一、實驗組及控制組的整體科學探究能力是否有顯著差異
本節主要探討學生在接受｢評量回饋教學｣與｢傳統式教學｣兩種不同的教 學方式之後，其科學探究能力的改變情形是否有顯著差異？在本研究中，科 學探究能力係以學生接受科學探究能力學習單得分之總分差異為指標，以電 腦統計軟體 spss20.0 進行單因子共變數分析比較實驗組與控制組學生，在 探究能力學習單所得分數前測跟後測的差異是否達顯著差異水準？
表 4-1-1 呈現的是各組在測驗之人數、平均數及標準差等資料，其中接 受評量回饋教學的班級以實驗組稱之，接受傳統式教學的班級以控制組稱 之。結果顯示探究能力學習單中，二次測驗的測驗結果實驗組在整體表現前 測分數為 7.73，回饋教學後測的分數上升為 11.78，而由圖 4-1-1 也可以發 現評量回饋教學整體量表的後測分數平均高於前測 4.05 分；控制組在整體 表現前測分數為 11.85，探究教學後期後測的分數則下降為 9.76。從前測與 後測的平均值來看，且雖然實驗組的前測低於控制組，但是實驗組在後測表 現上則優於控制組。
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表 4-1-1 實驗組、控制組探究能力測驗之人數、平均數及標準差
組別 人數 平均數 標準差
前測 後測 前測 後測 前測 後測 實驗組 60 60 7.73 11.78 2.64 3.52 控制組 59 59 11.85 9.75 5.6 2.63
圖 4-1-1 探究能力學習單整體平均值分布圖
圖 4-1-2 探究能力學習單整體探究能力趨勢圖
0 2 4 6 8 10 12 14
前測 後測
整體表現
實驗組 控制組
0 2 4 6 8 10 12 14
前測 後測
整體表現
實驗組 控制組
接著，以單因子共變數分析檢定接受不同教學方式的組別在前後測中是 否達顯著差異。在進行共變數分析之前需進行同質性檢定，所以先用後測為 依變項，前測為共變數，處理(組別，接受不同教學方式的班級)為因子進行 迴歸係數同質性檢定。由表 4-1-2 可知 F=17.18，p< .001，達顯著，意即 兩組迴歸線斜率不相同，因此假設變異數不同質，所以要採用詹森-內曼法 (Johnson-Neyman)進行單因子共變數分析，結果如圖 4-1-3。
表 4-1-2 實驗組與控制組學生探究能力前測成績之共變數同質性檢定摘要表 變異來源 平方和 自由度 平均平方和 F 值 顯著性 前測 303.008 1 303.008 41.569 .000 交互作用
(前測*處理) 125.258 1 125.258 17.184 .000 誤差 838.260 115 7.289
總合 15076.000 119
圖 4-1-3 組內迴歸線的相交點及差異顯著點 0.00
2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00
0 2 4 6 8 10 12
科學探究學習單後測
科學探究學習單前測
實驗組 控制組 5.983
3.6
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依詹森-內曼法計算組內相交點及差異顯著區，統計結果為 X0=3.6 分，
XD=5.983 分或-6.365 分，以圖 4-1-3 亦可判讀出實驗組與控制組的迴歸線 相交於科學探究學習單前測得分 3.6 分處，差異顯著區在科學探究學習單前 測得分 5.98 以上，-6.27 以下。由常理可知測驗得分數值不會出現低於零 分的情況，故研究者不用考慮差異點左側之情形，亦控制組學生不可能出現 科學探究學習單後測得分顯著高於實驗組的情況。由迴歸線可以看出實驗組 的迴歸線在科學探究學習單前測得分 3.6 分以上，迴歸線均高於控制組，且 學生科學探究學習單前測得分大部分均落於差異顯著點 5.98 分以上。
綜合詹森-內曼法的分析可知，實驗組的學生與控制組的學生，在科學探究 學習單後測的得分，經統計分析後，實驗組學生平均得分高於控制組學生，
且若科學探究學習單前測得分在 5.98 分以上，則實驗組學生與控制組學生 達顯著差異，拒絕虛無假說；若科學探究學習單前測得分在 5.98 分以下，
則實驗組學生與控制組學生未達顯著差異，保留虛無假說。
小結：因此接受評量回饋教學的學生，其在科學探究學習單後測的得 分，經統計分析後，評量回饋教學的學生平均得分高於一般教學的學生，且 根據詹森內曼法(Johnson-Neyman technique)分析後，若科學探究學習單前 測得分高於 5.96 以上，使用評量回饋教學其探究能力則顯著高於一般教學 的學生；若科學探究學習單後測得分低於 5.96 以下，評量回饋教學與一般 教學無顯著差異。
二、實驗組與控制組中不同學業成就的學生其科學探究能力之學 習進程是否有顯著差異
本節主要探討不同學業成就的學生在接受｢評量回饋教學｣與｢傳統式教 學｣兩種不同的教學方式之後，其科學探究能力之學習進程的改變情形是否 有顯著差異？在本研究中，不同學業成就的學生之分組是依據國二下學期第
一次及第二次段考成績加總之排序，取前 27-33%定為學業成就較高之組 別，後 27-33%定為學業成就較低之組別，選取人數時盡量使兩組別人數差 距相近，以利分析。
其中分組方法則是參考吳明隆與涂金堂「SPSS 與統計應用分析」(200 6，頁 28)，一書中提到：
項目分析中所選的高、低分組愈是極端，則其鑑別力愈大，但是 太極端的話（如高分組與低分組在 20%以內），則會因選取的受試者太 少，影響反析結果的可靠性。在常態分配下，最適當的比率是高低組 各占 27%（Kelley ，1939）；如果母群的分配較常態分配平坦，則高低 分組所佔的比率宜高於 27%，大約是 33%（Cureton，1957）。在一般的 測驗與評量中只要介於 25%至 33%均可，如果是標準化測驗的話，習慣 上仍採用 27%作為高、低組別分組的標準（吳裕益、陳英豪，1991）。
而科學探究能力係以學生接受科學探究能力學習單得分之總分差異為指 標，以電腦統計軟體 spss20.0 進行單因子重複量數變異數分析(RMANOV A)，比較實驗組與控制組中，不同學業成就的學生在探究能力學習單所得 分數前測跟後測的差異是否達顯著差異水準？實驗組與控制組中學業成就較 高之組別與學業成就較低之組別之人數、平均數及標準差如下表 1-3 及 4-1-4，並做成實驗組及控制組(高、低分組)前、後測探究能力趨勢圖，如圖 4 -1-4。
表 4-1-3 實驗組中(高、低分組)探究能力學習單之人數、平均數及標準差
組別 人數 平均數 標準差
前測 後測 前測 後測 前測 後測 實驗組-高分 17 17 9.94 15.11 3.15 2.05 實驗組-低分 18 18 5.94 8.29 1.34 2.49
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表 4-1-4 控制組中(高、低分組)探究能力測驗之人數、平均數及標準差
組別 人數 平均數 標準差
前測 後測 前測 後測 前測 後測 控制組-高分 18 18 15.11 11.17 7.19 2.07 控制組-低分 18 18 8.374 7.28 2.93 1.41
圖 4-1-4 實驗組、控制組中高成就與低成就組別探究能力變化趨勢圖 在進行重複量數變異數分析之前要先進行 Maculy 球形檢定，不顯著代 表接受虛無假設，符合球形。本研究此部分不管是實驗組或控制組中高、學 業成就較低之組別皆符合球形檢定，其重複量數變異數分析之結果如下表 4-1-5 及 4-1-6，實驗組中學業成就較低之組別 F=15.35，p< .001，達顯 著，η2= .49；實驗組中學業成就較高之組別 F=25.90，p< .001 達顯著，
η2= .60，其中達顯著的部分將用 Scheffe 法進行事後比較，如下表 4-1-5。
由表中可知在實驗組中學業成就較高之組別的探究能力是第三次施測 (主題為電解質)及第四次測驗(主題為酸與鹼)之探究能力高於第一次(主題 為氧化還原)及第二次(主題為日常生活中的氧化還原)，但第三次與第四次 無顯著差異，第一次與第二次之間也無顯著差異。
0 2 4 6 8 10 12 14 16
前測 後測
科學 探 究能 力平 均 數
實驗組高成就 實驗組低成就 控制組高成就 控制組低成就
圖 4-1-5 實驗組中高成就與低成就組四次測驗探究能力變化趨勢圖 而實驗組中學業成就較低之組別之探究能力則是第三次最高，第四次次 高，接下來為第二次，第一次最低。若將學業成就較高之組別與學業成就較 低之組別之整體探究能力值隨測驗先後時間做成折線圖，如上圖 4-1-5。可 看出實驗組中無論是學業成就較高之組別或學業成就較低之組別隨著實驗教 學時間越長，其探究能力也逐漸升高，但在最後皆有略微降低，降低的幅度 學業成就較高之組別無顯著差異，但學業成就較低之組別有達顯著差異。
此外，根據 Cohen 之論述，效果量值大於 0.4 則有相當的顯著差異 (large)，屬於高效果，帶入公式反推其高效果量的η2大於.138。實驗組中無 論學業成就較高之組別或學業成就較低之組別 η2均大於.138，表示本研究中 評量回饋教學設計對不同成就學生之科學探究能力影響的效果量為高效果 量，顯示評量回饋教學設計對於不同成就學生科學探究能力之學習進程的提 升具有高效果。
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
探 究 能 力 平 均 數
探究能力測驗時間序列
低分組 高分組
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*:p<.05，**:p<.01，***:p<.001
1：氧化還原；2：日常生活中的氧化還原；3：電解質；4：酸與鹼
*:p<.05，**:p<.01，***:p<.001
小結：接受評量回饋教學也就是實驗組的學生，無論原本是高成就或低 成就者，其探究能力在前、後測中皆有顯著提升並具有高效果量，意即探究 能力之學習進程因接受評量回饋教學而有顯著提升，雖然最後皆有略微降 低，但以下降的幅度來看，學業成就較高之組別未達顯著差異，學業成就較 低之組別卻有達顯著差異。而接受傳統教學也就是控制組的學生，低成就者 在前、後測中沒有顯著的變化，但是高成就者卻表現較差。綜合來看除了控 制組中學業成就較低之組別及實驗組中學業成就較高之組別之外，其餘兩組 在最後一次測驗，也就是後測，其探究能力皆有較明顯的低落。因為科學探 究學習單在研擬之初，即經過學科專家審查將其難度控制在相近，故研究者 推測其原因可能為最後一次學習單的主題與前幾次測驗相比，學生感覺較為 陌生，因為前幾次的主題情境皆是與課本實驗相關。
有接受實驗教學者探究能力明顯有提升，若是高成就者影響就較不明 顯，但對於實驗組中的低成就者而言影響就有達顯著，控制組中的高成就 者，雖然是高成就但是因為未接受實驗教學，所以探究能力並未提升，所以 遇到陌生的主題就有達顯著的影響，至於控制組中的低成就組，未接受實驗 教學提升探究能力，而原本的探究能力就處於較低的階層，故作答時不易受 到題目主題的影響。
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