第四章 結果與討論
第一節 單極馬達實驗學習成效分析
「單極馬達實驗學習成效」主要探討學習者在經過單極馬達實驗之後，對於 單極馬達的知識理解與知識應用兩個面向的學習成效表現。統計分析採二因子多 變量共變數分析(MANCOVA)，以先備知識為共變項，檢視學習者在單極馬達實 驗學習的表現。統計分析結果如下：
壹、單極馬達實驗學習成效之描述統計
單極馬達實驗學習成就測驗包括知識理解與知識應用，其中知識理解面向共 8 分，知識應用面向共 11 分，分數越高表示該向度之成效表現越好。參與研究之 人數為108 人，扣除未全程參與者 3 人，有效樣本為 105 人。
各組在知識理解與知識應用之平均數、標準差及人數，如表 4-1 所示。在數 位學習環境方面，知識理解面向之調整後平均數，數位模擬組(mean=5.872)高於擴 增實境組的學習者(mean=5.155)；知識應用兩個面向之調整後平均數，數位模擬組 (mean=7.98)高於擴增實境組的學習者(mean=6.48)。
就探索式教學模式而言，在知識理解之調整後平均數，Play-Learn 的學習者 (mean=5.858)高於 Learn-Play 的學習者（mean=5.365），在知識應用之調整後平均 數，Learn-Play 的學習者（mean=7.35）高於 Play-Learn 的學習者(mean=6.96）；
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用不同的教學模式」與「數位模擬組的學習者在使用不同的教學模式」對於單極 馬達實驗知識應用皆達顯著水準(分別為 F(1,101) = 6.183，p = .016、F(1,101) = 5.132，
p = .028)，表示使用擴增實境學習環境搭配 Learn-Play 教學模式(mean= 7.21)在單 極馬達實驗的知識應用表現上顯著優於使用Play-Learn 教學模式的學習者(mean=
5.80)；而使用數位模擬學習環境的學習者搭配 Play-Learn 教學模式(mean= 8.48) 在單極馬達實驗的知識應用表現上顯著優於使用 Learn-Play 教學模式的學習者 (mean= 7.50)；
另外，在Play-Learn 教學模式下，使用數位模擬學習環境的學習者(mean=8.48) 在單極馬達實驗的知識應用表現上顯著優於使用擴增實境的學習者(mean= 5.80)。
表4-4 各組對單極馬達實驗知識應用之單純主效果分析摘要 組別 變異來源 型 III
平方和
df
平均平方和
F
顯著性 淨相關eta 平方
擴增實境數位學習環境 22.93 1 22.93 6.183 .016 .101 數位模擬 13.40 1 13.40 5.132 .028 .104 Play-Learn
教學模式 40.96 1 40.96 13.572 .001 .213 Learn-Play .096 1 .096 .030 .864 .001
*p<.05
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參、單極馬達實驗學習成效分析摘要
本研究單極馬達實驗學習成效包括知識理解及知識應用兩個面向，綜合上述 數據分析結果，整理學習成效之分析摘要如表 4-5 所示，從學習成效分析摘要表 來探討待答問題一：不同的數位學習環境（擴增實境學習環境、數位模擬學習環 境）與探索式教學模式（Play-Learn、Learn-Play）對高中一年級學習者在「單極 馬達實驗」中的學習成效是否有影響。
表4-5 單極馬達實驗學習成效分析結果摘要表
學習表現 交互作用 主效果 研究結果
知識理解 不顯著
顯著 數位學習環境 擴增實境 < 數位模擬
不顯著 教學模式 無差異
知識應用 顯著
顯著 擴增實境 Play-Learn < Learn-Play 顯著 數位模擬 Play-Learn > Learn-Play 顯著 Play-Learn 擴增實境 < 數位模擬 不顯著 Learn-Play 擴增實境 = 數位模擬
在知識理解面向上，學習者在數位模擬學習環境的學習成效優於擴增實境學 習環境，推測其原因可能是知識理解主要以定義方面的概念為主，學習者在學習 環境方面，不曾使用實體操作與虛擬資訊同步呈現的人機互動型式進行物理實驗，
導致在擴增實境學習環境下，學習者外在認知負荷較重。而實體操作與虛擬資訊 分離的數位模擬情境，學習者相對容易直接習得定義概念，所以在數位模擬學習 環境的知識理解學習表現上，較擴增實境學習環境的學習者來得較佳。
在知識應用面向上，數位學習環境與教學模式的交互作用達顯著水準。擴增 實境學習環境使用Learn-Play 教學模式，達到較高的學習成效，推測其原因可能 就擴增實境的學習環境中，操作單極馬達實驗，具有學習的自主性，透過畫面中 的提示，有助於了解操作的目的，使學習變得有意義。進行單極馬達實驗時，視 覺上同步呈現相關概念，有助於學習者進行概念的對照與驗證，深化單極馬達運
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轉原理的學習，加上Learn-Play 的教學模式，學習者先透過課程講義，了解實驗 背後的物理知識概念，再動手進行單極馬達實驗的操作，如此有利於學習者建立 抽象化概念的具體經驗，對於實驗操作型的概念應用題而言，學習者可以透過具 體的操作經驗，進行問題的推論，因此，學習者在擴增實境學習環境使用 Learn-Play 教學模式，對知識應用的學習成效有較好的表現。
而數位模擬學習環境使用Play-Learn 教學模式，達到較高的學習成效，推測 其原因可能是學習者在數位模擬的學習環境中，一面操作單極馬達實體教具，一 面觀察平板模擬呈現的實驗情境，有助於理解單極馬達實體教具的概念。單極馬 達操作與平板的操作為分開實施，非同步的操作引導，使初學者對單極馬達實體 教具操作單純化，有助於學習者進行觀察後的反思，加上Play-Learn 的教學模式，
即學習者先動手操作單極馬達實驗，再透過課程講義了解實驗背後的物理知識概 念，有利於學習者的抽象化思考，而抽象化思考的能力有利於概念學習的遷移，
因此，學習者在數位模擬情境下，使用Play-Learn 的教學模式對知識應用的學習 成效有較好的表現。
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