第四章 結果與討論
第二節 實驗結果
本節共分為三個部份，依實驗所得的月亮概念學習成就檢測分數，以及空間能力檢測前、
後測成績進行資料分析。其中包含接受「3D 虛擬實境繪本電子書」與「一般繪本電子書」教 學的學童在學習月亮迷思概念的學習成效分析、不同空間能力的學生接受「3D 虛擬實境繪本 電子書」與「一般繪本電子書」教學後的學習成效分析、在「3D 虛擬實境繪本電子書」的教 學後實驗組學生自身空間能力的增進情形。
一、接受「3D 虛擬實境繪本電子書」與「一般繪本電子書」教學的學童其月亮
迷思概念的學習成效分析
本研究在此部份主要是探究接受「3D 虛擬實境繪本電子書」與「一般繪本電子書」教 學的學童在學習月亮迷思概念的學習成效差異。分析資料的有效樣本數分別為實驗組（3D 虛 擬實境繪本電子書組）25 人，控制組（一般繪本電子書組）25 人。以此兩組四年級上學期自 然與生活科技的學科平均成績為共變項對依變項進行考驗，月亮概念學習成就檢測的分數做 為依變項，自變項則是不同的繪本電子書組別，進行單因子共變數分析。
在進行單因子共變數分析考驗之前，必須先通過組內迴歸係數同質性考驗（p>.05）才能 進行單因子共變數分析考驗，因此先進行組內迴歸係數同質性考驗。下表4-6 表示四年級兩
組受測樣本的個數統計量，表4-7 為組內迴歸係數同質性考驗的結果（組別 * 自然學期平均
=.001<.05，其 F=12.978。 就檢測的得分優於接受一般繪本電子書教學的班級（調整後平均數11.172>9.068），並且達到 顯著的差異（p=.001<.05，其 F=12.978）。
綜合本節資料資料分析如下：
境教材發展學習策略與學習活動有助於幫助學生理解迷思概念，並提升學童的學習成就，以 上兩研究結論與本研究的結果看法一致。
二、不同空間能力的學生在接受「3D 虛擬實境繪本電子書」與「一般繪本電子
書」教學後的學習成效分析
將控制組與實驗組兩組學生，依照空間能力前測的結果各分為高空間能力、中空間能 力、低空間能力各三組，並以兩組四年級上學期自然與生活科技的學科平均成績為共變項，
對兩組學生的月亮概念學習成就檢測成績進行2x3 雙因子共變數分析考驗，分析在扣除共變 項對月亮概念學習成就檢測成績的影響後，不同空間能力的學生在接受不同繪本電子書教學 之後的學習成效差異。
在進行雙因子共變數分析考驗之前，必須先通過組內迴歸係數同質性考驗（p > .05）才 能進行雙因子共變數分析考驗，因此先進行組內迴歸係數同質性考驗。下表4-10 表示四年級 兩組受測樣本的個數統計量，表4-11 為組內迴歸係數同質性考驗的結果。其中在不同繪本電 子書「組別」的組內迴歸係數同質性檢定結果（組別 * 四上自然學期平均分數），F=.441，
顯著性 p 是共變數與依變數的關係不會因「組別」不同而異，因此進行共變數分析是適當的。
而在「空間能力分組」的組內迴歸係數同質性檢定結果（空間能力分組* 自然學期平均 分數），F 值為.131，顯著性 p =.878>.05，並未達.05 的顯著水準，因此接受虛無假設，表示 兩組迴歸線的斜率沒有顯著不同，也就是共變數與依變數的關係不會因「空間能力分組」不 同而異，因此進行共變數分析是適當的。
表 4-10 月亮概念學習成就檢測分數的因子個數一覽
數值註解 個數
組別 1 一般繪本電子書組 25
2 3D虛擬實境繪本電子書組 25
空間能力分組 1 高空間能力 16
2 中空間能力 18
表 4-12 各分組的平均數與標準差之比較 為1.025，顯著性 p 值等於.415>.05，未達顯著水準，表示各組間的變異數具同質性，適合進 行共變數分析。
=.002<.05）、7.250（p =.002<.05）。因此可見接受不同繪本電子書教學的學生在月亮概念學
習成就檢測得分上有顯著不同的表現，也就是接受3D 虛擬實境繪本電子書教學的學生在月
11.430（a） .547 10.328 12.532
a 使用下列的值評估模型中的共變量：四上學期成績= 85.7496
高空間能力 中空間能力 低空間能力
一般繪本電子書組 3D繪本電子書組
（M=10.376）、中空間能力（M =8.556）、低空間能力（M =7.501）；而在在 3D 虛擬實境 繪本電子書組的群體中，在依變量測量值平均數的高低依序為高空間能力（M =13.628）、中 空間能力（M =11.665）、低空間能力（M =8.997）。由圖 4-12 可知，不論在一般繪本電子書
組或是3D 虛擬實境繪本電子書組中，高空間能力組的得分均高於中、低空間能力組的學生，
其顯著性p=.054>.05 以及 p=.053>.05。而在高空間能力與低空間能力組之間得分的差異達到 顯著，其顯著性p=.000<.05，表示高空間能力組在月亮概念學習成就檢測得分的平均數優於 低空間能力組的表現，並且達到顯著。
高空間能力 -1.892 .954 .054 -3.816 .032 別的樣本數少於30 人，故使用魏克遜符號等級考驗（Wilcoxon signed rank test），。而為了詳
細了解使用「3D 虛擬實境繪本電子書」對增強學童空間能力的效益，以下分五部份進行說明：
（一）「3D 虛擬實境繪本電子書」組在教學實驗後整體空間能力的增進情形
本實驗的假設為使用3D 虛擬實境繪本電子書之組別，在空間能力檢測後測成績優於前 測成績，為單側考驗。下表4-18 表示「3D 虛擬實境繪本電子書」組空間能力檢測的前、後 測分數增進的描述性統計量。
表 4-18 「3D 虛擬實境繪本電子書」組的空間能力前、後測分數描述性統計量
個數 平均數 標準差 最小值 最大值
空間能力
前測成績 25 10.88 3.778 5 18 空間能力
後測成績 25 12.44 4.073 5 21
由表4-19 的結果統計量可以知道在 25 位受測樣本中，有 17 位的空間能力後測分數高於 空間能力前測分數；有6 位空間能力後測分數低於空間能力前測分數；有兩位空間能力的前、
後測分數是相等的。而表4-20 為魏克遜符號等級考驗的檢定統計量，兩個等級平均數的差異 檢定的Z 值為-2.214，雙尾檢定下的 p 值為.027，單尾檢定下的 p 值則為.0135，已經達到小 於.05 的顯著水準，因此放棄虛無假設，也就是在接受「3D 虛擬實境繪本電子書」教學之後 的學生，在空間能力上確實有明顯的增進，也就是使用「3D 虛擬實境繪本電子書」教學能顯 著地提升學生的空間能力。
表 4-19 「3D虛擬實境繪本電子書」組的空間能力前、後測分數差值等級結果統計量
個數 等級平均數 等級總和
後測成績 - 前測成績 負等級 6（a） 11.00 66.00
正等級 17（b） 12.35 210.00
等值結 2（c）
總和 25 a 後測成績 < 前測成績
b 後測成績 > 前測成績 c 後測成績 = 前測成績
表 4-20 「3D虛擬實境虛擬實境繪本電子書」組的空間能力前、後測分數檢定統計量
後測成績 - 前測成績
Z 檢定 -2.214
漸近顯著性
（雙尾） .027
（二）「3D 虛擬實境繪本電子書」組的學生於教學實驗後在不同向度空間能力的增進情 形
由於空間能力檢測的試題分為三個向度，第1 到第 5 題是屬於「方位辨識」試題，共 5 題；第6 到第 13 題是屬於「空間視覺化」試題，共 8 題；第 14 到第 25 題屬於「空間移動旋 轉」試題，共12 題，各類型前後測得分詳見表 4-21。以下再對空間能力檢測量表中三個不同 向度試題之前、後測統計量進行檢定：
1. 「3D 虛擬實境繪本電子書」組學生在教學實驗後其「方位辨識」能力的增進情形 本實驗的假設為使用3D 虛擬實境繪本電子書之組別，在空間能力檢測「方位辨識」部 分的後測成績優於前測成績，為單尾考驗。由下表4-22、4-23、4-24 可以知道 3D 虛擬實境 繪本電子書組在空間能力檢測的「方位辨識」試題部分的後測成績雖有進步（後測平均由1.84 進步到2.12 分），但其單尾考驗的顯著性 p=.168>.05（雙尾考驗的顯著性 p=.336），並未達 到顯著。
表 4-21 3D 虛擬實境繪本電子書組在空間能力各向度前、後測的試題答對量統計 方位辨識試題 空間視覺化試題 空間移動旋轉試題
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
實 驗 組 的 試 題 答
表 4-25 「3D虛擬實境繪本電子書」組在「空間視覺化」部分前、後測的檢定統計量 進步到4.36 分），並且單尾考驗的顯著性 p=.005<.05（雙尾考驗的顯著性 p=.010），達到顯 著。
表 4-28 「3D虛擬實境繪本電子書」組在「空間移動旋轉」部分前、後測的檢定統計量 個數 平均數 標準差 最小值 最大值
前測成績 25 4.76 2.368 1 9 後測成績 25 6.00 2.598 1 11
表 4-29 「3D虛擬實境繪本電子書」組在「空間移動旋轉」部分前、後測的分數差值等級結
表 4-32 「3D虛擬實境繪本電子書」組之中空間能力組的空間能力檢測前、後測成績
c 後測成績 = 前測成績 以知道單尾檢定的顯著性p=.0035<.05（雙尾檢定的顯著性 p=.007），Z 值為-2.699，表示中空 間能力組別後測成績顯著地優於前測成績，也就是說對中空間能力組的學生運用「3D 虛擬實
表 4-39 「3D虛擬實境繪本電子書」組之中空間能力組的空間能力檢測前、後測分數檢定統 知道單尾檢定的顯著性p=.0735>.05（雙尾檢定的顯著性 p=.147），Z 值為-1.450，表示低空間 能力組別後測成績並沒有顯著地優於前測成績，也就是說對低空間能力組的學生使用「3D 虛
Z 檢定 -1.450 漸近顯著性 （雙尾） .147
總結上述三組不同空間能力組別學生在空間能力前、後測的得分資料可以知道，使用「3D 虛擬實境繪本電子書」進行教學對於增進中空間能力組別學生的空間能力效果最佳，並達到 顯著。因此以下再根據「中空間能力組」在空間能力三個向度中的前、後測得分進行分析，
以釐清3D 虛擬實境繪本電子書教材對中空間能力組學生各空間能力向度的影響情形。
（四）「3D 虛擬實境繪本電子書」組的「中空間能力」組別學生於教學後在各空間能力 向度之增進情形
由中空間能力組9 位受測樣本在空間能力三個向度的得分前、後測得分情形進行分析，
各向度得分情況如下表4-43、4-44、4-45 所示。但由於樣本數僅有 9 位，故以魏克遜符號等 級考驗進行前、後測分數檢定，分述如下：
表 4-43 「3D 虛擬實境繪本電子書」組之中空間能力組學生在「方位辨識」部分的空間能力 檢測前、後測分數對照表
編號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 平均數 前測成績 2 2 3 2 1 0 3 1 1 1.67 後測成績 3 2 2 3 3 2 0 1 2 2
表 4-44 「3D 虛擬實境繪本電子書」組之中空間能力組學生在「空間視覺化」部分的空間能
表 4-44 「3D 虛擬實境繪本電子書」組之中空間能力組學生在「空間視覺化」部分的空間能