9 圖 2-2 PISA｢水族箱｣範例測驗介面 ... 13 圖 2-3 PISA｢班級 LOGO｣範例測驗介面 ... 14 圖 2-4 ATC21S 範例｢微笑的小丑任務｣測驗介面 ... 15 圖 2-5 ATC21S 範例｢橄欖油任務｣測驗介面 ... 16 圖 2-6 ATC21S 範例｢小金字塔｣A 學生的測驗介面 ... 17 圖 2-7 ATC21S 範例｢小金字塔｣B 學生的測驗介面 ... 17 圖 2-8 ATC21S 範例｢熱巧克力｣A 學生的測驗介面 ... 18 圖 2-9 ATC21S 範例｢熱巧克力｣B 學生的測驗介面 ... 19 圖 2-10 CPS 範例測驗介面一 ... 20 圖 2-11 CPS 範例測驗介面二 ... 21 圖 2-12 CPS 範例測驗介面三 ... 22 圖 3-1 研究架構 ... 26 圖 3-2 研究流程 ... 27 圖 3-3 ｢線上合作問題解決評量｣平臺介面 ... 28 圖 3-4 ｢班服設計｣測驗介面範例一 ... 34 圖 3-5 ｢班服設計｣測驗介面範例二 ... 34 圖 3-6 ｢班服設計｣測驗介面範例三 ... 35 圖 3-7 ｢兩人三腳｣測驗介面範例一 ... 40 圖 3-8 ｢兩人三腳｣測驗介面範例二 ... 40 圖 3-9 ｢兩人三腳｣測驗介面範例三 ... 40第一章 緒論
為因應 21 世紀多元複雜的社會，無論是學校學習或為了未來進入職場及社 會，合作問題解決是現今社會必須具備的基本關鍵能力之一。在問題解決的歷程 中，能與團隊其他成員進行溝通、分享想法，透過合作相關技能以達到解決問題 之目的，因此合作問題解決技巧是現階段學生需具備的重要能力素養，也是未來 不可獲缺的社會生存技能。本章共分為四節，第一節說明研究背景與動機；第二 節說明研究目的；第三節為本研究重要名詞釋義；第四節為研究範圍與限制。第一節 研究背景與動機
近年來課程與教學改革越來越重視對 21 世紀所需要的能力之相關教學與評 量。這些能力包含了思辨能力、問題解決、自我管理、資訊通訊科技技巧及溝通 合作能力(Binkley at al. 2011 for a review；OECD 2011)。Assessment and Teaching of 21st Century Skills Project (ATC21S, 2013) 在與世界 60 所機構超過 250 專家學者 合作後，這項國際性研究計畫提出了現代公民需要的能力核心可歸類為四大類概 念，包含思考方法、工作方法、工作所使用的工具，以及生活技能等。整合之後 可落實為兩大技能: 合作問題解決能力(Collaborative Problem Solving; CPS)及資 訊通訊科技識能(ICT literacy)（引用教育部教師合作問題解決教學能力計畫，2014） 。在「21 世紀技能評量與教學計畫」（Assessment & Teaching of 21st CenturySkills,ATC21S）（ATC21S, 2012）中，ATC21S 具體提出了 21 世紀現代學生所需具備的 十項基本素養，包含創意、資訊、生涯、公民、問題解決、關鍵思考能力等，並 首度使用數位化評量系統與電腦實作題型來進行評量(陳柏熹，2014)。
結合以上，人與人之間的溝通與互動在資訊爆炸的科技化時代更顯重要，為 了能在世界村中競爭生存，與他人相互合作更是必備的基本能力。所以國際上各 種合作問題解決（Collaborative Problem Solving, CPS）能力的議題近來廣泛的引
起探討，教育相關研究也著重於合作溝通與問題解決的課程教學與測驗，其中 PISA(國際學生能力評量計畫)意識到合作問題解決的重要性，更將合作做為 PISA 2015 CPS 主要評核指標，將於 2015 年實施合作問題解決電腦化測驗，藉由選項 式對話的方式，讓學生與電腦系統進行對話以評量學生個人的合作問題解決能 力。 另外，臺灣教育部與教育機構也積極開發與架構一套完整的合作問題解決系 統，其中｢教育部教師合作問題解決教學能力計畫｣建置合作問題解決的教學模式 及設計相關教材，藉由題目的設計、施測、計分、評量……等一系列完整的流程， 培養學童合作問題解決能力，茁壯此能力之深耕發展。 然而，有鑑於國內外大部份有關合作解決問題評量的施測對象為國中生與國 小高年級學童，故本研究特意研發適合國小中年級學童的合作問題解決電腦化評 量，期望能掌握此年齡層學童的合作問題解決能力值，以利後續研究發展。同時 未來如果能以學生將來職場上所需要的能力為導向，設計合作問題解決的教學與 評量，將有助學生在未來職場上發揮合作問題解決能力，提升團隊工作效率及快 速達成組織目標。
第二節 研究目的
根據上述動機，本研究目的是能依據 PISA2015 合作問題解決能力的評量架 構，利用團隊合作三大核心能力(建立和維持共享的理解、採取適當的動作解決問 題、建立和維繫團隊組織)與四項問題解決認知行為歷程(探索及理解、表達及陳 述、計劃及執行、監控及反思) 形成一個 CPS 能力矩陣，交織出十二大能力素養 指標，進而開發線上合作問題解決試題。藉由電腦化評量，透過人機互動的機制， 使用電腦與介面軟體，傳達訊息與指令，完成雙向之互動。再利用電腦軟體儲存 和分析資料，解釋國小中年級學童合作問題解決能力的表現情形，進一步比較國小三年級與四年級學童合作問題解決能力表現情形的差異，以及各項合作問題解 決技能的相關性是否達到顯著差異。 另外，因為受試者樣本來自於臺中市屯區與海區的學童，不同地區同一年級 的學童合作問題解決表現是否有差異?也是值得探討的重點。因此歸結以下四點 為本研究的目的： 一、依 PISA 2015 合作問題解決評量架構，開發適合國小中年級線上合作問題解 決評量。 二、透過與電腦代理人一對一互動，瞭解國小中年級學童的合作問題解決能力。 三、比較國小三年級與四年級學童合作問題解決能力表現差異與 CPS 各項能力 指標相關性差異。 四、探究不同地區三年級與四年級學童合作問題解決能力表現差異。
第三節 名詞解釋
針對本篇論文常見的名詞，詳細說明如下：壹、 合作問題解決
合作問題解決(Collaborative Problem Solving，CPS)，主要是合作問題解決能 力則是指的是個人具備能夠有效的與兩個或兩個以上的參與者在解決的過程當 中，藉由分享能獲得解決方法所必須要有的理解及努力，並共同提出彼此的知識、 技巧及努力，以達成問題解決的能力 (OECD, 2013)。
貳、 人機互動
人機互動 (Human-Computer Interaction, HCI or CHI)，是人與機器之間，透 過某種介面，進行互動和資訊交換，完成所希望藉助硬體完成之工作。唐國豪 (2003)認為在人機互動系統中，人被稱為使用者，在操作的過程中，使用者介面 扮演著十分重要的角色，因為介面是根據使用者與硬體彼此能相互動溝動而設計
出的相關軟體，使得使用者能夠方便有效的去操作硬體。同時，人能夠對機器下 達指令或有所反應，而機器透過此介面，將當下的執行狀況與後續的系統狀況回 報給使用者，在人機之間傳達訊息以及指令，達成雙向之互動。
參、 電腦化評量
電腦化評量（Computer-Based Assessment），傳統的定義指運用電腦來實施測 驗。但廣義來說，除了可以運用電腦施測外，還可以利用電腦來計分和解釋與儲 存資料，甚至建立一系列題庫，以利日後施測。因此，只要運用到電腦協助或閱 卷，都可稱為電腦化評量或電腦化測驗（Computer-Based Tests, CBT）。第四節 研究範圍與限制
本研究的研究目的之一是探究屯區與海區國小三、四年級學童在合作問題解 決上的表現是否有顯著差異，所以挑選的受試者樣本分別為臺中市北屯區 A 國小 三年級、四年級學童與臺中市大肚區 B 國小四年級學童。其中的北屯區 A 國小 為臺中市亮點學校，學生家庭之社經背景相似，再加上學校致力推行閱讀，學生 學習成就不低，故對於研究結果不宜過度延伸推論。第二章 文獻探討
本研究的目的是能開發適合國小中年級學童的線上合作問題解決試題，進而 瞭解與比較國小三、四年級學童合作問題解決能力的差異。因此本研究針對合作 問題解決的意涵與重要性及相關研究、PISA 2015 合作問題解決評量架構、電腦 化評量應用於合作問題解決之相關研究、九年一貫與十二年國教課程有關團隊合 作能力之分析這四節進行文獻探討。第一節 合作問題解決的意涵與重要性及相關研究
此節主要探討合作問題解決的意涵，還有合作問題解決能力為何受國際重視 ?以及有關合作學習模式運用在問題解決或課程上的相關研究，分述如下：壹、 合作問題解決的意涵
歐 盟 經 濟 合 作 暨 發 展 組 織 （ Organization for Economic Co-operation and Development, OECD）在 2010 年將問題解決定義為「個人在解決方法不是立即性 的顯而易見時，能夠在問題情境中獨立解決問題」。而合作問題解決優於個人問 題解決在於能夠加入眾人的理解及努力，將多重來源的知識、觀點以及經驗進行 整合，同時有效分配勞力，並強化問題解決方案的品質。
The Assessment and Teaching of 21st-Century Skills (ATC21S)為一國際性研究 計畫，教育學生如何具備 21 世紀所需的合適技能。ATC21S 認為合作問題解決 (Collaborative Problem Solving, CPS)的歷程中，需要透過與團隊其他成員進行溝 通、分享等合作相關技能以達到解決問題的目的。簡單的來說，合作問題解決能 力指的就是個人在問題解決過程中，能與其他的夥伴合作，分享彼此的想法及資 訊，進而完成任務的能力。
貳、合作問題解決的重要性
近年來課程與教學改革越來越重視對 21 世紀所需要的能力。這些能力中以 合作溝通能力為所需要的能力核心，目的是使學生在未來職場上能夠在團隊中更 有工作效率及發揮問題解決能力。另外，ATC21S 所要評量的四個面向為(1)思維 方法：創造與創新的思維、批判性思維、問題解決與決策、學習如何學，即自我 導向學習的意向;(2)工作方式：溝通、團隊合作;(3)工作的工具：資訊素養、通訊 科技素養;(4)生活：各國的公民素養與全球化公民素養、生活與職業生涯、個人 責任與社會責任。由這四個面向的內容來看，更突顯了合作問題解決的重要，也 可作為概念化我國公民科學核心素養的架構（林福來，2011）。著名的「雁行理論」（the flying-geese model）（Robert, 1972），強調的是團隊 合作、輪流領導、激勵同伴和互相扶持等四項內涵。其中的「團隊合作」，是一 加一不只是等於二，甚至大於二的概念，組織成員若有共識且目標一致，團結合 作，會比個別努力更快達成組織任務。近年來許多研究也指出，團隊中有一個不 合作的成員將對整個團隊成功有嚴重負面的影響，反之，有一個好的領導者會是 團隊成功正面的催化劑。所以學生們如果可以展現合作問題解決能力，過程中能 有效的處理意見不合、衝突、妨礙目標或負面情緒等，不僅能建立及維持一個有 效率的團隊組織，將有效的完成一項合作任務。
參、合作問題解決的相關研究
國內關於｢合作問題解決｣的專題研究並不多，因此找出幾篇合作學習模式運 用在問題解決或課程上的相關研究如下: 李欣樺（2011）探討有無融入合作學習模式之問題解決數位遊戲學習系統對 兒童合作學習能力以及學習成就之影響。得到的結論是進行合作學習融入問題解 決之模式數位遊戲之國小五年級學生在合作學習能力與學習成就顯著優於使用無合作學習模式融入問題解決模式數位遊戲者。謝立人（2002）以行動研究的方 式，探討在國中數學課室實施結合問題解決與合作學習的教學策略，對學生學習 數學的影響如何？此研究建構問題解決與合作學習教學策略的結合模式，過程中 瞭解學生的學習狀況，促使研究者進行持續性的教學反思與改進。而研究顯示此 教學策略對可積極的提升學生的學習態度，且有助於學生思考、表達與問題解決 能力。 張雪芬（2014)在《小組合作概念構圖融入小二生活課程提升學童問題解決 能力之研究》提到其研究結果為合作式概念構圖教學在生活課程學習成就的表現 有正向且顯著的影響; 合作式概念構圖教學配合問題解決教學歷程的教學能提 升學童的問題解決能力。蔡麗娟與陳芳慶（2008）在《問題解決模式的合作學習 －以紙飛機爲例》中設計「紙飛機」擲遠活動，主要目的是要培養低年級學生透 過小組合作學習的方式，來建構屬於學童自己問題解決的能力。 吳志祥(2013)在《網路合作問題解決活動與學習歷程分析平台之建立與應用》 中開發了「網路合作問題解決活動與學習歷程分析平台 (Collab-Analyzer)」，提供 學生進行網路合作問題解決活動時使用，並全程記錄學生的學習歷程。研究結果 顯示學生進行網路合作問題解決活動的學習成就顯著高於進行網路個人問題解 決活動的學生。林子傑(2013)在《電腦模擬情境中大學生思考風格對合作問題解 決歷程影響之研究》中提及此研究先發展一個合作問題解決的編碼系統，小組成 員藉由分享資訊，測試資訊的正確性，如資訊無誤再進一步擬訂可行的策略，若 錯誤或是策略不可行時，會反覆進行測試與協商以發展出正確的策略，學生在思 考的過程中能獲得更多元的知識，也有助於問題解決。
除 了 以 上 所 述 ， 國 外 學 者 Antonenko 、 Jahanzad 與 Greenwood(2014) 在 DEEPER 架構促進合作問題解決能力的研究中提到，利用「DEEPER」流程做為 鷹架來訓練學生 CPS 能力，其所定義「DEEPER」流程為、探索、解釋、呈現、 評價、反省，研究結果顯示有經此訓練的學生，能提高問題解決的成效，也提升
問題解決能力。 Jennifer、Imelda、Christin 與 Elizabeth(2014) 提出對話式架構電腦化評量合 作問題解決任務，可以用任務中心的架構來測量和培養學生的集體創造力，對合 作解決問題進行形成性評量，通過內容分析，體現學生在團隊合作問題解決過程 的相互作用，同時利用與電腦對話的方式，在可靠有效的創造性解決問題情境中 評估合作解決問題能力。 由此可知，如能以合作問題解決為中心，設計相關課程，學童在學習成效上 上會更加顯者，同時也能順應未來多變的社會。
第二節 PISA 2015 合作問題解決能力之
能力矩陣與評量架構
根據 PISA 2015 CPS 的草稿架構(PISA 2015 DRAFT COLLABORATIVE PROBLEM SOLVING FRAMEWORK)，分別就能力矩陣、評量架構進行說明。
壹、合作問題解決的能力矩陣
根據圖 2-1，PISA 的合作問題解決能力包含了團隊合作三大核心能力與四項 問題解決認知行為歷程，其中團隊合作三大核心能力分別是建立和維持共享的理 解、採取適當的動作解決問題、建立和維繫團隊組織，與 PISA 2012 所提出問題 解決所經過的四個階段(探索及理解、表達及陳述、計劃及執行與監控及反思)形 成一個 4 × 3 的能力矩陣評量架構。根據表 2-1，三大合作核心能力與四項問題解決行為歷程共交織出 12 項合 作問題解決素養，分別是(A1)發現團隊成員的觀點及能力、(A2)伴隨著目標發現 解決問題的合作互動類型、(A3)理解解決問題的角色、(B1)建立共享的陳述和協 商問題的意義(共同點)、(B2)確認及描述所要完成的任務、(B3)敘述角色及團隊 組織（溝通協議/約定角色)、(C1)與團隊成員溝通所要執行的行動、(C2)執行計 畫、(C3)遵守約定的規則(例如促進其他團隊成員完成他們的任務)、(D1)監控及 修正共享的理解、(D2)監控行動的結果和檢核解決問題的成果、(D3)檢核、提供 回饋及適應團隊組織和角色。 矩陣中的 12 個合作問題解決技能，經由題目設計，每個試題都會與之相 對應，然後再進行電腦化測驗來評估其各項能力的能力值。
PISA合作問題解決能力
問題解決
認知行為歷程
探究
及
理解
溝通
能力
計畫
及
執行
監控
及
反思
團隊合作
三大核心能力
建立和
維繫共
享的
採取適
當的動
作解決
問題
建立及
維持團
隊組織
圖 2-1 PISA 合作問題解決能力(OECD, 2013)表 2-1 CPS 能力矩陣 三大核心能力 認知行為歷程 (1)建立和維持 共享的理解 (2)採取適當的 動作解決問題 (3)建立和維繫 團隊組織 (A)探索及理解 (A1) 發 現 團 隊 成 員的觀點及能力 (A2) 伴 隨 著 目 標 發現 解決 問 題的 合作互動類型 (A3)理解解決問 題的角色 (B)表達及陳述 (B1) 建 立 共 享 的 陳 述 和 協 商 問 題 的意義(共同點) (B2) 確 認 及 描 述 所要完成的任務 (B3)敘述角色及 團 隊 組 織 ( 溝 通 協議/約定角色 (C)計劃及執行 (C1) 與 團 隊 成 員 溝 通 所 要 執 行 的 行動 (C2) 執行計畫 (C3)遵守約定的 規 則 ( 例 如 促 進 其他團隊成員完 成他們的任務) (D 監控及反思 (D1) 監 控 及 修 正 共享的理解 (D2) 監 控 行 動 的 結果 和檢 核 解決 問題的成果 (D3)檢核、提供 回饋及適應團隊 組織和角色
資料來源：翻譯自 OECD (2013). PISA 2015 Collaborative Problem Solving
Framework. OECD Publishing.；引用國立交通大學，台灣2015 PISA國家 研究中心
貳、合作問題解決的評量架構
在 2015 年的 PISA 科學測驗中，新增了「合作問題解決能力」，此能力關心 學生在問題解決情境中，同儕間的溝通對話。現在分別就評量架構說明如下: 一、測驗結構 單元指的是在一個問題情境中，介於 5 到 20 分鐘的合作互動。每一個單元 評量的重點依據評量架構的能力素養指標設計，每一個試題都可對應到每個能力 素養指標，以考驗溝通內容和學生所採取行動的各項能力指標，抑或是所產出的 問題解決方案的正確性。二、測驗計分 兩個單元計分方法為多元計分法(0、1、2)，不同於一般選擇題計分方法， 而是以多重選擇題方式呈現，但只有一個最好的答案可以得滿分，其餘選項當中 有些可得部分分數，有些選項則是 0 分。每一試題都會對應到 12 個合作問題解 決技能的其中一個，每一個技能可以單獨被計分，之後這些技能的分數將會合併 為合作問題解決三種核心能力次級量尺。藉由設計不同題型重覆測試冋一技能， 期望能更精確掌握受測者的合作問題解決能力的評估值。 三、測驗時間 每個單元中包含 5 個任務。每個任務中約有 3 到 5 小題的對話，每單元測驗 時間約 15 到 20 分鐘，兩個單元每位學生受測的總時間為 40 分鐘。 四、測驗情境 依不同的領域內容，設計不同的領域情境，如數學、科學、閱讀、環境、社 群、政治等，情境的設計更貼近學童生活，以中年級學童的學習經驗為主，透過 自然的生活對話，引導學童完成小組的任務與專案作品。 伍、團隊組織 在電腦代理人的設計方面，時會出現合作導向與低合作導向的人格特質，藉 此測試受試者的反應與協調能力，另外在團隊角色組成方面，設計了對稱角色與 不對稱角色，所謂的對稱角色是每一個成員有一樣的角色，平等的共同參與解決 問題；不對稱角色是每一個成員有不同的角色，例如一個成員負責計分，另一個 負責操作機械。也可分為共同合作或是分工導向，讓試題型態更加豐富與多元， 方能較精準的測出能力值。
第三節 電腦化評量應用於合作問題解決之
相關範例與研究
郭伯臣(2015)指出目前國際上常見合作問題解決能力評量方式有二種，一是 以受試者與受試者合作進行問題解決，此方式的評量以澳洲墨爾本大學的 The Assessment and Teaching of 21st-Century Skills (ATC21S)計畫最為著稱。另一種方 式是以受試者與電腦代理人(agent) 合作進行問題解決，此方式為 PISA 2015 Collaborative Problem Solving Assessment 所採用。所以本研究針對 PISA、ATC21S 與有關合作問題解決能力電腦化評量的相關文獻進行探討。
壹、PISA2015 合作問題解決範例
根據 PISA 2015 CPS 的草稿架構，為了降低真人對話中的情緒與人格特質誤 差以得到更精確的能力值，測驗方式採用選項式對話人機互動的電腦化測驗。列 舉兩個 CPS 單元可當作初步的範例，且已測試過一小群學生，試題確認可以檢核 出想要測驗的技能。 由表 2-2｢水族箱｣範例說明，此單元是以一對一合作關係中對等的角色設計， 以合作導向的代理人來與受試者互動，而圖 2-3 PISA ｢水族館｣範例的介面正在 進行｢檢核及修正相互的理解｣的過程。受試者必須提出如何進行下一步的方法， 例如讓我們改變這個變數，若受試者沒有提出想法，艾比可以提示或建議自己的 想法。而測驗中會有一些情況，電腦代理人誤解結果，並且建議錯誤的解決策略， 只要受試者能修正錯誤，提出不同策略或方法，代理人是可以被說服的。倘若受 試者沒有修正結果的錯誤解讀，代理人會提供證據催促受試者接受這個方法。表 2-2 PISA｢水族箱｣範例說明 背景： 校內|校外 內容： 建立共識，雙贏協商，合作任務 CPS 任務類型： 做決定|協商|作品 團隊人數： 兩位，包含學生 單元目標時間： 5 分| 10 分|15 分| 20 分 圖 2-2 PISA｢水族箱｣範例測驗介面
資料來源:PISA 2015 Collaborative Problem Solving Framework. OECD Publishing. 另一個單元是班級 LOGO，由表 2-3｢班級 LOGO｣範例說明可知此單元是以 受試者與二位電腦代理人共同合作的設計。馬克是合作行為導向的電腦代理人， 他先開始想點子，建立共識與回應，莎拉是代表低合作導向的電腦代理人，她會 打斷其他成員，反對受試者跟馬克，對作品做出負面評論。而圖 2-3 PISA ｢班級 LOGO｣範例介面正在進行｢發現其他團隊成員的觀點及能力｣的過程。馬克告訴成
員們以前為班上設計所有的標誌。莎拉認為這無關緊要。受試者必須探究馬克所 顯現出來的新能力，馬克提供如何設計將可以達到 5 顆星等級標誌的線索。如果 受試者選擇不去探究馬克的經驗，在這個階段將不再提供線索。 表 2-3 PISA｢班級 LOGO｣範例說明 背景： 校內|校外 內容: 建立共識，雙贏協商，合作任務 CPS 任務類型: 做決定|協商|作品 團隊人數: 三位，受試者與二位電腦代理人共同合作 單元目標時間： 5 分| 10 分|15 分| 20 分 圖 2-3 PISA｢班級 LOGO｣範例測驗介面
貳、 ATC21S 合作問題解決範例
ATC21S 採取發展性學習的方法來評估和指導，把重點放在學生的準備學習 上，為學生搭起目前學習階段的鷹架，連結舊經驗與新知識，使合作問題解決技 能走向更高階段的發展，邁向越來越複雜的知識道路。 ATC21S 的測驗方式是以真人互動的方式，隨機分配學生二人為一組，以解 決一系列不明確的 CPS 任務，試驗時間約 90 分鐘，彼此使用在線同步聊天工具 為唯一的交流方式，也看不到對方的電腦介面，得靠不斷的溝通和協調來完成任 務。 在圖 2-4 ATC21S 範例｢微笑的小丑任務｣施測介面，這兩個學生需要互相分享 訊息和討論遊戲的規則，彼此共享 12 顆球，協調輪流將球分別投入小丑口中(L、 M、R)，並觀察球出現的路徑(1、2、3)，雙方討論分配球數，以及分享結果，判 斷與對方的方程式是否相同? 圖 2-4 ATC21S 範例｢微笑的小丑任務｣測驗介面 資料來源：ACT21S CPS Assessments在圖 2-5 ATC21S 範例｢橄欖油任務｣施測介面，兩位學生各有不同的資源， 需要藉由適當的分享，自呈現不同的資源工具中，一起想出可以填滿 4L 的橄欖 油的方法。 圖 2-5 ATC21S 範例｢橄欖油任務｣測驗介面 資料來源：ACT21S CPS Assessments
另外，Jennifer、Imelda、Christin、與 Elizabeth(2014)也利用了 ATC21S 的施 測平臺進行對話式電腦化評量合作問題解決任務的研究，如圖 2-6 與圖 2-7 所示， 這次 CPS 的任務是｢小金字塔｣。在此任務中，學生要利用他們解決問題的能力， 弄清楚一些金字塔的規則，進一步執行與完成三項子任務。任務一開始，兩人要 探索在金字塔底部左側的紅色方塊與出現在金字塔頂部的黑盒子的關係，必須一 起合作來解決問題（例如只有學生 A 可以鍵入數字變成了紅色框，而只有玩家 B 能看到數在黑盒子）。 再來要求兩人使用研究出來的規則來解題(例如要找到黑匣 子的數量時，紅色方框中數字是 6)。 研究結果指出，透過對話的情形，可以評估學生合作解決問題能力。成功的 CPS 二人組合是指能反思對話，且頻繁談話的團隊，過程中成員會回應與質疑， 發展出與任務有關的積極對話，同時能提升情感和凝聚力，有利於蒐集資料，進 而界定問題，解決問題。反之，不成功的 CPS 二人組合太早關閉通話或思考，使 得解決問題的任務被中斷，自然在溝通上有阻礙，無法齊力完成 CPS 任務。
圖 2-6 ATC21S 範例｢小金字塔｣A 學生的測驗介面 資料來源：ACT21S CPS Assessments
圖 2-7 ATC21S 範例｢小金字塔｣B 學生的測驗介面 資料來源：ACT21S CPS Assessments
還有 Greg Butler & Wayne Houlden 在 2014 提出新的數位評量方法，認為運 用數位網絡評估任務學習是重要的，他們也利用 ATC21S 的施測介面來進行此研 究。這些任務的目的是兩個或可能更多的學生在努力解決一個問題或挑戰，每個 人都有一個不完整的訊息和工具來解決問題，透過內置的任務與聊天窗口共享訊 息，相互支持， 一起合作。如圖 2-8 與圖 2-9 所示，這是一個｢熱巧克力｣的任務， 學生 A 控制配方並在各地設有銷售回報的訊息，而學生 B 設有區域偏好和利潤 的訊息，他們必須利用自身已有的資料與對方透露的訊息，相互協商策略，來完 成各項子任務。 圖 2-8 ATC21S 範例｢熱巧克力｣A 學生的測驗介面 資料來源：ACT21S CPS Assessments
圖 2-9 ATC21S 範例｢熱巧克力｣B 學生的測驗介面 資料來源：ACT21S CPS Assessments
參、合作問題解決在電腦化評量上的相關範例
Rosen (2014)在電腦化合作問題評量中探討與比較學生 CPS 的技能和模式 在於人對代理（HA），人對人（HH）之間的差異。結果表示，在標準的 CPS 的 設置，學生 CPS 表現在 HA 模式優於其他 HH 模式。顯示用電腦代理人與受試者 對話，可以提升更高層次的共同理解與加快任務進行的進度，達到監控和反饋的 目的。這項研究是在第一個有系統的探討合作問題解決的 HA 和 HH 標準化的評 估設置。接下來介紹此研究的 CPS 評量範例。這個範例的情境設計是原本一個正常的 動物園，突然災難降臨了！珍稀動物 Artani 被發現死了！你和你的朋友要負責拯 救其他的 Artani。 在圖 2-10 測驗介面中可得知，學生被要求與一個合作夥伴（一個電腦代理人 或同學）藉由選擇不同種類的食物，生活環境，以及額外的功能，為拯救 Artani， 不斷的思考與嘗試不同方法，為牠們找到最佳生存條件。 圖 2-10 CPS 範例測驗介面一 (Rosen, 2014)
在圖 2-11 測驗介面中，雙方的合作夥伴都能夠看到所做的選擇和交流，在這 個任務中，學生將能控制自己和夥伴所做的選擇，修改到最適合 Artani 最好的生 活條件，合作雙方可以看到哪些變量被選中，不限嘗試的次數，以達到最佳的解 決方案或時間上的任務。然而，變量的選擇是由一方（即由學生在 HA 模式，或 由學生在 HH 之一模式）決定。 圖 2-11 CPS 範例測驗介面二 ( Rosen, 2014)
在圖 2-12 測驗介面中，學生可以自由選擇 0 到 26 壽命，在這個階段，可與 夥伴溝通協調，想方法達到最佳選擇，變數的調整是可以不斷的重試或保持現在 的狀況。當任務結束後，學生被要求對合作夥伴，以書面的方式評估共同解決問 題的歷程。
第四節 九年一貫與十二年國教課程有關
團隊合作能力之分析
對應國內合作議題的相關課網，發現並沒有明確特別設計有關合作問題解決 的課程，只有將此能力融入課程中。根據九年一貫課程明確定義十大基本能力之 一的｢尊重、關懷、團隊合作｣能力，是幫助學生應具有民主素養，包容不同意見， 平等對待他人與各族群、尊重生命、積極主動關懷社會、環境與自然，並遵守法 治與團體規範，發揮團隊合作的精神 (教育部，2003) 。而十二年國民基本教育 課程綱將九年一貫課程綱要的國民「基本能力」轉變到國民「核心素養」，將團 隊合作的核心素養項目歸為｢人際關係與團隊合作｣，核心素養面向歸為｢社會參 與｣(教育部，2014)。強調學習者在彼此緊密連結的地球村中，需要學習處理社 會的多元性，以參與行動與他人建立適切的合作模式與人際關係，並且每個人都 需要以參與方式培養與他人或群體互動的素養，也是一種公民意識(教育部， 2014)。所以就團隊合作的定義、重要性、教學建議說明如下:壹、團隊合作的定義
團隊合作是國民教育階段的一種基本能力培養，更是國民教育中應教導的一 項責任。韋氏新大學辭典(1988)定義合作為為彼此的利益而聯合另一人或他人一 起行動或工作。當然合作並不僅限於外在誘因，有時更是一種求成動機。因此透 過合作的三種主要形式，即為了共同的任務活動、強化永久的社會關係或是無法 單獨完成需要的協調，在工作、閒暇或社會關係中，為追求共同的目標，享受共 同活動帶來的快樂，或只為了加深彼此的關係，而以一種協調的方式一起行動(教 育部，2003)。貳、團隊合作的內涵
合作可以完成一個人無法單獨完成的工作，也是希望人的行為能超越人性中單純利己的模式，在過程中能與團體成員不斷溝通、共享資源、接納想法，可獲 得更高層次的滿足感(教育部，2003)。學童合作的經驗愈多，比較樂於幫助與照 料他人，互動中得到關愛與社會支持，更喜歡接觸人群，減少負面的情緒與失落 的自尊，也完成了團體合作的顯著目標。 十二年國民基本教育課程總綱在國民小學教育階段提及團隊合作可與他人 建立良好的互動關係，能包容異己，理解他人感受，樂於與人互動，發展與人溝 通協調的素養、同時具備友善的人際情懷(教育部，2014)。
參、團隊合作之教學建議
在九年一貫課網中明確點出達成合作的四項社會技能為外向的人格與積極 的動機、具有同理心、具有整合雙方目標的技能(包括領導、自我肯定與協商的 合作技能)、對互動與溝通技能的研究(教育部，2003)。因此我們培養學童合作 的態度與行為可以由協助、分享與同理心的訓練這三方面來著手，同理心更是協 助與分享這兩種合作形式的基礎，父母和教師如能設身處地的關心周遭人事，形 成榜樣，孩童就會有同樣的表現，這就是誘導性社會化的效果。所以教師與父母 在團隊合作學習上的影響是相當重要的。 家長與教師在與學童互動時，可使學童討論他們對尊重、關懷與團隊合作的 觀點，在教學時可以用融入式或以獨立單元進行教學，在教材上重新編輯或設計， 學童藉著不同團體與組織的活動，以及這些團體處理事情的不同策略，學習扮演 不同地位上的角色，藉此進行學童的人格發展與社會適應。第三章 研究方法
根據本研究之研究目的必須先進行電腦化評量題目的編製，經評量架構分析 後確定施測的試題內容，再結合｢線上合作問題解決評量｣的施測平臺來讓學生進 行施測，進而收集資料、統整得分、分析三年級與四年級的試題答對率，再比對 三年級與四年級學童之合作問題解決能力差異分析，最後為國小中年級學童各項 合作問題解決能力素養表現之相關分析。 本章共分為五節，第一節說明研究架構，第二節說明研究流程，第三節說明 研究對象，第四節說明本研究使用的研究工具，第五節說明資料處理與分析，茲 分述如下。第一節 研究架構
本研究的研究架構是先分析 PISA2015 合作問題解決能力的團隊合作三大核 心能力與四項問題解決認知行為歷程交織出的十二項合作技能，依此進行試題編 製，施測後分析國小中年級學童合作問題解決能力電腦化評量的表現情形，進而 分析國小三年級與四年級學童之合作問題解決能力差異，最後為國小三年級與四 年級學童各項合作問題解決能力素養表現之相關分析，再比較不同學校的年級差 異。 圖 3-1 研究架構 中年級學童合作問題能力表現 情形 十項合作問題解決技能答對率 團隊合作三大核心能力答對率 四項問題解決認知行為歷程能 力答對率 試 題 編 製 施 測 三、四年級學童合作問題能力表 現情形差異分析 十項合作問題解決技能答對率 三大核心能力答對率 四項認知理解行為歷程能力答 對率 三、四年級學童兩群組之各項能 力素養相關分析 CPS 與三大核心能力、四項歷程 相關性 三、四年級各能力相關性差異分析 四項問題解決認知行為歷程 探索及理解表達及陳述 計劃及執行監控及反思 團隊合作三大核心能力 建立和維持共享的理解 採取適當的動作解決問題 建立和維繫團隊組織 PISA 合作問題解決能力第二節 研究流程
本研究之研究流程為如圖 3-2 所示，本研究先確立研究目的，再來進行國內 外相關網站之資料蒐集，閱讀文獻，進而編製適合中年級學童閱讀、難易度適中 且符合年齡理解程度的題目，經過不斷的審題修編，題目完成後進入測試平臺輸 入試題與相關設計的圖稿和記分方式，正式施測後彙整各項分數，利用 SPSS 軟 體進行資料分析，得到相關數據後，著手進行研究報告的撰寫。 圖 3-2 研究流程 確立研究目的 蒐集閱讀文獻 進行題目編製 輸入施測題目 正式電腦施測 資料彙整分析 評估評量成效 撰寫研究報告第三節 研究對象
本研究測驗方式是電腦化評量，受試者樣本取自於台中市北屯區 A 國小三年 級、四年級、大肚區 B 國小四年級學童，並排除智能障礙、情緒障礙、學習障礙 的學童，經過篩選後，A 國小三年級受試總人數共計 73 名；A 國小四年級受試 總人數共計 53 名；B 國小四年級受試總人數共計 79 名，受試學童總計共 205 名。第四節 研究工具
本研究之研究工具為電腦化施測網路平臺介面與自編測驗內容，詳述如下:壹、電腦化施測網路平臺介面
本研究以｢科技部整合型研究計畫｣之｢線上合作問題解決評量｣為電腦化施 測網路平臺介面。 圖 3-3 「線上合作問題解決評量」平臺介面 資料來源：廖晨惠（2014）。線上合作問題解決評量─以 AutoTutor 及 ECD 為基 礎－子計畫一：線上合作問題解決評量工具與建構反應對話模式之發展─以 AutoTutor 與 ECD 為基礎。貳、自編測驗
本研究之研究工具採用由臺中教育大學所建置的「線上合作問題解決評量」 網站進行施測，題組由研究者根據 PISA 所提供 2015 合作問題解決能力矩陣之 各項合作技能，編制適合國小中年級程度學童的試題，並依照 PISA 2015 合作問 題解決架構草稿之評分標準分為 0 分、1 分、2 分。0 分標準為學生與電腦代理人 的溝通與任務不相關的議題事項，或是誤解電腦代理人的意思；1 分標準為學生 有給電腦代理人適當的回應但不精確或者模稜兩可；2 分標準為學生能指出迷思 或誤解的部份，並積極的與電腦代理人分享資訊和解決問題。以下分別針對兩個 單元類別、單元簡介、單元任務分析、單元 CPS 能力矩陣與題號對應表、單元任 務評量內容、單元試題選項計分範例、單元測驗介面範例做詳細說明。 一、班服設計 此單元是受試者與電腦代理人對班服的設計流程能建立共識，不斷的澄清 想法與溝通錯誤導向之盲點，進一步完成班服的圖稿，達成任務。 (一）單元類別：就表 3-1｢班服設計｣單元類別統整說明設計的重點。 表 3-1 ｢班服設計｣單元類別統整 背景： 校內|校外 內容: 建立共識，雙贏協商，合作任務 CPS 任務類型: 做決定|協商|作品 團隊人數: 兩位，包含學生 單元目標時間： 5 分| 10 分|15 分| 20 分 領域： 綜合領域 電腦代理人角色： 合作導向(二)單元簡介：引導受試者能瞭解此單元任務內容，詳述如下： 小寶貝們升上三年級囉！你們都是三年一班的小帥哥和小美女！想不 想穿上一件自己精心設計的班服呀！希望你們可以認真討論，從過程中學習 如何與同學共同研究，並且耐心的溝通，最後能取得共識，才能呈現最好的 結果。現在你就和小丸子(電腦代理人)一起完成班服的設計吧！ (三)單元任務分析：如表 3-2｢班服設計｣單元任務分析，此單元共分四大任務， 每項任務間環環相扣，逐步的達成任務。 表 3-2 ｢班服設計｣單元任務分析 任務一：了解設計班服的過程 任務二：決定班服的樣式與顏色 任務三：設計班服圖稿 任務四：提供回饋與反思
(四)｢班服設計｣CPS 能力矩陣與題號對應表:如表 3-3 所示，列出技能與題號的對 應，因為本研究為一對一人機互動機制，在試題編製上無法將十二項技能全 數對應列編。 表 3-3 ｢班服設計｣CPS 能力矩陣與題號對應表 (A1)發現團隊成員的觀點 及能力 對應題號: 1-1 (A2)伴隨著目標發現解決 問題的合作互動類型 對應題號:無 (A3)理解解決問題的角色 對應題號:無 (B1)建立共享的陳述和協 商問題的意義(共同點) 對應題號:2-1、2-2、3-1 (B2)確認及描述所要完成 的任務 對應題號:1-2、1-3、2-3 (B3)敘述角色及團隊組織 (溝通協議/約定角色) 對應題號: 3-2 (C1)與團隊成員溝通所要 執行的行動 對應題號: 1-4 、2-4 (C2) 執行計畫 對應題號:無 (C3)遵守約定的規則(例 如促進其他團隊成員完成 他們的任務)對應題號:無 (D1)監控及修正共享的理 解 對應題號:2-5、3-3、3-4 (D2)監控行動的結果和檢 核解決問題的成果 對應題號: 3-5 (D3)檢核、提供回饋及適 應團隊組織和角色 對應題號:4-1、4-2、4-3 註:對應題號:1-1，1-1 表示任務一之第一題，以此類推。
(五)任務評量內容：如表 3-4 呈現，簡短描述每個試題並對應 CPS 素養。 表 3-4 ｢班服設計｣單元任務評量內容 試題 試題簡短描述 CPS 素養 任 務 一 1 小丸子詢問 TT 是否得知要著手進行班服 設計，以及對如何製作班服有無想法。 (A1)發現團隊成員的觀 點及能力 2 ＴＴ與小丸子共同討論可以蒐集哪些有 利的資訊。 (B2)確認及描述所要完 成的任務 3 ＴＴ與小丸子共同討論設計班服需要決 定哪些事項。 (B2)確認及描述所要完 成的任務 4 ＴＴ與小丸子共同討論並想出能快速設 計出班服的好方法。 (C1)與團隊成員溝通所 要執行的行動 任 務 二 1 小丸子與 TT 討論在有限預算下班服的 樣式。 (B1)建立共享的陳述和 協商問題的意義 2 TT 與小丸子決定班服的樣式。 (B1)建立共享的陳述和 協商問題的意義 3 TT 與小丸子討論決定顏色時的注意事 項。 (B2)確認及描述所要完 成的任務 4 TT 針對小丸子做好的顏色篩選表，一起 進行討論。 (C1)與團隊成員溝通所 要執行的行動 5 TT 與小丸子最後對於顏色取得共識。 (D1)監控及修正共享的 理解 任 務 三 1 TT 與小丸子決定班服圖稿的設計重點 有哪些? (B1)建立共享的陳述和 協商問題的意義 2 TT 必須和小丸子討論如何合作的問題。 (B3)敘述角色及團隊組織 3 TT 和小丸子一起選擇精神象徵物 (D1)監控及修正共享的 理解 4 TT 和小丸子一起選擇精神標語。 (C2)執行計畫 5 TT 和小丸子一起組合班服圖稿。 (D2)監控行動的結果和 檢核解決問題的成果 任 務 四 1 TT 對此次共同設計班服的看法 (D3)檢核、反饋與調整團 隊組織與角色 2 TT 對小丸子關於任務的理解提供反思 回饋 (D3)檢核、反饋與調整團 隊組織與角色 3 TT 對小丸子關於任務的理解提供反思 回饋 (D3)檢核、反饋與調整團 隊組織與角色
(六)試題選項計分範例:以任務三之試題三為例，如表 3-5 所示，受試者和小丸子 一起選擇精神象徵物，此試題對應的 CPS 素養為(D1) 監控及修正共享的理 解。 表 3-5 ｢班服設計｣單元試題選項計分範例 I3 小丸子：為了不重覆，我有蒐集其他班級的象徵物，最後畫出我們班的，你看一下。 I3M1 這隻獅子好可愛，我喜歡。 +0 分 I3M2 你畫的獅子比別班好看多了，就這樣決定囉。+0 分 I3M3 不是說要跟別班不一樣嗎?怎麼也畫獅子呢?你有沒有放錯?+2 分 I3M1 這隻獅子好可愛，我喜歡。 I3M1(R) 小丸子：唉唷!怎麼有兩隻獅子呢? I3M11 對呀!有兩隻獅子，如此一來，我們就跟三年五班重覆了。+1 分 I3M11(R)小丸子：對不起!我重做一次啦! 進入試題 4 I3M12 有嗎?我怎麼沒看到。 +0 分 I3M12(R)小丸子：你再看仔細看看!真的有兩隻獅子。我只好重做一次! 進入試題 4 I3M13 你真的太不小心了!+0 分 I3M13(R) 小丸子：對不起!我重做一次啦! 進入試題 4 I3M2 你畫的獅子比別班好看多了，就這樣決定囉。 I3M2(R) 小丸子：哇!你說到重點了，我們跟別班一樣耶! I3M21 我真的好喜歡你畫的獅子!+0 分 I3M11(R)小丸子：對不起!為了不重覆，我重做一次啦! 進入試題 4 I3M22 對呀!有說過要跟別班不同的。只好麻煩你重做了。 +1 分 I3M12(R) 小丸子：對不起!我重做一次啦! 進入試題 4 I3M23 哈哈!你真的太不用心囉!+0 分 I3M13(R) 小丸子：對不起!我重做一次啦! 進入試題 4 I3M3 不是說要跟別班不一樣嗎?怎麼也畫獅子呢?你有沒有畫錯? +2 分 I3M3(R) 小丸子：對，你看到我的小失誤，對不起，我重畫! 試題 4
(七)測驗介面範例 ：如圖 3-4、圖 3-5、圖 3-6 所示，施測畫面左側為聊天對話 選擇區，右側為引導提示區。
圖 3-4 ｢班服設計｣測驗介面範例一
圖 3-6 ｢班服設計｣測驗介面範例三 二、兩人三腳 此單元是受試者與電腦代理人共同討論如何能在｢兩人三腳｣遊戲中進行順 暢，減少失誤，彼此能建立共識，培養默契，順利達成任務。 (一）單元類別：就表 3-6｢兩人三腳｣單元類別統整說明設計的重點。 表 3-6 ｢兩人三腳｣單元類別統整 背景： 校內|校外 內容: 建立共識，雙贏協商，合作任務 CPS 任務類型: 做決定|協商|作品 團隊人數: 兩位，包含學生 單元目標時間： 5 分| 10 分|15 分| 20 分 領域： 綜合領域 代理人角色： 合作導向
(二)單元簡介：引導受試者能瞭解此單元任務內容，詳述如下： 你的學校即將舉辦 115 週年校慶運動會，全校同學正如火如荼的準備 運動會當天的比賽，而當天班級趣味競賽是「二人三腳」的活動，你和大 雄被分配成一組，現在請你和大雄(電腦代理人)一起討論要如何配合，才會 合作順利。 (三)單元任務分析：如表 3-7｢兩人三腳｣單元任務分析，此單元共分四大任務， 每項任務關係著下一任務的發展。 表 3-7 ｢兩人三腳｣單元任務分析 任務一：兩人討論該如何配合 任務二：兩人各自查詢並執行 任務三：兩人找出問題點再執行 任務四：活動檢討反思
(四)｢兩人三腳｣CPS 能力矩陣與題號對應表：表 3-8 所示，列出技能與題號的對 應，因為本研究為一對一人機互動機制，故在試題編製上無法將十二項技能 全數對應列編。 表 3-8 ｢兩人三腳｣CPS 能力矩陣與題號對應表 (A1)發現團隊成員的觀點 及能力 對應題號: 1-1 (A2)伴隨著目標發現解決 問題的合作互動類型 對應題號: 2-1 (A3)理解解決問題的角色 對應題號:無 (B1)建立共享的陳述和協 商問題的意義(共同點) 對應題號:1-3、2-2、3-1 (B2)確認及描述所要完成 的任務 對應題號: (B3)敘述角色及團隊組織 (溝通協議/約定角色) 對應題號: 1-4 (C1)與團隊成員溝通所要 執行的行動 對應題號: 1-2 (C2)執行計畫 對應題號: 3-3 (C3)遵守約定的規則(例 如促進其他團隊成員完成 他們的任務)對應題號:無 (D1)監控及修正共享的理 解 對應題號:無 (D2)監控行動的結果和檢 核解決問題的成果 對應題號: 2-3、3-2 (D3)檢核、提供回饋及適 應團隊組織和角色 對應題號:4-1、4-2 註:對應題號:1-1，1-1 表示任務一之第一題，以此類推。
(五) 任務評量內容：如表 3-9 呈現，簡短描述每個試題並對應 CPS 素養。 表 3-9 ｢兩人三腳｣單元任務評量內容 試題 試題簡短描述 CPS 素養 任 務 一 1 TT 看完影片後與隊友討論 (A1)發現團隊成員的觀點及能力 2 TT 與隊友溝通下一步 (C1)與團隊成員溝通所要執行的行動 3 兩人討論問題的關鍵點 (B1)建立共享的陳述和協商問題的意義 4 分配任務 (B3)敘述角色及團隊組織 (溝通協議/約定角色) 任 務 二 1 兩人分享查詢結果 (A2)伴隨著目標發現解決問題的合作互 動類型 2 兩人分析查詢結果 (B1)建立共享的陳述和協商問題的意義 3 兩人第一次練習檢討 (D2)監控行動的結果和檢核解決問題的 成果 任 務 三 1 兩人確認失敗變因一 (喊口令、勾肩) (B1)建立共享的陳述和協商問題的意義 2 兩人第二次練習後檢討 (D2)監控行動的結果和檢核解決問題 3 兩人改進失敗變因二 (步伐配合) (C2)執行計畫 任 務 四 1 活動心得 (D3)檢核、提供回饋及適應團隊組織和 角色 2 提供回饋 (D3)檢核、提供回饋及適應團隊組織和 角色
(六) 試題選項計分範例:以任務一之試題一為例，如表 3-10 所示，受試者和大雄 一起看完影片後討論，此試題對應的 CPS 素養為(A1) 發現團隊成員的觀點 及能力。 表 3-10 ｢兩人三腳｣單元試題選項計分範例 I1 大雄： 看完影片我們來討論吧! I1M1 我覺得不會很難啊！我們直接找別組來比賽吧！ +0 分 I1M2 二人三腳很有趣，我們直接試試看吧!+0 分 I1M3 看完別人跑「二人三腳」後，你覺得我們要怎麼做才會贏? +2 分 I1M1 我覺得不會很難啊！我們直接找別組來比賽吧！ I1M1(R)大雄：這樣會不會太急了？ I1M11 那你覺得該怎麼做比較好？+1 分 I1M11(R)大雄：我覺得我們兩個先來培養默契比較重要！ 進入試題 2 I1M12 不用吧，我們直接試試看。 +0 分 I1M12(R)大雄：我覺得我們兩個先來培養默契比較重要！ 進入試題 2 I1M13 我覺得討論會浪費時間，不如直接做。+0 分 I1M13(R) 大雄：我覺得我們兩個先來培養默契比較重要！ 進入試題 2 I1M2 二人三腳很有趣，我們直接試試看吧! I1M2(R)大雄：我們要不要先討論看看怎麼做？ I1M21 那你覺得該怎麼做比較好？+1 分 I1M11(R) 大雄：我覺得我們兩個先來培養默契比較重要！ 進入試題 2 I1M22 不用吧，我們直接試試看。+0 分 I3M12(R) 大雄：我覺得我們兩個先來培養默契比較重要！ 進入試題 2 I1M23 我覺得討論會浪費時間，不如直接做。+0 分 I3M13(R) 大雄：我覺得我們兩個先來培養默契比較重要！ 進入試題 2 I1M3 看完別人跑「二人三腳」後，你覺得我們要怎麼做才會贏? +2 分 I3M3(R) 大雄：我覺得我們兩個先來培養默契比較重要！試題 2
(七)施測介面範例：如圖 3-7、圖 3-8、圖 3-9 所示，施測畫面左側為聊天對話選 擇區，右側為引導提示區。
圖 3-7 ｢兩人三腳｣測驗介面範例一
圖 3-8 ｢兩人三腳｣測驗介面範例二
第五節 資料處理與分析
本研究量化資料採用 SPSS for Window 進行分析，統計方法包括描述性統計、 Cronbach’s α 係數、古典測驗理論、獨立樣本 T 檢定，ANOVA 變異數分析、皮 爾遜積差相關，各資料處理分析如下。壹、 描述性統計
描述國小中年級學童在合作問題解決能力之十項合作問題解決技能、團隊合 作三大核心能力、四項問題解決認知行為歷程的平均值、標準差。貳、Cronbach’s α 係數
本研 究採 用 Cronbach’s α 值衡量自編測驗中各試題間的穩定性，通常 Cronbach’s α 值最常見是介於 05 到 0.7 之間。參、古典測驗理論
本研究使用古典測驗理論（Classical Test Theory，CTT）所得到的數值來分 析鑑別度與難度。鑑別度(item discrimination，D)愈大的試題，區分出不同能力 水準受試者的效能也就愈大，余民寧（2002)提出鑑別度以 0.25 為標準，D>=0.3 為優良試題，D<0.19 需修改。試題難度(P)方面，難度介於.40 ~.80 是最適合的。
肆、獨立樣本 T 檢定
獨立樣本 T 檢定用來比較不同兩群體的某種特性是否一致，因此本研究利用 T 檢定分析國小三年級學童與四年學童兩群組在於十項合作問題解決技能相關性、 團隊合作三大核心能力、四項問題解決認知行為歷程表現上有無顯著差異。伍、ANOVA 變異數分析(單因子變異數分析)
本研究受試者樣本取自於台中市北屯區 A 國小三年級、四年級、大肚區 B 國小四年級學童，區隔出三大樣本群，北屯區 A 國小為臺中市亮點學校，學生家 庭之社經背景相似，再加上學校致力推行閱讀，學生學習成就不低，因此假設市區學校學童與偏鄉學童因為城鄉差距或文化不利等因素，多少可能會影響合作問 題解決能力的表現情形，故針對於此假設，利用 ANOVA 分析三大樣本群之間的 表現是否有差異。
陸、皮爾遜積差相關
本研究使用皮爾遜積差相關來分析三、四年級學童兩大樣本群在於合作問題 解決能力與、團隊合作三大核心能力、四項問題解決認知行為歷程之間的相關性， 再進一步分析三、四年級學童兩大樣本群的合作問題解決能力、團隊合作三大核 心能力、四項問題解決認知行為歷程之間有無達顯著相關。
第四章 研究結果與討論
本章主要針對施測題目進行資料分析與討論，共分為四小節，第一節為國小 中年級學童合作問題解決能力電腦化評量試題分析；第二節為國小中年級學童之 合作問題解決能力表現情形；第三節為國小三年級與四年級學童各項合作問題解 決能力表現差異性分析；第四節為國小三年級與四年級學童各項合作問題解決能 力素養相關分析，茲研究成果分別敘述如下。第一節 國小中年級學童合作問題解決能力
電腦化評量試題分析
本研究之一對一人機互動國小中年級學童合作問題解決能力電腦化評量有 效樣本 205 人，其試題分析如下:壹、信度分析
信 度 (Reliability) 是 指 對 同 一 或 相 似 母 體 重 複 測 量 所 得 結 果 的 一 致 程 度 ( Nunnally, 1978)，一份試題的信度越高，代表試題的穩定性越高。本研究採用 Cronbach’s α 值衡量各試題間的穩定性與一致性。通常 Cronbach’s α 值最常見是 介於 05 到 0.7 之間，代表此份試題是可信的。 本研究之自編試題｢班服設計｣單元，Cronbach α 值為 0.583; ｢兩人三腳｣ 單元，Cronbach α 值為 0.605，結果顯示信度皆為可接受的範圍(郭生玉，2004)， 可繼續驗證假設結果。 表 4-1 ｢班服設計｣單元與｢兩人三腳｣單元之信度分析表 測驗題組 Cronbach α 值 題數 班服設計 .583 17 兩人三腳 .605 12貳、鑑別度與難度分析
本研究使用古典測驗理論（Classical Test Theory，CTT）所得到的數值來分 析鑑別度與難度。鑑別度(item discrimination，D)愈大的試題，區分出不同能力 水準受試者的效能也就愈大，本研究以得分最高的 27%為高分組，最低的 27%為 低分組。根據郭生玉（2004）鑑別度的評鑑標準，D=.40 以上，代表試題非常優 良；D＝.30 ~ .39 代表試題優良，稍微或無須修改；D＝.20 ~ .29 代表試題尚可， 需作修改；D＝.19 以下代表試題差，需淘汰或大幅修改。而余民寧（2002)提出 鑑別度以 0.25 為標準，D>=0.3 為優良試題，D<0.19 需修改。 在 試 題 難 度 (P) 方 面 ， 定 義 為 全 體 受 試 者 答 對 或 通 過 該 題 的 百 分 比 (percentage passing)，這個百分比值稱為難度指數(Item Difficulty Index)，通過百 分比多代表這個題目簡單，通過百分比少代表這個題目較難。以測驗目的而言， 一般難度介於.40 ~.80 是最可接受的，如果以做為個別試題難度的挑選標準，整 份測驗的平均難度值以接近 0.5 為佳（郭生玉，2004）。 以下針對｢班服設計｣與｢兩人三腳｣兩單元分別詳細說明試題分析結果。 一、｢班服設計｣單元 根據表 4-2，顯示班服設計單元，總題數 17 題中鑑別度小於 0.2 有三題，平均 鑑別度為 0.3；難度大於.80 的有四題，大部份皆介於.40 ~.80，平均難度為 0.69； 整份試題的平均答對率為 0.69。 經分析後發現鑑別度小於 0.2 的這三題，其中兩題是因為試題難度低，通過 率高，另一題則是試題難度高，通過率低，故這三題需要進一步修改。而難度大 於.80 的這四題，其鑑別度分別為 0.84、0.84、0.82 與 0.86，也需小幅修改。
表 4-2 ｢班服設計｣單元之 CTT 試題參數 試題 CPS 素養 鑑別度 難度 答對率 任 務 一 1 (A1)發現團隊成員的觀點及能力 0.08 0.76 0.76 2 (B2)確認及描述所要完成的任務 0.30 0.80 0.79 3 (B2)確認及描述所要完成的任務 0.25 0.84 0.83 4 (C1)與團隊成員溝通所要執行的行動 0.17 0.48 0.48 任 務 二 1 (B1)建立共享的陳述和協商問題的意義 0.46 0.62 0.63 2 (B1)建立共享的陳述和協商問題的意義 0.23 0.84 0.85 3 (B2)確認及描述所要完成的任務 0.39 0.60 0.62 4 (C1)與團隊成員溝通所要執行的行動 0.33 0.65 0.66 5 (D1)監控及修正共享的理解 0.33 0.82 0.86 任 務 三 1 (B1)建立共享的陳述和協商問題的意義 0.03 0.70 0.70 2 (B3)敘述角色及團隊組織 0.25 0.61 0.60 3 (D1)監控及修正共享的理解 0.47 0.55 0.57 4 (C2)執行計畫 0.44 0.50 0.43 5 (D2)監控行動的結果和檢核解決問題的成果 0.47 0.57 0.58 任 務 四 1 (D3) 檢核、反饋與調整團隊組織與角色 0.20 0.70 0.69 2 (D3) 檢核、反饋與調整團隊組織與角色 0.33 0.80 0.82 3 (D3) 檢核、反饋與調整團隊組織與角色 0.25 0.86 0.87 根據表 4-3，顯示｢兩人三腳｣單元，總題數 12 題中鑑別度小於 0.2 的試題有 一題，平均鑑別度為 0.37；難度大於.80 的有二題，大部份皆介於.40 ~.80，平均 難度為 0.7；整份試題的平均答對率為 0.70。所以需要針對難度大於.80 的這二題， 進行小幅修改。
表 4-3 ｢兩人三腳｣單元之 CTT 試題參數 試題 CPS 素養 鑑別度 難度 答對率 任 務 一 1 (A1)發現團隊成員的觀點及能力 0.45 0.73 0.76 2 (C1)與團隊成員溝通所要執行的行動 0.45 0.75 0.78 3 (B1)建立共享的陳述和協商問題的意義 0.03 0.59 0.58 4 (B3)敘述角色及團隊組織 0.47 0.73 0.73 任 務 二 1 (A2)伴隨著目標發現解決問題的合作互動類型 0.38 0.66 0.70 2 (B1)建立共享的陳述和協商問題的意義 0.39 0.54 0.56 3 (D2)監控行動的結果和檢核解決問題的成果 0.26 0.65 0.65 任 務 三 1 (B1)建立共享的陳述和協商問題的意義 0.39 0.73 0.77 2 (D2)監控行動的結果和檢核解決問題 0.26 0.83 0.86 3 (C2)執行計畫 0.40 0.59 0.50 任 務 四 1 (D3) 檢核、反饋與調整團隊組織與角色 0.57 0.70 0.71 2 (D3) 檢核、反饋與調整團隊組織與角色 0.31 0.82 0.84
