行政院國家科學委員會補助專題研究計畫成果報告
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※ 「一般性批判思考技巧教學的電腦模擬課程」 ※
※ 之發展與應用 ※
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計畫類別：R個別型計畫 □整合型計畫
計畫編號：NSC89－2511－S－110－003－
執行期間：89 年 8 月 1 日至 90 年 7 月 31 日
計畫主持人：葉玉珠
共同主持人：
本成果報告包括以下應繳交之附件：
□ 赴國外出差或研習心得報告一份
□ 赴大陸地區出差或研習心得報告一份
□ 出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份
□ 國際合作研究計畫國外研究報告書一份
執行單位：國立中山大學教育研究所
中 華 民 國 90 年 7 月 11 日
「一般性批判思考技巧教學的電腦模擬課程」之發展與應用
The Development and Application of “Computer -simulated Progr am for Teaching Gener al Cr itical-thinking Skills”
計畫編號：NSC 89-2511-S-110-003-執行期限：89 年 8 月 1 日至 90 年 7 月 31 日 主持人：葉玉珠 國立中山大學教育研究所 計畫參與人員：陳月梅、葉碧玲、謝佳蓁 國立中山大學教育研究所研究生 莊智清 國立中山大學資訊管理研究所研究生 一、中文摘要 培育優秀的批判思考者為九年一貫 課程的重要教育目標之一。近年來，許 多學者建議透過電腦模擬來改善教學的 有效性。由於國內尚未有教導教師如何 增進其批判思考教學有效性的模擬教學 軟體，研究者乃著手發展此一軟體，並 以之為工具進行相關的研究。本研究為 期兩年，第一年的任務在於參酌相關文 獻及軟體，發展「一般性批判思考技巧 教學的電腦模擬課程」(CSP-TGCTS)。 以 40 位 職 前 教 師 進 行 預 試 後 ， 發 現 CSP-TGCT具有良好的內在效度。 關鍵詞：批判思考技巧、電腦模擬、職前 教師、師資培訓 Abstr act Cultivating critical-thinkers is an important goal of the nine-year curriculum education. Many educators have recently suggested that teaching effectiveness can be improved via computer simulations. Since no software has been designed to improve teachers’ effectiveness in critical-thinking instruction in Taiwan, I therefore set out to develop such software. This is a two-year study. The main task of he first year is to develop
“Computer-simulated Program for
Teaching General Critical-thinking Skills, CSP-TGCTS”. CSP-TGCTS has
satisfactory internal validity as evidenced by the results of a pretest in which 40 preservice teachers were involved.
Key Wor ds: critical-thinking skills,
computer-simulation, preservice teacher, teacher training 二、緣由與目的 批判思考能力的培育是近來先進國家 的重點教育目標。美國加州在 1980 年代初 期就全州性地在各公立學校測試學生的批 判思考能力，並提供許多研究經費補助批 判思考的相關研究(Kneedler, 1985)。近年 來，各國對於培養具有批判思考能力的 21 世紀公民及專業人員有更為重視的趨勢 (Facione, Sanchez, Facione, & Gainen, 1995)。今年即將實施的九年一貫課程中， 批判思考也是重要的能力指標之一。
許多研究者發現有效的教學可以改善 學 生 的 批 判 思 考 能 力 (e.g. Knight et al., 1989; Pierce et al., 1988)。Elder與Paul(1994) 曾呼籲要教導具有批判思考能力的學生必 須先培育具有批判思考能力的教師。有效 的批判思考教學至少涉及三個因素：批判
思 考 教 學 的 專 業 知 識 (Michelli et al.,1990)、個人教學效能(Garcia & Pintrich, 1992) 、 以 及 正 面 教 學 行 為 (McBride & Knight, 1993)。研究發現，教師的專業知識 可能影響其自我效能及教學行為(Bouffard, 1994; Raudenbush, 1990)，而且批判思考專 業知識及個人教學效能較高的職前教師， 使用較多有助於提升學生批判思考能力的 教學行為（Yeh，1997）。在批判思考教學 的過程當中，教師的個人教學效能不但會 中介其專業知識與教學行為的運用，而且 會促發教師對於教材與個人教學風格的反 省思考。因此，在一個批判思考的師資培 訓課程當中，教師的專業知識、教師效能、 以及教學行為的改變，三者之間的關係應 該是互動的，而且是相互影響的。 批判思考能力乃為一個體的「先備知 識、批判思考意向以及批判思考技巧的整 體表現」。綜合學者們對於教學專業知識 (Shulman, 1987)以及批判思考教學相關概 念的詮釋（Garcia & Pintrich, 1992; McBride & Knight, 1993; Swartz & Parks, 1994），教 師必備的教學專業知識包含對批判思考相 關概念及教學法的認識。而一位對批判思 考教學具有高度個人教學效能的教師應對 於提升學生批判思考相關的先備知識、意 向、技巧及整體的能力表現有足夠的自 信。此外，成功的批判思考教學端賴教師 如何將批判思考的教學專業知識及個人教 學效能融入於實際的教學當中。有助於培 育批判思考者的教學行為應能增進學生在 批判思考先備知識、意向、技巧的學習(葉 玉珠，民 88)。近年來，許多學者建議透過 電腦模擬來改善教師的教學專業知識、個 人教學 效能及教 學行為(如 Haneghan & Stofflett, 1995; Kenny et al., 1995)。研究者 以美國維吉尼亞大學職前教師為研究對 象，並以自行發展的的電腦模擬教學課程
（Computer Simulation for Teaching Critical Thinking, CS-TCT）所進行的研究中也發 現：透過電腦模擬所實施的教師訓練，能 有效地改善職前教師批判思考教學的專業 知識及正面教學行為的使用(Yeh, 1997)。 雖然電腦模擬在教育上的應用正在蓬 勃發展中，但在大部分的電腦模擬課程 中，使用者均為「學習者」的角色，甚少 使用者為「教學者」的角色(即在模擬的教 室情境中進行教學)。在許多教育及訓練的 情 境 ， 電 腦 模 擬 的 效 果 可 能 優 於 實 物 （Garcia, 1995）。二十一世紀是一個高度資 訊化的社會，學生的需求將更多、更複雜， 因而師資的培訓必須朝多元化與資訊化發 展；「電腦模擬」正為此發展趨勢提供了一 個良好的輔助工具。 於實際的教學情境中實施批判思考教 學的師資培訓，往往困難重重，而且容易 對教師造成很大的壓力。使用電腦模擬進 行教師培訓不但可以大大地減少這些問 題，同時也較為經濟及有效率。因此，使 用電腦模擬進行批判思考的師資培訓，為 一可思考的發展方向。由於國內現存批判 思考教學師資培訓的軟體十分匱乏，發展 批判思考的電腦模擬師資培訓課程，實有 其必要性與重要性。 本研究的主要目的為（一）建構一具 有良好信度與效度的批判思考教學師資培 訓軟體，以提供研究者在進行相關研究時 一既經濟又有效之研究工具；（二）了解影 響(職前)教師批判思考教學的相關變項間 之關係；（三）了解何種實驗處理最能促進 (職前)教師批判思考教學的有效性；（四） 引發教育學者及專家們對於將電腦模擬應 用於教師培訓之重視及批判思考教學相關 軟體之發展。上述的目的（一）為本研究 第一年度的主要目的。
三、研究方法 （一）研究參與者 本研究第一年度的參與者為 40 位於 89 學年度於國立中山大學修習中學教育學 程之職前教師，包括男性 15 位(37.5%)及女 性 25 位(62.5%)；其中 26 位(65%)就讀於大 學部，13 位(32.5%)就讀於碩士班，1 位 (2.5%)就讀於博士班。 （二）研究工具 本 研 究 的 主 要 研 究 工 具 為 CSP-TGCTS。此電腦模擬課程依研究目的 需要包含了許多相關測驗與問卷，同時在 實驗設計上也包含了三組實驗組及一組控 制組。第一組（控制組）不提供批判思考 教學相關知識與教學剖面圖；第二組（實 驗組 A）提供批判思考教學相關知識但不 提供教學剖面圖；第三組（實驗組 B）不 提供批判思考教學相關知識但提供教學剖 面圖；第四組（實驗組 C）提供批判思考 教學相關知識與教學剖面圖。 CSP-TGCTS 包含兩個課程，分兩次進 行。CSP-TGCTS 是以 Visual Basic 6.0 所寫 成，兩次的模擬課程均包含三大部分： (一) 背景資料填答；(二)進行批判思考教學：包 括安排學生座位、給予上課引言、四項批 判思考能力(辨認假設、推論、演繹、解釋) 之模擬教學、學生批判思考技巧與動機的 評量；(三)相關問卷填答：包括「批判思考 教學專業知識量表」(葉玉珠，民 88)、「思 考教學的個人教學效能量表」(葉玉珠，民 88)、「中小學批判思考技巧測驗」(葉玉珠、 葉碧玲、謝佳蓁，民 89)、「批判思考意向 量表」(葉玉珠、葉碧玲、謝佳蓁，民 89) 及「內省智慧量表」(朱苑瑜，民 90)。此 外，批判思考教學專業知識相關文獻及兩 次教學行為的剖面圖會依組別不同在不同 的時間點出現於螢幕。批判思考教學行為 所包含的 12 項指標修改自「批判思考教學 行為檢核表」(葉玉珠，民 88)。CSP-TGCTS 中教學部分所使用的教材為「中小學批判 思考技巧測驗(TCTS-PS)」中的前四個分測 驗（辨認假設、推論、演繹、解釋，共 20 題。CSP-TGCTS 中有 12 位國中生（包括 男女學生各 6 人）；這些學生分屬三種不同 的思考風格（行政型、立法型、司法型者 各 4 位）、批判思考動機及能力（高、中、 低動機與能力者各 4 位）。 （三）研究過程 本研究首先參酌相關的研究及軟體， 進行 CSP-TGCTS 流程的設計，再以 10 班 國中一年級學生為對象，蒐集學生對模擬 課程中所使用問題之答案，建立學生反應 的資料庫。CSP-TGCTS 建構完整後，以三 位研究生進行測試，確定沒問題後即於 89 學年度下學期進行預試。在預試時，所有 參與者均接受實驗組 B 的實驗處理。在進 行 CSP-TGCTS 時，在研究者進行簡介、示 範和練習後，參與者即進行電腦模擬教 學。兩次的電腦模擬教學相隔一週，每次 約兩小時。 （四）資料分析 本研究採用的資料分析方法包括內部 一致性分析、皮爾森積差相關分析、描述 統計、次數分配、重複量數及多變項變異 數分析。 四、結果與討論 CSP-TGCTS 實驗組課程設計的主要 理念是希望透過有意的學習、引導的練習 及內省的教學，改善職前教師的批判思考 教學專業知識及個人教學效能，進而改進 其教學行為。因此，批判思考教學專業知 識 、 教 學 效 能 及 教 學 行 為 的 改 變 為 CSP-TGCTS 實驗處理有效性的指標，尤其 是教學行為的改變更為本研究關注的重 點。因此 CSP-TGCTS 中，在第一次進行模 擬教學前及第二次完成模擬教學後針對這 三個指標進行前後側。在三組實驗組中， 研究者假設實驗組 B 與 C 的效果較佳，而 實驗組 C 又優於 B。本研究以實驗組 B 進 行預試。 在本研究中，「批判思考教學專業知
識」包含二個因素：批判思考的內容知識、 批判思考的教學法知識；「批判思考教學學 效能」包含三個因素：提升思考意向之自 我效能、提升思考能力之自我效能、提升 思考先備知識與技巧之自我效能。「批判思 考教學行為」包含三個因素：增進學生批 判思考先備知識之教學行為、提升學生批 判思考意向之教學行為、提升學生批判思 考技巧之教學行為。有助於增強學生批判 思考先備知識之教學行為包括：提供前導 架構及在一節課或一個單元結束前，進行 複習。有助於提升學生批判思考意向之教 學行為則包括：使學生專注於或再度專注 於所從事的工作或討論；在發問問題時， 先給予學生片刻的思考時間，再請其回應 所發問的問題；接受不同學生的反應；當 學生無法回答所發問問題時，適時給予提 示；適時提供回饋；以及在實施小組討論 時，聆聽討論以提供立即的協助。有助於 提升學生批判思考技巧之教學行為包括： 發問開放性問題、發問延伸性問題、發問 高層次思考的問題、要求學生反省及解釋 其獲致答案的思考歷程、以及進行討論。 CSP-TGCTS 中，參與者在這十二項教學行 為表現的內部一致性係數為.73（N = 40） （一）內容效度 CSP-TGCTS 乃參酌先前研究者所建 構 的 英 文 版 電 腦 模 擬 教 課 程 (Computer Simulation for Teaching Critical Thinking， CS-TCT)，並根據研究結果，重新加以修正 發展而成。CS-TCT 具有良好的內在效度 (Yeh, 1997)，因此 CSP-TGCTS 應具有不錯 的內容效度。 （二）CSP-TGCTS 進行概況分析 在 CSP-TGCTS 使用時間方面，參與者 完成第一次及第二次電腦模擬教學課程的 平均時間分別為 92.56 分(SD = 23.64)及 69.37 分(SD = 22.25)。在專業知識得分方 面：參與者在前測與後測的平均得分依次 為 3.22(SD = 1.06)及 4.31(SD = .85)(最高分 為 6.00)。在教學效能得分方面：參與者在 前 測 與 後 測 的 平 均 得 分 依 次 為 4.52(SD = .48)及 4.84(SD = .58)(最高分為 6.00)。在 教學行為得分方面：參與者在前測與後測 的平均得分依次為 52.94(SD = 11.96)及 57.75 (SD = 14.08)。 （三）效標關聯效度 年齡與專業知識前、教學效能及教學行 為的前測分數均無顯著相關，但與教學行 為 後 測 有 顯 著 負 相 關 (r(38) = -.43 ， p < .01)；學歷與專業知識、教學效能及教學 行為的前後測均無顯著相關。本研究也發 現男女參與者在教學專業知識、教學效能 及教學行為前後測均無顯著差異(前測： Wilks’ λs = .95、.87、.93，ns.；後測：Wilks’ λs = .96、.99、.996，ns.)。因此，CSP-TGCTS 具有相當程度的公平性。 此外，研究者認為批判思考意向及內省 智慧越高者，其專業知識及教學效能的增 強幅度越大，且完成模擬課程時間越長 者，其教學行為的改變越多；因此研究者 以此三變項為效標變項。研究發現參與者 的批判思考意向與其專業知識及教學效能 在 後 測 的 相 關 均 高 於 前 測 (r(38) = .56, .41, .60, .59; ps < .001)，且內省智慧與 教學效能在後測的相關均高於前測(r(38) = .39, p < .05; r(38) = .45, p < .01)。此外， 內省智慧與批判思考教學法知識的前後測 均有相關(r(38) = .33, .40, ps < .05)。因此， 批判思考意向可能影響教學專業知識及教 學效能的增加，且內省智慧可能有助於教 學效能及批判思考教學法知識的改善。 在 使 用 時 間 方 面 ： 參 與 者 在 CSP-TGCTS 中教學部分所使用時間及完 成 CSP-TGCTS 課程所使用時間與前後測 教學行為均有顯著相關(前測：r(38) = .39 與.43, ps < .05；後測：rs(38) = .35, ps
< .05；)。 （四）建構效度 本研究在確認所設計課程是否能在實 驗處理的介入後，有效促進參與者的批判 思考教學的有效性時，乃以參與者在批判 思考教學專業知識、教學效能及教學行為 在前後測是否有顯著差異為主要判斷規 準。研究發現 CSP-TGCTS 的模擬教學練習 對參與者專業知識的改變（Wilks’ λ = .40, p < .001,η2 = .59）、教學效能的改變（Wilks’ λ = .75, p < .001,η2 = .25）、教學行為的改 變（Wilks’ λ = .86, p < .001,η2 = .14）均有 顯著效果。由平均數得知後測分數均高於 前測，因此，職前教師在經歷電腦模擬教 學的練習後，其批判思考專業知識、教學 效能及教學行為均有顯著的增加。 本研究也發現專業知識與教學效能在 前 後 測 均 有 相 關 (r(38) = .42 與 61, ps < .01)，且專業知識後測與教學效能後測的 相 關 高 於 前 測 。 此 結 果 更 增 強 了 CSP-TGCTS 的建構效度。 （四）結語 電腦模擬是了解及促進教師信念、專 業知識與教學行為的一項經濟且有效的工 具。誠如Robinson(1995)所言：已備知識、 態度及行為三種改變內含於教育科技的使 用，但新知識與態度本身並不足以引發行 為的改變，「幾乎所有有意義的教育改變均 需要新知識、新態度及新行為的同時注 入。」(p. 110) 教師批判思考教學的專業知 識、個人教學效能及正面教學行為的使 用，為其有效批判思考教學的關鍵。因此， 欲透過電腦模擬提升教師批判思考教學的 有效性，必須將這些關鍵因素融入模擬教 學課程中。本研究所發展的CSP-TGCTS乃 基於此一理念發展而成。經預試後發現 CSP-TGCTS具有相當的穩定性、公平性與 內在效度。CSP-TGCTS中包含三種實驗處 理，何種實驗處理最能增進職前教師批判 思考教學的有效性，以及在進行電腦模擬 教學時相關變項之間的關係，有待第二年 較大規模樣本的驗證。 五、計畫成果自評 本研究第一年預期的成果為建構一批 判思考教學師資培訓軟體，以提供研究者 在進行相關研究時一既經濟又有效之研究 工具，並以 20 位職前教師進行預試，以確 定模擬課程的信度與效度。本研究計畫在 進度上、研究方法及研究結果均與原計畫 相符，研究樣本更為預期的二倍。研究結 果達到令人滿意的預期目標。本研究所發 展的軟體對於應用教學科技於批判思考教 學的師資培訓應有其應用價值。由於本研 究尚未進行較大樣本的應用研究，所以將 先投稿至學術研討會，待有較多的資料 後，再投稿至期刊。 六、參考文獻 朱苑瑜（民 90）。國中實習教師之教師信念 改變與其影響因素之關係。國立中山大 學教育研究所位發表之碩士論文。 葉玉珠（民 88）。代理(課)教師批判思考教 學專業知識、個人教學效能及教學行為 之現況及關係之研究。國立政治大學學 報，78，55-84。 葉玉珠、葉碧玲、謝佳蓁(民 89)。「中小學 批判思考技巧測驗」之發展。測驗年 刊，47(1)，27-46。 Bouffard-Bouchard, T. (1994). Effect of activating conditional knowledge on self-efficacy and comprehension monitoring. International Journal of Behavioral Development, 17(3), 577-592.
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