本節結果分析中，將實驗組設定為組 1，對照組設定為組 2，以組別作為自變項
（A），實驗組與對照組學生的前測成績作為共變數（X），以及學生的後測成績作為依 變項（Y），進行共變數分析（ANCOVA）。在本研究中，實驗組與對照組的學生為常態 分班，但為了避免實驗組與對照組的學生在實驗處理前，對主題概念的學習成就已有所差 異，會影響實際探究不同教學法的效果，因此本研究結果分析採用統計控制之共變數分析
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法，定 α = .05 進行考驗，排除前測成績的影響，以“調整後的平均數”來比較實驗組與
對照組的學習成就，而不是使用原始的後測成績。
表 4-1-1 不同組別在乾冰為主題後測成績之描述性統計量
組別 人數 平均數 標準差 調整後平均數 實驗組 47 8.32 2.64 8.16 對照組 41 6.66 1.74 6.84
表 4-1-1 為前測（共變項）、後測（依變項）在不同處理水準上的描述性統計量，實 驗組與對照組的後測平均數分別為 8.32、6.66，標準差分別為 2.64、1.74，調整後平均數 分別為 8.16、6.84。
表 4-1-2 為乾冰為主題測驗共變數分析摘要表，是受試者間效應項的檢定。排除前測
（共變項）對後測（依變項）的影響後，自變項（實驗組與對照組）對後測（依變項）造 成的實驗處理效果是顯著的。
表 4-1-2 不同組別實驗處理在乾冰為主題測驗效果之共變數分析摘要表 變異來源 SS df MS F p 共變項（前測成績） 165.84 1 165.84 51.15
組間效果（組別） 37.89 1 37.89 11.69** .001 組內（誤差） 275.59 85 3.24
總數 501.82 87
**p < .01
表 4-1-2 得，共變數分析考驗結果顯示 F 值等於 11.69；p = .001 < .05，達到 .05 的顯 著水準。由此結果可發現，學生的乾冰後測成績會因為所接受的實驗處理（教學法）的不 同而有顯著的差異。因此，本研究結果顯示實驗組在乾冰測驗結果優於對照組。從表
4-1-69
2 中得二組的後測調整後平均數分別為 8.16、6.84，說明了實施 PDEODE 結合 ARCS 實驗 教學課程能顯著地提升學生在乾冰測驗裡的學習成就。
PDEODE 與 ARCS 兩者的結合，用意在於讓 ARCS 彌補 PDEODE 的不足。從許多以 往的文獻中可發現，PDEODE 著重於讓學生對科學現象結果的預測與小組討論，從而得 到更大的理解，最後達到概念改變，但對於課程主題的設計方向與理念並沒有多作敘述，
也沒有著重於探討課程一開始如何更有效地集中學生的注意力。有鑑於此，研究者將 ARCS 模式的元素 A（注意）與元素 R（相關）融入課程主題的設計理念，在教學活動 P
（預測）開始時利用與學生生活息息相關的科學情境問題作出提問讓學生預測其現象結果，
在提問的同時也會以實物來呈現問題，吸引學生的注意力。透過在隨後的教學活動 D（討 論）、E（解釋）和 O（觀察）的參與，能加強學生對學習的元素 C（信心），經過兩次 的討論與解釋的相互分享，學生在最後掌握了正確的科學原理，且在學習過程裡獲得了元 素 S（滿足感），加強了往後的科學學習。
以實驗組在硬幣和乾冰課堂為例，研究者在 PDEODE 課堂的一開始就將 ARCS 動機 模式中的 A 元素與 R 元素融入教學活動 P 中，教師向學生展示了大塊的乾冰磚，學生在 日常生活中接觸過的乾冰都是透過外帶冰淇淋或觀看視頻時看過，體積都是小塊或一小包，
初次看到大塊的乾冰磚都表現非常興奮，瞬間將注意力集中起來，與 Keller（1987a）所 提出的看法一致，引起學生的注意力能以簡單的動作或事件來開始。PDEODE 教學策略 裡的教學活動 P，強調的是能藉由學生對科學現象結果的預測將其想法引出，刺激學生的 思維模式（Savander-Ranne & Kolari，2003），然而以何種方向針對情境問題的設計，以 及如何有信心學生對主題感到關注，卻沒有特別強調，此時融入 A 與 R 元素的主題與情 境問題能更有效地引起學生的好奇心，讓學生更加積極地預測結果，Keller 同時建議提出 與主題相關的情境問題，但這些問題卻是需要相關的科學知識才能解答，進而喚醒學生探 究精神，才能更有把握學生積極地參與預測。教師拿出一枚硬幣，提出一情境問題要求學 生開始進行小組討論，硬幣與乾冰看似扯不上任何關係的問題引起了學生的好奇心，各組 的組員都互相輪流講出自己的預測與理由，也互相分享看法。本研究利用活動 P 與 D 的 過程作為實踐元素 R 的導向，透過預測的情境問題與小組討論活動帶出主題與學生的相 關性，讓學生對主題感到更親切，使學生能在學習的過程裡繼續學習的動力。透過一連串
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的小組教學活動後，學生在討論與解釋活動的過程裡對往後正確概念的理解，鋪下了順暢 無阻的康莊大道，就如 White 和 Gunstone（1992）也指出，真正的討論對學生的學習有著 正面的影響。Keller 也提出，元素 C 的加入是讓學生能夠掌握學習的步驟，然後隨著自己 的步驟去獲得成功，學生進行活動 O 時，為了獲得真相是否和自己說預測的相同，都分 工合作積極地完成實驗，透過親自操作實驗和親眼見證現象的發生，學生在活動 O 裡獲 得了元素 C 的加持，對往後的科學學習更具有信心和動力。在最後活動 E 裡，學生終於 了解造成現象發生的真正原因，且學生主導學習過程後所獲得的滿足感與成就感給予了學 生元素 S 的增強，學生在課堂裡的學習動機與專注力得以維持更長久。
小結
PDEODE 一連串的教學活動增加了學生之間的互動與相互協作，使學生的整體學習 成就得以提升，這和 Brown 與 Palincsar（1989）所提及互動與相互協作是促進概念理解 與概念改變的工具之觀點是相對應的，而 ARCS 的融入加強了學生進行教學活動時的積 極性與學習動機，讓 PDEODE 教學活動發揮了更大的意義與效果。從預測到自我解釋、
組員的分享以及親身驗證實驗之後所掌握的真相，再透過一個能維持學生學習動機之課程 的設計，導致學生獲得更大的學習成效。因此，實驗組在後測成績的表現比對照組來得好，
是因為實驗組經歷了對照組所沒有的 PDEODE 結合 ARCS 教學活動。
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