研究者進行正式教學的時間在民國 99 年 11 月 11 日～12 月 16 日，教學研究 對象為哈哈國小五年級的某一班，共有 29 位學生。採異質分組，每組中有高、
中、低學習成就的學生。學生在 11 月 11 日先進行概念認知和探究能力測驗的前 測，接下來的兩個星期中進行了三個教學活動，共計 9 節課，每個教學活動結束 後會立即發下該概念認知測驗後測；全部教學活動結束後兩三天，進行探究能力 測驗後測，再隔兩個禮拜進行延宕測。
教學活動進行的時間皆為星期五上午一到三節，教學活動場地為自然科專任 教室，亦即初探教學時進行教學活動（二）、（三）的場地，此教室的設備與配置 圖於第肆章第一節已詳述（如圖 4-1-2）。
為了進一步確認學生經過科學遊戲教學後探究能力的變化，研究者找了哈哈 國小中另一個高年級的班級進行控制實驗，由於此班級不接受科學遊戲教學，因
平均數差異 t 顯著性 （雙尾） Cohen’s d
後測－前測 1.14 3.06 .01 .77
延宕測－後測 .29 1.25 .22 -
延宕測－前測 1.43 3.99 .00 .93
此只施以前測及延宕測兩份試題的測驗，不施以後測。研究者在民國 99 年 11 月 25 日和 11 月 30 日兩天各一節課，對控制組的學生施測。
研究者在本次的教學行動中擔任教學工作，並將自己在上課前的準備工作、
教學觀察心得以日誌方式記錄下來，並蒐集學生文件（含活動學習單、概念認知 測驗前後延宕測、探究能力測驗前後延宕測）與晤談紀錄，作為三角校正之依據。
一、學生學習成效
（一）探究能力測驗 1.學生反應
進行教學活動之前，研究者先發下探究能力測驗前測，大部分的學生花了五 十分鐘左右的時間才作答完畢，有幾個學生甚至花了一小時；教學活動完成之後 再進行後測，這次學生作答的速度比較快，幾乎都在四十分鐘內交卷，但仍有幾 位花了約五十分鐘。
2.前、後及延宕測資料分析
此部分的資料利用電腦統計軟體 SPSS12.0 進行分析。三次測驗的滿分皆為 26 分。三次測驗的人數、平均數及標準差等資料呈現於表 4-2-1。前測的平均得 分為 13.14，後測的平均得分為 14.95，延宕測的平均得分為 16.60。我們可以發 現延宕測的平均高於前後測，後測的平均又高於前測。接著以成對樣本 T 檢定看 看前後測是否達顯著差異，由於延宕測與前後測的試題不同，進行 T 檢定的分析 可能有失客觀，因此不進行比較。檢定結果如表 4-2-2，結果顯示後測顯著高於 前測（P<.05），且效果量達 0.72，實際顯著效果為高。
表 4-2-1 探究能力測驗之前測、後測及延宕測的描述性資料（正式教學）
平均數 個數 標準差
前測 13.14 29 2.37 後測 14.95 29 2.67 延宕測 16.60 29 3.04
表4-2-2 探究能力測驗之前後測成對樣本T檢定（正式教學）
為了進一步確認學生經過科學遊戲教學後探究能力的變化，研究者以另一個 高年級的班級為控制組，此班級不接受科學遊戲教學，只施以前測及延宕測兩份 試題的測驗，兩份測驗回收後由研究者評分，統計分析以前測分數作為共變項，
延宕測分數作為依變項，有否接受教學為自變項，進行單因子共變數分析
（ANCOVA），以瞭解去除學生的背景知識與能力後，接受科學遊戲教學後的實 驗組和未接受教學的控制組，其探究能力是否有所不同。
進行共變數分析之前需通過同質性檢定，組別為固定因子，結果如表 4-2-3。
表 4-2-3 組內迴歸係數同質性檢定摘要表
變異來源 型 III 平方和 自由度 平均平方和 F 檢定 顯著性
組別 * 前測 .41 1 .41 .06 .81
誤差 375.11 55 6.82
由表中顯示 F=.06，P＞.05，表示兩組間迴歸係數未達顯著差異，符合共變 數組內迴歸係數同質性假定，因此可進行單因子共變數分析，結果如表 4-2-4、
4-2-5。
表 4-2-4 ANCOVA 分析摘要表
變異來源 型 III平方和 自由度 平均平方和 F 檢定 顯著性 淨相關Eta平方
組別 39.69 1 39.69 5.92 .02 .096
組內（誤差） 375.52 56 6.71
表 4-2-5 探究能力延宕測測驗調整後的平均數
組別 調整後的平均數 平均數差異 標準誤 顯著性 Cohen’s f
實驗組 17.14
控制組 15.39
1.75 .72 .02 0.33 平均數差異 t 顯著性 （雙尾） Cohen’s d
後測－前測 2.82 4.57 .00 .72
由表 4-2-4 可知，去除前測成績對延宕測成績的影響之後，實驗組與控制組 在延宕測成績的結果上，F=5.92，P=.02＜.05，表示實驗組的延宕測成績因為實 施科學遊戲教學而與控制組有所差異。再由表 4-2-5 中，可知實驗組的延宕測分 數顯著高於控制組（P<.05），其效果量為 0.33，其顯著程度屬於中至高等效果，
表示實驗組在接受科學遊戲教學之後，其探究能力優於控制組。
接著分析各分項能力的成長狀況。由於各分項的滿分並不相同，因此以平均 數除以各分項滿分求得平均得分率，以此做為比較的基準。各分項能力測驗的描 述性資料呈現於表 4-2-6。
表 4-2-6 探究能力測驗之前、後及延宕測中各分項測驗的 描述性資料（正式教學）
五大探究能力 測驗題目 平均數 分項能力的平均得分率 個數 處理後的標準差
前測第一、二題 5.00 62.50% 29 .16
後測第一、二題 5.05 63.13% 29 .18
界定問題的能力
延宕測第一、二題 6.38 79.75% 29 .19
前測第三題 1.00 33.33% 29 .00
後測第三題 1.43 47.67% 29 .07
設計規劃的能力
延宕測第三題 1.22 40.67% 29 .09
前測第四、五題 3.62 45.25% 29 .16
後測第四、五題 4.52 56.50% 29 .18
實作驗證的能力
延宕測第四、五題 4.70 58.75% 29 .19
前測第六題 1.62 40.50% 29 .06
後測第六題 2.00 50.00% 29 .09
分析解釋的能力
延宕測第六題 2.78 69.50% 29 .07
前測第七題 1.90 63.33% 29 .08
後測第七題 1.95 65.00% 29 .09
溝通辯證的能力
延宕測第七題 1.53 51.00% 29 .07
從表 4-2-6 中可發現和初探教學相同，前測的得分率都不超過 70.00％，學生 起始的探究能力亟需加強。經過教學之後，平均得分率提昇最多的雖然是「設計
規劃的能力」，但是三次測驗的得分率皆未超過 50.00％，和初探教學時的結果相 仿，顯見本教學在此能力的表現上未臻理想；在「界定問題的能力」方面平均得 分率僅提昇 0.62％，但和初探教學一樣，學生在經過一段時間之後，對於此能力 的學習有所增長。初探教學中成長最為顯著的「實作驗證的能力」，在正式教學 中亦成長了 11.25％，顯見本教學在提昇學生此能力的成效上應屬有效。
（二）概念認知測驗
每個教學活動的概念認知測驗都會施以前、後及延宕測。蒐集三次測驗的量 化資料，以 SPSS12.0 進行分析。前測、後測與延宕測的總分比較中，測驗人數、
平均數及標準差等資料呈現於表 4-2-7，可以發現後測平均高於前測和延宕測。
進一步以成對樣本 T 檢定看看三次測驗中，兩兩是否達顯著差異，結果如表 4-2-8，後測分數顯著高於前測（P<.05），效果量達 2.15>0.8；而後測總分顯著高 於延宕測總分（P<.05），但比較後測與延宕測的平均分數，發現延宕測的總分只 比後測降低約 1.38 分，且效果量僅達 0.33<0.5，表示實際顯著程度屬於低至中等，
因此可見學生的概念保留的程度不低；延宕測總分顯著高於前測總分（P<.05），
效果量為 1.61>0.8，表示學生經過教學活動後的一段時間，概念瞭解的程度即使 比後測來得低，但仍明顯比前測高。
表 4-2-7 概念認知測驗之前、後及延宕測的描述性資料（正式教學）
平均數 個數 標準差
前測 15.31 29 3.59 後測 23.24 29 3.77 延宕測 21.86 29 4.50
表4-2-8 概念認知測驗之前、後及延宕測成對樣本T檢定（正式教學）
平均數差異 t 顯著性 （雙尾） Cohen’s d
後測－前測 7.93 11.45 .00 2.15
後測－延宕測 1.38 2.36 .03 0.33
延宕測－前測 6.55 8.16 .00 1.61
接著個別討論三個教學活動的概念認知程度。
教學活動（一）──平衡鳥的前測、後測與延宕測的測驗人數、平均數及標 準差等資料，及兩兩相比較的成對樣本T檢定，結果呈現於表4-2-9～4-2-10。從 下列表格中可發現，教學活動（一）的後測顯著高於前測（P<.05），效果量為 1.22>0.8，顯示學生對平衡鳥的概念認知顯著提昇；而後測與延宕測之間無顯著 差異，且延宕測顯著高於前測（P<.05），效果量達1.37>0.8，實際顯著程度為高。
表 4-2-9 教學活動（一）概念認知測驗之前、後及延宕測的描述性資料
（正式教學）
平均數 個數 標準差
前測 4.62 29 1.47 後測 6.76 29 1.99 延宕測 6.97 29 1.94
表4-2-10 教學活動（一）概念認知測驗之前、後及延宕測 成對樣本T檢定（正式教學）
教學活動（二）──動力橡皮筋的前測、後測與延宕測的測驗人數、平均數 及標準差等資料，及兩兩相比較的成對樣本T檢定，結果呈現於表4-2-11～
4-2-12。從下列表格中可發現，教學活動（二）的後測與延宕測顯著高於前測
（P<.05），效果量分別為2.03>0.8、1.03>0.8，顯示學生接受教學後，對動力橡皮 筋的概念認知顯著高於未接受教學之前，且經過一段時間的概念保留程度也比未 接受前顯著來得高；但後測亦顯著高於延宕測（P<.05），效果量達0.75<0.8，其 顯著程度不低，顯示此教學對於學生在動力橡皮筋的概念保留部份，尚有改進的 空間。
平均數差異 t 顯著性 （雙尾） Cohen’s d
後測－前測 2.14 4.95 .00 1.22
延宕測－後測 .21 .59 .56 -
延宕測－前測 2.35 5.80 .00 1.37
表 4-2-11 教學活動（二）概念認知測驗之前、後及延宕測的描述性資料
（正式教學）
平均數 個數 標準差
前測 5.17 29 1.56
後測 8.07 29 1.28
延宕測 6.90 29 1.80
表4-2-12 教學活動（二）概念認知測驗之前、後及延宕測 成對樣本T檢定（正式教學）
教學活動（三）──一柱擎天的前測、後測與延宕測的測驗人數、平均數及 標準差等資料，及兩兩相比較的成對樣本T檢定，結果呈現於表4-2-13～4-2-14。
從下列表格中可發現，教學活動（三）的後測與延宕測顯著高於前測（P<.05），
其效果量分別為1.73>0.8、1.25>0.8，實際顯著效果為高。後測與延宕測之間則無 顯著差異。
表 4-2-13 教學活動（三）概念認知測驗之前、後及延宕測的描述性資料
（正式教學）
平均數 個數 標準差 前測 5.52 29 2.03 後測 8.41 29 1.21 延宕測 8.00 29 1.95
表4-2-14 教學活動（三）概念認知測驗之前、後及延宕測 成對樣本T檢定（正式教學）
平均數差異 t 顯著性 （雙尾） Cohen’s d
後測－前測 2.90 8.67 .00 2.03
後測－延宕測 1.17 3.88 .00 0.75
延宕測－前測 1.72 5.37 .00 1.03
平均數差異 t 顯著性 （雙尾） Cohen’s d
後測－前測 2.90 8.31 .00 1.73
後測－延宕測 .41 1.68 .10 -
延宕測－前測 2.48 6.04 .00 1.25