第三章 研究方法
第五節 資料處理與分析
本研究將蒐集之實驗資料，以 SPSS20 統計軟體分別針對「電化學反應課程 學習成效表現」及「化學學習動機表現」進行分析，統計分析之顯著水準皆為.05，
分析方法詳述如下：
壹、電化學反應課程學習成效表現分析
化 學 反 應課 程 學習 成效 表 現 分析 採 二因 子多 變 量 變異 數 分析 (two-way MANOVA)，以擴增型態及引導策略作為自變項，電化學反應概念學習成效之「知 識理解」與「知識應用」為依變項進行分析，分析流程如圖 3-25 所示。
圖 3-25 電化學反應課程概念分項成效表現分析流程圖 多變項同質性檢定考驗
二因子多變量變異數分析 自變項：擴增型態、引導策略
依變項：電化學反應課程知識理解、知識應用成效 表現
擴增型態 x 引導策略 交互作用是否達顯著水準
顯著
進行單純主效果分析
不顯著 進行主效果分析
完成
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首先進行多變項同質性檢定考驗，本研究採常用之Box’s M 考驗，用於考驗 依變項間母群變異量是否相似。在進行多變項同質性檢定考驗時，若符合變異數 同質性的基本假定，則可進行二因子多變量變異數分析，並觀察 Wilks’ Lambda 值；若違反變異數同質性的基本假定，且各組樣本人數差距不大，亦可進行二因 子多變量變異數分析，並觀察Pillai’s Trace 值；若違反變異數同質性的基本假定，
且各組樣本人數差距很大，則資料分析時最好進行校正工作。接著進行多變量變 異數分析，確認擴增型態和引導策略兩自變項交互作用是否達顯著水準，若交互 作用達顯著水準，則進行單純主效果分析(simple main effect)；若交互作用未達顯 著水準，則進行主效果分析(main effect)，判斷擴增型態和引導策略主效果對電化 學反應課程相關概念和知識應用成效表現是否有影響。
貮、化學學習動機表現分析 一、價值成分
價值成分分項表現分析採二因子多變量變異數分析(two-way MANOVA)，以 擴增型態及引導策略作為自變項，化學學習動機問卷中的價值成分面向(內在目 標導向、外在目標導向、工作價值)之數據為依變項，進行價值成分之分項表現分 析。價值成分分項表現分析流程如圖 3-26 所示。
首先進行多變項同質性檢定考驗，本研究採常用之Box’s M 考驗，用於考驗 依變項間母群變異量是否相似。在進行多變項同質性檢定考驗時，若符合變異數 同質性的基本假定，則可進行二因子多變量變異數分析，並觀察 Wilks’ Lambda 值；若違反變異數同質性的基本假定，且各組樣本人數差距不大，亦可進行二因 子多變量變異數分析，並觀察Pillai’s Trace 值；若違反變異數同質性的基本假定，
且各組樣本人數差距很大，則資料分析時最好進行校正工作。接著進行多變量變 異數分析，確認擴增型態和引導策略兩自變項交互作用是否達顯著水準，若交互 作用達顯著水準，則進行單純主效果分析(simple main effect)；若交互作用未達顯
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著水準，則進行主效果分析(main effect)，判斷擴增型態和引導策略主效果對化學 學習動機表現是否有影響。
圖 3-26 化學學習動機價值成分分項成效表現分析流程圖
二、期望成分
期望成分分項表現分析採二因子多變量變異數分析(two-way MANOVA)，以 擴增型態及引導策略作為自變項，化學學習動機問卷中的價值成份面向(控制信 念、自我效能、期望成功)之數據為依變項，進行期望成分之分項表現分析。期望 成分分項表現分析流程如圖 3-27 所示。
首先進行多變項同質性檢定考驗，本研究採常用之Box’s M 考驗，用於考驗 多變項同質性檢定考驗
二因子多變量變異數分析 自變項：擴增型態、引導策略 依變項：化學學習動機之價值成分面向
擴增型態 x 引導策略 交互作用是否達顯著水準
顯著
進行單純主效果分析
不顯著 進行主效果分析
完成
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依變項間母群變異量是否相似。在進行多變項同質性檢定考驗時，若符合變異數 同質性的基本假定，則可進行二因子多變量變異數分析，並觀察 Wilks’ Lambda 值；若違反變異數同質性的基本假定，且各組樣本人數差距不大，亦可進行二因 子多變量變異數分析，並觀察Pillai’s Trace 值；若違反變異數同質性的基本假定，
且各組樣本人數差距很大，則資料分析時最好進行校正工作。接著進行多變量變 異數分析，確認擴增型態和引導策略兩自變項交互作用是否達顯著水準，若交互 作用達顯著水準，則進行單純主效果分析(simple main effect)；若交互作用未達顯 著水準，則進行主效果分析(main effect)，判斷擴增型態和引導策略主效果對化學 學習動機表現是否有影響。
圖 3-27 化學學習動機期望成分分項成效表現分析流程圖 多變項同質性檢定考驗
二因子多變量變異數分析 自變項：擴增型態、引導策略 依變項：化學學習動機之期望成分面向
擴增型態 x 引導策略 交互作用是否達顯著水準
顯著
進行單純主效果分析
不顯著 進行主效果分析
完成
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第四章 研究結果與討論
本研究旨在探討在不同擴增型態(靜態擴增、動態擴增)搭配不同引導策略(程 序引導、問題引導)對高中一年級學習者在電化學反應概念的學習成效與化學學 習動機之影響。本章所收集之實驗教學數據分別就「電化學反應學習成效」與「化 學學習動機」進行統計分析，顯著水準值皆設為.05。
第一節 電化學反應概念學習成效分析
「電化學反應學習成效」主要在探討學習者透過擴增實境實驗遊戲學習電化 學反應概念後，在知識理解與知識應用兩個面向的學習成效。統計分析採二因子 多變量共變數分析(MANCOVA)，以先備知識為共變項，以檢視學習者在電化學 反應概念之學習表現。
壹、電化學反應概念學習表現之描述性統計
各組知識理解及知識應用之平均數、標準差及人數如表 4-1 所示，
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貳、電化學反應概念學習成效之二因子多變量共變數分析
首先，多變量變異數同質性檢定摘要如表 4-2 所示，共變量矩陣等式 Box 檢 定結果達顯著(F=2.175，p=.021)，違反多變量變異數同質性之假設。因此，依據 Tabachnick 與 Fidell (2006)的建議，Box’s M 顯著且各組樣本數差異不大時，變異 數檢定由Pillai’s Trace 取代 Wilks’ Lambda。
表 4-2 電化學反應概念分項成效表現之共變量矩陣等式 Box 檢定摘要
Box’s M F df1 df2 Sig
20.068 2.175 9 251015.614 .021
*p< .05
電化學學習成效之多變量變異數分析摘要如表 4-3 所示，就交互作用而言，
擴增型態×引導策略之交互作用未達顯著(Pillai’s Trace=.028，p=.122，η2=.)，顯示 擴增型態(靜態 vs.動態)與引導策略(程序 vs.問題)對學習者在電化學反應概念學 習表現的影響是一致的，不會因為使用不同的擴增型態或引導策略而有不同的影 響。
在主效果方面，擴增型態與引導策略主效果皆達顯著(擴增型態：Pillai’s Trace=.056，p=.015，η2=.056、引導策略：Pillai’s Trace=.043，p=.041，η2=.043)，
顯示學習者接受靜態擴增學習環境(mean=73.092)在電化學反應概念學習表現優 於使用動態擴增學習環境 (mean=68.850)；而且，學習者接受程序引導策略 (mean=73.746)在電化學反應概念學習表現優於使用問題引導策略(mean=68.195)
。
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(F(1,99)=1.523，p=.219)，表示擴增型態和引導策略兩因子同時對電化學反應概念
知識理解無顯著影響；而擴增型態×引導策略在電化學反應概念知識應用成效表 現達顯著水準(F(1,99)=3.949，p=.049)，其交互作用圖如圖 4-1，表示擴增型態和引 導策略兩因子同時對電化學反應概念知識應用有顯著影響，因此將進一步進行單 純主效果分析。
就主效果而言，擴增型態在電化學反應概念知識理解成效表現達顯著水準
(F(1,99)= 8.453，p=.004)，表示靜態擴增組的學習者(mean=32.037)在電化學反應知
識理解成效表現優於動態擴增組的學習者(mean=28.819)；引導策略在電化學反 應概念知識理解成效表現達顯著水準(F(1,99)= 6.340，p=.013)，表示程序引導組的 學習者(mean=41.804)在電化學反應知識理解成效表現優於問題引導組的學習者 (mean=39.282)。
另外，由學習成效之多變量共變數分析摘要得知，作為共變數的先備知識在 電化學反應概念知識理解與知識應用學習成效表現均達顯著水準(F(1,99)= 23.873，
p< .001、F(1,99)= 34.519，p< .001)，表示先備知識對於學習者進行電化學反應課程 之知識理解與知識應用學習成效表現有顯著影響。
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(F(1,99)=4.415，p=.039)，表示靜態擴增學習者使用程序引導策略(mean=44.668)在
電化學學習成效知識應用方面表現優於使用問題引導策略(mean=38.950)。
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整體而言，擴增型態×引導策略在知識應用達顯著水準，進行單純主效果分 析後，其結果為在靜態擴增的環境使用程序引導策略學習者進行學習活動，對電 化學反應概念知識應用高於使用問題引導策略學習者進行學習活動。推測其原因 可能為學科內容複雜度較高，靜態擴增的環境有明確的箭頭清楚標示出離子與電 子的流向，而接受程序引導策略的學習者藉由循序的引導學生觀察目標(離子或 電子)的流動情況，了解化學反應發生時，何種物質將解離出離子或電子，並且專 注於該離子或電子的流動方向，而每一步驟的操作與觀察都是有順序的記憶到腦 海中，進而將該化學反應時所發生的現象與抽象概念整合，因此及便是反應物不 同的情況下，也能依照所記憶的反應順序進行分析並解決問題；相對的，問題引 導策略的學習者無法從問題中找尋觀察的順序，因此學生無法得知化學反應發生 時離子與電子發生流動時的順序並且統整化學反應的發生時的流向。
就主效果而言，擴增型態在知識理解達顯著，顯示靜態擴增組的學習者在電 化學反應概念知識理解成效表現顯著優於動態擴增組的學習者，推測其原因可能 為靜態擴增的環境皆有清楚的標示電子與離子的流動方向，對學習者不易造成干 擾；而動態擴增的環境下電子與離子的流動情形呈現方式為不斷重播的動畫，學
就主效果而言，擴增型態在知識理解達顯著，顯示靜態擴增組的學習者在電 化學反應概念知識理解成效表現顯著優於動態擴增組的學習者，推測其原因可能 為靜態擴增的環境皆有清楚的標示電子與離子的流動方向，對學習者不易造成干 擾；而動態擴增的環境下電子與離子的流動情形呈現方式為不斷重播的動畫，學