第肆章 研究結果與討論
第二節 學習成就表現
本節主要探討雙層診斷測驗的答題表現，共分為三部分，第一部分 為實驗組在前、後、延宕測驗的得分結果，第二部分為控制組在前、後、
延宕測驗的得分結果，第三部分為兩組總分及各子概念得分的比較。
一、 實驗組的答題表現
1. 本分析首先對於實驗組的前測、後測以及延宕測驗的總答對率平 均以及各子概念的答對率平均進行成對 t 考驗分析，結果如下表 4-2-1。
表 4-2-1 實驗組前測、後測、延宕測驗的表現
成對 t 考驗 概念 測驗類別 得分平均（標準差） 成對考驗
（平均數差） t 顯著性 前測 49.59(14.78) 後-前（17.77） 6.99** .00 後測 67.36(18.57) 延-後（-4.89） -2.15** .02 總
平均 延宕 62.47(19.91) 延-前（12.89） 4.53** .00 前測 68.92(26.69) 後-前（16.67） 4.24** .00 後測 85.59(19.71) 延-後（-5.86） -2.12** .02 光與
視覺 延宕 79.73(28.09) 延-前（10.81） 2.29** .01 前測 64.19(18.90) 後-前（10.14） 3.32** .00 後測 74.32(20.40) 延-後（0.68） 0.25 .40 光的
本質 延宕 75.00(22.24) 延-前（10.81） 2.59** .01 前測 25.00(23.75) 後-前（24.32） 5.10** .00 後測 49.32(29.45) 延-後（-5.41） -1.19 .12 光的
反射 延宕 43.92(33.28) 延-前（18.92） 3.19** .00 前測 40.54(35.53) 後-前（21.62） 2.90** .00 後測 62.16(32.07) 延-後（-13.51） -2.04** .02 光的
折射 延宕 48.65(35.33) 延-前（8.11） 1.00 .16 註：*P＜.05 **P＜.01
2. 實驗組經過四堂課的建模教學後，使用成對 t 考驗分析後測成績
二、 傳統教學控制組的答題表現
1. 本分析首先對於傳統教學控制組的前測、後測以及延宕測驗的總 答對率平均以及各子概念的答對率平均進行成對 t 考驗分析，結 果如下表 4-2-2。
表 4-2-2 控制組前測、後測、延宕測驗的表現
相依樣本 t 考驗 概念 測驗類別 得分平均（標準差） 成對考驗
（平均數差） t 顯著性 前測 48.86(14.18) 後-前（14.66） 6.43** .00 後測 63.51(14.24) 延-後（-4.26） -1.65* .05 總
平均 延宕 59.25(19.60) 延-前（10.40） 3.39** .00 前測 63.96(25.61) 後-前（28.83） 7.81** .00 後測 92.79(13.35) 延-後（-12.16）-3.40** .00 光與
視覺 延宕 80.63(26.21) 延-前（16.67） 3.04** .00 前測 63.85(20.15) 後-前（10.14） 2.29** .01 後測 73.99(23.08) 延-後（-8.11） -1.62* .06 光的
本質 延宕 65.88(21.38) 延-前（2.03） 0.49 .31 前測 23.31(16.97) 後-前（14.86） 3.57** .00 後測 38.18(26.34) 延-後（1.35） 0.37 .36 光的
反射 延宕 39.53(30.83) 延-前（16.22） 3.72** .00 前測 47.30(29.34) 後-前（2.03） 0.32 .38 後測 49.32(30.33) 延-後（4.05） 0.77 .22 光的
折射 延宕 53.38(30.71) 延-前（6.08） 1.00 .16 註：*P＜.05 **P＜.01
2. 控制組經過四堂課的傳統教學後，使用成對 t 考驗分析後測成績 是否優於前測成績，分析結果顯示：後測的答題表現在「光的折 射」部分保持差不多，只有些微的進步，而在總平均以及其他子 概念「光與視覺」、「光的本質」、「光的反射」皆呈顯著進步，但 只有在「光與視覺」部分，學生在教學後的答對率進步 20％以上。
3. 控制組在課程結束後六週進行延宕測驗，使用成對 t 考驗分析延 宕測驗成績對於後測成績的概念記憶保留狀況，分析結果顯示：
延宕測驗的答題表現在「光的反射」與「光的折射」與後測答題 表現保持差不多，而在總平均、「光與視覺」、「光的本質」的延宕 測驗成績對於後測成績則呈現顯著退步。
4. 使用成對 t 考驗分析延宕測驗成績是否優於前測成績，分析結果 顯示：延宕測驗的答題除了在「光的本質」表現呈現差不多以及 在「光的折射」些微進步，在總平均以及其他子概念「光與視覺」、
「光的反射」延宕測驗的表現皆顯著優於前測表現，表示學生在 這些部分即使經過一段時間後，仍可保留經教學獲得的概念。
5. 由此研究結果可支持不論在總平均或各子概念，傳統教學有助於 學生學習光學相關概念，詳情見圖 4-2-2。
視覺的產生光的本質
反射與平面鏡折射現象 總平均
前測後測延宕 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 控制組答對率
前測 後測 延宕
圖 4-2-2 控制組前、後、延宕測驗答題表現
三、 不同組間答題表現比較
1. 實驗組與控制組前測答對率比較
兩組學生的人數均為37人，在接受不同教學方式之前，實驗組 學生前測總答對率的平均是49.58，標準差是14.78；控制組學生前 測總答對率的平均是48.86，標準差是14.18，針對兩組前測總答對 率進行獨立樣本t考驗未達顯著水準(t(72)=0.22，p＝.41＞.05)，
表示兩組在教學前對於光學的能力無顯著差異，並針對兩組各子概 念「光與視覺」、「光的本質」、「光的反射」、「光的折射」前測答對 率進行獨立t考驗，分析結果顯示，兩組在教學前於光學各子概念的 能力皆無顯著差異，詳細結果見下表4-2-3。
表 4-2-3 實驗組與控制組前測答題表現比較
實驗組 控制組 獨立樣本t考驗
(*P＜.05 **P＜.01) 概念類別
前測得分(標準差) 前測得分(標準差) 兩組平均差
(實-控) t 顯著性 總平均 49.58(14.78) 48.86(14.18) 0.73 0.22 .41 光與視覺 68.92(26.69) 63.96(25.61) 4.96 0.81 .21 光的本質 64.19(18.90) 63.85(20.15) 0.34 0.07 .47 光的反射 25.00(23.75) 23.31(16.97) 1.69 0.35 .36 光的折射 40.54(35.53) 47.30(29.34) -6.76 -0.89 .19
2. 實驗組與控制組後測答對率比較
在接受不同教學方式後，實驗組學生後測總答對率的平均是 67.36，標準差是 18.57；控制組學生後測總答對率的平均是 63.51，
標準差是 14.24，針對兩組後測總答對率進行獨立樣本 t 考驗未達顯 著水準(t(72)=3.85，p＝.16＞.05)，表示兩組在教學後實驗組對於 光學的能力高於控制組，但無達顯著水準；並針對兩組各子概念「光 與視覺」、「光的本質」、「光的反射」、「光的折射」後測答對率來進 行獨立樣本 t 考驗，發現實驗組在「光與本質」、「光的反射」、「光 的折射」都優於控制組，而且在「光的反射」、「光的折射」部分達
顯著水準，而控制組在「光與視覺」顯著優於實驗組，表示在不同 的教學方式，有助於不同概念的學習，詳情見下表 4-2-4。
表 4-2-4 實驗組與控制組後測答題表現比較
實驗組 控制組 獨立樣本t考驗
(*P＜.05 **P＜.01) 概念類別
後測得分(標準差) 後測得分(標準差) 兩組平均差
(實-控) t 顯著性 總平均 67.36(18.57) 63.51(14.24) 3.85 1.00 .16 光與視覺 85.59(19.71) 92.79(13.35) -7.21 -1.84** .04 光的本質 74.32(20.40) 73.99(23.08) 0.34 0.07 .47 光的反射 49.32(29.45) 38.18(26.34) 11.15 1.72* .05 光的折射 62.16(32.07) 49.32(30.33) 12.84 1.77** .04
3. 實驗組與控制組延宕測驗答對率比較
在接受不同教學方式後並且實施後測結束，經六週後對學生進 行延宕測驗，以了解學生概念保持的情形，發現實驗組學生延宕測 驗總答對率的平均是 62.47，標準差是 19.91；控制組學生延宕測驗 總答對率的平均數是 59.25，標準差是 19.60，針對兩組延宕測驗總 答對率進行獨立樣本 t 考驗未達顯著水準(t(72)=0.70，p＝.24
＞.05)，表示實驗組在延宕測驗的表現高於控制組，但無達顯著水 準；並針對兩組各子概念「光與視覺」、「光的本質」、「光的反射」、
「光的折射」延宕測驗答對率進行獨立樣本 t 考驗，發現實驗組在
「光的本質」顯著優於控制組，詳情見表 4-2-5。
表 4-2-5 實驗組與控制組延宕測驗答題表現比較
實驗組 控制組 獨立樣本t考驗
(*P＜.05 **P＜.01) 概念類別
延宕得分(標準差) 延宕得分(標準差) 兩組平均差
(實-控) t 顯著性 總平均 62.47(19.91) 59.25(19.60) 3.22 0.70 .24 光與視覺 79.73(28.09) 80.63(26.21) -0.90 -0.14 .44 光的本質 75.00(22.24) 65.88(21.38) 9.12 1.80** .04 光的反射 43.92(33.28) 38.53(30.83) 4.39 0.59 .28 光的折射 48.65(35.33) 53.38(30.71) -4.73 -0.61 .27
四、 小結
將實驗組與控制組對於光學概念在前測、後測、延宕測驗的學習成 就表現情形整理如下：
1. 兩組在總答對率的表現情形見下圖 4-2-3，詳述如下。
62.47 67.36
49.58 63.51 59.25 48.86
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
前測 後測 延宕
總 答 對 率 (%)
實驗組 控制組
圖 4-2-3 實驗組與控制組在前、後、延宕的答對率表現
(1) 兩組在前測，即教學前的總答對率表現接近，無顯著差異，
表示兩組學生對於光學的起始知識是相同的。
(2) 在經過教學後，兩組的後測總答對率皆呈現進步，表示教學 能使學生獲得接近於科學的知識，教學是有效的，而且實驗 組在後測的總答對率高於控制組。
(3) 在經過一段時間兩組的延宕測驗總答對率相對於後測呈現退 步情形，但仍高於前測的表現，表示在教學後，學生隨著時 間對於光學概念的記憶會衰退，但相較於教學前，仍保有學 過的概念，而且實驗組在延宕測驗的總答對率仍高於控制組 在延宕測驗的總答對率。
2. 兩組在各子概念答對率的表現情形見下圖 4-2-4，詳述如下。