初探我國參加ISEF學生之特質與科展相關因素之分析

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(1)國立台灣師範大學科學教育研究所碩士班碩士論文. 指導教授：張俊彥博士. 初探我國參加 ISEF 學生之特質與科展相關因素之分析 Exploring characteristics and experiences of International Science and Engineering Fair participants in Taiwan. 研究生：商仲凱中華民國 104 年 7 月.

(2) 中文摘要本研究針對參加美國國際科學展覽會(ISEF)學生進行追蹤調查與訪談，第一階段為問卷調查，內容包含基本資料、人格特質、科展歷程因素與科展經驗之影響，共有 117 位完成問卷填答。第二階段採取半結構式訪談，進一步探討受訪者之家庭教養、科展歷程、大學或職場歷程與參加科展因素，共有 18 位參與訪談。主要發現如下：（1）多數填答者家長具有較高學歷背景，家庭經濟狀況良好。填答者多數認為家中整體教養環境偏向自由民主，對其具有重要影響力。（2）填答者多數曾就讀數理資優班或科學班，對於學業具有較高自我滿意度，就業者具有較高職業成就滿意度。（3）人格特質量表（The mini-IPIP scale）顯示「想像力」平均數最高，「親和性」次之，「神經質」則偏低；堅毅指數（The Grit-S scale）較高，顯示填答者凡事較為努力堅持且有一致的興趣。（4）在科展歷程中：填答者認為最主要參賽動機為「好奇探索」與「興趣」，研究過程最大困難或阻礙為「學校課業壓力」，最大正面助益為「增加報告與表達能力」；導致獲獎與否的最重要因素為「題目取材」，影響科展活動歷程的最重要因素為「指導教授或教師」；理想科展指導者所應具備的最重要特質中，大學教授著重於「提供知識與實驗構想」，高中教師著重於「支持與陪伴」。ISEF 經驗對於填答者有顯著正面影響，尤其是「認識自我潛能」、「自我學習」與「ISEF 經驗的整體影響」等方面。（5）質性訪談顯示科展歷程中，外在因素（指導老師、學校規定、支持環境）對參與者的重要性：合適指導者引導有潛力的科展題目，對參展或獲獎機會提升有重要影響；最後根據結論提出數點建議，例如在校方、指導教授與家人之間尋求共識以建立更合適與支持科展的環境。. 關鍵詞：國際科展、堅毅指數、人格特質量表、追蹤研究. I.

(3) Abstract The purpose of this study was to investigate the characteristics and experiences among Taiwanese participants who had joined International Science and Engineering Fair (ISEF). First, a quantitative survey measuring background information, Grit personality (The Grit-S scale), and Big-Five personality (Mini-IPIP scale) were completed by a total of 117 participants. After, an in-depth interview was conducted to explore the experiences of selected 18 ISEF participants. The major findings indicted that: (1) these surveyed participants presented higher scores on the items of socio-economic status, democratic parenting style, and family influence (subjective perception to be influenced by his or her family) than the average scores. (2) They had studied in gifted program and exhibited higher on academic satisfaction and job satisfaction than average scores. (3) On the Mini-IPIP scale, the surveyed participants displayed higher score on Intellect/Imagination followed by Agreeableness; however, lower in Neuroticism. In addition, these surveyed participants were grittier than the average score measured by the Grit-S scale. (4). Most respondents indicated that the major motivation in joining this competition was curiosity and interest; however, the most challenging factor was that they had to cope with pressure of schoolwork in the process of the competition. Being able to improve presentation skills was considered to be rewards for joining this science fair. Choice of topics was considered to be one of the most critical factors for gaining awards. With regard to the expected supporters in this process, these interviewed ISEF participants expected that college professors could instruct them more domain knowledge about the topic they aimed to explore. On the other hand, school teachers were expected to provide more emotional supports. Overall, these Interviewees regarded this experience as positive and rewarding for cultivating personal potentials as well as for feelings of accomplishments. (5) Interview data suggested the importance of external supports such as college professors, school teachers, and school regulations. College professors play an important role in advising a promising topic for gaining award. Based on the results, several possible explanations and suggestions are proposed such as providing a more supporting environment from the dimensions of high school context, cooperated college professors, and family members. Keywords: International Science and Engineering Fair (ISEF); the Grit Scale; Big-Five personality; Follow-up study II.

(4) 目錄第一章. 緒論……………………………………………………………………1. 第一節. 研究背景………………………………………………………………1. 第二節. 研究目的………………………………………………………………2. 第二章. 文獻探討………………………………………………………………3. 第一節. 影響資優生生涯發展的相關因素……………………………………3. 第二節. 奧林匹亞與國際科展之相關追蹤研究………………………………4. 第三章. 研究方法………………………………………………………………6. 第一節. 研究流程………………………………………………………………6. 第二節. 研究對象………………………………………………………………8. 第三節. 研究工具………………………………………………………………10. 第四節. 資料整理與分析………………………………………………………11. 第四章. 研究結果分析與討論…………………………………………………14. 第一節. 基本資料分析…………………………………………………………14. 第二節. 人格特質描述…………………………………………………………19. 第三節. 參加 ISEF 競賽經驗………………………………………………… 20. 第四節. 質性訪談結果與討論 ……………………………………………… 26. 第五章. 結論與建議……………………………………………………………38. 第一節. 結論……………………………………………………………………38. 第二節. 建議……………………………………………………………………40. 參考文獻…………………………………………………………………………… 41 附錄一……………………………………………………………………………… 44 附錄二……………………………………………………………………………… 52. III.

(5) 表次表 3-2-1 表 3-2-2 表 3-2-3 表 3-4-1 表 3-4-2. 問卷回收狀況統計表…………………………………………………… 7 失聯比例統計表………………………………………………………… 7 受訪者參賽年、性別與人數分佈……………………………………… 8 ISEF 參賽者之 Grit 因素分析與信度分析結果………………………11 ISEF 參賽者之 Mini-IPIP 因素分析與信度分析結果……………… 12. 表 4-1-1 父母親學歷統計…………………………………………………………14 表 4-1-2 家庭年收入統計…………………………………………………………14 表 4-1-3 擅長與喜愛科目的分布統計……………………………………………15 表 4-1-4 擅長與喜愛科目異同統計………………………………………………15 表 4-1-5 學業排名與學業自我滿意度統計………………………………………15 表 4-1-6 曾就讀數理資優班或科學班之分布統計………………………………16 表 4-1-7 家中與父母親之管教民主程度與影響程度……………………………16 表 4-1-8 大學入學方式統計 …………………………………………………… 17 表 4-1-9 大學學系與科展學科的相關性統計…………………………………… 17 表 4-1-10 職業領域與就讀學系、科展學科相關性統計…………………………17 表 4-1-11 職業成就滿意度統計……………………………………………………18 表 4-1-12 大學科系選擇因素統計…………………………………………………18 表 4-1-13 大學學業表現滿意度統計………………………………………………18 表 4-2-1 Grit、Mini-IPIP 各分量表與相關變項之相關係數…………………19 表 4-3-1 參賽動機統計 ………………………………………………………… 20 表 4-3-2 科展遭遇困難因素統計 ……………………………………………… 21 表 4-3-3 科展正面效果統計 …………………………………………………… 22 表 4-3-4 科展負面效果統計 …………………………………………………… 22 表 4-3-5 科展獲獎與否之因素統計（複選）……………………………………23 表 4-3-6 科展獲獎與否的最重要因素統計（單選）……………………………23 表 4-3-7 理想科展指導者的重要特質統計 …………………………………… 24 表 4-3-8 科展歷程因素的重要性統計 ………………………………………… 24 表 4-3-9 ISEF 經驗的正面影響程度統計……………………………………… 25 表 4-3-10 再參加 ISEF 競賽意願 …………………………………………………25 表 4-4-1 參加科展內、外在因素分析……………………………………………36 表 4-4-2 選系因素與大學、職業動態……………………………………………37 表 4-4-3 2000～2014 年參加 ISEF 競賽之學校參展件數統計…………………37. IV.

(6) 第一章. 緒論. 第一節研究背景美國國際科學展覽會(International Science and Engineering Fair, ISEF) 為全球最大規模的中學生科學競賽活動。ISEF 之舉辦是期望透過全球各國地方性、區域性、以及全國性科學競賽活動，鼓勵全球學子提升對科學探究及科學素養能力，進而激發學子對科學領域之興趣與創造力。我國教育部為推廣中小學科學教育成效，期望能經由發掘、輔導及培育青少年科學人才的方式以提升青年學生科學研究之視野，自 1982 年起即透過國立臺灣科學教育館輔導優秀青年學子參與 ISEF 科學競賽；1982～2013 年我國學生在此科展中展現傲人成績，累計參與學生 207 名，共 127 件作品獲獎，此優異表現深獲國際肯定。根據競賽參與資料，過去這些曾代表我國參與 ISEF 之學生，不但是科學學習中的佼佼者，亦是我國高等教育人才的種子菁英。郭靜姿（2003）認為追蹤研究可協助教育者瞭解研究對象的思維與身心狀況，其目的包含下列幾項：1.追蹤能力、創造力、個性和環境因素對資賦優異學生成就表現之影響，可以了解智能、創造力、動機、個人特質和教養環境對成就表現的影響。2.追蹤傑出個體，可以分析影響個體傑出表現的個人、環境、教養等因素，以為教師們及家長教養資優生的參考。3.追蹤特殊管道升學管道資優生的表現，可以了解學生的學習及社會適應表現，以評估提供特殊升學管道的必要性及鑑定標準。4.追蹤特殊族群資優學生，以分析影響其生涯發展之因素。以上目的顯示經由追蹤研究瞭解研究對象的想法與成就表現，可以進一步分析其內、外在影響因素，並作出教育方案上的評估與教養之參考。因此以系統性方式瞭解在科展領域中表現優異之學生人格特質，科展因素與參賽經驗對其影響，並追蹤其升學就業選擇之考量因素，對於培育科學人才及提供輔導支援系統之建議有其必要性。. 1.

(7) 第二節研究目的本研究針對 ISEF 歷屆學生進行追蹤與調查訪談，蒐集及分析其培訓、輔導之歷程，探討家庭教養態度、科展研究歷程相關因素之感受與看法，並追蹤其進入大學後之就學與就業的狀況，以作為未來青少年參與科展、科學人才培育、選拔及輔導工作以及建立科學教育支援機制之參考。 Subotnik, olszewski-kubilius and worrall（2012）曾提出一個針對資優生的研究架構，以兩個變項（動機強弱與機會多寡）來探討資優學生的天賦發展：高動機、高機會的族群有充足的自我動機與外在學習機會，但如何才能進一步達到卓越成就？高動機、低機會的族群可能缺乏教師、家庭或適當教育機會的支持而埋沒其天分，社會責任在此應扮演重要角色。低動機、高機會的族群需進一步探討其心理相關因素，低動機、低機會的族群需要長期且充足的資源來提高其機會點，找出其背後的能力與天賦；本研究第二階段質性訪談，會由動機與機會觀點來看 ISEF 參與者。因此研究目的分為下列四點：一、學生基本資料分析二、學生人格特質分析三、探討學生科展歷程與科展經驗之影響四、科展相關因素之分析. 2.

(8) 第二章. 文獻探討. 第一節影響資優生生涯發展的相關因素本研究目的在於探討 ISEF 參賽者基本特質與科展相關經驗對其之影響，以下分別由資優生與國際科展參賽者之追蹤研究加以探討，以作為本研究之理論基礎。在資優生的生涯發展過程中，會依個人特質與興趣而發展，與重要他人互動而調整，生涯決定過程會考量個人因素（興趣、理想、個人特質、學習環境、工作或經濟因素）、教育制度、重要他人影響或社會環境等因素（蘇孫鑫，2007）。林良惠、吳永怡（2007）指出，影響資優生生涯發展因素包含個人特質、家庭因素、學校因素與社會因素，其中的家庭因素對子女有深遠影響力，包含提供支持與鼓勵、提供資源與多元學習環境等，Bloom(1985)亦認為環境所提供的激勵、培育與教育，是資優生發揮天賦的重要因素。而家長社經地位、教育程度、遺傳因素（例如能力、氣質等）亦與子女的職業成就有關（Penick & Jepsen, 1992）。. 3.

(9) 第二節奧林匹亞與國際科展之相關追蹤研究根據吳武典、陳昭地（1999）針對 1992-1996 年國際物理與化學奧林匹亞競賽之三十二名學生（物理 14，化學 18；男 29，女 3）及其家長為對象，以問卷調查及深度訪談探討學生現況及競賽方案對其影響。研究主要結果如下：（1）參賽學生大部分是家中長子（女）（佔 77％），很早顯露其卓越科學能力，86％讀過資優班；（2）班上成績大多相當優秀；（3）多數屬於高家庭社經地位（SES），家庭支持度高，學習環境良好；（4）家長或學生普遍認為科學才能發展的最重要因素是「遇到好老師」；（5）奧林匹亞經驗對參與者之學習生涯有激勵作用，尤其是在科學學習態度與自我概念上，但也有超過半數受訪者感到精疲力竭；（6）進入大學後約僅有三成繼續接受專人指導，是否有必要為其設計特殊方式則見仁見智；（7）對於自然科學皆情有獨鍾，家庭氣氛良好。徐國士、馮桂莊（2002）訪談 16 位曾於國際奧林匹亞學科競賽或國際科學展覽競賽中得獎的傑出者，共同點包含：（1）家庭的支援：受訪者父母未必全部接受高等教育，但對孩子的管教態度均傾向民主、開放、能與孩子相互討論且尊重孩子的決定，也提供很多的書籍資源以滿足孩子的求知慾。（2）廣泛興趣：受訪者的興趣不侷限於某項，而是多方面的發展，且有其獨特的見解。（3）主動學習：受訪者對任何事情均會主動學習，且自學能力強，平時就喜歡藉由看書來涉獵不同領域的知識。（4）眼界開闊：受訪者均表示，參與集訓或輔導讓他們能與有相同興趣者一起努力，而出國競賽更是讓他們眼界大開，明瞭自己尚有許多學習的空間。馮桂莊（2003）以 1982~2002 年參加 ISEF 學生進行問卷調查（有效問卷 77 份）與半結構性訪談（15 位）；主要發現參賽者父母親在大學以上者佔多數（父親 68％，母親 55％），父母教育方式以民主方式居多（佔 70％），高中畢業後的參賽學生有 97％進入大學就讀，其中 99％主修科學或科學相關科系，大學選系原因以興趣為主要考量；74％之參賽學生在大學畢業後就讀研究所，44％之參賽學生攻讀博士學位，而訪談資料顯示出國參賽之經驗可及早發現自我潛能，增加自信心與從事科學研究的意願，對未來科學研究工作很有助益。. 4.

(10) Subotnik & Steiner（1994）長期追蹤 1983 年的西屋得獎學生，1984 年的 146 位問卷結果顯示 78％認為「好奇」是最主要的研究動機，而給想要進入數理職涯年輕人建議則注重於穩固的學術基礎，長輩與同儕支持，並致力於目標領域。 1988 年的 94 位問卷結果顯示留在科學領域者之研究動機仍以「好奇」為主，有 22 位（23％）選擇非科學領域，其差異在於引導者（有熱忱的指導教授）會提供研究、儀器設備或專業領域上的引導。訪談最終結果顯示這群學生日後脫離科學領域原因不外於下列因素：品質低劣難懂的科學教育、對科學家生活形態不感興趣或對其它領域更感興趣、缺乏科學領域上的引導者、青少年時期受到父母或校方的不當引導等。以上顯示優秀人才在科學領域的持續發展，除了自我興趣因素，仍需要合適的支持系統。在教師特質方面，Watters（2010）以大一優異表現的學生為對象，研究指出對其未來職業途徑具有支持影響力的教師特質共有七項：在教學上聯結學生興趣、表現在教學或學科領域上的熱忱、豐富學識、結合知識與生活經驗、對學生高度期待、複雜概念的良好解釋者、好的班級經營者等。由上可知，科學上資賦優異的學生，家庭教養偏向民主，且傾向於支持學生興趣並提供相關學習資源，經由參賽經驗（奧林匹亞或科展）可進一步認識自我潛能並開闊眼界。在科學探究上，好奇是重要的研究動機，而研究環境的引導或支持系統，則是未來是否留在該領域持續發展的重要因素。. 5.

(11) 第三章. 研究方法. 第一節. 研究流程. 本研究計畫分為兩個階段，各階段為期一年，共計兩年（2012/8～2014/7）。一、第一階段研究步驟（2012/8～2013/7）（一）整理參賽學生基本資料及蒐集相關文獻由國立臺灣科學教育館提供自 1982 年來參賽學生通訊錄，並逐步進行聯繫更新通訊資訊，彙整追蹤對象之聯絡電話與電子信箱。以期問卷施測後回收率能提高。並整理學生基本資料，資料包括姓名、參賽時就讀學校與年級、參賽屆數、當屆參賽總人/件數及得獎資料及上述資料最後更新日期。（二）初步訪談與設計擬定問卷參考「我國參加國際奧林匹亞數理學科競賽及國際科學展覽競賽得獎同學保送大學後表現之專案追蹤研究報告」(馮桂莊，2010)，訪談曾指導科展的教授、老師及專家學者，統整後研擬設計第一階段問卷。問卷架構分為五個主軸：1.學科偏好與家庭教養，2.人格特質描述，3.追蹤經歷資料， 4.參加 ISEF 競賽經驗，5.看法與建議。（三）問卷前測及專家審查進行專家審查問卷內容與問卷前測，專家審查由曾帶領參與國際科展的大學教授、曾指導科展的大學教授及高中教師共 4 名進行審查，審查後編修以進行前測，為提高問卷施測信效度，邀請以下對象進行前測，對象包括：曾參與競賽選手四名、臺北市立某高級中學科學班及普通班各乙班、2013 年度某奧林匹亞國家代表隊選拔營入選學生 36 名。（四）正式施測問卷正式施測期間為自 2013 年 5 月至 6 月，施測目標為我國自 1982 年起至 2013 年參加美國國際科技展覽會國家代表隊學生計 207 名，施測期間數度透過電話及電子郵件信箱進行邀請填答問卷，填答者可選擇填寫電子檔案或在網路上進行線上填答。經電話及電子郵件信箱聯繫成功並進行問卷施測者計 117 名，因通訊資料變更而無法聯繫者 32 名，2 名學生因參與本研究未進行問卷填答，表明不想參與者 4 名，其餘 52 名通訊資料經. 6.

(12) 通知但未參與問卷填答，計可聯繫上者 175 名，回收 117 份問卷，回收率 66.86%。部分問卷內容涉及個人隱私或填答者不清楚答案，故某些題目的數據回收總數低於 117 份，同時因部分填答者仍處於求學、兵役等階段，是以職涯相關問題中，統計總數將少於 117 份。二、第二階段研究步驟（2013/8～2014/7）（一）分析問卷後編擬質性訪談採訪大綱（二）邀請專家學者進行訪談大綱編修（三）進行訪談，訪談內容全程錄音並謄寫逐字稿（四）分析整理訪談結果，分析步驟如下： 1.設立個別受訪者之代號。 2.將個別受訪錄音檔轉為逐字稿。 3.分析、比較受訪內容之個別段落要點，並加以統整成特定概念，例如『家庭教養態度』或『科展面臨困難』等。 4.與相關的追蹤研究文獻進行對照與比較。. 7.

(13) 第二節研究對象一、第一階段問卷調查對象本研究以代表我國參加 ISEF 學生為問卷追蹤對象，透過網路問卷填答方式進行調查（2013/5~2013/6），歷年來的參賽人數為 207 人（1982 年～2013 年），可聯絡到的對象為 175 人，回收有效樣本為 117 人（無法聯繫者 32 名，參與本研究未進行填答者 2 名，不想參與者 4 名，經通知但未參與填答者 52 名，計可聯繫上者 175 名，回收 117 份問卷），回收率 66.86％，回收率過半，能有效減少誤差，根據過往研究顯示（Kerlinger, 1986），郵寄問卷的回收率通常少於 40-50%，而數位方式的問卷回收率更低（McMillan, 1999）。部分問卷內容涉及個人隱私或填答者不清楚答案，故某些題目的數據回收總數低於 117 份；且因部分填答者仍處於求學、兵役等階段，因此職涯相關問題之統計總數低於 117 份。本研究問卷填答回收率相關資料如表 3-2-1 所示。而失聯人數在參賽年之分佈比例如表 3-2-2 所示，顯示失聯比例隨年代久遠而增加。表 3-2-1 問卷回收狀況統計表歷年參賽人數. 失聯人數. 未填答人數實際填答人數. 回收率（％）. （1982～2013 年）（通訊資料變更等）. 207. 32. 58. 117. 66.86. 表 3-2-2 失聯比例統計表參賽人數. 失聯人數. 失聯比例（％）. 1982~1989 年. 17. 6. 35.3. 1990~1990 年. 55. 13. 23.6. 2000~2010 年. 100. 13. 13.0. 2011~2014 年. 35. 0. 0. 8.

(14) 二、第二階段質性訪談因 ISEF 參賽年代由 1982 年至 2013 年已有 32 年的歷史，根據第一階段問卷調查與實際訪談經驗顯示，若研究對象距離參賽年代太久，對於科展研究經驗與相關因素的回憶較為模糊；且對於科展經驗反思、生涯選擇因素探討等，在職者常因具備大學學習經驗與職業探索經驗，因而能提供更全面、深入之看法，因此訪談對象以立意抽樣選擇，包含 10 位學生（大學、碩士與博士生）與 8 位在職者，共計 18 位（男性 11 位，女性 7 位），如下表 3-2-3 所示：表 3-2-3 受訪者參賽年、性別與人數分佈參賽年. 人數. 1990~1999 年. M（男，在職）、P（男，在職）共 2 人 F（男，在職）、C（男，在職）、B（女，在職）、G（男，在學）、D（女，. 2000~2005 年在學）、W（女，在職）、N（男，在職）共. 2006~2010 年. 7人. A（女，在職）、K（男，在學）、S（男，在學）共 3 人 L（女，在學）、E（女，在學）、J（男，在學）、H（男，在學）、R（男，. 2011~2013 年在學）、T（女，在學）共 6. 9. 人.

(15) 第三節研究工具工具一：我國參加 ISEF 國際科展學生之追蹤研究問卷（附錄一）參考徐國士、馮桂莊（2002）針對參加國際科展與國際奧林匹亞競賽學生追蹤研究調查問卷，並訪談科展指導教授、高中教師、科教館相關專家學者，統整後擬定第一階段問卷。問卷架構分為五個主軸： 1、基本資料（學科偏好與家庭教養） 2、人格特質描述 3、追蹤經歷資料 4、參加 ISEF 競賽經驗 5、看法與建議。工具二：堅毅指數量表(The Short Grit Scale，Grit-S)與微型人格特質量表 (Mini International Personality Item Pool , Mini- IPIP)（附錄一，第二部份）一、堅毅指數量表題目分為兩個面向：努力堅持性(perseverance of effort) 與興趣一致性(consistency of interests)，精簡為 8 個問題以判斷受測者之堅毅指數，針對不同族群之效度檢驗具有良好預測效度與內在一致信度， Cronbach’s Alpha 值介於 .73～.83；研究顯示堅毅指數越高的族群，與其領域成就達正相關性(Duckworth & Quinn 2009)；本問卷取得原作者 Angela L. Duckworth 同意使用堅毅指數量表，以經認證過之中文版本題目於施測使用。二、人格特質量表為現下應用於各領域的熱門量表，可分析受試者在五個向度(外向性、親和性、盡責性、神經質、想像力)的表現趨勢，經相關文獻探討 (Baldasaro, Shanahan, & Bauer, 2013)，本研究採用的微型人格特質量表 (Mini-IPIP)包括人格五向度共 20 個題目，經過驗證性因素分析，在五個向度之配適性為最佳，可判別受試者在此五向度之表現(Donnellan, Oswald, Baird, & Lucas, 2006)，本研究將應用此量表探究與其它特質之關聯性。以上兩個量表以五點量尺『非常像我、、大部份像我、部份像我、大部份不像我、完全不像我』表達；填答者勾選『非常像我』得 5 分，『大部份像我』得 4 分，依此順序記錄其分數。三、分析問卷後編擬質性訪談大綱。（附錄二）. 10.

(16) 第四節資料整理與分析一、Grit 因素分析與信度分析結果本研究施測之堅毅特質量表，施測對象為歷屆參加國際科展之參賽者，有效樣本為 117 人。採取探索性因素分析以瞭解本問卷之效度，採取主成份分析法，以最大變異轉軸(Varimax)作為轉軸的方法，並以特徵值(Eigenvalue)大於 1 做為決定因素個數的標準，結果顯示堅毅特質量表與原始量表之理論建構一致，可分為兩個分量表：興趣一致性(consistency of interests ) 與努力堅持性 (Perseverance of effort)，這兩個分量表的解釋變異量分別為 40.19%、15.95%。信度係數(alpha coefficient)皆大於 0.70，各題項之因素負荷量皆大於 0.4。根據以上之結果可說明本研究所採取之「堅毅特質量表」具備良好的信度與效度。如表 3-4-1 所示：. 表3-4-1 ISEF參賽者之Grit 因素分析與信度分析結果. 分量表與題項. 平均. 因素負荷量. 數. (Factor. (Mean). loading) -------. 興趣一致性(consistency of interests ) 1.新的計劃和想法有時候會讓我無法專心於現有的計劃。(1) 2.當我著迷在某件計畫一陣子後，會失去興趣。(3) 3.我時常立下一個目標，但一陣子過後又改追求另一個目標。(5) 4.我很難把我的注意力集中在一個要好幾個月才能完成的計畫上。(6). 3.11. 0.59. 3.58. 0.70. 3.33. 0.84. 3.92. 0.72. 努力堅持(Perseverance of effort) 4.挫折不會使我氣餒(2)。. 3.66. 0.41. 5.我是個努力工作的人。(4). 3.80. 0.85. 6.無論什麼事情，我開了頭就要完成它。(7) 3.72. 0.58. 7.我很勤勞(我不輕言放棄)。(8). 0.89. 3.83. 解釋百分比 (variance explained). 內在一致信度 (Alpha). 40.19. 0.73. 15.95. 0.71. 註：1.因素分析採取主成份分析法(Principal component analysis)、最大變異轉軸(Varimax)、特徵值大於1為基準。2.本表格中括號內的數字為問卷中的原始題號。. 11.

(17) 二、Mini-IPIP因素分析與信度分析結果本研究施測之微型人格特質量表(Mini-IPIP)同樣進行信效度檢測。在效度驗證上，探索性因素分析採取主成份分析法，同時以最大變異轉軸(Varimax)作為轉軸的方法，並以特徵值(Eigenvalue)大於1做為決定因素個數的標準。結果顯示微型人格特質量表之各題項的因素負荷量皆大於0.4，同時可分為五個分量表，與原始量表之理論建構一致，五個分量表的解釋變異量分別皆大於10%，信度係數 (alpha coefficient) 方面，除了盡責性的內在一致信度稍低之外 (alpha=0.61)，其他分量表之信度皆大於0.70。可說明本研究所採取之「微型人格特質量表」具備良好的信度與效度。如表3-4-2所示。表3-4-2 ISEF參賽者之Mini-IPIP因素分析與信度分析結果. 分量表與題項. 平均數(Mean). 因素負荷量. 解釋百分比. (Factor. (variance. loading). explained). 外向性我是派對中的活寶。(9). 2.79. 0.68. 沈默寡言。(14). 3.52. 0.66. 在群體中會和很多不同的人交談。(19). 3.45. 0.66. 不引人注目的。(24). 3.47. 0.77. 親和性同情他人的感受。(10). 4.00. 0.80. 對他人的問題不感興趣。(15). 3.88. 0.67. 感受他人的情緒。(20). 3.90. 0.81. 對其它人不感興趣。(25). 3.93. 0.72. 盡責性事情馬上處理完畢。(11). 3.31. 0.67. 常忘記將東西放回適當的位置。(16). 3.25. 0.65. 喜歡有秩序。(21). 3.57. 0.74. 事情處理的一團糟。(26). 4.07. 0.45. 神經質心情常搖擺不定。(12). 2.74. 0.75. 大部份時間很放鬆。(17). 2.95. 0.49. 容易心煩。(22). 2.80. 0.82. 很少覺得憂鬱。(27). 2.60. 0.84. 12. 內在一致信度 (Alpha). 15.32. 0.84. 14.86. 0.82. 14.03. 0.61. 10.94. 0.75.

(18) 分量表與題項. 平均數(Mean). 因素負荷量. 解釋百分比. (Factor. (variance. loading). explained) 10.22. 想像力有生動的想像力。(13). 3.97. 0.44. 對抽象概念不感興趣。(18). 4.05. 0.83. 對瞭解抽象概念有困難。(23). 3.98. 0.79. 沒有好的想像力。(28). 4.07. 0.56. 內在一致信度 (Alpha) 0.73. 註：1.因素分析採取主成份分析法(Principal component analysis)、最大變異轉軸(Varimax)、特徵值大於1為基準。2.本表格中括號內的數字為問卷中的原始題號。. 三、第二階段以半結構訪談方式（Semi-structured Interviews）進行訪談，以事先給予受訪者的訪談大綱（附錄二）為主軸，探討受訪者自身經歷與對 ISEF 相關看法，過程中根據受訪者回答，對訪談問題做彈性調整並補充開放性問題。. 13.

(19) 第四章. 研究結果分析與討論. 第一節基本資料分析一、父母親教育程度、家庭平均年收入參賽者的父母親教育程度與參賽當時之家庭平均年收入，如下表 4-1-1 與表 4-1-2 所示。表中數據顯示，參賽者父親在大專以上學歷高於 78 %，母親在大專以上學歷高於 73 %，顯示多數家長具有高學歷背景。家庭年收入高於 70 萬者高於 80%，高於 100 萬者高於 58%，顯示多數家庭的經濟狀況良好。表 4-1-1 父母親學歷統計學歷. 父親. ％. 母親. ％. 碩、博士大專高中職國中以下合計. 39 49 22 5 115. 33.91％ 44.61％ 19.13％ 4.35％ 100.00％. 26 58 26 11 115. 22.61％ 50.43％ 22.61％ 9.57％ 100.00％. 表 4-1-2 家庭年收入統計年收入. 人數. ％. 70 萬以下. 21. 17.95％. 70～100 萬. 28. 23.93％. 100 萬以上. 68. 58.12％. 合計. 117. 100.00％. 二、高中課程中的擅長與喜愛科目國際科展範圍主要涵蓋物理與太空、化學、地科、生物、數學、工程等數理相關領域，本題探討填答者在高中學科課程中的擅長與喜愛之科目，如下表 6 所示；在擅長與喜愛的科目異同中，約佔 60％的填答者表示擅長與喜愛的科目相同，約佔 40％的填答者表示擅長與喜愛科目不同－其中有 25.64％的填答者對於擅長與喜愛的科目是分屬於不同領域（例如擅長數學，卻喜愛國文），顯示填答者具有多元化的興趣與能力。. 14.

(20) 表 4-1-3 擅長與喜愛科目的分布統計擅長科目. 人數. 自然（物理、化學、地科、生物） 46 數學 36 資訊 10 英文 6 體育 4 藝術（音樂、藝術） 6 國文 5 社會（歷史、地理、公民） 4 合計 117. ％. 喜愛科目. 39.31％ 30.77％ 8.55％ 5.13％ 3.42％ 5.13％ 4.27％ 3.42％ 100.0％. 人數％. 自然（物理、化學、地科、生物）數學資訊英文體育藝術（音樂、藝術）國文社會（歷史、地理、公民）合計. 48 23 15 3 3 11 6 8 117. 41.03％ 19.66％ 12.82％ 2.56％ 2.56％ 9.4％ 5.13％ 6.84％ 100.0％. 表 4-1-4 擅長與喜愛科目異同統計相近領域. 不同領域. （例數學/自然、國文/英文）. （例數學/國文、自然/體育）. 人數. 17. 30. 47. 佔全部人數％. 14.53％. 25.64％. 40.17％. 擅長與喜愛的科目不同. 擅長與喜愛的科目相同. 自然. 人數. 32. 佔全部人數％. 數學. 資訊. 社會. 國文. 藝術. 18. 9. 4. 3. 3. 體育 1. 合計. 合計 70. 27.35％ 15.38％ 7.69％ 3.42％ 2.57％ 2.57％ 0.85％ 59.83％. 三、班上學業平均成績排名、學業綜合表現上的自我滿意度填答者高達 61.26％在班上的學業排名為前 33％，且曾就讀數理資優班或科學班者高達 62.39％，在學業上綜合表現的自我滿意度中，五等量表的分數也集中在 3～5 分之間，平均值為 3.59，與馮桂莊（2003）研究結果相似，顯示填答者對於學業具有較高的自我滿意度。. 表 4-1-5 學業排名與學業自我滿意度統計班上學業排名人數. ％. 學業自我滿意度. 人數. %. 2 9 44 39 21. 1.74% 7.83% 38.26% 33.91% 18.26%. 115. 100.00%. 前 33%. 68. 61.26％. 中段. 30. 27.03％. 後 33%. 13. 11.71％. 低1 2 3 4 高5. 合計. 111. 100.00％. 合計. 15.

(21) 表 4-1-6 曾就讀數理資優班或科學班之分布統計數理資優班或科學班. 人數. %. 曾就讀不曾就讀合計. 73 44 117. 62.39 % 37.61 % 100.00 %. 表 4-1-7 家中與父母親之管教民主程度與影響程度父親管教民主程度. %. 母親管教民主程度. %. 家中整體自由民主程度. %. 2.59% 6.90% 15.51% 29.31% 45.69% 100.00%. 2 6 19 41 48 116. 1.72% 5.17% 16.38% 35.35% 41.38% 100.00%. 1 6 16 46 48 117. 0.85% 5.13% 13.67% 39.32% 41.03% 100.00%. 父親影響程度. %. 母親影響程度. %. 家中整體教養影響程度. %. 低1. 6. 5.27%. 1. 0.86%. 1. 0.85%. 2 3 4 高5 合計. 9 29 42 28 114. 7.89% 25.44% 36.84% 24.56% 100.00%. 10 21 42 42 116. 8.62% 18.10% 36.21% 36.21% 100.00%. 6 21 42 47 117. 5.13% 17.95% 35.90% 40.17% 100.00%. 低1 2 3 4 高5 合計. 3 8 18 34 53 116. 四、父母親的管教民主程度與影響程度表 4-1-7 顯示填答者中認為父母親管教方式偏向自由民主佔 75％以上，認為家中整體自由民主程度偏高者佔 80.35％；認為父親具有較高影響程度佔 61.4 ％，認為母親具有較高影響程度者佔 72.4％，認為家中整體教養具有較高影響程度者佔 76％，顯示家中整體教養環境偏向自由民主，對填答者具有重要影響力。五、入學方式、大學學系與科展學科相關性國內升學優待獎勵辦法與升大學的制度，在 32 年來有相當大的改變，表 4-1-8 列有歷年來許多不同的升學管道，顯示高達 41.88%的學生可經由科展成績保送或推薦入學，且有 20%左右的學生輔以參賽的資歷進行資優保送、甄試、逕行申請等管道申請入學，顯示國內已具備且提供相當多元豐富的升學方式供參賽者選擇。表 4-1-9 顯示 65.8%的學生選擇大學科系是與科展學科相同或相關，但. 16.

(22) 亦有 34.2%的學生選擇非相關科系。表 4-1-8 大學入學方式統計以科展成績保送或推薦入學聯考（2001 年之前）學測資優保送（2001 年之前）申請入學申請國外大學指考甄試入學其他（奧匹保送、轉學考、仍在高中）合計. 人數. %. 49 14 11 11 5 5 5 3 14 117. 41.88% 11.97% 9.40% 9.40% 4.27% 4.27% 4.27% 2.57% 11.97% 100.00%. 表 4-1-9 大學學系與科展學科的相關性統計大學學系與科展學科. 人數. %. 相同相關. 41 36. 35.04% 30.77%. 不相同合計. 40 117. 34.19% 100.00%. 註：相關或不相同之認定，係由填答者主觀認定。. 六、職業領域與就讀學系、競賽學科相關性與自我職業成就滿意度. 表 4-1-10 顯示填答者僅 44 位進入職場，其職業領域與大學就讀學系相關者佔 81.82％，與科展學科相關者則下滑至 41.86％。在職業成就滿意度上，68.29 ％的職業成就滿意度偏高（五分量表選填 4、5 者）。. 表 4-1-10 職業領域與就讀學系、科展學科相關性統計. 是否合計. 職業領域是否與就讀學系相關. 職業領域是否與科展學科相關. 36（81.82％） 8（18.18％） 44. 18（41.86％） 25（58.14％） 43. 17.

(23) 表 4-1-11 職業成就滿意度統計職業成就滿意度. 人數. 1（低） 2 3 4 5（高）合計. 0 2 11 19 9 41. % 0% 4.88% 26.83% 46.34% 21.95% 100.00%. 七、大學科系選擇原因與大學學業表現滿意度由表 4-1-12 顯示選擇學系原因及認為最重要的因素皆為興趣或志向，與馮桂莊（民 92）研究結果相同，顯示填答者在選擇學系的自主性相當高。而超過 50 %的參賽者對於大學學業表現滿意度有較高的滿意度。表 4-1-12 大學科系選擇因素統計選擇學系原因. %. 認為最重要因素. %. 興趣或志向前途或就業考量. 68 16. 58.12% 13.68%. 85 12. 72.65% 10.26%. 家人鼓勵或社會影響. 14. 11.97%. 9. 7.69%. 參加保送或推薦入學其它（分數決定、仍在高中）合計. 8 11 117. 6.83% 9.40% 100.00%. 5 6 117. 4.27% 5.13% 100.00%. 表 4-1-13 大學學業表現滿意度統計大學學業表現滿意度. 人數. %. 低1 2 3 4 高5 合計. 6 7 36 34 16 99. 6.06% 7.07% 36.36% 34.34% 16.16% 99.99%. 18.

(24) 第二節. 人格特質描述. 表4-2-1顯示人格特質量表（Mini-IPIP）之平均數：想像力最高（4.00），其次為親和性（3.94），最低則是神經質（2.77）；僅神經質與其它人格特質呈現負相關，其餘人格特質間之相關性達到顯著正相關。「大學學業表現滿意度」與Grit量表、Mini-IPIP外向性達顯著正相關，與 Mini-IPIP的神經質特性有顯著的負相關；而Grit堅毅指數較高，顯示填答者凡事較為努力堅持且有一致的興趣，因此大學學業表現滿意度亦較高，與Duckworth 與Quinn(2009)的研究結果相似。. 表4-2-1 Grit、Mini-IPIP 各分量表與相關變項之相關係數各量表與分量表. 平均數 (標準差). 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 1.Grit 總量表. 3.61(0.58). 1.00. 2.Grit:興趣一致性. 3.48(0.69). .86**. 1.00. 3.Grit:努力堅持. 3.75(0.67). .85**. .47**. 1.00. 4.Mini-IPIP:外向性. 3.31(0.91). .33**. .21*. .37**. 1.00. 5.Mini-IPIP:親和性. 3.94(0.69). .39**. .24**. .43**. .43**. 1.00. 6. Mini-IPIP:盡責性. 3.54(0.65). .57**. .47**. .50**. .15. .22*. 1.00. 7. Mini-IPIP:神經質. 2.77(0.81). -.37**. -.30**. -.33**. -.43**. -.21*. -.14. 1.00. 8. Mini-IPIP:想像力. 4.00 (0.61). .38**. .33**. .33**. .31**. .36**. .28**. -.24**. 1.00. 2.00 (0.84). .06. .00. .10. -.02. -.04. .14. -.06. .08. 3.46(1.04). .35**. .22*. .38**. .23*. .14. .13. -.36**. .18. 9 就讀學系是否與科展相同 10.大學學業滿意度. 9. 1.00. ** p< .01 (雙尾檢定). * p< .05 (雙尾檢定). 19. .19.

(25) 第三節參加 ISEF 競賽經驗一、參賽動機由表 4-3-1 可看出，好奇探索與興趣是填答者最主要的參賽動機，來自於外在的動機因素則屬於少數，推測科展過程若非源於自我好奇興趣等動機，則難以堅持到產生較佳的研究成果。（註：以下表格 4-3-1～4 中，「單選」僅讓填答者勾選一個最重要選項，「複選」可讓填答者勾選多個選項。）表 4-3-1 動機（複選）. 參賽動機統計人數. %. 好奇探索興趣師長鼓勵獲得榮譽家人鼓勵有助升學同學(同好)支持學校規定. 91 89 53 34 26 20 1 1. 28.89% 28.25% 16.83% 10.79% 8.25% 6.35% 0.32% 0.32%. 合計次數. 315. 100.00%. 最重要動機（單選）. 人數. %. 好奇探索興趣師長鼓勵有助升學家人鼓勵獲得榮譽同學(同好)支持學校的專題研究. 44 40 17 7 5 2 1 1. 37.61% 34.19% 14.53% 5.98% 4.28% 1.71% 0.85% 0.85%. 合計. 117. 100.00%. 二、科展遭遇困難表 4-3-2 顯示填答者在科展中遇到的最大困難或阻礙來自學校課業壓力，其次是科展時間不足、研究無法突破與英語表達不夠流暢等困難；這顯示當學生耗費大量心力與時間於科展研究時，若學校無相關配套措施，課業壓力會對他們造成巨大壓力。. 20.

(26) 表 4-3-2. 科展遭遇困難因素統計. 科展困難因素（複選）. 次數. %. 學校課業壓力科展研究無法突破科展研究時間不足英語表達不夠流暢科展指導者意見轉化的壓力實驗設備不足報名資料繁雜實驗經費不足心理難以調適學校師長不支持家人不支持與研究伙伴的意見不合科教館培訓時間不足科展規定不夠明確無困難或阻礙其它. 82 66 55 46 41 27 23 18 18 15 14 12 10 6 6 2. 18.59% 14.97% 12.47% 10.43% 9.30% 6.12% 5.23% 4.08% 4.08% 3.40% 3.17% 2.72% 2.27% 1.36% 1.36% 0.45%. 合計. 441. 科展最困難因素（單選）學校課業壓力科展研究無法突破英語表達不夠流暢科展研究時間不足科展指導者意見轉化的壓力與研究伙伴的意見不合無困難或阻礙心理難以調適學校師長不支持報名資料繁雜家人不支持實驗設備不足實驗經費不足其它科教館培訓時間不足科展規定不夠明確. 100.00% 合計. 人數. %. 33 22 15 12 6 6 6 5 4 3 2 1 1 1 0 0. 28.21% 18.80% 12.82% 10.26% 5.13% 5.13% 5.13% 4.28% 3.42% 2.56% 1.71% 0.85% 0.85% 0.85% 0% 0%. 117. 100.00%. 三、參加科展過程中得到的正面效果與負面效果正面效果（單選）依序為「增加報告與表達能力」、「發現自我潛力」、「能力及努力被肯定」與「增加挫折忍受力」，科展過程是辛苦且長期的研究過程，若沒有一定的熱忱與興趣就難以持續，而經過此過程的磨練，對於自我看法與能力增長等方面皆有提升。負面效果的統計中，複選中最多為「學校課業壓力」，這與科展遭遇困難中的統計結果相同。但在單選中則有 26.5%的人表示無負面效果，推測一方面是對於科展的正面回饋意見，亦可能是距離科展參賽較久遠的填答者，回顧參賽歷程與人生經歷相比，感覺較為正面。. 21.

(27) 表 4-3-3. 科展正面效果統計. 科展正面效果（複選）次數能力及努力被肯定增加報告與表達能力發現自我潛力學習正確的研究方法增加挫折忍受力文化交流與認識朋友有助日後從事科學研究增強實驗能力有助升學無正面效果其它合計. 表 4-3-4. 96 93 86 81 80 80 72 58 57 0 0 703. %. 科展最正面效果（單選）次數. 13.66% 13.23% 12.23% 11.52% 11.38% 11.38% 10.24% 8.25% 8.11% 0% 0% 100.00%. 增加報告與表達能力發現自我潛力能力及努力被肯定增加挫折忍受力學習正確的研究方法有助日後從事科學研究文化交流與認識朋友有助升學增強實驗能力其它無正面效果合計. 24 23 17 17 11 10 9 3 2 1 0 117. % 20.51% 19.66% 14.53% 14.53% 9.40% 8.55% 7.69% 2.57% 1.71% 0.85% 0% 100.00%. 科展負面效果統計. 負向效果（複選）學校功課落後. 次數 55. %. 最負向效果（單選）. 23.41% 無負面效果. 壓力與勞累超過身體負荷 49 20.85% 科展成就與自我預期不符 32 13.62% 無負面效果 29 12.34% 輿論壓力與人際關係的疏離 23 9.79% 培訓過程過度訓練 15 6.38% 學校師長不支持產生關係衝突 15 6.38% 科展成就未被外界肯定 11 4.68% 家人不支持產生關係衝突 6 2.55% 合計 235 100.00%. 學校功課落後壓力與勞累超過身體負荷科展成就與自我預期不符輿論壓力與人際關係的疏離科展成就未被外界肯定學校師長不支持產生關係衝突家人不支持產生關係衝突培訓過程過度訓練合計. 次數. %. 31. 26.50%. 26 20 13 10 6 5 3 3 117. 22.22% 17.10% 11.11% 8.55% 5.13% 4.27% 2.56% 2.56% 100.00%. 四、科展獲獎與否的重要因素科展競賽歷程中，獲獎是高度不確定且難以掌握，統計結果顯示獲獎與否之因素統計中，由高至低依序為「題目取材」、「臨場表達與外語能力」、「評審互動與問題回答」、「研究報告內容」與「研究熱忱與長期努力」等。而獲獎與否的最重要因素分析中，本表格將填答者分為得獎（四等獎以上）、特別獎與榮譽獎、未得獎者；這三個群體皆認為「題目取材」是最重要因素（表 4-3-5、表 4-3-6）。. 22.

(28) 表 4-3-5 科展獲獎與否之因素統計（複選）獲獎與否因素. 表 4-3-6. 次數. %. 題目取材臨場表達與外語能力評審互動與問題回答研究報告內容研究熱忱與長期努力. 98 86 85 77 69. 16.17% 14.19% 14.02% 12.70% 11.39%. 教授（或老師）指導方向運氣好壞自我企圖心對手作品水準家人支持與否合計. 50 47 47 34 13 606. 8.25% 7.76% 7.76% 5.61% 2.15% 100.00%. 科展獲獎與否的最重要因素統計（單選）得獎. 獲獎因素. %. 特別獎榮譽獎. %. 未得獎. %. （四等獎以上）. 題目取材研究內容. 18 15. 32.73% 27.27%. 6 4. 46.15% 30.77%. 18 4. 58.07% 12.90%. 評審互動與回答問題. 7 7 4 2 2 1 55. 12.73% 12.73% 7.27% 3.64% 3.64% 1.82% 100.00%. 0 3 0 0 0 0 13. 0.00% 23.08% 0.00% 0.00% 0.00% 0% 100.00%. 2 0 2 4 1 0 31. 6.45% 0% 6.45% 12.90% 3.23% 0% 100.00%. 研究熱忱與長期努力. 臨場報告流暢度個人企圖心運氣好壞對手程度合計. 五、理想科展指導者的重要特質對 ISEF 參賽者而言，科展歷程通常與指導者有關，例如高中教師、大學教授或是研究機構研究員，因此將科展指導者區分為高中教師與大學教授；表 4-3-7 呈現填答者對於理想中的高中教師與大學教授所需具備的特質明顯不同：高中教師著重於「支持與陪伴」，其次為「激勵性」，而大學教授則著重於「提供知識與實驗構想」、其次為「改善作品呈現」。. 23.

(29) 表 4-3-7. 理想科展指導者的重要特質統計. 重要特質. 高中教師. %. 重要特質. 大學教授. %. 支持與陪伴激勵性研究熱忱提供創意與聯想提供知識與實驗構想. 36 22 17 12 10. 30.77% 18.80% 14.53% 10.26% 8.55%. 提供知識與實驗構想改善作品的呈現研究熱忱激勵性提供創意與聯想. 45 17 15 12 11. 38.46% 14.53% 12.82% 10.26% 9.40%. 督促與進度掌握其它親切性改善作品的呈現合計. 9 5 4 2 117. 7.69% 4.27% 3.42% 1.71% 100.00%. 督促與進度掌握其它支持與陪伴親切性合計. 8 6 2 1 117. 6.84% 5.13% 1.71% 0.85% 100.00%. 六、科展歷程相關因素之重要性排列表 4-3-8 顯示填答者認為科展歷程中，最重要因素在於「指導教授或教師」，其次則是「研究夥伴」；顯示在長期且辛苦的科展研究歷程中，人的因素（指導者與夥伴）是填答者認為非常重要的因素。表 4-3-8. 科展歷程因素的重要性統計第一重要. %. 第二重要. %. 第三重要. %. 72 27. 61.54% 23.08%. 30 30. 25.64% 25.64%. 13 8. 11.11% 6.84%. 9. 7.69%. 16. 13.68%. 25. 21.37%. 4. 3.42%. 4. 3.42%. 11. 9.40%. 3 2 117. 2.56% 1.71% 100.00%. 27 10 117. 23.07% 8.55% 100.00%. 35 25 117. 29.91% 21.37% 100.00%. 指導教授或教師研究伙伴 ISEF 競賽前的心理輔導（例如壓力釋放、參賽經驗分享等）. ISEF 競賽後的課業輔導（因科展而落後的學校課程）. 實驗設備或製作經費培訓時間延長合計. PS:除上述因素之外，您覺得對於科展研究有幫助的因素為何？共 28 人回覆意見；彙整為以下四點：一、周遭教師、家人、同儕的支持。二、Presentation 的技巧（例如科教館提供專業作品翻譯協助、外語簡報能力培訓等）。三、建立研究交流平台（找研究生協助或開放大學實驗室）。四、學校公假或是成績保障。. 24.

(30) 七、ISEF 經驗對於日後學業、就業上的正面影響程度由表 4-3-9 可看出，ISEF 經驗對於填答者在人際關係等方面都有顯著影響，五等量表的平均分數也集中在 3～5 分之間，尤其是「認識自我潛能」、「自我學習」與「ISEF 經驗的整體影響」上的平均分數皆超過 4 分以上。表 4-3-9. ISEF 經驗的正面影響程度統計平均分數. 人際關係認識自我潛能選擇主修科系與生涯規劃. 學業研究自我學習 ISEF 經驗的整體影響. 3.68 4.28 3.67 3.86 4.22 4.23. 1. 5 2 8 5 3 3. %. %. 2. %. 3. 4. %. 4.27% 10 8.55% 33 28.21% 39 33.33% 1.71% 1 0.85% 11 9.41% 51 43.59% 6.84% 8 6.84% 27 23.07% 46 39.32% 4.27% 6 5.13% 24 20.51% 47 40.17% 2.56% 1 0.85% 13 11.11% 50 42.74% 2.56% 2 1.71% 11 9.4% 50 42.74%. 5. %. 30 52 28 35 50 51. 25.64% 44.44% 23.93% 29.92% 42.74% 43.59%. 八、再次參加 ISEF 競賽的意願高達 96.58%的填答者若人生可以重來，仍會再參加 ISEF 競賽，顯示雖然科展歷程有許多挫折與困難，但對於填答者卻是重要且正面的生命經驗。. 表 4-3-10 再參加 ISEF 競賽意願再參加意願. 人數. %. 想參加不想參加合計. 113 4 117. 96.58% 3.42% 100.00%. 25.

(31) 第四節質性訪談結果與討論訪談結果分為『家庭教養』、『科展歷程經驗』、『選系與大學歷程探討』與『綜合討論』等四點加以探討，如下所述：一、家庭教養多數家長在受訪者年幼時較為注重行為舉止與功課表現，國、高中以後則傾向採取民主自由且尊重個人選擇的教養態度，提供多元探索機會（國外生活經驗、文化活動、課外補習等），但是隱約之中也傳遞出特定價值觀與期望；在科展研究上，受訪者家長全部採取包容且支持態度；第一階段問卷結果顯示 ISEF 填答者認為家中自由民主程度偏高者占 80.35％，而家中整體教養影響程度偏高者亦占 76.07％（表 4-1-7），對照訪談結果可看出：ISEF 填答者雖然家中自由民主程度偏高，但在人生重要決定上卻受到家庭教養環境或家長價值觀影響，例如對大學科系或職涯選擇等，這在許多研究中亦有類似結果（王文科，民 81；林幸台，民 82；于曉平，民 91）；但受訪者未必全然接受家長的特定期望，例如 B 聽從家長意見而選定特定科系，但職業領域則轉而忠於自我選擇；W 未聽從父母建議而忠於自我選擇等。以下分為四點敘述：（一）民主自由，對自我決定負責 ISEF 參賽者在學業排名與自我滿意度皆偏高（表 4-1-5），多數受訪者認為家中教養環境較為自由民主（表 4-1-7），顯示其父母並未刻意要求學業成績，而是提供自由民主的教養環境與多元嘗試機會，並期望孩子對自我決定負責，部分家長在受訪者小時候會要求行為規矩。我覺得我唯一的天分就是在於我可能學習上比別人輕鬆一點點，而這個天分造成我可以有很多的時間去做其它我喜歡的事情，而我的家庭所給予幫助就是，他們會讓我去做任何我想做的事情…他們會覺得我必須要對自己負責，所以我做的任何一件事情他們都是說我要對自己負責為主。（A）. 26.

(32) （二）科展歷程中的信任與包容教養民主自由的背後，極需要家長對參賽者的信任與包容，而這明顯展現在辛苦的科展歷程中，例如信任、包容參賽者的決定，正向鼓勵探索歷程中之挫折與徬徨無助感。我媽對我這些零零散散的這些參賽的參與，大概最多是在 ISEF，有一次我真的是快哭了，因為我覺得我好像真的沒有辦法出國了，那一天我就看著我媽，然後開始哭，然後就跟我媽說：『媽，我覺得我…英文好爛，我覺得還是不要出國好了，好丟臉喔…』我媽那次給我的支持，她其實看到我哭了之後跟我說：『沒關係，那我們就不要去。』我覺得對我來說，那是個很大的支持，如果她告訴我要去的話，我應該會叛逆到死吧！就覺得你們都不懂我現在的心情…（D）. （三）文化涵養與多元學習 Collins & Buller（2003）的研究顯示人才更常在經濟與資源豐富的家庭中發展，訪談內容顯示部分受訪者在成長中獲得許多文化涵養與多元學習機會，顯示家長重視孩子在文化涵養與參與多元學習的機會，由表 4-1-1、表 4-1-2 顯示多數填答者家長的社經地位較高，因此較可能給予孩子豐富的教育資源、文化涵養與多元學習機會，讓參賽者見識與學習更廣泛。誠如 K 所言：從小看得多，瞭解得多，會更容易發現自我興趣。從小珠算、鋼琴、跆拳道、桌球、羽球、足球，還有繪畫，補習班當然有，就跟大概目前你看到很多典型台灣家長會做的事情差不多…從小暴露到的東西就比較多，相對其他小孩就可以去發展更多新的東西。…你了解的東西就多。因此你當然就發現說哪些東西我有興趣哪些沒有興趣。（K）我爸媽都是教授，…我也是美國出生的，整體來說教育環境就是比較優勢吧…最主要就是會有那種學術風氣，怎樣就理性的去分析事情，或者是專心致志去做一個比較研究的事情…而且家裡很多書，我爸媽為我出錢最不手軟的就是：電影，音樂跟書，…大概真的就是家裡沒有牆壁，牆壁就是書櫃，門後面也是書櫃，所以我幾乎就是去逛書店…。（H）. （四）父母價值觀的影響儘管受訪者認為家庭教養偏向民主自由，但長期下來仍會影響其生活言行，例如重視禮節或成績等，而某些重大決定，例如選擇大學科系，也會受到父母價值觀影響。我爸他就是很保守啊！他就很希望我去XX醫學系…對啊！我覺得XX醫學系就他們希望的。問：他們希望你以後當醫師？嗯！也不管你有沒有當醫師…你要做基礎研究也可以，只是說他覺得XX醫學系是一個很穩定的地方。（E）. 27.

(33) 二、科展歷程經驗科展研究歷程與傳統的課堂學習經驗截然不同，沒有標準答案，因此需要投入大量心力與時間研究摸索，雖然參賽者本著一股熱忱與好奇心以進行探索，但研究過程中常遭遇許多困難與不確定因素，研究過程與結果、最終獲獎與否都難以預期；對青春期的高中生而言，同時要承受學校上課規範、課業進度與升學壓力，科展研究上又要短期內做出特定成果，是非常艱難的挑戰。以下分為幾個面向加以探討：（一）動機與機會點參加科展可能是參賽者從小到大的興趣與探索歷程，也可能是外在機制所要求，或是老師引導等，以下分別探討之： 1.內在動機根據問卷結果（表 4-3-1），超過七成（71.8％）的填答者參加科展動機為好奇探索與興趣。從我小五就開始做（科展）了，其實那還蠻酷的，因為我那時候喜歡昆蟲…小一二小五小六國一國二高一高二，然後連高三都繼續做啊，就只有我國三考基測沒有做，所以就累積了六七份作品，今年對什麼昆蟲有興趣我就研究完全不一樣的題目，去看完全不一樣的書 …從這點就可以看出我不是為了得獎，因為如果是為了得獎應該是同一份作品繼續修改這樣。（H）. 2.外在機制：校方或資優班規定的專題課程、科教館青培計畫等問卷結果（表 4-1-6）顯示有 62.39 %的填答者曾就讀數理資優班或科學班，而訪談中也顯示資優班或部分學校（台北市麗山高中、高師大附中等）規定數理類組學生必須進行專題研究，讓不少學生經由此機制踏入科展探索歷程，且與同班(組)同學共同探索也帶起同儕投入研究之風氣。那時候青培（計畫）都會給一些補助，然後我上來住了寒、暑假…不過我還蠻沉醉在其中，就是這樣勞碌奔波的情況下，這應該是人生中第一次有這種超前學習的感覺吧，其實這個影響真的蠻大的，這真的要很感謝這些資源，你看我可以高一高二就開始看學術 PAPER，知道要去哪裡下載，這都是大學在做的事情啊。（H）. 3.教師引導參加科展的機會點，多數經由教師引導或提供參與科展之機會，而引導背後. 28.

(34) 則是學生天分、努力或特質被有心的教師看見了，例如 T 表示其首次的科展主題較無研究潛力，但因研究過程所表現的樂觀特質被教師看見，進而引導 T 參與後續的科展研究。國中時，老師他給我的是一個研究方法和態度。而且很在意我們對於實驗動物後續的處理，就是不要做無謂的傷害或殺生，老師就說每次的犧牲，都一定要是有意義的。對於科展，他也都是交給我們自己做，他是很因材施教的老師，除了給予知識和心理上的支持，對不同的學生也會依照不同的個性和潛能激勵他們，他會在聊天時問我進度，問我對實驗的看法…。（D）. (二)科展研究與學校課業、升學壓力之間的調適科展歷程因探索未知現象，需花費大量時間心力，但參賽者亦需同時面對高中課業，因此問卷填答者多數認為科展歷程遇到的最大困難或阻礙來自於「學校課業壓力」（表 4-3-2），質性訪談結果顯示科展歷程中，部份受訪者的課業受到影響（例如 F，G），但亦有受訪者因科展忙碌經歷，反而更積極而提升成績（例如 A，E），亦有受訪者認為科展進度掌控得宜，並未影響學校課業（例如 N，C）；歸訥原因在於： 1.研究領域內容的差異性：不同科展研究主題會有不同研究方法與進程，有的科展主題在研究過程中需要反覆修改與實驗，有的科展主題需要縝密的理性思維與推導。 2.個人投入與時間掌控度不同：個別參賽者面對研究與學校課業之間的抉擇，多數傾向優先做好科展，但研究成果與個人時間掌握程度亦有關聯。課業跟科展，那我可能課業我認為還有一點重要性，所以我會自己再另用自己額外的時間，例如可能說下課時間或是上課認真一點，或是晚上實驗作完回到家再稍微看一下這樣，但是我就不會要求到那麼高，因為我可能那時候對於科展是更為喜歡的，所以對於科展認同度會更高…我反而覺得我做科展成績反而更好。」問：因為你更會利用時間？是。（A）. 而高三階段的參賽者會同時面臨科展研究與升學考試的雙重壓力，而研究成果上的難以預期，更會讓參賽者產生是否持續投注時間心力的猶豫與焦慮，多數受訪者表示在升學考試與科展之間面臨猶豫與抉擇，但多數傾向於把科展做好，雖可能因此多花一年重考（例如A）；換個角度而言，ISEF獲獎會有升學保送資. 29.

(35) 格，亦有受訪者因此專心投入科展（例如K）。問：當時入選ISEF代表後，你面臨的最大困難在哪裡？時間吧，……而且剛好因為我那時候學測考得不上不下，分數非常尷尬，…所以我很快的知道說我沒有時間再去準備面試或是推甄、申請那些啦哩啦雜的東西，所以那時候想說專心把這件事情做好，…那我指考不可能有辦法花那麼多時間準備，然後浮出腦海中的答案是，"學測每年都有，指考每年都有，但是這個比賽不是每年都有。所以當下覺得說不管最後的結果是什麼，反正我這個比賽比定了，後來的學測，我反而可以很淡定的去看待吧，我那時候就覺得說我一心一意就是要把這件事情弄好。問：有可能你會再花多一年去準備升學？我那時候有做這種準備，沒錯。（A）. (三)校方與學校教師態度當參賽者全心進行科展研究時，校方支持度與請假彈性與否會深深影響到參賽者，例如數理資優班制度（例如建中、北一女數理資優班）或是學校規定（例如台北市麗山高中、高師大附中）需要專題研究的制度，並在正式課程中排有專題研究節數，使學生在科展歷程上有「正式」的研究時間，不需請假；但若校方無配套措施，訪談結果顯示制度上的硬性規定，例如遵守請假制度、不同科別教師態度等，容易造成參賽者的無形壓力與阻力。我覺得學校跟同學對於科展這件事情是很無感的…那時候學校在扯我後腿。意思是說，在我決定要參加ISEF這個比賽的時候，學校第一個不准我請假，第二個要我每次考試，小考、大考通通都要參加，然後就是有很多很多的規則，所以我那時候花了很多時間在學校溝通…所以那時候是必須要動用到我的家人直接跟校長溝通，才有辦法讓我做這件事情，然後那時候甚至碰到了挫折時，我連要用學校的影印機去印我的海報都沒辦法。（A）高二的時候換了一個物理老師，他就是一個還蠻偏向就是考試，升學主義的，所以他蠻不支持的。所以那時候其實過的蠻痛苦的…他那時候是蠻不給我面子的啦！像是會說你再不來的話，就把你當掉之類的這種話。…所以那時候鬧得非常不愉快….嗯，他會一直酸我！酸到就是... 全班都看不下去這樣。（G）. （四）獲獎及其反思科展歷程因為有許多變因影響而難以預期獲獎，例如題材選擇、臨場溝通與語言表達、評審取向、同領域組別水準內容，版面呈現等，幾乎所有參賽者在賽前都無把握獲獎；訪談內容呈現受訪者獲獎（或未獲獎）的心態與反思，例如後悔沒有更盡力、因掌握許多資源而得獎、得獎的正負面看法等，即使未獲獎，也. 30.

(36) 從過程中得到不少收穫：當然它（科展得獎）對我而言也是我心裡面的痛。因為我得獎的時候，我站上台的時候，我很難過，大家都以為我開心到哭，沒有，我很難過…，因為我覺得我沒有盡力，…我花那麼多時間在處理自己的情緒，為什麼研究的腳步不更多一點？我覺得其實我在台上我真的是難過，沒有半點快樂，真的，然後我就是哭啊哭啊哭啊。所以科展其實影響到不管是我生活，或者是我的學業，準備考試…之類的，它其實各個層面都影響。（D）問：你怎麼看獲獎這件事？我覺得有正面也有負面，正面的話是它肯定你，但是負面的話就會變成你會有一個光環，那光環會造成別人怎樣看你。問：這個光環是一種壓力嗎？我覺得是。（A）. (五) 科展影響與收穫科展對受訪者的影響與收穫，可分為下列三點敘述： 1.獲得升學保送資格這是最直接的收穫，部份受訪者表示如果以高中學業成績水準，並無法考上保送的學校科系，但透過保送機制進入優質學校科系，其資源與多元風氣卻會使學生受益良多（例如 C 與 F）；訪談結果顯示保送資格可能是參展動機、升學誘因或另一管道，雖有部份老師認為科展結果不應與升學掛勾，應讓真正有興趣的學生參與科展（馮桂莊，民 91），但不可否認的，科展研究過程的艱辛與獲獎難以預期，即使作為升學誘因，參賽者也必然要有某種程度的興趣與執著；而對於投注大量時間與心力，難以同時兼顧學校課業的參賽者而言，保送資格的確提供機會進入優質大學科系；只是需要注意的是，獲取保送資格之後，如何在衡量自我興趣與社會價值觀（或就業考量）之間選擇合適科系，才是參賽者最需要思考的問題。我覺得它給我最大最大的影響就是給我那個保送的資格，那這個科系，老實說如果以我高中的成績，我不預期我考得上。而我覺得…我是從科展保送上來的這樣一個隱性的認知，可能對支撐我應該是蠻重要的。(C). 2.能力提升科展研究歷程講求實驗數據或現象分析，需研讀許多國內外文獻，到相關實. 31.

(37) 驗室學習儀器操作，以英語表達並在版面呈現研究歷程與成果等，這些過程都與學校制式教育有很大不同，需要參賽者投入大量心力，但也因此提升自我能力與自信。以下將能力提升區分為兩類： (1)研究方法與學習能力其實研究方面真的是差很多，就蠻容易進入一個新的領域，像我那時候大三下修專題研究… 一開始就是把那個領域的東西摸清楚，知道大家做什麼東西是重要的，什麼東西有價值的，…那個學期我就讀了五六十篇paper，就是我學期末給一個報告，然後老師就問一些問題什麼的，我基本上幾乎都可以回答…經過這些科展的一些訓練、學習之後，你碰到一個新的領域就很快進去了！因為知道怎麼去做研究，就非常非常快就進去了。（G）. (2)整理、表達與臨場應變能力一個最大的影響是你敢面對人，至少大學之後要開始練習報告嘛，可是我覺得蠻多人在台上不敢表達，或者是沒有辦法很清楚，反正上台就緊張了，可是我發現我在高中經歷科展的時候也是經歷這樣一段時間，可是在這段時間上就開始有人去磨你。(F). 3.提升自我概念 F 因喜歡動手做而增強自我成就感，D 把科展精神應用在現實生活以解決問題，A 則把科展精神類比並應用在人生的自我探索歷程中；問卷結果顯示 ISEF 經驗對填答者的正面影響程度偏高，尤其在「認識自我潛能」與「自我學習」部分（表 4-3-9），顯示經過辛苦的科展歷程後，多數參賽者更認識自我，且受到 ISEF 經驗的正面影響。而 Grit 指數較高（表 4-2-1）亦表示在辛苦的科展歷程更努力堅持且專注投入，一旦做出研究成果而更肯定自我；也因此，有意願再參加 ISEF 競賽者高達 96.58％（表 4-3-10）。我覺得其實科展或是做研究這件事情，它的價值並不是在結果本身你有沒有做出來，而是你在做研究的這個過程，其實就是在解決一個不被別人所釐清的問題，或是要找一個問題更好解答的過程，那在這個過程其實你是一個未知的，你永遠不知道未來在哪裡、怎麼做最好，就是一直不斷的嘗試，然後測試，然後碰到挫折或是碰到不對的再修正，然後修正你的假設、然後重新整理、然後再出發的那種感覺。…我覺得我在這上面我的確有這種態度在執行我的人生，就是不停的Interaction吧…就是你人生一定不可能一直都很順遂，碰到挫折的時候你怎麼站起來，再重新起來，這都是一個精神。（A）. 三、選系與大學歷程探討表 4-1-10 與表 4-1-11 顯示填答者科系與科展學科不同者占 34.19%，在職者職業領域與科展學科領域不同者占 58.14%。訪談內容顯示出受訪者的科系選. 32.

(38) 擇背後有許多原因，包含對科系內容的實際考量、受到社會主流價值影響、聽從父母師長建議或是自我決定等；同時也凸顯部份受訪者在高中階段，對於大學科系內容或可能職業領域並未清楚瞭解，導致不符合興趣。以下五位受訪者的科系選擇與大學就讀過程顯示，科展只是高中時期的一段探索經驗，隨著人生經歷（大學求學或工作經歷）增長，更加認識自我性向與潛能，在人生不同階段因自身經歷而做出更合適選擇；部分受訪者認為求學科系未必符合自我興趣，但誠如 A 所言，人生的探索像是科展所秉持的實驗精神，是持續探索與認識自我的過程。以下訪談內容顯示受訪者的選系過程，與大學學習上的自我調適與自我認識的過程：（一）C，男性，參賽學科：數學；電機系畢業。 C 在國高中階段的數學相對於其它科目更為擅長，原本也打算念數學系，但在科展獲獎得到保送機會後，卻因友人建議或社會價值觀影響而選擇電機系。C 在競爭激烈但學習領域寬廣的電機系中很快找到自己擅長的領域並加以鑽研，目前已研究所畢業且在職中。（二）A，女性，參賽學科：物理；電機系畢業。 A 在成長過程中頗受到理工背景的父親所影響，對於許多機會的選擇非常實務，選擇電機系後，卻在大學就讀過程中發現所學不如預期（包含大一、二時進入實驗室研究，並不認同長時間在實驗室工作），開始反思自己以往一廂情願的想法，修改預計出國唸書的規劃，並開始職業探索歷程，例如申請業界實習。A 因為這一連串探索而更加了解自己，如同科展歷程是一連串嘗試與碰撞的過程，雖無法預期未來，但他認為一路走來滿好的。（三）G，男性，參賽兩次：第一次物理，第二次數學；電機系畢業。 G從小對於數學與自然科學充滿興趣，常閱讀課外相關書籍，而兩次科展的領域與主題截然不同，物理領域需要動手實驗，數學領域則是理性思維的結果。科展獲獎後原本要申請物理系，但申請遭拒後轉而申請上電機系，大學學習過程中G對數學擅長，但部份科目則未有興趣。大三開始專題研究並選定特定領域，. 33.