第四章 研究結果
第三節 科學探究中重視的能力
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第三節 科學探究中重視的能力
知識論壇中小組討論貼文的分析目的在於，了解學生如何以參與者的觀點看 待科學探究，藉此以瞭解其個殊的科學家意象中之對「科學探究中所重視的能力」
為何。編碼類別分別事實想法（Factual idea，簡稱 F）與概念想法（Theoretical / conceptual idea，簡稱 T），從中又依照想法的精緻度分為低中高三個層次（分別 用數字 123 表達，舉例來說，F1 即事實想法之低層次）。
首先，從描述性統計（表 4-5）可以發現概念想法多於事實想法；針對兩者 進行成對樣本 t 考驗（N=36、遺漏值 1，貼文總數 784 則、想法貼文 398 則）（表 4-7，t=-3.653, p<.001），顯示學生在寫故事的過程中，對於科學家意家之科學家 須具備的能力，概念想法多於知識想法。將原始資料隨機取 32%（127 則想法貼 文）資料供同儕評分，以 Kappa 係數進行評分者間信度測量後，得到 k=.647
（p<.001），表示兩位評分者的編碼結果有高度一致性，信度相當良好。
壹、 科學探究之想法概覽
描述性統計結果發現，貼文總數共有784則，經過分類後，有效貼文398則、
提問與閒聊貼文386則。總計十四週（表4-6）之想法貼文398則，平均每週28.4 則，討論數量穩定；由圖4-1可以清楚的看到科學探究活動的高峰點是在分組報 告前兩週（w15-16）。
表 4-6
事實（F）與概念（T）想法週次分佈表
W3 W4 W5 W6 W7 W8 W9 W10 W11 W12 W13 W14 W15 W16 合計
F 低 2 4 2 2 0 0 6 2 2 0 0 1 4 1 26
F 中 1 0 4 4 3 9 6 5 4 1 0 4 7 1 49
F 高 6 5 2 4 7 3 4 5 1 3 0 2 2 1 45
T 低 4 6 9 10 15 4 18 7 11 5 0 7 31 9 136
T 中 8 4 10 11 5 5 15 9 6 3 2 8 30 10 126
T 高 3 0 0 0 0 0 0 2 0 1 1 4 5 0 16
總計 20 20 23 28 35 28 44 29 23 13 3 20 53 14 398
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實想法（t=-3.653, p<.001），在用層次來比較的話，三者間都有顯著差異。（一）低層次：事實想法（T1）顯著低於概念想法（F1）（t=-4.486, p<.001）；
（二）中層次：事實想法（T2）顯著低於概念想法（F2）（t=-2.868, p<.01）；
（三）高層次：事實想法（T3）顯著多於概念想法（F3）（t=2.362, p<.05）
整體而言，學生運用概念想法多於事實想法，推測在科學探究過程中，學生體會
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論，相較之下較為忽略科學探究（Fang等人，2010），反應出學生在科學探究時，對於高層次事實想法的掌握度較好，而高層次的概念想法是比較難以達到的，這
*<.05, **<.01, ***<.001
圖 4-2 不同層次想法數量比較圖
26
49 45
136 126
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二、時間序的比較
期初、期末之想法分佈（表4-8），大部份的想法類別在數量上皆無太大差異。
唯一有顯著差距的是高層次的事實想法，期初期末相比顯著下降（t=2.990, p<.05）。
同樣是高層次較為精緻的想法，不同於事實想法數量的下降，高層次的概念想法 於期末數量則是變多，雖然未達顯著，表示知識翻新探究活動可能是有利於高層 次想法的產出。
表 4-8
不同層次想法之期初、期末分佈表
期初 期末 t值
平均數 標準差 平均數 標準差
事實想法 低層次 2.290 2.138 1.429 1.397 0.795 中層次 3.857 3.024 3.142 2.545 0.507 高層次 4.429 1.718 2.000 1.633 2.990*
概念想法 低層次 9.429 5.412 10.000 9.883 -0.116 中層次 8.286 3.988 9.714 9.429 -0.332 高層次 0.4286 1.134 1.857 1.952 -1.698
*<.05
三、想法間之層次比較
兩種類型想法之不同層次的比較（表4-9），發現事實想法之低層次與中層次 有顯著差距（t=2.305, p<.05）、低中層次與高層次無顯著差異。概念想法之高層 次與低層次想法都有顯著差距（t=3.848, p<.001），與中層次想法也有顯著差距
（t=4.252, p<.001），低中層次之間無顯著差異。
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*<.05, **<.01, ***<.001
貳、 質性半結構訪談－針對學生科學探究之心得，以知識翻新原則相呼應
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學生也從中反思，例如透過提問，連結到科學家科學探究的一環，進而反思 學習過程中但過於被動接受知識，體認問問題的重要。「像大家都比較習慣等答 案，不會主動去問、去想，所以問問題蠻受用的（S20）」，有學生在修完課後的 改變一題，也回應到：「會對身邊的東西多一些觀察，有問題會想要去討論，比 較願意去多一點討論（S1）」
二、科學探究的過程，學生無私的分享想法 －知識翻新原則：知識動力
知識翻新原則之知識動力，指得是學生主動參與知識創造的過程。參考本章 第四節知識論壇學習活動量數據，同學於知識論壇的貼文討論情形良好。亦有同 學分享討論活動時互動情形，顯示了本課程營造了友善的對話空間，使學生可以 盡情的交流想法，例如學生主動在訪談中提及：「大家都是分享自己的看法而已；
平台上大家討論得很熱絡（S19）」、「這個平台討論是丟出自己的想法嘛，所以 不一定要去找資料什麼的（S25）」。
三、想法是可改善地，透過想法激盪、提升到更高層次的討論 －知識翻新原則：
可改善之想法、提升概念層次
透過訪談內容，學生表示在探究的過程，會透過貼文、回文的方式反覆交流 想法，進而修正想法，像是：「每個人針對這個題目討論不下去的時候，就會再 跳另一個話題，就會一直發揮自己的想像力，就不會去注重真正的答案是什麼，
就會用那個想像去找答案。討論的時候一個人提出來常會有另一個人提出相反的 意見就會有一直推翻的過程（S18）」。也會透過對想法的再提問，提升探究的層 次，一步步精煉想法，例如：「（同學提出的想法）會激發你一直去想東西，有時 候會想說他為什麼問題會這麼說，然後你可能會為了要回答他的問題，就一直去 找資料，或是你自己想到一個想法後，就用這個想法去找資料。會一直用自己的 想法去佐證他（S28）」。
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四、學生體認到自己與他人想法交流的責任，學習社群共構想法－知識翻新原則：
社群知識共構與協同責任、民主知識
知識翻新原則之社群知識共構與協同責任，指得是學習社群之成員都需要提 供自己的想法，並且承擔協同產出知識之責任，並一起享有個人與集體的成就。
民主知識是每個人平等的享有對於社群的貢獻。我們可以從訪談中發現，學生在 針對科學探究的心得感想，提出自己與他人想法交流的情形，如：「（從論壇上的 貼文）可以自己去想之外，還可以多得到別人想法（S30）」，並且透過小組成員 互助、辯答的方式延續討論，像是：「剛開始先從為什麼開始討論，再來可能大 家提出了一個答案，就會有人附和、附和到沒有了，然後就下一個，就換主題然 後繼續下去，也會有人討論（S25）」。並且透過合作成長，對彼此的貢獻感到認 同與喜悅，像是同學提到：「很喜歡知識論壇的討論方法，大家的新資訊丟出來，
然後組合在一起，就會比較有思路，比較知道要怎麼跟別人討論，我覺得這對我 超級有用的，無論到哪裡都有用的（S37）」。
五、將科學探究與真實的科學工作做連結，並反思透過實際的參與，能夠將理論 生活做連結，進而促進思考。
「看許多科學家的故事也是他們一開始也是用猜的啊，然後再大膽的假設，
小心求證，那種感覺，覺得以前在學的東西都是以前的人發現後，我們就覺得是 這樣，比較沒有那麼深刻吧！就感覺他發明是他的事，那我就是看過去，和我沒 什麼關係這那種感覺，可是如果你有自己去參與討論發想的時候，就會覺得跟自 己的生活做連結，就覺得跟以前蠻不一樣，就覺得這樣上課比較活潑，思考的層 面也比較開放。（S20）」
從上述的訪談內容我們可以發現學生在科學探究活動中，能夠理解想法的分 享與交流在科學工作的重要性，進而反思科學工作與生活的連結。綜合言之，透 過分析學生在做為參與者的科學探究過程中，比較使用概念想法與事實想法的數 量與層次。我們發現知識翻新學習活動，有助於讓學生透過科學探究的實作，從 中理解想法相較知識於科學工作的重要性，分析結果與科學家意象質性開放性問 題結果一致，兩者可以互相佐證。
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第四節 科學家進行科學探究的方式
壹、 知識論壇-個人學習活動量
知識論壇學習活動量分析將進行描述性統計與內容分析（學生人數 N=36、
遺漏值 1）。首先，呈現描述性統計，研究者以學期中為時間點，分為學期前期
（第三週至第九週）、學期後期（第十週至第十六週），瞭解學生於知識論壇之學 習活動量，例如貼文、閱讀量、使用關鍵字以及鷹架之使用情形等。另外，以時 間作為分期，進行成對樣本 t 考驗顯示知識論壇學習活動量（表 4-10），學生期 初、期末之學習活動量皆無顯著差異。
一、基礎活動
（一）貼文數
代表學生在平台發表想法的次數，貼文總數為 784 則，每個人平均有 21.8 則貼文，平均每週貼文 1.6 則。表示學生進行科學探究活動參與情形良好，每週 至少自主上線學習一次，並產出一則貼文想法。
（二）閱讀他人貼文
代表學生閱讀其他同學貼文的次數，總閱讀量為 9681 則，每個人平均閱讀 268.9 次，每週平均閱讀 19.2 篇貼文。相較每週貼文量（1.6 則/人），推測學生不 僅閱讀自己組內貼文，亦會跨組閱讀他組貼文。學生透過閱讀他人的貼文，可以 了解不同的想法，藉以延續科學探究之討論
（三）回文數量
基於某篇貼文所做出的回應貼文，總數為 548 則，每人平均回文 15.2 則，
占貼文數 21.2 則的 72%。這顯示了學生之間互動良好，貼文討論多數基於前人 的貼文，有助於科學探究活動。
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（四）修改文章
學生修改貼文內容的行為，總計 50 次，每人平均 1.4 次，占貼文總數 7%。
（五）關鍵字
學生於貼文中標示重點的字詞，共用了 132 次，每人平均使用了 3.7 次，占 貼文總數的 17%。換句話說，也就是平均有六分之一的貼文會使用關鍵字，用以 凸顯貼文的核心，加強想法的交流。
二、 鷹架活動
輔助學生產出想法的提示語，共計用了 347 次，每人平均使用 9.6 次，占貼 文總數的 44%。學生在貼文時有接近五成會使用鷹架來輔助，表示他們在思考時，
會妥善的利用鷹架協助產生想法，並且讓閱讀者能更清楚的抓到貼文的重點。
整體而言，知識論壇作為線上知識翻新探究活動的場域，其學習活動量顯示 了學生個人的科學探究情況良好。例如在基礎活動，學生平均每週有至少一篇貼
整體而言，知識論壇作為線上知識翻新探究活動的場域，其學習活動量顯示 了學生個人的科學探究情況良好。例如在基礎活動，學生平均每週有至少一篇貼