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以評量回饋教學檢視科學探究學習進程實證之情況

本節主要分為兩個部分(一)探討學生在接受評量回饋教學後,其「提出 問題」、「規劃實驗步驟與設計」、「實驗記錄」、「推論演繹」、「批判」等面 向,仍存在的問題(二)各面向之科學探究學習進程是否與收集之實徵資料相 符,教學後是否需要修正調整,經由描述統計的方法輔以質性資料茲合併討 論如下:

經由 SPSS 繪出以下的次數分配表及長方圖與常態曲線,來檢測一開始 假定的進程在經過實徵研究後是否需要微調修正。研究者假定科學探究能力 在一般常態編班的班級中呈現常態性的分布,所以將進程中 LV1 換算成標準 分數為 1 分,以此類推,以 1 到 4 分為範圍的常態分佈,平均值 2.5 為標準 進行下面的討論,若是教學後測的各進程人數分佈曲線達常態,常態分佈的 偏態係數為零,即預設的進程與現況相符,表示目前的進程仍然夠用,則預 設進程便無需再修正。

而單看 SPSS 繪製出的常態曲線並無法確認是否為常態分配,也無法得 知曲線的偏態是否有實質上的意義,所以一開始須先進行觀察值常態檢定,

若常態檢定未達顯著則視觀察值為常態分佈,即便觀察值繪出之常態曲線之 偏態係數不為零,仍可將其偏態現象視為取樣誤差造成的,若是常態檢定達 到顯著則其偏態就有實質上的意義,但一般的資料不容易呈現常態性分配,

所以倘若其偏態係數小於+1 及-1 之間,仍可將其視為常態分佈(邱皓政,

2006)。

也就是若分佈曲線呈現正偏態,則代表過半數學生該探究面向能力偏 低,但預設之進程不做向下調整,因為本研究所提出最低進程 LV1 之行為表 徵為提出完全不相干的回答,標準已無法下修;而若是呈現負偏態,則代表

過半數學生該探究面向能力足夠,會視過超過平均值的人數多寡將進程上修 至 LV5。故再進行以下分析之前,先進行後測中各科學探究面向中學習進程 人數分配之常態檢定,因人數大於 50 故採用 Kolmogorov-Smirnov 檢定(吳 明隆,2008),如下表 4-3-1。

表 4-3-1 各科學探究面向中學習進程人數分配之常態檢定 Kolmogorov-Smirnov檢定a 統計量 自由度 顯著性 提出問題 .293 60 .000 規劃實驗步驟與設計 .222 60 .000 實驗記錄 .207 60 .000 推論演繹 .295 60 .000 批判 .214 60 .000

由表 4-3-1 中可以發現「提出問題」、「規劃實驗步驟與設計」、「實驗記 錄」、「推論演繹」、「批判」等面向其常態檢定皆呈現顯著,代表科學探究能 力各面向之進程分布並非常態分配。

一、提出問題的能力

由表 4-3-2 可以知道提出問題的部分,前測平均數為 1.77,後測平均 數為 2.15,標準差由.871 下降至.777,雖然平均數提升了 0.38,但是由前 一節的結論中我們發現這部分並無達到顯著進步。此外,由表 4-3-1 可得,

偏態係數.401,配合下圖 4-3-1 提出問題各進程人數分布直方圖與常態曲 線,發現提出問題這部分後測的分佈曲線呈現負偏態,但因為偏態係數 為.401 很小,所以其分配仍接近常態分布,因此這部分預設的學習進程與 現況呈現契合。

由下圖 4-3-1 提出問題各進程人數分布直方圖與常態曲線與表 4-3-2 我 們可以發現,一開始 LV1 有 45.0%的人、LV2 有 40.0%的人,共包含了 85%

的人,遠高於常態分佈應該有的比例 50%,經由評量回饋教學後可以發現 LV1 有 18.3%的人、LV2 有 53.3%的人,共包含了 71.6%的人,代表這部分的

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能力對大部分的學生還是欠缺,雖然如此但還是能夠從前測到後測 LV1 人數 大幅下降,LV2 人數增加,LV3 人數增加,這些現象發現學生仍然有產生學 習遷移的情形,至於 LV4 的變化幅度不大,代表原先對 LV3 擬定的補救策略 沒有什麼功效,可能需要調整。

表 4-3-2 提出問題次數分配表及描述統計

學習進程 LV1 LV2 LV3 LV4 平均值 SD 偏態 前測

(60 人) 45.0% 40.0% 8.3% 6.7% 1.77 .871 1.117 後測

(60 人) 18.3% 53.3% 23.3% 5.0% 2.15 .777 .401

圖 4-3-1 提出問題後測各進程人數分布直方圖與常態曲線

以下分別為高成就學生、一般成就及低成就學生在提出問題這部分學習 單表現的前後情形,由研究者挑選學生在本研究的時間序列中哪兩次進程變 化較明顯為代表,茲呈現如下:

A 生:學業表現為低成就

第一次施測:內容為氧化還原學習單

第三次施測:內容為電解質學習單

B 生:學業表現為一般成就

第一次施測:內容為氧化還原學習單

第四次施測:內容為酸與鹼學習單

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C 生:學業表現為高成就

第一次施測:內容為氧化還原學習單

第四次施測:內容為酸與鹼學習單

小結:提出問題的能力在經由評量回饋教學後,進程分佈曲線呈現常態 分配,表示與預設進程相符,尚無需調整修改。由圖 4-3-1 及表 4-3-2 可以 看出整體學生提出問題能力仍低於平均值,但細部去看學生的學習仍呈現往 上遷移趨勢,雖然未達顯著改變,研究者反思可以從補救策略改變,如增加 大家來找碴之科學版等趣味活動,來加強這部分的遷移強度。

二、規劃實驗步驟與設計的能力

由表 4-3-3 可以知道規劃實驗步驟與設計的部分,前測平均數為 1.5,

後測平均數為 2.25,標準差由.77 上升至.932,平均數提升了 0.75,由前 一節的結論中我們發現這部分上升是有達到顯著進步,至於標準差提高則可 能是因為在前測時的偏態高達 1.612,而且有高達 90%人數集中在此,資料 同質性高標準差較小,教學過後學習進程往上遷移,資料變的較為異質性,

所以標準差變提高了。

表 4-3-3 規劃實驗步驟與設計次數分配表及描述統計

學習進程 LV1 LV2 LV3 LV4 平均值 SD 偏態 前測

(60 人) 63.3% 26.7% 6.7% 3.3% 1.5 .77 1.612 後測

(60 人) 23.3% 38.3% 28.3% 10.0% 2.25 .932 .252 此外,由表 4-3-3 可得偏態係數.252,呈現微正偏態,配合下圖 4-3-2 規劃實驗步驟與設計各進程人數分布直方圖與常態曲線可發現規劃實驗步驟 與設計這部分後測的分佈曲線接近常態分布,因此這部分預設的學習進程與 現況呈現契合。

圖 4-3-2 規劃實驗步驟與設計後測各進程人數分布直方圖與常態曲線 由上圖 4-3-2 規劃實驗步驟與設計各進程人數分布直方圖與常態曲線與表 4-3-2 我們可以發現,一開始 LV1 有 63.3%的人、LV2 有 26.7%的人,共包含 了 90%的人,遠高於常態分佈應該有的比例 50%,經由評量回饋教學後可以 發現 LV1 有 23.3%的人、LV2 有 38.3%的人,共包含了 61.6%的人,代表這部 分的能力對大部分的學生還是欠缺,雖然如此但還是能夠從前測到後測 LV1

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人數大幅下降,LV2 人數增加,LV3 人數增加,LV4 人數增加這些現象發現學 生仍然有產生向上學習遷移的情形。以下分別為高成就學生、一般成就及低 成就學生學習單表現的前後情形,由研究者挑選學生在本研究的時間序列中 哪兩次進程變化較明顯為代表,茲呈現如下:

D 生:學業表現為低成就

第一次施測:內容為氧化還原學習單

第三次施測:內容為電解質學習單

E 生:學業表現為一般成就

第一次施測:內容為氧化還原學習單

第三次施測:內容為電解質學習單

F 生:學業表現為高成就

第一次施測:內容為氧化還原學習單

第四次施測:內容為酸與鹼學習單

小結:規劃實驗步驟與設計的能力在經由評量回饋教學後,進程分佈曲 線呈現接近常態分配,表示與預設進程相符,尚無需調整修改。由前一節的 結論中我們發現這部分上升是有達到顯著進步,而從上表 4-3-3 與圖 4-3-2 規劃實驗步驟與設計各進程人數分布直方圖與常態曲線來看,學生在這個部 分每個 LV 都有產生向上學習遷移的情形。

三、實驗記錄的能力

由表 4-3-4 可以知道實驗記錄的部分,前測平均數為 1.65,後測平均 數為 2.9,標準差由.685 上升至.986,平均數提升了 1.25,由前一節的結 論中我們發現這部分上升是有達到顯著進步,至於標準差提高的原因與設計 規劃步驟的能力之標準差變動大同小異。可能是因為在前測時有高達 88.4%

人數集中在此,資料同質性高標準差較小,教學過後學習進程往上遷移,資 料變的較為異質性,所以標準差變提高了。

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表 4-3-4 實驗記錄次數分配表及描述統計

學習進程 LV1 LV2 LV3 LV4 平均值 SD 偏態 前測

(60 人) 46.7% 41.7% 11.7% 0% 1.65 .685 .580 後測

(60 人) 10.0% 23.3% 33.3% 33.3% 2.9 .986 -.452

圖 4-3-3 實驗記錄後測各進程人數分布直方圖與常態曲線

此外,由表 4 可得偏態係數-.452,呈現微負偏態,配合下圖 4-3-3 實驗記錄各進程人數分布直方圖與常態曲線可發現實驗記錄這部分後測的 分佈曲線雖接近常態分布,但是有 66%的人分布在 LV3 及 LV4,代表大多數 的學生已經具備一定的實驗紀錄能力,故此部分預設的學習進程須再做上修 調整。

由上圖 4-3-3 實驗記錄各進程人數分布直方圖與常態曲線與表 4-3-4 我們可 以發現,一開始 LV1 有 46.7%的人、LV2 有 41.7%的人,共包含了 88.4%的 人,遠高於常態分佈應該有的比例 50%,而甚至根本沒有人達到 LV4,經由 評量回饋教學後可以發現 LV1 有 10%的人、LV2 有 23.3%的人,LV3 有 33.3%

的人,LV4 有 33.3%的人,LV3 及 LV4 共包含了 66%的人,代表大部分的學生 都已經具備這部分的能力。以下分別為高成就學生、一般成就及低成就學生 學習單表現的前後情形,由研究者挑選學生在本研究的時間序列中哪兩次進 程變化較明顯為代表,茲呈現如下:

G 生:學業表現為低成就

第三次施測:內容為電解質學習單

第一次施測:內容為氧化還原學習單

H 生:學業表現為一般成就

第三次施測:內容為電解質學習單

第四次施測:內容為酸與鹼學習單

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I 生:學業表現為高成就

第一次施測:內容為氧化還原學習單

第四次施測:內容為酸與鹼學習單

小結:實驗紀錄的能力在經由評量回饋教學後,進程分佈曲線呈現輕微 負偏,雖然接近常態分配,但是有 66%的人分布在 LV3 及 LV4,代表大多數 的學生已經具備一定的實驗紀錄能力,故此部分預設的學習進程須再做上修

小結:實驗紀錄的能力在經由評量回饋教學後,進程分佈曲線呈現輕微 負偏,雖然接近常態分配,但是有 66%的人分布在 LV3 及 LV4,代表大多數 的學生已經具備一定的實驗紀錄能力,故此部分預設的學習進程須再做上修