第四章 研究結果與討論
第三節 CPS 融入科學遊戲教學設計對學生學習成就之影響
本節主要在分析 CPS 融入科學遊戲教學設計的實施，對於學生的自然與生 活科技領域學習成就所造成的影響與效果。因此研究者在實驗教學進行前後，實 施成就測驗為前後測驗，並於後測實施一個月後進行延宕測驗，以了解學生在學 習成就的變化情形，並以成就測驗分數的平均數、標準差、單因子共變數以及 t 檢定之統計方法分析，所得結果如下：
壹、學習成就前後測分析
研究者在實施十二週的實驗教學前後，實施折射與反射現象和毛細現象的成 就測驗，以瞭解學生（實驗組 28 人，控制組 20 人，共計 48 人）在教學前後學 習成就的變化。本研究中所指的學習成就，指的是國小高年級學生的折射與反射 現象和毛細現象二種自然科學概念，其中「折射與反射現象」有 13 題，滿分 13 分；「毛細現象」有有 12 題，滿分 12 分；整份成就測驗總分為 25 分。整理學生 成就測驗的描述統計量如表 4-3-1 所示。
表 4-3-1「成就測驗」前後測結果統計
項目 測驗 實驗組(n=28) 控制組(n=20) M SD 得分率 M SD 得分率 折射與反射
現象 (滿分 13 分)
前測 9.00 2.36 69.23％ 8.85 1.69 68.08％
後測 11.07 1.86 85.15％ 9.05 2.21 69.62％
毛細現象 (滿分 12 分)
前測 9.20 1.60 76.67％ 9.21 1.28 76.75％
後測 11.57 1.00 96.42％ 9.25 1.68 77.08％
總分 前測 18.21 3.39 72.84％ 18.05 2.52 72.20％
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(滿分 25 分) 後測 22.64 2.11 90.58％ 18.30 2.56 73.20％
表 4-3-2「成就測驗」後測平均數與前測平均數差異
項目 後測平均數-前測平均數
實驗組 得分率 控制組 得分率 折射與反射現象 2.07 15.92％ .20 1.54％
毛細現象 2.37 19.75％ .04 0.33％
總分 4.43 17.72％ .25 1.00％
由表 4-3-1 可以得知，實驗組學生和控制組學生在折射與反射現象、毛細現 象及總分的後測平均數皆高於前測。在表 4-3-2 中，可以得知後測與前測平均數 的差異，實驗組學生在「折射與反射現象」和「毛細現象」的平均數提高情形都 比控制組高，總分亦比控制組提高了 4.18 分，顯示雖然兩組後測的分數均高於 前測，但是實驗組的平均數提高的幅度比控制組大。
以得分率而言，在表 4-3-1 中可以看到，實驗組學生在毛細現象的前測雖表 現不如控制組，但是在後測的表現則均優於控制組。實驗組的前測得分率介於 69.23％~76.67％，後測得分率介於 85.15％~96.42％；控制組的前測得分率介於 68.08％~76.75％，後測得分率介於 69.62％~77.08％。實驗組和控制組的前測得 分率範圍接近，但是在後測的部分，實驗組得分率範圍明顯高於控制組。其中，
實驗組和控制組在「前測」得分率最高的項目均是「毛細現象」，分別為 76.67
％和 76.75％，後測實驗組和控制組得分率最高的項目仍為「毛細現象」，分別是 96.42％和 77.08％，提高的比率分別是 19.75％和 0.33％，雖然兩個組別的後測 得分率都較前測提高，但是實驗組的提高比率比控制組高出 19.42％。實驗組和 控制組在前測得分率最低的項目均是「折射與反射現象」，分別是 69.23％和 68.08
％，後測實驗組和控制組得分率最低的項目仍為「折射與反射現象」，分別是 85.15
％和 69.62％，兩個組別的後測得分率均有所提高，提高的比率分別是 15.92％和 1.54％，實驗組的提高比率比控制組高了 14.38％。在總分的部分，實驗組的前 測得分率為 72.84％，後測得分率為 90.58％；控制組的前測得分率為 72.20％，
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77 射現象(F(1,44)= 12.323，P＜0.001)、毛細現象(F(1,44)= 48.502，P＜0.001)、以 及總分(F(1,44)= 60.084，P＜0.001)，皆達顯著差異。
表 4-3-5 成就測驗之調整後平均數 且實驗組進步的分數（22.62）比控制組進步的分數（18.37）多達 4.25 分（滿分
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為 25 分），比率為 17％。
由上述的實驗結果中可得知，經過 CPS 融入的科學遊戲教學活動的實施後，
實驗組的學生後測成績均高於前測，且調整後的平均數亦均高於控制組，且在單 因子共變數分析上全都達顯著差異。另外觀察控制組的學生，在這三項後測雖然 也都有進步，但是和實驗組的進步分數相較之下，進步的幅度微小。
由此可知，經過六週的 CPS 融入的科學遊戲教學的實施之後，實驗組學生 在成就測驗上的表現確實有所提升。因此，針對研究問題三：「國小高年級學童 於實施 CPS 融入的科學遊戲教學後，對其自然與生活科技學業成就有何影響？」
研究者提出的結論為 CPS 融入科學遊戲教學能夠提升學生自然與生活科技的學 業成就。
參、 「學習成就」之延宕情形 一、前測與延宕測驗分析
研究者在實施後測結果後一個月，對實驗組與控制組實施成就測驗的延宕測 驗，以瞭解學生在成就測驗之延宕效果。整理學生成就延宕測驗的描述統計量如 表 4-3-6 所示。
表 4-3-6 成就延宕測驗之平均數與標準差
項目 測驗 實驗組(n=28) 控制組(n=20) M SD 得分率 M SD 得分率 折射與反射
現象 (滿分 13 分)
前測 9.00 2.36 69.23％ 8.85 1.69 68.08％
延宕 11.00 1.72 84.62％ 8.65 2.08 66.54％
毛細現象 (滿分 12 分)
前測 9.20 1.60 76.67％ 9.21 1.28 76.75％
延宕 11.07 1.02 92.25％ 9.70 1.46 80.83％
總分 (滿分 25 分)
前測 18.21 3.39 72.84％ 18.05 2.52 72.20％
延宕 22.07 2.32 88.28％ 18.35 2.74 73.40％
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表 4-3-7 成就測驗延宕測驗平均數與前測平均數差
項目 延宕測驗平均數-前測平均數
實驗組 (得分率) 控制組 (得分率) 折射與反射現象 2.00 15.38％ - .20 -1.54％
毛細現象 1.87 15.58％ .18 1.50％
總分 3.86 15.44％ .30 1.20％
由表 4-3-6 和 4-3-7 可知，實驗組學生在折射與反射現象、毛細現象以及總 分的延宕測驗平均數和前測的平均數相較之下，表現皆有進步。控制組的學生僅 在「毛細現象」和「總分」有所進步，但是進步的幅度遠低於實驗組；在「折射 與反射現象」則是退步。在延宕測驗與前測差的得分率來看，實驗組學生在「折 射與反射現象」、「毛細現象」和「總分」的表現，延宕測驗比前測高出 15％以 上，而控制組在延宕測驗上進步最多的是「毛細現象」，得分率僅進步了 1.50％。
顯示雖然兩組延宕測驗在毛細現象和總分的分數均高於前測，但是實驗組分數提 高的幅度比控制組大。在折射與反射現象的部份，實驗組學生的延宕測驗比前測 進步，但是控制組則是退步了。因此，從前測和延宕測驗的平均數和得分率提高 的情形來看，實驗組學生在延宕測驗的表現優於控制組。
二、前測與延宕測驗的比較
為了瞭解 CPS 融入科學遊戲教學對於學生學習成就的延宕成效如何，需要 考驗實驗組與控制組的差異情形。本研究以「組別」為自變項，成就延宕測驗的
「後測分數」為依變項，成就測驗的「前測分數」為共變數，進行單因子共變數 分析，以瞭解差異情形。
在進行共變數分析之前，必須先檢定組內數歸係數同質性之假設，考驗兩組 學生的成就延宕測驗之迴歸係數是否達顯著，結果如表 4-3-8。
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由表 4-3-9 得知，實驗組與控制組的學生在成就延宕測驗的表現中，在折 射與反射現象(F(1,44)= 19.351，P＜0.001)、毛細現象(F(1,44)= 20.081，P＜
0.001)、以及總分(F(1,44)= 34.462，P＜0.001)，皆具有顯著差異。
由表 4-3-10 中，可知實驗組在排除前測影響的延宕測驗調整平均數高於控 制組。將調整後平均數差異轉化為得分率來看，實驗組在「折射與反射現象」的 得分率比控制組高於 17％，「毛細現象」的得分率比控制組高於 11％，並均達顯 著差異。在「總分」的得分率差異部分，實驗組比控制組高出 14％，亦達顯著 異。顯示 CPS 融入科學遊戲教學，對於學生在折射與反射現象和毛細現象兩項 科學原理上，前測和延宕測驗具有顯著差異。
三、後測與延宕測驗的比較
為了解成就測驗後測與延宕測驗之間的關係，研究者以後測分數和延宕測驗 分數為配對變數，就其平均數與標準差進行相依樣本 t 檢定，以瞭解其是否具有 差異及其差異情形。成就測驗後測與延宕測驗之平均數與標準差的描述性統計量 如表 4-3-11，t 檢定的摘要表如 4-3-12。
表 4-3-11 成就延宕測驗之平均數與標準差
項目 測驗 實驗組(n=28) 控制組(n=20)
M SD M SD
折射與反 射現象
後測 11.07 1.86 9.05 2.21 延宕 11.00 1.72 8.65 2.08 毛細現象 後測 11.54 1.04 9.25 1.68 延宕 11.07 1.02 9.70 1.46 總分 後測 22.64 2.11 18.30 2.56 延宕 22.07 2.32 18.35 2.74
82 11.07，t(27)值為-1.948，顯著性為 0.062，考驗結果未達顯著差異，表示實驗組學 生在毛細現象的後測與延宕測驗之分數並沒有不同。控制組的後測平均數和延宕 測驗平均數各為 9.25 與 9.70，t(19)值為-1.484，顯著性為 0.154，考驗結果未達顯 著差異，表示控制組學生在毛細現象的後測與延宕測驗之分數並沒有不同。
在總分的部份，實驗組的後測平均數和延宕測驗平均數各為 22.64 與 22.07，
t
(27)值為-1.667，顯著性為 0.107，考驗結果未達顯著差異，表示實驗組學生在總83
分的後測與延宕測驗之分數並沒有不同。控制組的後測平均數和延宕測驗平均數 各為 18.30 與 18.35，t(19)值為-0.096，顯著性為 0.924，考驗結果未達顯著差異，
表示控制組學生在總分的後測與延宕測驗之分數並沒有不同。
由上述討論可以看出，實驗組和控制組在折射與反射現象、毛細現象以及總 分，後測與延宕測驗的分數並沒有不同。
肆、小結
由上述分析可以看出，針對研究問題三：「國小高年級學童於實施 CPS 融入 的科學遊戲教學後，對其自然與生活科技學業成就有何影響？」研究者提出的結 論為 CPS 融入科學遊戲教學能夠提升學生的在「折射與反射現象」以及「毛細 現象」兩項科學現象上的學習成就。
第四節 實驗組學生對教學的反應
本研究的主要目的在探究 CPS 融入的科學遊戲教學對國小高年級學生創造 思考能力和創造性傾向之影響。活動實施後，研究者針對教學活動內容對九位學 生進行訪談，藉由學生的訪談內容作為研究者自我檢討與改進的依據，以及 CPS 融入的科學遊戲教學的設計與進行之參考。以下針對訪談內容，對學生參與活動 做進一步分析。
在訪談過程中，學生提出很多不同的觀點，這些觀點牽涉到與自然科教科書 的差異以及在學習上幫助。綜合學生的觀點，整理如下。
壹、本教學活動與現有的教科書教學差異之觀點
透過與學生的訪談，本教學活動與平常時上的自然與生活科技課程相較之 下，主要差別在於做的實驗比較多，實驗比較有趣好玩，能自行發揮的空間較多，
以及有助於學習四個面向。玆分別討論如下：
一、本教學的實驗比較多
訪談學生中，除了學生 SM04 和 SF01 之外的其餘 7 位學生都提出，本研究
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之教學與平時上的自然與生活科技課程相較之下，遊戲操作的時間比較長比較 多。
SM02：我覺得做的實驗好像有多一點，給我們自己操作的時間比較多，有比
較多的時間可以玩。SM01：做比較多的實驗。
SF03：比較多遊戲，比較多實驗，實驗多很好，會讓小朋友覺得有趣，不會
玩膩。二、本教學的實驗比較好玩有趣
二、本教學的實驗比較好玩有趣