第三章 研究方法
第三節 研究工具
本研究旨在探討引導式筆記教學與電子教科書運用於社會領域,分析受測學 生在學習表現上是否存在差異。根據研究目的,收集量化資料進行分析,研究工 具包括以研究者編製之「社會領域單元相關概念測驗」、「引導式筆記文本」、及教 科書業者所提供的「電子教科書光碟」為輔助工具,並運用學生-試題分析理論來 探討其差異。
壹、社會領域單元相關概念測驗
一、選擇概念之原則
教學前依據康軒版社會領域課本第6 冊的第三單元第 2 課教學內容,並參考 教學指引、習作、試題題庫編製「社會領域單元相關概念測驗」之題目。本課根
據教學指引及透過與專家學者、社會科任老師討論出來相關概念,並針對相關重 要概念編製試題,這些概念亦即為所要達到的教學目標。
根據永井正武在 1989 年提出結合 5W1H ISM,這方法是直接以資料進行分 析比較的方式,希望從中能夠找到最大(強)值和最低(弱)值,進而篩選出比較佳的 因素或要素特徵,並從中得到最好的設計要素的方法(Nagai, 2001)。執行步驟如 下:(一)5W1H 強弱分析;(二)抽出特徵;(三)特徵的重要性排序。因此根據教學 單元內容選出8 種概念:學校種類、學習教材、神明來臺原由、神明起源地、建 築種類、建築藝術、傳統戲劇興起原由與戲劇創新。並運用詮釋結構模式於行列 式中時,然後排列各要素間的關係,以「1」和「0」的二元資料表示各概念之間 有關聯性或沒有關聯性。即將事件中的所有概念,轉變成關聯構造階層圖,而得 到各概念的分佈位置,並運用ISM 程式跑出相關數據與圖表,得到要素關聯階層 圖。
二、試題分析
試卷初稿請臺中市西區某國小 5 年級學生 26 人先行預試,針對學生之答題 情形分析試題的難度和鑑別度,以做為刪題或修改得依據。前測選擇50 試題,為 選擇題類型。後測試題選擇25 題為是非題,後 25 題為選擇題。
本研究之難度是以IRT 理論為基礎,其難度值域介於正負無窮大之間,但在 實務上通常是以取正負 3 之間(余民寧,2009)。在計算之前,會先把所有受試者 的成績,做高低排序,再從最高分部分向下取總人數的27%為高分組,再從最低 分部分向上取總人數的27%為低分組,分別計算高分組與低分組在每一個試題的 達對人數與百分比。根據下列的公式來計算每題試題的難度指數:
難度 P =(PH+PL)/ 2 P :難度
PH:高分組答對該題的人數百分比 PL:低分組答對該題的人數百分比
經由計算出來的難度數值分析指標,依照 Ahmananm 與 Glock(1981)針對選 擇題部分,主張難度應介於 0.4 到 0.7 之間,也就是說 P 值越大題目越容易,例 如P=0.6 的題目較 P=0.4 的題目容易,其標準如下:
難度 P 值:0 ≦ P ≦ 1 (一)、P = 0.5(難度適中)
(二)、0.4 ≦ P ≦ 0.7(難度適當)
(三)、P > 0.7(試題較易)
(四)、P < 0.4(試題較難)
鑑別度則以內部一致性分析來計算,其計算公式如下:
鑑別度 D = PH-PL D :鑑別度
PH:高分組答對該題的人數百分比 PL:低分組答對該題的人數百分比
鑑別度指數值介於-1.00 到 1.00 之間,指數愈高表示鑑別度愈大;指數愈低,
表示鑑別度愈小,鑑別度分類是依照Ebel 與 Fribie(1979,1991)所提出的鑑別度標 準如下:
鑑別度 D 值:
(一)、D ≧ 0.4 (試題非常優良)
(二)、0.39 > D > 0.30 (優良,可能需修改) (三)、0.29 > D > 0.20 (尚可,通常需修改) (四)、D ≦ 0.19 (劣,淘汰或修改)
三、信度分析
本正式測驗以Cronbach’s Alpha 係數來分析受試者對每一題反應的一致性情 形。經SPSS12.0 中文版分析,得到數據如表 3-2。
表3-2
兩組前後測之測驗信度
測驗 Cronbach’s Alpha
前測題目 0.88
後測題目 0.86
四、效度分析
邀請臺中教育大學教授進行專家審查,以及臺中市西區國小擔任社會科任老 師3 位老師進行審題與修題。
貳、引導式筆記
本研究參考Heward(2001)的引導式筆記文本製作原則、與 Lazarus(1993)的做 法,編製引導式文本的方法如下:
一、首先分析課程單元中哪些概念對學生而言是重要的,或是要教授給學生的 內 容,將其製作成課堂講義。
二、刪除講義中特別強調的論點、關鍵的事實、或與其相關的概念等,這些留白 之處,也就是在課堂中要讓學生做筆記自行填入的部份。
三、留白處要預留適當的空間,以應付學生的手寫字體。
四、為能強化課堂中的互動學習,可以在引導式筆記文本中加入圖表、解釋說明、
網路資源等延伸學習的內容,甚至可穿插一些問題,增加學生與教師的互動。
五、引導式筆記文本中填空的字數,以關鍵字、較短文字格式、或數字為主,而 每次教學使用的文本其空格總數則控制在一定的數量,以利教學的進行。
六、加入符號強調說明,讓學生清楚知道一些特定的符號在引導式筆記中所代表 的意義。例如「★」符號表示課本重點所在。
七、提供較寬的行距及留白的空間,讓學生可以依需要額外記錄延伸學習的內容。
為了讓引導式筆記具有內容效度,編制內容拜託擔任社會領域科任老師,針
對本筆記本進行審核與修改,再與指導教授討論,再進行教學。
参、電子教科書光碟
電子書為一種與傳統紙本書籍有所區別的新形態書籍,可視為一種多頁、具 互動性的多媒體(包含文字、圖片、影片等資訊媒體)之書籍,其每頁內容都需經 設計的動態電子教材(楊博涵,2000)。今使用電子教科書為康軒出版社所提供的 電子教科書多媒體,內容配合課本,輔以影片、動畫、圖片及遊戲等進行教學。
肆、學生 -試題相關分析法
一、S-P 表(Student-Problem Chart)
S-P 表是由日本學者佐藤隆博所創造(Sato, & Kurata, 1977; Sato, 1985),S-P 表 藉由試題注意係數(Item Caution Index)及受測者注意係數(Student Caution Index),
可以判斷不尋常的反應組型,提供診斷訊息(Dinero, & Blixt, 1988; Chen, Lai, & Liu, 2005; Lin, & Chen, 2006a;Lin, & Chen, 2006b)。S-P 表其製作是以縱座標為受測學 生編號,橫座標為試題題號。由上而下表示學生對於試題難度的認同,越上面代 表認同難度的越多,越下面代表認同難度的越少。而由右至左代表試題的難易,
越左邊代表越容易,越右邊代表越困難。
二、Rasch Model GSP 表
本研究即利用此表來觀察學生在不同的教學方法下其學習效果的差異,藉以 評估成效,並運用 Matlab 程式跑出相關數據與圖形,以觀察兩種教學方法其 Gamma 值,來判斷兩者優劣。
第四節 資料處理與分析
本研究即應用Rasch Model GSP 表表來觀察學生在不同的教學方法下其學習 效果的差異,藉以評估學習成效,並運用Matlab 程式計算出相關數據與圖形,觀 察兩種教學方法其Gamma 值之差異性,來判斷兩者之優劣。
壹、概念測驗之編製
一、以5W1H ISM 法提出概念
本課根據教學指引、教學目標、教學綱要,以及透過與專家學者、社會科 任 老師討論出來相關概念,並依據5W1H ISM 理論繪製概念關聯階層圖,並針對相 關重要概念編製試題。
二、試題篩選
將學生作答後之資料進行信度、效度、鑑別度與難度分析,其分析結果作為 刪除或保留調整試題的參考依據,並選定前測40 題選擇題,後測 25 題是非題與 25 題選擇題。
貳、資料之分析
一、t 檢定
統計前後測各組成績,並運用 SPSS 軟體計算出各組前後測的 F 值,檢定經 實驗教學後,各組學生之學習效果。
二、單因子共變數分析
以SPSS 統計軟體進行推論統計檢定,將每組的前測成績視為共變量,引導 式筆記教學與電子教科書教學兩種方式為自變項,後測成績為依變項進行單因子 共變數分析,評估兩組是否有顯著差異是受到不同教學方式改變所致。
三、兩組答題情形的RGSP 表進行前後測比較
搭配單因子共變數分析的結果,對照各組後測 RGSP 表探討兩組差異情形。
第四章 研究結果
本研究是透過引導式筆記教學與電子教科書教學兩種教學法,對學生學習效 果,並以詮構結構模式進行分析探討。依據第一章所述之研究目的,依序分成四 節進行說明,第一節說明並呈現以詮釋結構模式建構教學單元之概念關聯階層圖。
第二節說明未運用詮釋結構模式配合引導式筆記教學與電子教科書教學之前測 成績分析。第三節說明運用詮釋結構模式配合引導式筆記教學與電子教科書教學 之前─後測成績分析。第四節說明在兩種教學方法下,以單因子共變數分析與測 驗的RGSP 表探討學生後測的學習效果。
第一節 詮釋結構模式之概念關聯階層圖
本節主要以詮釋結構模式建構出概念關聯階層圖,應用詮釋結構模式的原理 將教學概念結構化,為了不影響學生學習進度,研究的單元按照當時進度做選擇,
研究單元為康軒版社會領域課本第6 冊的第三單元第 2 課,依據研究方法之概念 原則以及專家經驗,本研究製作出單元概念表,如表4-1,再將此表經由 FSM 軟 體運算繪製後,得到概念關聯階層圖,如圖 4-1 所示。最基礎的概念有兩種,學 校種類與神明來臺原由。之後衍伸上一層的概念分別為學習教材與神明起源地,
之後再依據彼此的關係,衍伸再上一層概念為傳統戲劇與起源及建築種類兩種,
其中傳統戲劇與起源這個概念與前一層概念都有關係,最後最上一層概念分別是 戲劇創新與建築藝術兩種。
表4-1
第二節 教學前學生前測成績分析
本節主要檢驗不同教學法之下學生的學習效果,在教學前先進行前測,採取 隨機抽樣,分為A 組為引導式筆記教學組,B 組為電子教科書教學組,其中前測 信度(α=0.88),其描述統計量,如表 4-2,為了解兩組之前測測驗成績無差異,因 此選擇獨立樣本 t 檢定進行檢測,檢定結果摘要如表 4-3,本例之 F 檢定顯著性 為0.276>0.05,接受兩母群體變異數相等之虛無假設,故應讀『假設變異數相等』
列之t 檢定結果。即 t=1.049;df=53;p=0.299>0.05。這兩組未達顯著性差異,代 表A、B 兩組之前測成績沒有顯著性的差異,這兩組學生在接受教學實驗前,兩 者程度並無明顯差異。
表4-2
引導式筆記教學與電子教科書教學之描述統計量
班級 個數 平均數 標準差 平均數的標準誤 前測分數 五年1 班 27 75.56 12.33 2.37
五年3 班 28 71.16 18.10 3.42
表4-3
前測成績獨立樣本 t 檢定
變異數相等的 Levene 檢定 平均數相等的 t 檢定
F 檢定 顯著性 t 自由度
顯著性
顯著性