工 程 設 計 取 向 教 學 策 略
學 生 的 學 習 成 效 與 學 習 反 應
問 題 解 決 取 向 教 學 策 略
第三章 研究設計與實施
本 章 主 要 在 說 明 本 研 究 之 架 構、 研 究 對 象 、 實 驗 設 計 、 研 究 工 具、 實 施 程 序 及 資 料 處 理 方 式 ， 茲 分 別 說 明 如 下。
第 一 節 研 究 架 構
本 研 究 以 發 展 「 斜 張 橋 工 程 設 計 單 元」 教 材 ， 採 用 準 實 驗 的 方 式 來 進 行 研 究 ， 旨 在 探 討 工 程 設 計 取 向 教 學 策 略 應 用 在 生 活 科 技 課 程 上 ， 對 學 生 學 習 成 效 的 影 響 。
限 於 學 校 行 政 與 研 究 時 間 等 因 素 ， 無 法 運 用 隨 機 抽 樣 和 分 派 的 方 式 選 取 等 組 的 學 生 ， 為 了 達 成 研 究 目 地 與 配 合 現 實 情 境 的 限 制 ， 本 研 究 的 教 學 實 驗 採 取 「 準 實 驗 設 計」（ quasi
－ experimental design） 中 的 不 相 等 控 制 組 設 計， 在 研 究 者 任 教 的 台 北 市 明 湖 國 中 選 取 九 年 級 的 四 個 班 級 為 對 象 ， 隨 機 分 派 兩 班 為 實 驗 組 ， 另 兩 班 為 控 制 組 ； 實 驗 組 採 用 工 程 設 計 取 向 教 學 策 略 進 行 教 學 ， 控 制 組 則 採 用 問 題 解 決 取 向 教 學 策 略 ； 教 學 實 驗 共 計 七 週 ， 在 教 學 前 、 後 ， 對 實 驗 對 象 實 施 測 驗 ， 比 較 其 學 習 成 效 。 如 圖 3-1-1 所 示 ：
圖 3-1-1 實 驗 架 構
第 二 節 研 究 假 設
本 研 究 基 於 文 獻 分 析 ， 提 出 本 研 究 假 設 如 下 ：
一 、 實 施 工 程 設 計 取 向 教 學 策 略 之 實 驗 組 學 生， 其 學 習 成 效 與 實 施 問 題 解 決 取 向 教 學 策 略 之 控 制 組 學 生 有 差 異 。
（ 一 ） 實 驗 組 學 生 斜 張 橋 工 程 認 知 測 驗 分 數 優 於 控 制 組 學 生 。
（ 二 ） 實 驗 組 男、 女 學 生 在 斜 張 橋 工 程 認 知 測 驗 之 分 數 沒 有 顯 著 差 異 。
二 、 實 驗 組 學 生 對 於 採 用 工 程 設 計 取 向 教 學 策 略 有 不 同 反 應 。
（ 一 ） 實 驗 組 學 生 對 於 教 師 教 學 策 略 方 面 有 正 向 反 應 。
（ 二 ） 實 驗 組 學 生 對 於 課 程 安 排 方 面 有 正 向 反 應 。
（ 三 ） 實 驗 組 學 生 在 個 人 感 受 方 面 有 正 向 反 應。
第 三 節 研 究 對 象
本 研 究 的 研 究 對 象， 是 以 台 北 市 明 湖 國 民 中 學 九 年 級 學 生 為 研 究 對 象，利 用 立 意 方 式 選 取 四 班 學 生，均 為 男 女 合 班 ， 兩 班 為 實 驗 組 分 別 是：905、909，共 72 人；另 兩 班 為 控 制 組 ， 分 別 是 904、906，共 77 人。班 級 與 人 數 的 分 配 表 如 表 3-3-1。
表 3- 3- 1 研 究 對 象
組 別 班 級 人 數 各 組 總 人 數 合 計
905 36
實 驗 組
909 36
72
904 39
控 制 組
906 38
77
149
第 四 節 實 驗 設 計
依 據 本 實 驗 的 研 究 架 構 ， 本 實 驗 採 用「 不 相 等 控 制 組 設 計 」 的 準 實 驗 研 究 ， 本 實 驗 模 式 如 表 3-4-1 所 示 。
表 3- 4- 1 不 相 等 控 制 組 實 驗 設 計
組 別 前 測 實 驗 處 理 後 測
實 驗 組 控 制 組
O1 O3
X C
O2 O4
X： 實 施 「 工 程 設 計 取 向 教 學 策 略 」 進 行 教 學。
C： 實 施 「 問 題 解 決 取 向 教 學 策 略 」 進 行 教 學 。 O1、 O2： 實 驗 組 的 前 測 與 後 測 。
O3、 O4： 控 制 組 的 前 測 與 後 測 。
一 、 自 變 項 ：
教 學 模 式：實 驗 組 接 受「 工 程 設 計 取 向 教 學 策 略 」教 學 ， 控 制 組 接 受 「 問 題 解 決 取 向 教 學 策 略 」 教 學 。
二 、 依 變 項 ：
（ 一 ） 斜 張 橋 工 程 認 知 測 驗 所 得 的 分 數 。
（ 二 ） 學 生 學 習 評 量 表 所 得 的 分 數 。 三 、 控 制 變 項：
（ 一 ） 年 級 ： 相 同 ， 均 為 國 中 九 年 級 。
（ 二 ） 教 材 ： 兩 組 的 教 材 內 容 均 相 同 。
（ 三 ） 教 學 時 間： 兩 組 相 同 ， 均 為 隔 週 兩 節 課， 共 七 週 十 四 節 課。
（ 四 ） 教 師 ： 兩 組 均 由 研 究 者 擔 任 教 學 。
（ 五 ） 依 變 項 之 前 測 分 數 ： 以 統 計 方 法 控 制 。 四 、 實 驗 效 度：
（ 一 ） 內 在 效 度： 本 教 學 實 驗 嘗 試 控 制 「 成 熟 」 與 「 測 量 的 工 具」 等 因 素 的 影 響 ， 因 為 在 實 驗 中 有 比 較 的 控 制 組， 前 測 與 後 測 的 資 料 可 以 提 供 檢 查 兩 組
「 受 試 的 流 失 」 是 否 不 同。 ? 避 免 「 統 計 回 歸 」，
故 不 以 極 端 分 數 學 生 作 為 研 究 對 象 。
（ 二 ） 外 在 效 度： 本 實 驗 較 不 能 控 制 「 測 驗 的 反 作 用 或 交 互 作 用 效 果 」，所 以 本 研 究 結 果 不 適 用 於 沒 有 前 後 測 的 情 境 。
第 五 節 研 究 工 具
本 研 究 所 使 用 的 工 具 為 「 營 建 科 技 領 域 － 斜 張 橋 工 程 認 知 測 驗 」、「 營 建 科 技 領 域－ 斜 張 橋 設 計 與 製 作 之 教 材 與 教 學 活 動 」、「 學 生 學 習 評 量 表」， 玆 分 別 描 述 如 下 ：
壹 、 營 建 科 技 領 域 － 斜 張 橋 工 程 認 知 測 驗
本 測 驗 試 卷 是 屬 於 非 標 準 化 測 驗 ， 教 師 自 編 成 就 測 驗 ， 研 究 者 依 據 ITEA 於 西 元 2000 年 公 佈 的 科 技 素 養 標 準 中 的 工 程 設 計 標 準 、美 國 麻 塞 諸 塞 州 的 科 學 、數 學 、科 技 /工 程 的 課 程 標 準 及 教 學 內 容、 紐 約 州 國 、 高 中 科 技 教 育之 工 程 取 向 課 程 目 標 及 教 學 內 容， 並 參 照 國 中 學 生 心 理 發 展 狀 況 、 國 民 中 學 九 年 一 貫 生 活 科 技 的 能 力 指 標 編 製 而 成 ， 主 要 為 紙 筆 測 驗 ， 用 以 進 行 實 驗 處 理 之 前 後 測， 以 瞭 解 學 生 營 建 科 技 領 域
－ 斜 張 橋 工 程 認 知 方 面 ， 是 否 會 因 為 實 驗 處 理 不 同 而 有 差 異 ， 其 編 製 過 程 如 下 ：
一 、 根 據 課 程 目 標 蒐 集 相 關 文 獻 資 料 編 製 「 營 建 科 技 --生 活 中 常 見 的斜 張 橋 結 構 設 計與 製 作 」單 元 教 材 ，並 建 立 本 測 驗 的 雙 向 細 目 表， 同 時 請指 導 教 授 及 資 深生 活 科 技 教 師 進 行 內 容 審 視 ， 如 表 3-5-1。
表 3- 5- 1 斜 張 橋 工 程 認 知 測 驗 試 題 雙 向 細 目 表 教 學 目 標
教 材 內 容 知 識 理 解 應 用 小 計
橋 梁 的 演 進 與 種 類 2 2 1 5
橋 梁 的 結 構 1 2 2 5
橋 梁 的 力 學 2 2 1 5
斜 張 橋 的 演 進 與 種 類 4 3 2 9
斜 張 橋 的 結 構 2 3 2 7
斜 張 橋 設 計 概 念 2 3 4 9
小 計 13 15 12 40
二 、 編 製 營 建 科 技 領 域 斜 張 橋 工 程 認 知 測 驗 預 試 題 目， 參 考 營 建 科 技 之 橋 梁相 關 試 題 ， 與 本 研 究 「 營 建 科 技 --生 活 中 常 見 的斜 張 橋 結 構 設 計與 製 作 」教 材 ， 並 配 合 雙 向 細 目 表 ， 編 寫 題 目 初 稿 ， 初 稿 完 成 後 再 請 指 導 教 授 、 生 活 科 技 教 師 及 國 立 台 灣 師 範 大 學 工 業 科 技 教 育 系 碩 士 班 研 究 生 ，進 行 內 容 效 度 審 視 及 修 正 用 語 ， 完 成 預 試 題 目 約 40 題 。
三 、 為 了 瞭 解 題 目 的 適 切 性 ， 以 做 為 選 取 正 式 試 題 的 依 據 ， 本 研 究 將 針 對 上 述 步 驟 所 完 成 的 預 試 試 題 進 行 預 試。 研 究 者 於 九 十 四 年 六 月 二 十 二 日 進 行 預 試， 預 試 對 象 為 台 北 市 明 湖 國 中 907 班 共 有 38 名 同 學 。
四 、 試 題 分 析： 經 回 收 有 效 的 預 試 試 卷 後 ， 進 行 試 題 分 析 ， 分 析 項 目 包 含 ：
（ 一 ） 難 度 分 析： 難 度 分 析 的 目 的 在 於 考 驗 試 題 的 難 易 程 度 。 試 題 難 度 計 算 係 將 受 試 樣 本 所 得 總 分 依 高 低 次 序 排 列 ， 取 全 體 受 試 樣 本 得 分 最 高 的 27％ 定
為 高 分 組， 得 分 最 低 的 27％ 為 低 分 組 ， 並 取 某 試 題 高 分 組 與 低 分 組 答 對 率 的 平 均 數， 即 為 該 題 之 難 度 。
（ 二 ） 鑑 別 度 分 析 ： 鑑 別 度 分 析 的 目 的 在 於 確 定 區 分 能 力 高 下 的 程 度。 以 高 分 組 與 低 分 組 答 對 該 題 比 率 之 差 ， 即 為 該 題 之 鑑 別 度。
五 、 試 題 確 定：試 題 分 析 完 後，一 般 而 言，選 擇 試 題 鑑 別 度 .2 以 上 為 選 題 標 準 （ 表 3-5-2）， 至 於 難 度 指 數 已 接 近 .50 的 試 題 最 為 適 宜，一 般 的 測 驗 試 題 應 以 .2 到 .8 的 範 圍 為 選 擇 標 準（ 引 自 郭 生 玉， 2001）， 由 表 3-5-3 試 題 分 析 結 果 可 看 出， 題 號 12、 15、 18、 23、 27、 34、 35 鑑 別 度 小 於 .2，但 低 的 鑑 別 度 未 必 就 是 表 示 題 目 欠 佳（ 郭 生 玉，
2001）。 因 為 預 試 的 樣 本 並 未 完 全 接 受 過 實 驗 教 學， 在 對 教 材 不 暸 解 狀 況 下 易 產 生 鑑 別 度 不 足 的 問 題， 但 這 些 試 題 又 能 反 應 出 學 生 對 實 驗 教 材 的 認 知 層 面， 因 此 在 本 研 究 將 這 些 試 題 都 予 以 保 留 ， 唯 針 對 題 意 、 用 語 及 選 項 ， 再 請 專 家 針 對 這 些 試 題 提 出 修 正 後， 完 成 40 題 之 正 式 試 題（ 如 附 錄 一 ）。
表 3- 5- 2 試 題 鑑 別 度 的 評 鑑 標 準
鑑 別 指 數 試 題 評 鑑
.4 以 上 非 常 優 良
.3- .39 良 好 ， 但 有 時 需 要 修 改 .2- .29 尚 可 ， 但 需 要 修 改 .19 以 下 劣 ， 需 淘 汰 或 修 改
資 料 來 源： 引 自 郭 生 玉 ， 2001
表 3- 5- 3 斜 張 橋 工 程 認 知 測 驗 預 試 試 題 分 析
題 號 組 別
預 試 人 數 ： 3 8 答 對
人 數 鑑 別 度 難 度 題 號 組 別
預 試 人 數 ： 3 8
答 對
人 數 鑑 別 度 難 度
1 高 分 組 ( 1 0 ） 低 分 組 ( 1 0 )
9
4 0 . 5 0 . 6 5 2 1 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
8
2 0 . 6 0 . 5 2 高 分 組 （ 1 0 ）
低 分 組 （ 1 0 ） 8
4 0 . 4 0 . 6 2 2 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
4
1 0 . 3 0 . 2 5 3 高 分 組 （ 1 0 ）
低 分 組 （ 1 0 ） 7
5 0 . 2 0 . 6 ＊ 2 3 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
1
0 0 . 1 0 . 0 5 4 高 分 組 （ 1 0 ）
低 分 組 （ 1 0 ） 5
1 0 . 4 0 . 3 2 4 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
9
2 0 . 7 0 . 5 5 5 高 分 組 （ 1 0 ）
低 分 組 （ 1 0 ） 5
2 0 . 3 0 . 3 5 2 5 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
6
3 0 . 3 0 . 4 5 6 高 分 組 （ 1 0 ）
低 分 組 （ 1 0 ） 1 0
5 0 . 5 0 . 7 5 2 6 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
8
2 0 . 6 0 . 5 7 高 分 組 （ 1 0 ）
低 分 組 （ 1 0 ） 9
2 0 . 7 0 . 5 5 ＊ 2 7 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
2
1 0 . 1 0 . 1 5 8 高 分 組 （ 1 0 ）
低 分 組 （ 1 0 ） 1 0
4 0 . 6 0 . 7 2 8 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
3
1 0 . 2 0 . 2 9 高 分 組 （ 1 0 ）
低 分 組 （ 1 0 ） 8
4 0 . 4 0 . 6 2 9 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
8
3 0 . 5 0 . 5 5 1 0 高 分 組 （ 1 0 ）
低 分 組 （ 1 0 ） 1 0
5 0 . 5 0 . 7 5 3 0 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
8
6 0 . 2 0 . 7 1 1 高 分 組 （ 1 0 ）
低 分 組 （ 1 0 ） 5
3 0 . 2 0 . 4 3 1 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
7
3 0 . 4 0 . 5
＊ 1 2 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
5
4 0 . 1 0 . 4 5 3 2 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
3
0 0 . 3 0 . 1 5 1 3 高 分 組 （ 1 0 ）
低 分 組 （ 1 0 ） 7
4 0 . 3 0 . 5 5 3 3 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
9
3 0 . 6 0 . 6 1 4 高 分 組 （ 1 0 ）
低 分 組 （ 1 0 ） 4
1 0 . 3 0 . 2 5 ＊ 3 4 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
8
7 0 . 1 0 . 7 5
＊ 1 5 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
3
2 0 . 1 0 . 2 5 ＊ 3 5 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
4
7 - 0 . 3 0 . 5 5 1 6 高 分 組 （ 1 0 ）
低 分 組 （ 1 0 ） 9
4 0 . 5 0 . 6 5 3 6 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
2
0 0 . 2 0 . 1 1 7 高 分 組 （ 1 0 ）
低 分 組 （ 1 0 ） 1 0
3 0 . 7 0 . 6 5 3 7 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
7
5 0 . 2 0 . 6
＊ 1 8 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
2
2 0 . 0 0 . 2 3 8 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
1 0
5 0 . 4 0 . 7 5 1 9 高 分 組 （ 1 0 ）
低 分 組 （ 1 0 ） 9
5 0 . 4 0 . 7 3 9 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
1 0
5 0 . 5 0 . 7 5 2 0 高 分 組 （ 1 0 ）
低 分 組 （ 1 0 ） 1 0
3 0 . 7 0 . 6 5 4 0 高 分 組 （ 1 0 ） 低 分 組 （ 1 0 ）
7
1 0 . 6 0 . 4
註 ： ＊ 表 鑑 別 度 有 問 題 之 試 題
貳 、 營 建 科 技 領 域 － 斜 張 橋 設 計 與 製 作 之 教 材 與 教 學 活 動 本 研 究 所 實 施 的 課 程 乃 是 以 「 工 程 設 計 取 向 科 技 教 育 」 為 主 要 內 容， 並 參 考 九 年 一 貫 生 活 科 技 及 美 國國 、 高 中 工 程 設 計 取 向 科 技 教 育 之 教 學 活 動，設 計 編 製 成「 營 建 科 技 --生 活 中 常 見 的斜 張 橋 結 構 設 計與 製 作 」單 元 教 材（ 如 附 錄 二），並 依 工 程 設 計 步 驟 與問 題 解 決 步 驟分 別 設 計 不 同 的 學 習 歷 程 檔 案。於 教 學 過 程 中，實 驗 組 使 用 工 程 設 計 的 學 習 歷 程 檔 案（ 如 附 錄 三 ）， 控 制 組 則 使 用 問 題 解 決的 學 習 歷 程 檔 案 （ 如 附 錄 四 ）。
參 、 學 生 學 習 評 量 表
本 量 表 係 採 用 方 崇 雄 （ 1999） 所 設 計 之『 學 生 學 習 評 量 表 』 主 要 是 瞭 解 學 生 對 研 究 者 所 建 構 之 工 程 設 計 取 向 科 技 教 育 教 學 活 動 ， 在 教 學 策 略、 課 程 安 排 與 個 人 感 受 的 反 應 等 三 方 面（ 如 附 錄 五 ）。本 量 表 採 Likert 四 點 量 表 的 形 式 呈 現，每 個 分 量 表 均 為 六 題。 試 題 以 因 素 分 析 、 項 目 分 析 、 題 目 與 分 量 表 總 分 的 相 關 來 加 以 選 題 。 信 度 則 採 Cronbach a 與 折 半 信 度 來 加 以 考 驗 。
表 3- 5- 4 生 活 科 技 課 程 教 學 反 應 評 量 表 信 度 考 驗 分 析 分 量 表 名 稱 C r o n b a c h a 折 半 係 數
教 師 教 學 策 略 方 面 0.9185 0.8739
課 程 安 排 方 面 0.8773 0.8013
個 人 感 受 方 面 0.8632 0.7587
資 料 來 源： 方 崇 雄 ， 1999， 頁 5 3。
第 六 節 實 施 程 序
本 研 究 的 教 學 實 驗 實 施 程 序 包 括 下 列 五 個 階 段 ： 計 畫 、 編 制 研 究 工 具 、 教 學 實 驗 準 備 、 進 行 教 學 實 驗 及 資 料 統 計 分 析 如 圖 3-6-1 所 示 ， 同 時 各 階 段 工 作 內 容 茲 說 明 如 下 ：
圖 3- 6- 1 教 學 實 驗 實 施 程 序
壹 、 計 畫 階 段： 此 階 段 又 可 分 成 下 列 幾 個 步 驟 ： 一 、 文 獻 探 討 與 資 料 統 整
蒐 集 國 、 內 外 相 關 論 文 、 期 刊 或 其 他 相 關 資 料 ， 加 以 分 析 探 討 ， 藉 以 了 解 工 程 設 計 取 向 教 學 策 略 的 相 關 理 論 與 教 學 活 動 ， 並 加 以 統 整 所 蒐 集 到 的 資 料 ， 以 作 為 編 製 實 驗 教 材 及 教 學 活 動 之 參 考 依 據 。
二 、 擬 定 研 究 計 畫
針 對 研 究 問 題 與 目 的 ， 參 考 研 究 方 法 與 學 校 實 際 運 作 情 形 ， 擬 定 研 究 步 驟 與 進 度， 以 作 為 研 究 進 行 之 依 據 。
貳 、 編 製 研 究 工 具 階 段： 此 階 段 主 要 是 發 展 教 學 實 驗 所 需 之 工 具
一 、 編 製 課 程 內 容 與 實 驗 教 材
根 據 所 蒐 集 到 工 程 設 計 取 向 教 學 策 略 相 關 資 料 與 配 合 欲 達 成 的 教 學 目 標 ， 選 定 設 計 與 製 作 斜 張 橋 為 內 容 的 教 學 活 動 ， 並 配 合 教 學 內 容 編 製 教 材 與 安 排 教 學 進 度 。
二 、 發 展 斜 張 橋 工 程 認 知 測 驗
配 合 教 學 目 標 與 教 材 內 容， 使 用 雙 向 細 目 表 與 參 考 生 活 科 技 認 知 測 驗 資 料， 編 製 前 測 與 後 測 使 用 之 斜 張 橋 工 程 認 知 測 驗 試 卷， 作 為 施 測 之 用。
三 、 工 程 設 計 取 向 之 教 學 活 動 設 計
將 實 驗 教 材 與 教 學 活 動 ， 配 合 工 程 設 計 教 學 之 步 驟， 設 計 規 劃 教 學 活 動 流 程 與 學 習 歷 程 檔 案 ， 以 作 為 實 驗 組 教 學 之 依 據 。
參 、 教 學 實 驗 準 備 階 段： 此 階 段 主 要 是 教 學 實 驗 前 應 準 備 事 項
一 、 試 教 與 準 備 教 學 資 源
教 學 實 驗 材 料 與 認 知 測 驗 編 製 完 畢 後， 準 備 教 學 時 須 使 用 的 教 學 設 備 或 其 他 資 源， 並 於 九 十 四 年 四 月 至 六 月 對 台 北 市 明 湖 國 中 907 班 進 行 試 教 ， 並 依 據 試 教 結 果 調 整 與 修 正 教 學 實 驗 相 關 內 容 與 教 材 。
二 、 選 取 實 驗 對 象
為 了 讓 教 學 實 驗 順 利 ， 先 徵 求 學 校 同 意 後 ， 由 研 究 者 所 授 課 的 班 級 為 實 驗 班 級 。
三 、 安 排 教 學 進 度
參 考 試 教 流 程 ， 本 研 究 於 九 十 四 學 年 度 第 一 學 期 （ 民 國 九 十 四 年 九 月 ） 起 ， 開 始 實 施 正 式 實 驗 教 學 ， 預 計 實 驗 教 學 所 需 時 間 為 七 週 ； 本 研 究 正 式 實 驗 教 學 不 包 含 前 測 與 後 測 ， 茲 將 本 研 究 之 實 驗 過 程 進 度 列 述 如 表 3-6-1 與 表 3-6-2 所 示 。
表 3- 6- 1 實 驗 組 教 學 進 度 表 第 一 週
第 一 節 第 二 節
分 組 及 橋 梁 介 紹 （ 演 進 、 種 類 、 結 構 等 ）。
第 二 週
第 三 節 第 四 節
斜 張 橋 介 紹 （ 演 進 、 種 類 、 結 構 、 設 計 概 念 與 對 社 會 與 環 境 的 影 響）。
第 三 週
第 五 節 第 六 節
分 析 斜 張 橋 相 關 問 題 、 蒐 集 與 分 析 斜 張 橋 相 關 資 料、 提 出 多 種 斜 張 橋 設 計 方 案 及 選 擇 最 佳 斜 張 橋 的 設 計 方 案 。
第 四 週
第 七 節 第 八 節
最 佳 斜 張 橋 設 計 方 案 的 分 析 及 繪 製 斜 張 橋 的 設 計 圖 。
第 五 週
第 九 節
第 十 節 製 作 斜 張 橋 原 型 （ 一 ）。
第 六 週
第 十 一 節
第 十 二 節 製 作 斜 張 橋 原 型 （ 二 ）。
第 七 週
第 十 三 節 第 十 四 節
斜 張 橋 相 關 測 試 、 提 出 重 新 設 計 的 斜 張 橋 設 計 方 案 相 關 內 容 。
表 3- 6- 2 控 制 組 教 學 進 度 表 第 一 週
第 一 節 第 二 節
分 組 及 橋 梁 介 紹 （ 演 進 、 種 類 、 結 構 等 ）。
第 二 週
第 三 節 第 四 節
斜 張 橋 介 紹 （ 演 進 、 種 類 、 結 構 、 設 計 概 念 ）。
第 三 週
第 五 節 第 六 節
界 定 問 題、 蒐 集 資 料 、 發 展 備 選 方 案。
第 四 週
第 七 節 第 八 節
選 擇 最 佳 方 案。
執 行 選 定 方 案。
第 五 週
第 九 節
第 十 節 製 作 斜 張 橋 原 型 （ 一 ）。
第 六 週
第 十 一 節
第 十 二 節 製 作 斜 張 橋 原 型 （ 二 ）。
第 七 週
第 十 三 節
第 十 四 節 評 鑑 斜 張 橋 結 果 。
四 、 教 學 實 驗 階 段
此 階 段 主 要 是 前 測 、 教 學 實 驗 與 後 測， 流 程 如 表 3-6-3 所 示 。
表 3- 6- 3 教 學 實 驗 流 程 表
日 期 （ 94 年 ） 實 施 項 目 備 註
9/5 、 9/6 前 測 斜 張 橋 工 程 認 知 測 驗 9/12 至 11/22 教 學 實 驗
實 驗 組 採 工 程 設 計 取 向 教 學 策 略。
控 制 組 採 問 題 解 決 取 向 教 學 策 略。
11/28 、 11/29 後 測 斜 張 橋 工 程 認 知 測 驗、學 生 學 習 評 量 表。
（ 一 ） 實 施 前 測
九 十 四 年 九 月 五、六 日，由 研 究 者 對 實 驗 組 與 控 制 組 班 級 實 施 前 測 ， 測 驗 項 目 為 「 斜 張 橋 工 程 認 知 測 驗 」。
（ 二 ） 依 據 教 學 進 度 實 施 教 學 實 驗
以 研 究 者 所 編 之 實 驗 教 材 與 斜 張 橋 教 學 活 動，於 九 十 四 年 九 月 十 二 日 至 十 一 月 二 十 二 日 ， 進 行 為 期 七 週 的 教
學 。實 驗 組 採「 工 程 設 計 取 向 教 學 策 略 」進 行 教 學 ，每 班 分 成 六 組，在 研 究 者 的 引 導 下，依 據 工 程 設 計 取 向 教 學 之 程 序 進 行 學 習，並 將 討 論 的 內 容 填 寫 在 學 習 歷 程 檔 案（ 如 附 錄 三 ）；控 制 組 採「 問 題 解 決 取 向 教 學 策 略 」進 行 教 學 ， 每 班 亦 分 成 六 組，研 究 者 依 據 問 題 解 決 教 學 取 向 之 步 驟 進 行 教 學， 並 亦 將 討 論 的 內 容 填 寫 在 學 習 歷 程 檔 案（ 如 附 錄 四 ）。
（ 三 ） 實 施 後 測
九 十 四 年 十 一 月 二 十 八、 二 十 九 日，由 研 究 者 對 實 驗 組 與 控 制 組 班 級 實 施 後 測，測 驗 項 目 為「 斜 張 橋 工 程 認 知 測 驗 」。 此 外 實 驗 組 還 需 另 外 填 寫「 學 生 學 習 評 量 表 」。
五 、 資 料 統 計 分 析 階 段
此 階 段 是 將 實 驗 組 與 控 制 組 的 前 測 與 後 測 斜 張 橋 工 程 認 知 測 驗 分 數 與 學 生 學 習 評 量 表 之 結 果 等 各 項 相 關 資 料， 利 用 統 計 套 裝 軟 體（ SPSS for Windows）加 以 整 理 分 析。並 依 據 實 際 結 果 ， 進 行 撰 寫 論 文 之 依 據 。
第 七 節 資 料 分 析
本 研 究 以 SPSS for Windows 10.0 統 計 套 裝 軟 體 來 進 行 資 料 分 析 。 玆 將 所 採 用 的 統 計 方 法 分 述 如 下 ：
一 、 平 均 數 與 標 準 差
用 以 瞭 解 營 建 科 技 領 域 斜 張 橋 工 程 認 知 測 驗 的 集 中 情 形 。
二 、 共 變 數 分 析
本 研 究 所 採 用 單 因 子 共 變 數 分 析 來 減 少 可 能 的 誤 差， 以 斜 張 橋 工 程認 知 測 驗 之 前 測 分 數 為 共 變 項 ， 後 測 分 數 為 依 變 項 ， 並 分 別 以 實 驗 組 與 控 制 組 學 生 、 實 驗 組 男 生 與 實 驗 組 女 生 為 自 變 項， 藉 以 分 析 不 同 教 學 策 略 與性 別 是 否 會 對斜 張 橋 工 程 認 知 測 驗 分 數 有 影 響 。
