Transcript 遊戲評量與國小高年級學童科學過程技能及對科學的態度相關之探討

遊戲評量與國小高年級學童科學過程
技能及對科學的態度相關之探討
第一章 緒論
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第一節
第二節
第三節
第四節
第五節
研究背景與動機
研究目的與待答問題
研究假設
名詞釋義
研究範圍與限制
第二章 文獻探討
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第一節 遊戲評量
第二節 科學過程技能
第三節 科學的態度
第三章 研究方法與步驟
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第一節 研究流程
第二節 研究對象
第三節 研究工具
研究背景與動機
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學生對於傳統紙筆測驗的印象，而遊戲有著莫
大的吸引力。
無法從傳統紙筆測驗中得知學生過程技能的成
長。
研究者希望藉由設計遊戲評量，除了讓每位學
生輕鬆、愉快的評量即學習，更可達到評量的
目的。
研究目的與待答問題
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研究目的：
欲透過遊戲評量，了解國小五年級學童於科學
過程技能上之表現情形；分析學生在傳統紙筆
測驗與遊戲評量上的表現是否有相關；且於遊
戲評量後對科學的態度上的改變，並統整研究
結果及建議，提供國小自然科教學者與後繼研
究者參考。
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待答問題
食譜式的實驗操作和科學遊戲式的實驗操作，
其科學過程技能表現是否有顯著差異？
進行遊戲評量後的國小五年級學童，其對科
學的態度是否有顯著差異？
傳統紙筆測驗與遊戲評量表現是否有相關？
是否可由學生的遊戲評量表現來預測其傳統
紙筆測驗之表現？
研究假說
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假說一：食譜式的實驗操作和科學遊戲式的實
驗操作，其科學過程技能表現無顯著差異。
假說二：進行遊戲評量後的國小五年級學童，
其對科學的態度無顯著差異。
假說三：傳統紙筆測驗與遊戲評量表現無顯著
相關。
名詞釋義
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遊戲評量（play assessment）
透過活動化、遊戲化的評量方式，讓學生於遊
戲中完成評量，且教師亦可從遊戲中來評量學
生預期學習目標的程度；而本研究設計科學小
遊戲來作為遊戲評量之活動。
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科學過程技能（science process skills）
依據美國科學促進會（American Association for the
Advancement of Science，簡稱AAAS）所出版的
SAPA（Science－A Process Approach）科學課程，
科學過程技能分成基本科學過程技能（Basic Science
Process Skills）與統整科學過程技能（Integrated
Science Process Skills）兩種。從幼稚園到國小三年
級應學習基本科學過程技能，四到六年級除了繼續學
習基本科學技能之外，並加學習統整科學過程技能
（Cain &Evans, 1984），而本研究主要的內容為基
本過程技能，包括觀察、分類、傳達、預測、推理、
測量、應用數字、應用時間和空間。
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對科學的態度（attitudes toward science）
指學習者在接觸科學相關經驗過程中，內心對
於科學相關的人、事、物之感受，其感受將間
接或直接影響學習者及對科學的看法。本研究
以學童在「對科學的態度量表」（鄭湧涇、龍
麟如，1997）得分來代表，分數愈高，代表
其對科學的態度愈正向。
研究範圍與限制
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研究對象部份
本研究僅一嘉義縣某國小四個班級的五年級學
生為研究對象，無法過度推論至其他區域。
研究工具部分
對科學的態度量表
科學過程技能檢核表
遊戲評量
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遊戲的意涵
遊戲的定義、形式、理論
遊戲化評量
遊戲化評量之優、缺點及實施原則
遊戲的相關研究
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林嘉玲（2000）將數學遊戲融入建構教學能引
起學生的學習興趣 。
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徐麗雪（2002）指出接受科學遊戲教學活動
的實驗組學生在「科學概念成就測驗」、「自
然科學習態度量表」、「基本科學過程技能測
驗」的得分，均顯著高於傳統教學的控制組；
且學生對科學遊戲教學都持有正向的反應 。
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潘怡吟（2002）認為遊戲型態教學方式有助
於學生學習態度的增進，及問題解決能力的增
進。
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李戊益（2002）發現以科學遊戲為主軸開發
教學模組時，存在著某些有利條件：材料選擇
多樣性、學童興趣強烈、學生同儕間的合作及
家長資源協助。
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林堂麗（2003）認為配合教學目標，科學遊
戲可以融入自然與生活科技領域當中，來引起
學生的學習動機。
張淑慧（2003）研究的目的為：在「科學態
度量表」的結果顯示：接受科學玩具遊戲教學
的學生顯著高於控制組學生。二、在「統整科
學過程技能測驗」的結果顯示：接受科學玩具
遊戲教學的班級在統整科學過程技能顯著高於
未接受科學玩具遊戲教學的班級。
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綜觀多位學者之研究可看出，遊戲對於「學習
態度」、「科學過程技能」、「問題解決能
力」、「科學態度」等方面皆有極大之助益。
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另外，田興蓉（2003）發現，不同性別對不
同性質數學遊戲的參與度呈兩極化傾向，男生
較偏愛機遇性，猜謎性強的數學遊戲，女生則
對靜態性，操作性及生活化的數學遊戲參與熱
烈，因此傳統認為女生數學學習能力較男生差
的觀念並不正確，教師在設計數學課程及教材
時，應該兼顧男女生不同的特質及興趣，才能
提升不同特質學生的學習動機。
科學過程技能之重要性
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六十年代科學教育改革以來，科學教育強調探
討的過程，教導學生科學家研究的技能。
國外部份教材強調學習探討的過程，如美國
SAPA、BSCS，英國SCISP、SISC 及日本新
科學課程。（楊龍立，1992；鍾聖校，
1995）。
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在新、舊課程中，雖然隨著時代的演進其著重
點有些不同，但在教育目標上三者均著重於科
學過程技能的學習與運用。（教育部，1975
、1993、2000）
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國小學童學習科學過程技能，不僅僅為達成科
學教育目標，更為其未來解決問題與生活適應
而準備。而且指導學生科學過程技能的學習，
學生能學得如何學習的方法，就好像學得釣魚
的方法一般。如此，學生不僅能習得解決問題
的方法，進一步適應於未來的生活，甚至能發
明或發現新知。
科學過程技能
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近三十多年來，關於科學過程技能的研究不在
少數，以下茲針對影響課程最多的三文獻：
AAAS、基礎科學細目表、歷史文獻分析法，
加以分析比較。（洪信德，2001）
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現今在九年一貫自然與生活科技領域之分段能
力指標中，包括了多種科學素養分別是：過程
技能、科學與技術認知、科學本質、科技的發
展、科學態度、思考智能、科學應用、設計與
製作等八項，其中「過程技能」即列為第一項
科學素養。
九年一貫中過程技能的能力指標中包含了五項
次項目，分別是：觀察、比較與分類、組織與
關連、歸納與推斷、傳達。
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科學過程有其他主要的特徵如下：
每一個過程都是一個特殊的心智技能，是所有科學家
所使用，並且可以應用到對任何現象的理解。
每一過程都是科學家明確的行為，任何學生都能夠學
會這些過程。
這些過程也可以遍及（移轉）在不同的學科內容中，
並且對於日常生活的理性思考有所幫助（Finley,
1983）。
過程技能的相關研究
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何寶珠（1989）設計以學生活動為主的科學
過程技能教學活動，其研究顯示科學過程技能
教學活動能提高國一學生觀察、推論和「解釋
及應用圖表資料」的能力，並且具有學習保留
的效果。
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翁玉華（1998）認為在未來科學教育中，能
多以教學策略培養學生之思考能力與科學過程
技能，應有助於提昇學生之問題解決能力。
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李彥斌（2001）透過創造性活動與評量工具
的設計，來培育與提昇國小學童之科學創造力。
經科學過程技能訓練後，國小學童在科學創造
潛力方面，開放性、獨創性、精密性、流暢性
與標題，實驗組平均分數明顯高於對照組。
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洪信德（2001）探討彰化縣國小五、六年級
學生形成假設、實驗、解釋資料等三個統整科
學過程技能的心智模式，並分析學童在形成假
設、實驗、解釋資料方面的迷思概念類型。建
議發展更簡便的測驗工具，進行區域、男女或
其他概念變項的比較。
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鄭麗華（2001）發現在探究式實驗教學情境
下，學生有較好的觀察、比較、預測、控制變
因、推論、運用圖表、設計實驗及傳達等過程
技能，其中在觀察力、推論、傳達能力的進步
較顯著。
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鄭宛玲（2002）的研究指出，接受以科學過
程技能教學策略的學生，在學習成效測驗各分
項技能測驗（觀察、鑑定變因、形成假說和設
計實驗）之得分，顯著高於控制組學生。
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劉銀姬（2002） 研究以實驗室教學對於學生學習科學
過程技能的成效結果。發現：
1. 實驗室教學對個案學生學習基礎科學過程技能有顯
著之成效結果。
2. 就小組討論而言，班級氣氛越良好，小組之間的互
動越好，因此小組討論的成效也就越好。
3. 藉由學生對實驗的認同，設計各種不同的教學活動，
使學習者能藉由實驗達到培養科學過程技能的目的。
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劉香（2003）教師應以多元的評量方式進行
評量；給予學生試誤學習及練習的機會；增加
學生動手做的機會。
科學態度的重要性
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有關「態度」的研究受到重視，應該從Bloom等人於
1964年將情意領域列入教學目標開始。Fraser（1977）
分析發現1574個教育科學目標裡，與態度有關的有
276項（蘇懿生、黃台珠，1998）。1983年我國教育
部亦明示自然科學的教育目標在於「培養學生的科學
興趣及正確的科學態度，以適應現代的生活環境」。
莊坤嘉（1997）也提到自然科教師若欲達到有效的教
學，態度是一項很重要的因素。因此，態度於科學領
域的研究中是不能忽視的（蘇懿生、黃台珠，1998）。
科學態度
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科學態度之意涵
科學態度（science attitudes）分為：
科學的態度（scientific attitudes）
對科學的態度（attitudes toward science）
（Gardner, 1975）
對科學的態度之評量工具
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在國外「對科學的態度」研究中，大致上使用SAI、
TOSRA、ATSSA此三項工具來評測，於是國內有部
分學者直接翻譯運用或修訂國外學者所發展的評量工
具，但若直接運用翻譯自國外的量表，會因各國國情、
教育狀況及文化背景的差異，而發生國內教育現況與
原試題的陳述不符的情形（蘇懿生，1994），進而影
響工具之信、效度與資料的詮釋（許德發，2000），
故有部分國內學者自行研發「對科學的態度」之評量
工具。
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楊龍立（1991）所發展的工具，其適用對象
為國中、小學生，若欲深入了解國小學童之態
度，此一量表較不適宜。
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鄭湧涇與楊坤原（1995）所編製之量表，其
評量工具侷限於生物學，而其適用對象僅為國
中生，故不適宜。
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楊荊川與楊文金（1997）所編製之量表之適
用對象為高中生，其量表無法適切地了解國小
學童所持的對科學的態度。
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莊坤嘉（1998）所編製之量表適用對象雖為
國小學生，但其評量之內涵較少，如對科學的
態度僅侷限於對自然科課程的感覺。
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其中以鄭湧涇與龍麟如（1997）所發展之
「對科學的態度量表」，適用對象為國小學童，
評量之內涵則包括對科學的態度、對學習科學
的態度、對參與科學探究活動的態度、與對科
學家及科學相關生涯的態度，其所涵蓋的層面
較為廣泛。因此，本研究將以此作為了解學生
對科學的態度之評測工具。
對科學的態度之相關研究
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龍麟如（1996）指出學生在課堂上親自動手
做實驗的頻率，對科學的態度間有密切關係存
在。研究結果顯示對科學的態度較正向的學生，
科學學習成就和自然科學業成績也較好。
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林志彥（1996）研究結果發現教師多樣化的
教學策略對學生對科學的態度產生正向的影響。
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林世娟（2001）認為「植物的生長」教學活
動會影響學童對種植活動的態度。當學童對種
植活動的態度越正向，則在「植物的生長」教
學活動中越投入，進而提昇其科學態度與對生
物、環境的態度。合適的教學活動設計，可提
昇學童對活動的投入程度，進而增強學童「科
學態度」與「對科學的態度」。
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朱正誼（2002）發現，主題式教學法教材內
容具有生活化，現代化色彩，又是以學生自主
探討的方式進行學習，並有討論、實作、口頭
報告、辯論、遊戲等活動，使學生積極投入、
參與討論。在活動過程中，學生對自己表現會
有信心使得學生增加對科學學習的興趣。
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陳柏璁（2002）發現：對自然科班級氣氛感
受較佳的學生，其「對科學的態度」、 「對
學習科學的態度」、 「對參與科學探討活動
的態度」、 「對科學家與科學相關生涯的態
度」亦較為積極正向。
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鄭旭泰（2003）指出創造思考教學舉例能有
效提昇學生的科學態度、對科學的態度、科學
概念成就測驗分數、創造思考教學舉例的反應，
有助於自然與生活科技領域的學習。。
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張再炎（2003）之「引導式教學」有幾個優
點：整個學習過程由學生親自參與思辨、規劃
工作及設計實驗，最後獲得數據並歸納結論，
學生不僅對科學概念更為清楚，並且也由於自
己親自參與，而引發學習的興趣。另外，在學
習過程中學生可以進行大量的實驗，也可以自
行設計實驗檢驗自己的想法，能有效增進學生
技能方面的訓練。
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陳志豪（2004）建議科學教育者進行教學時
可多利用各式教學策略誘發學生對科學的正向
態度。當學生對科學的態度有正向的改變，其
科學相關行為的表現亦將隨之提昇。
研究流程
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準備階段
實施階段
資料處理階段
研究流程圖
研究對象
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預試樣本：以嘉義縣國小五年級學童為研究工
具之預試樣本。
正式施測樣本：以嘉義縣某國小五年級學童為
正式施測樣本。
研究工具---對科學的態度量表
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鄭湧涇與龍麟如（1997）所發展之「對科學
的態度量表」。
研究工具---科學過程技能檢核表
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實施與記分方式
工具的效度
科學過程技能檢核表參考教學目標及能力指標
來擬定，並請科學教育學者審查，以提升其效
度。
評分者信度
第四章 研究結果與討論
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國小五年級學生在遊戲評量上的表現。
國小五年級學生的傳統紙筆測驗與遊戲評量表
現之關係。