學生於教學活動前後概念理解及圖形技能之差異

一、 前後測密度概念理解之分析

首先針對研究問題一，探討在「實作建構組」與「學科連結組」兩教學活動 前後，學生對密度概念的理解是否有組內的差異？本研究藉由自行設計發展的

「密度概念測驗」，用以檢視學生概念之理解。除了解學生對於概念的整體表現

外，亦根據該測驗工具之詴題屬性及認知層次，將內容分為「未涉及科學關係圖」

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表 4-1-1 成對樣本 t 檢定的結果顯示，根據量化密度概念測驗之前、後測，

兩教學組別的學生於本研究所設計之教學活動後，其密度概念整體的理解之 p 值均小於 0.01，達統計上的顯著差異，意即不同教學組別的學生於整份密度概念 測驗詴題的表現上皆有顯著進步。

進一步觀看兩教學組別經教學活動後，於密度概念不同詴題屬性上之組內表 現，不論是「未涉及科學關係圖」之詴題或是「涉及科學關係圖」的類別，研究 對象後測平均得分皆高於前測平均。在「涉及科學關係圖」之詴題類別中，兩教 學組別在成對樣本 t 檢定之項目達到顯著差異(p < .05)，後測得分均有顯著進 步，其中又以學科連結組之受詴對象進步較為明顯(p < .001)。另一方面，學生 於概念詴題中「未涉及科學關係圖」之理解表現，學科連結組之前後測分數卻並 未如同實作建構組之學生達顯著水準。而學生於本研究之教學活動過後，比較實 作建構與學科連結兩教學組別前、後測之成對樣本 t 檢定，針對高階認知層次(應 用、分析)的題目表現兩組別皆有顯著進步(p < .001)。而於「記憶、了解」較低 階之概念層次上，雖兩教學組別之後測成績皆高於前測表現，仍僅有實作建構組 之受詴對象達統計上之顯著水準(p < .01)，學科連結組則無。

進一步探討學生於概念前、後測之差異大小，本研究另於表 4-1-1 求得各項 成對樣本 t 檢定之效果量(Effect Size, ES)。首先，若僅檢視兩教學組別於密度概 念前後測整體表現之效果量，實作建構組其顯著水準達 Cohen (1988) 中等效果 量(0.8 > ES > 0.5)之標準，學科連結組則是僅達低度效果(0.5 > ES > 0.2)。進一 步觀看學生於概念詴題的分群表現，「涉及科學關係圖」與「應用、分析」兩項 目之效果量，學科連結組其組內差異皆達Cohen’s d 的中等效果量，明顯高於實 作建構組；在「未涉及科學關係圖」與「記憶、了解」實作建構組組內達顯著水 準之項目當中，其效果量亦僅達低度效果。

以上僅針對教學活動前、後測的組內成對樣本 t 檢定進行推測，不同教學組 別間的差異仍需進一步分析探討，將會在後續小節當中呈現。

二、 前後測圖形技能表現之分析

第二部分所針對的研究問題為，探討「實作建構組」與「學科連結組」兩教 學活動前後，學生於圖形技能的表現是否有組內的差異？其數據分析結果整理後 如表 4-1-2 所示。

故尌教學前、後圖形技能的整體表現來看，兩教學組別之後測平均皆高於前 測的表現，說明多數學生於教學活動後其圖形技能測驗的總得分是有增加的。實 作建構組圖形技能前後測之分數，其後測平均僅些微高於前測平均；而學科連結 組後測平均較前測增加了 0.43 分，但皆未達統計上的顯著水準。本研究再根據 McKenzie 與 Padilla（1986）對圖形技能的分類，將詴題劃分為圖形之「建構」

與「詮釋」兩類別進行分析，學生於該兩項目之表現皆未能有顯著進步。實作建 構組受詴學生在圖形技能測驗當中，「詮釋」能力的得分甚至出現後測平均低於 前測平均的情形，但亦未達顯著水準。

根據其組內差異的結果推測，由於研究進行的限制，本研究所設計的關係圖 教學活動僅為時 3 堂課，教學時間略顯不足，圖形技能的表現在短時間內較難有 顯著的提升或改變。

表 4-1-2 不同組別之學生在教學活動前後圖形技能表現之成對樣本 t 檢定 教學組別 N

前測 後測

t p

平均 標準差 平均 標準差 實作建構組

圖形技能 50 8.60 2.48 8.69 3.14 0.28 .78 建構 50 3.47 1.24 3.73 1.54 1.22 .23 詮釋 50 5.13 1.66 4.96 1.92 -0.80 .43

學科連結組

圖形技能 48 8.06 3.05 8.49 3.28 1.21 .23 建構 48 3.48 1.41 3.70 1.56 1.15 .26 詮釋 48 4.58 2.08 4.80 2.07 0.80 .43

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