為了承接十二年國教自然科學領域綱要核心素養之精神，輔助教師教學與學生學習，以十二年國教自然領域課綱中問題解決的探究能力包含觀察與定題、計劃與執行、分析與發現、討論與傳達等四個子項為對應的評量指標，因其探究能力內涵與PISA相近，而PISA也是國際公認的素養評量，因此本研究參考PISA的題型設計，發展國中自然科素養能力中的問題解決之探究評量，並將預試資料經SPSS統計軟體分析，使其具有良好內容效度。
本研究目的在於探討花蓮地區國中學生「問題解決」的探究能力，採問卷調查法，以花蓮地區一所中等學校，五個班級總計180位學生為研究對象。本研究主要研究結果如下：

一、 學生對於問題解決的探究能力整體表現較差。
二、 學生在觀察與定題的子項中表現較好，在討論與傳達的子項中表現較差。
三、 學生整體問題解決之探究能力隨年級增加而簡少。

In compliance with the core spirit of the 12-Year Basic Education in the field of natural sciences, as to assisting teachers in teaching and students in learning, the four assessment indices such as observation & formulation, planning & implementation, analysis & discovery and communication & discussion, in terms of the inquiry & problem solving ability in these natural science courses of the 12-Year Basic Education, were fairly similar to PISA, which is an internationally recognized index of competency evaluation; thus, this study would refer to PISA for the design of questions and developed an evaluation of inquiring problem solving ability cultivated through the natural science courses in middle school curriculum, where these pre-test data were analyzed by the SPSS statistical software to obtain good content validity.
The objective of this study was to investigate the middle school students’ problem-solving ability in Hualien by survey questionnaire. A total of 180 students from five classes of a secondary school in Hualien were recruited as research subjects. The study results were as follows:

1. Students showed poor problem-solving ability, in general.
2. Students showed better performance in observation & formulation, but poor performance in communication & discussion.
3. Students showed a decrease in problem solving ability as they advanced in grade.

目錄
第一章 緒論 1
第一節 研究背景與動機 1
第二節 研究目的與待答問題 3
第三節 名詞釋義 4
第四節 研究限制 5
第二章 文獻探討 7
第一節 科學素養 7
第二節 科學探究意涵 10
第三節 科學素養評量之發展 14
第三章 研究方法 23
第一節 研究流程 23
第二節 研究樣本 26
第三節 評量工具 27
第四節 預試試卷編制 30
第四章 研究結果與討論 39
第一節 問題解決探究能力之整體表現 39
第二節 國中生在問題解決探究能力各子項上之表現 42
第三節 不同年級國中生問題解決探究能力表現之差異 45
第五章 結論與建議 47
第一節 結論 47
第二節 建議 49
參考文獻 51
中文文獻 51
英文文獻 53
附錄一 預試試題 55
附錄二 國中自然科素養導向試題(正式施測) 71
附錄三 試題解析 83

中文文獻
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