第四章 資料處理與分析
第三節 時間序列分析
本節主要探討使用雲端平台之探究式學習歷程，探究式學習歷程共包 括提供思考方向、提供工具尋找答案、舉例說明以及給答案強化說明共四 階段；其中學生將於前三階段學習過後分別進行隨堂測驗，同時對於自我 學習狀況進行評估，隨即教師針對學生測驗答題狀況給予回饋。
探究式學習歷程之時間序列分析共分為四個部分，第一部分，以整個 單元的探究式學習歷程作為單位，將學生的科學校正成長性進行次數統計，
宏觀了解學生整體學習歷程科學校正成長性的趨勢。
第二部分，各個單元的探究式學習歷程中，以階段為單位將學生的科 學校正成長性分佈情形進行次數統計，進而了解學生於各單元不同性質的 活動的科學校正成長性的變化趨勢。
第三部分，針對所有單元的個別活動所構築的探究式學習歷程之科學 學習校正成長性進行重複變異數分析(repeated measures analysis of variance, RM-ANOVA) 。此外，為了了解探究式學習歷程對於學生學習狀況的影響 程度，針對第一階段、第三階段教師對學生測驗答題狀況給予回饋成績，
頭尾進行相依樣本 t 檢定，若考驗得到顯著差異，顯示本探究式學習歷程 會對於學生的學習情形造成影響，並以效果量(effect size)作為自變項可以 解釋依變項的變異數程度之指標，效果量愈大，表示依變項可以被自變項 解釋的百分比愈大；反之效果量愈小，表示依變異項可以被自變項解釋的 百分比愈小。其中最常用的方法是採用 eta square (2 )以及 Cohen’s d 來判 斷，2之範圍通常介於 0 至 1 之間，當2值為 .26 時屬於高度效果， 2 值為 .13 時屬於中度效果， 2值為 .02 屬於低度效果(Cohen, 1973; Pierce, Block & Aguinis, 2004)；Cohen’s d 之範圍通常介於 0 至 1 之間，當 d 值 為 .8 時屬於強度關係，d 值為 .5 時屬於中度關係，d 值為 .2 屬於微弱關 係 (Cohen, 1988) 。
最後，以將探究式學習歷程前三個階段為架構，將自然科學課程所有
貳、 各單元探究式學習歷程中，所有活動階段學生的科學學習校正
數漸趨減少。對於整體歷程而言，單元二各個活動的未過度自信人數皆呈
圖 4-7 「第三單元、奇妙的光」科學學習校正成長性人數分佈
參、 單元內的個別活動之探究學習歷程
圖 4-9 為第一單元的「你知道的月亮」活動之探究式學習歷程，分別 將學生自評、教師回饋進行變異數分析得到 F(2,300 )= 6.794***，2 =.022、
F(2,300) = 24.688***，2 =.076，且由圖中折線趨勢可以得知學生自評與教師
回饋逐漸提升，顯示本鷹架學習歷程可以幫助學生顯著提升學習信心以及 提升學習成效，且此變異數分析皆有中低度效果；此外，對階段一與階段 三做相依樣本 t 檢定得到 t = -1.108，d= .128，雖未達顯著水準但隨著探究 式學習歷程，學生自評與教師回饋之間的差距由.285 分減少到.219 分，顯 示學生隨著鷹架學習歷程能逐漸預測自己的學習表現。
圖 4-9 單元一活動一探究式學習歷程趨勢圖
圖 4-10 為第一單元的「月亮的位置變化」活動之探究式學習歷程，分 別將學生自評、教師回饋進行變異數分析得到 F(2,300) = 19.710***，2 =.062、
F(2,300) = 5.203**，2 =.020，且由圖中折線趨勢可以得知學生自評與教師回
饋逐漸提升，顯示探究式學習歷程可以幫助學生顯著提升學習信心以及提 升學習成效，且此變異數分析皆具有中低度效果；此外，隨著探究式學習 歷程雖然學生自評與教師回饋之間的差距由.017 分增加到.162 分，但已相 較於其他活動之學生自評與教師回饋間的差距來的低。
1 2 3
學生自評 2.073 2.169 2.272
教師回饋 1.788 1.881 2.053
1.500 1.700 1.900 2.100 2.300
圖 4-10 單元一活動二探究式學習歷程趨勢圖
學生自評 2.017 2.242 2.281
教師回饋 2.000 2.080 2.119
1.900
學生自評 2.020 2.255 2.480
教師回饋 2.026 2.301 2.384
1.900 2.100 2.300 2.500
圖 4-12 為第二單元的「認識水域環境」活動之探究式學習歷程，分別 將學生自評、教師回饋進行變異數分析得到 F(2,300) = 10.986***，2 = .035、
F(2,300) = 43.317***，2 = .130，且由圖中折線趨勢可以得知學生自評與教師
回饋逐漸提升，顯示探究式學習歷程可以幫助學生顯著提升學習信心以及 提升學習成效，且此變異數分析分別具有中低度、中度效果；此外，對鷹 架一與鷹架三做相依樣本 t 檢定得到 t =-.796，d= .092，雖未達顯著水準但 隨著探究式學習歷程，學生自評與教師回饋之間的差距由.036 分減少 到.013 分，顯示學生隨著鷹架學習歷程能逐漸預測自己的學習表現。
圖 4-12 單元二活動一探究式學習歷程趨勢圖
圖 4-13 為第二單元的「水生植物」活動之探究式學習歷程，分別將學 生自評、教師回饋進行變異數分析得到 F(2,300) = 80.137***，2 = .211、F(2,300)
= 78.355***，2 = .207，且由圖中折線趨勢可以得知學生自評與教師回饋 逐漸提升，顯示探究式學習歷程可以幫助學生顯著提升學習信心以及提升 學習成效且此變異數分析分別皆具有中高度效果；此外，隨著探究式學習 歷程，學生自評與教師回饋之間的差距由.216 分減少到.057 分，對階段一 與階段三做相依樣本 t 檢定得到 t = -2.740**，d= .315，達顯著差異水準與 中低度效果，顯示學生隨著鷹架學習歷程推演更能夠準確預測自己的學習 表現。
1 2 3
學生自評 2.076 2.238 2.308
教師回饋 2.040 2.212 2.321
1.900 2.100 2.300
圖 4-13 單元二活動二探究式學習歷程趨勢圖
學生自評 2.030 2.404 2.619
教師回饋 2.246 2.457 2.662
1.900
學生自評 2.073 2.056 2.176
教師回饋 1.550 1.705 1.870
1.400 1.600 1.800 2.000 2.200
圖 4-15 為第三單元的「光的直進與反射」活動之探究式學習歷程，分
學生自評 1.748 2.077 2.152
教師回饋 1.891 2.091 2.252
1.500 1.700 1.900 2.100 2.300
圖 4-16 單元三活動二探究式學習歷程趨勢圖
學生自評 1.924 2.086 2.193
教師回饋 1.785 2.079 2.173
1.500
學生自評 1.768 2.156 2.278
教師回饋 1.815 2.036 2.298
1.500
別將學生自評、教師回饋進行變異數分析得到 F(2,300) = 46.126***，2 = .134、
學生自評 2.036 2.140 2.468
教師回饋 1.609 2.080 2.439
1.500
圖 4-19 單元四活動二探究式學習歷程趨勢圖
學生自評 2.126 2.576 2.874
教師回饋 2.523 2.808 2.887
2.000
學生自評 2.209 2.805 2.874
教師回饋 2.695 2.868 2.914
2.000
肆、 所有單元之探究式學習歷程總計
圖 4-21 為所有單元活動之探究式學習歷程，分別將學生自評、教師回 饋進行變異數分析得到 F(2,300) = 259.020***，2 = .463、F(2,300) = 573.611***，
2 = .656，且由圖中折線趨勢可以得知學生自評與教師回饋逐漸提升，顯 示本探究式學習歷程可以幫助學生顯著提升學習信心以及學習成效，且此 變異數分析皆具有高度效果。此外，對階段一與階段三做相依樣本 t 檢定 得到 t =-.428，d= .049，雖未達顯著水準但隨著探究式學習歷程，學生自評 與教師回饋之間的差距介於.020 至.120 分間，顯示學生已幾乎能夠準確預 測自己的學習表現。
圖 4-21 所有單元之探究式學習歷程三階段總計分佈
綜上所述，運用探究式學習歷程融入四個單元的教學課程皆能夠有效 的提升學生的學習信心以及學習成效等自然科學課程學習表現，同時除了 少部分的活動於探究式學習歷程初期學生就能較準確的預測自己實際的 學習表現，學生也能夠運用探究式學習歷程提升預測自身的學習表現的能 力。
1 2 3
學生自評 24.0861 27.1689 28.947
教師回饋 23.9536 26.5497 28.3377 22
24 26 28 30