第三章 研究設計與實施
本研究主要在探討不同的學習環境（網路及傳統教室環境）、相 同的教學策略（問題導向學習教學策略），對於學生「問題解決能力」
及「問題解決態度」的影響。本章共分為六節，第一節為研究架構；
第二節為研究對象；第三節為研究工具；第四節為實驗設計；第五節 為量表測試及問卷調查；第六節為資料處理。
第一節 研究架構
本研究主要針對國小五年級自然與生活科技課程「酸與鹼」單元 進行實驗教學，以探討網路化問題導向學習和傳統問題導向學習，對 於學生「問題解決能力」與「問題解決態度」的影響，資料蒐集方法 包括量表測試及問卷調查等。研究架構圖如下：
自變項 依變項
問題導向學習環境：
1. 傳統教室環境 2. 網路環境
1. 問題解決能力 2. 問題解決態度
圖3-1-1 研究架構圖
第二節 研究對象
本研究的研究對象為基隆市七堵國民小學五年級學生，隨機抽取 兩班學生，並隨機分派為實驗組及控制組。其中實驗組以網路為環境 進行問題導向學習，控制組以傳統教室為環境進行問題導向學習。本 研究之實驗組及控制組人數如下表3-2-1所示：
表3-2-1 研究人數表
教學環境 男生 女生 合計 實驗組 網路 15 18 33 控制組 傳統教室 16 17 33
第三節 研究工具
本研究使用的研究工具包括「新編問題解決測驗」、「問題解決態 度量表」以及「自編課程滿意度調查表」，分別詳述如下：
一、 新編問題解決測驗
本研究採用的「新編問題解決測驗」是由詹秀美、吳武典（2007）
所設計，主要是在測驗國小四至六年級學童運用思考及推理等能力解 決日常生活中所遇到的問題。
（一） 內容
測驗內容共有六大題，每一大題包含一段情境敘述和二至三個 與情境相關的開放式問題，共十五題。全測驗由三個分測驗組成，
分別為「解決方法」、「界定問題」和「預防問題」。由於此測驗所 有問題皆為開放式題型且鼓勵受試者提出多項答案，因此每一題 都可依據受試者提出答案內容的類別多寡與思考周密程度，分別 計算「變通性」與「有效性」之得分，所以除了各個分測驗的分 數之外，另有「變通性」與「有效性」兩向度之總分。
（二） 測驗的實施
測驗的實施方式為團體施測的紙筆測驗，答案形式為多重答案 形式，期望受試者在答題時能充分運用邏輯思考及擴散思考能 力，測驗時間為50分鐘。
（三） 信度
「新編問題解決測驗」的內部一致性信度（Cronbach’s α係數）
如表3-3-1所示：
表3-3-1 新編問題解決測驗內部一致性信度係數 項 目 題數 Cronbach’s α
解決方法 界定問題 預防問題 變通性總分 有效性總分 全測驗總分
5 5 5 15 15 15
.79 .83 .77 .85 .84 .91
由表3-3-1 可知，本研究採用的「新編問題解決測驗」量表的 Cronbach’s α 值皆大於.7，顯示本量表具高信度水準，為信度高的 測量工具。
（四） 效度
建構效度方面，經過試題難度分析，呈現年級越高則通過率越 高，而且以常模樣本進行變異數分析，呈現年級越高者，在問題 解決測驗的得分就越高，由此可知本測驗能有效反應出受試者的 問題解決能力。
（五） 計分
依照詹秀美、吳武典（2007）所制定的計分標準，測驗結果除 了可以得到「解決方法」、「界定問題」、「預防問題」三個分 測驗得分外，對於受試者的答案再分別給予「變通性」和「有效 性」兩種分數，合計成「變通性」總分、「有效性」總分，最後 將五項測驗得分加總後得到「全測驗總分」，共六項分數。
二、 問題解決態度量表
本研究採用的「問題解決態度量表」是由呂素雯於2002年所編 製，量表內容詳見附錄三，量表目的在於評量兒童在日常生活問題解 決過程中的態度，適用對象為國小高年級學生。
（一） 內容
量表內容分為「認知取向」、「逃避取向」、「自我控制」和
「自信取向」四個向度，共三十題。各項目說明如下：
1. 認知取向：瞭解問題解決知識與個體傾向採取的行動，題號為 3、5、6、9、11、15、18、20、22、26、28、29，共12題。
2. 逃避取向：問題解決過程中，個體願不願意主動面對問題解決 的情形，題號為4、7、10、12、13、16、25，合計7題
3. 自我控制取向：在問題解決時，對自我的思考、情緒、行為之 控制情形，題號為2、14、17、23、24，合計5題。
4. 自信取向：在問題解決時，所表現出來的自信心，題號為1、8、
19、21、27、30，合計6題。
測驗後，除了以上四個向度的分數之外，將各分項成績加總 後，還可以得到「問題解決態度總分」。
（二） 信度
預試量表採用內部一致性信度（Cronbach’s α係數）進行信度考 驗。結果如表3-3-2 所示：
表3-3-2 問題解決態度量表的內部一致性信度
項 目 題數 Cronbach’s α 認知取向
逃避取向 自我控制取向
自信取向 問題解決態度總分
12 7 5 6 30
.88 .78 .82 .82 .93
由表3-3-2 可知，本研究採用的「問題解決態度量表」的 Cronbach’s α 值皆大於.7，顯示本量表具高信度水準，為信度高的 測量工具。
（三） 效度
量表採用兩種方式進行效度考驗，一為專家效度，一為建構效 度。在專家效度方面，根據三位從事問題解決與量表編製的專家，
評定量表題目的向度歸類、題意以及判斷此量表是否適合對國小 高年級學生進行施測。在建構效度方面，將預試量表的填答結果 進行因素分析，以了解量表的建構效度。
（四） 計分
量表填答方式採Likert五點量尺形式作答，選「非常符合」計5 分、「符合」計4分、「部分符合」計3分、「不符合」計2分、「非常 不符合」計1分，反向題則相反（4、12、16、25為反向題）。
三、 自編課程滿意度調查表
為了解實驗組學生在網路上進行問題導向學習的意見與感受，本 研究編製了相關的課程滿意度調查表，本調查表參考傅騰輝（2005）、
施台珠（2006）、謝美雲（2006）、范偉培（2006）、余采芳（2005）
等學者之研究加以修改而成。
（一） 內容
調查表內容將針對「教學策略的運用」、「教學活動的進行」、「教 材的設計」、「網路平台的操作」及「個人感受」五個部份，共計 15題進行滿意度調查。各項目說明如下：
1. 教學策略的運用：目的在調查學生對於教師使用問題導向教學 策略的感受，題號為1、2、3，共3題。
2. 教學活動的進行：目的在調查學生對於課程活動實施的感受，
題號為4、5、6，共3題。
3. 教材的設計：目的在調查學生對於教材設計的感受，題號為7、
8、9，共3題。
4. 網路平台的操作：目的在調查學生對於網路平台使用的焦慮、
喜歡程度，題號為10、11、12，共3題。
5. 個人感受：目的在調查學生對於這次課程整體的滿意程度，題 號為13、14、15及一題開放性問題（第16題），共4題。
（二） 信度
本次實驗教學所使用的平台是網路同步平台，在此之前並沒有 針對網路同步教學設計的課程滿意度調查表。再者，本次使用網 路同步平台的學生只有33人，所以無法進行大樣本的預試以取得 相關資料數據。因此，在設計此調查表時參考了傅騰輝（2005）、
施台珠（2006）、謝美雲（2006）、范偉培（2006）、余采芳（2005）
等學者的研究，並選用符合本次課程滿意度調查的向度，進行文 字的修飾，以符合國小五年級學童的閱讀程度。
（三） 效度
本調查表經指導教授、兩位相關領域專家及擔任實驗教學的教 師指導後，對題目提供編擬的建議及字句修飾的意見，作為專家 效度的依據。
（四） 計分
調查表填答方式採Likert五點量尺形式作答，選「非常同意」計 5分、「同意」計4分、「普通」計3分、「不同意」計2分及「非常 不同意」計1分，反向題則相反（11為反項題）；調查表最後的開放 性問題採用質性的研究，摘錄要點，不列入整份調查表的計分。
第四節 實驗設計
根據研究架構，相關實驗設計說明如下。
一、 實驗設計
本研究的實驗流程如下：
（一） 本研究以基隆市七堵國民小學五年級學生為研究對象，隨機 抽取兩班，並隨機分派實驗組及控制組。在進行實驗教學前 分別對實驗組與控制組學生進行「問題解決能力」、「問題解 決態度」前測。
（二） 實驗組學生經過網路化問題導向學習，控制組學生經過傳統 問題導向學習。
（三） 實驗處理後，再對實驗組和控制組學生進行「問題解決能 力」、「問題解決態度」後測，以及對實驗組學生進行「自編 課程滿意度調查表」調查。
（四） 實驗設計安排如下：
實驗組：O1O2 X1 O3O4O5
控制組：O6O7 X2 O8O9
表3-4-1 實驗過程安排表
實驗組 控制組
O1：問題解決能力前測 O2：問題解決態度前測 X1：以網路環境進行實
驗教學
O3：問題解決能力後測 O4：問題解決態度後測 O5：課程滿意度調查
O6：問題解決能力前測 O7：問題解決態度前測 X2：以傳統教室進行實
驗教學
O8：問題解決能力後測 O9：問題解決態度後測
（五） 研究變項如下：
1. 自變項：問題導向學習環境。
2. 依變項
（1） 問題解決能力：指受試者在「新編問題解決測驗」上所 得的分數。
（2） 問題解決態度：指受試者在「問題解決能態度表」上所 得的分數。
二、 實驗實施
（一） 實施時間
本研究的實驗實施時間自96年4月份起至96年5月份止，實驗教 學時間為期二週，每週三堂課，每堂課40分鐘。
（二） 課程實施
為配合受試學生課程進度及月考施測，實驗組第一、第三週進 行網路化問題導向學習課程；控制組第一、第三週進行傳統問題 導向學習課程。課程內容包括兩篇故事情節（詳見附錄五）、活動 學習單1-1~1-4（詳見附錄六）及實驗組教案（詳見附錄七）、控制 組教案（詳見附錄八）。
第五節 量表測試及問卷調查
一、 於實驗教學前，對實驗組學生33人、控制組學生33人進行「問題 解決能力」、「問題解決態度」前測。
二、 於實驗教學後，對實驗組學生33人、控制組學生33人進行「問題 解決能力」、「問題解決態度」後測。
三、 於實驗教學後，針對實驗組學生33人進行「課程滿意度調查」。
第六節 資料處理
本研究以統計軟體進行資料分析工作，相關的統計方法如下所 述：
一、 描述性統計
（一） 以平均數、標準差等描述性統計來呈現學生的測驗結果。
（二） 以次數、百分比、平均數及標準差來呈現「自編課程滿意度 調查表」的調查結果。
二、 獨立樣本t考驗分析
（一） 實驗組、控制組「問題解決能力」的差異情形。
（二） 實驗組、控制組「問題解決態度」的差異情形。
三、 相依樣本t考驗分析
（一） 實驗組「問題解決能力」前、後測的差異情形。
（二） 實驗組「問題解決態度」前、後測的差異情形。
（三） 控制組「問題解決能力」前、後測的差異情形。
（四） 控制組「問題解決態度」前、後測的差異情形。
