第三章 第三章
第三章 研究方法 研究方法 研究方法 研究方法
基於研究目的與問題，本章共分四節說明研究方法，第一節為研 究架構及研究流程，第二節為研究對象，第三節為研究工具，以及第 四節為資料分析。
第 第第
第一一一節一節節 研究架構及節 研究架構及研究架構及研究架構及研究流程研究流程研究流程 研究流程
本研究架構如圖 3-1-1。本研究分析國中教科書文句所表徵的生 物組成層級的概念、連結關係和情境範圍，以及連結關係所建構的知 識結構；並探討知識的編排順序對於國中學生在閱讀理解和學習的影 響，分析學生表徵的概念知識結構。
因此本研究分為兩個部分，第一部分以內容分析法，調查國中教 科書「生殖」和「遺傳」兩單元的知識結構及編排順序。第二部分採 準實驗研究法，以第一部分的結果為基礎，以相同的文句和圖表，設 計三個相同知識結構，但不同知識編排順序的文本，以未學習國中「生 殖」和「遺傳」兩單元的七年級學生為研究對象，探討不同編排順序 的文本對學生知識理解及知識結構的影響。
圖 3-1-1 研究架構圖
本研究流程如圖 3-1-2。經由文獻探討確立研究問題，進行研究 設計。分析調查教科書知識內容時，並就分析內容來發展研究工具（包 括新編文本及知識成就測驗），再進行內容效化、評分者信度及試測 信度。
完成研究工具後，於上學期七年級學生尚未接觸到「生殖」、「遺 傳」單元教學時，進行準實驗研究，隨機分派每班一種文本，每週由 教師安排一節課閱讀文本其中一部分，共分四次閱讀完畢。為了幫助 學生在閱讀時能留意到主要知識並熟悉測驗方式，於每一個閱讀部分 後面，附有幾題選擇題或是非題，讓學生練習作答並複習剛閱讀過的 知識。這些試題可直接從文本內文找到答案，與知識成就測驗的試題 不同，學生的作答不納入分析。四週後，學生閱讀完四個部分。隔週 進行知識成就測驗的施測。蒐集資料後，進行統計分析，並對照國內 外文獻，撰寫論文。
圖 3-1-2 研究流程圖
確立研究問題
進行研究設計 教科書知識分析
發展研究工具 效化 試測 分組閱讀文本
成就測驗
資料分析 撰寫論文
文獻探討
信度
I 相 鄰 版
II 分 散 版
III 集 中 版
第
種文本，其中 I 相鄰版二班 58 名、II 分散版三班 81 名、III 集中版三 班 91 名。每週由教師安排一節課閱讀文本其中一部分，共分四次閱 讀完畢。四週後，學生閱讀完四個部分。隔週進行知識成就測驗的施 測。全程參與閱讀及知識成就測驗的有效施測人數，I 相鄰版 40 名、
II 分散版 59 名、III 集中版 70 名；其中並完成問答題施測的學生人 數，I 相鄰版學生 38 名，II 分散版學生 51 名，III 集中版學生 63 名。
第 第第
第三三三節三節節 研究工具節 研究工具研究工具 研究工具
本研究所用的工具有生殖與遺傳新編文本和知識成就測驗，逐一 說明如下。
一 一 一
一、、、、新編新編新編新編文本文本文本 文本
本研究以第一部分教科書知識結構及編排順序的分析結果（參見 圖 4-2-2）為基礎，參照以往相關研究所建議的知識編排順序，採相 同知識結構，以相同的文句、圖表，配合適當的連接詞，自行編製具 知識編排順序不同的文本三個版本（附錄一～三），其內容可分為六 個單元，編排順序及知識主題對應情況如圖 3-3-1。
文本 I（相鄰版）參照 A 版及 B 版的知識順序，相當於 Tolman
（1982）及 Williams 等人（2012）的建議，由細胞層級切入，先連 結個體和細胞兩個相鄰生物組成層級的概括範圍和分類範圍知識，再 連結細胞和染色體（DNA）兩個相鄰層級，最後接續基因層級等各 層級之間的區辨範圍知識。文本 II（分散版）參照 C 版，近似於 Banet 和 Ayuso（2000）及 Cho 等人（1985）的想法，以跨越分散的方式，
先連結個體性狀和遺傳物質（基因）兩個不相鄰層級在生殖遺傳過程 的區辨範圍和分類範圍知識，再連結細胞與染色體（DNA）兩個層 級，最後接續基因層級等各層級之間的區辨範圍知識。文本 III（集
中版）主要是依據 Roseman 等人（2006）提出的教學順序，先連結 個體、細胞、染色體（DNA）和基因四個層級的概括範圍、分類範 圍和區辨範圍；之後再進入個體、細胞、染色體（DNA）參與發育、
細胞分裂、減數分裂、生殖遺傳等過程中的概括範圍、分類範圍和區 辨範圍。
新編文本的內容效度考驗由生物科領域的大學教授，以及新編三 文本各兩位國中教師進行審稿與修正考驗內容效度。
新編三文本分別由國小六年級各二班，共六班 165 名學生試讀，
以克漏字測驗，進行文字可讀性的考驗。當填答的答對率在 44%以 下，表示屬閱讀「困難」的文本；44～57%為需要給予教學的文本；
58%以上則為能自行閱讀而無困難的文本（Singer & Donlan, 1980）。 由於本研究安排分四次閱讀，將新編文本每次閱讀的內容，選取 1 段 或 2 段共約 250 字，保留第一句和最後一句，其他則每 5 字空一字，
學生依據句法和句意來推論應填入的字。四次閱讀的空格共 128 格，
平均答對率為 81.8%，超過學生可自行閱讀的答對率 58%以上水準
（Singer & Donlan, 1980），顯示新編文本達學生可自行閱讀的程度。
二 二 二
二、、、、知識知識知識知識成就測驗成就測驗成就測驗 成就測驗
評量學生學習或閱讀後，對文本內容知識理解的程度，題型設計
有：選擇反應試題（是非題、選擇題、配合題、填空題）、建構反應 試題（問答題、回憶重述、重點摘要、概念圖）等方式（余民寧、陳 嘉成、潘雅芳，1996；胡永崇，2008；郭生玉，2004；董宜俐，2003）。
其中，選擇題能客觀評分，可測量不同層次的學習成效，不受學生本 身書寫能力、繪圖技巧的影響，是標準化閱讀理解能力的測驗最常採 用的設計（林寶貴、錡寶香，2000；胡永崇，2008；董宜俐，2003）。
故本研究採用選擇題題型，為減少學生猜測答案的情況，設計時留意 選項的誘答力。另外，考慮多選題是對每個選項作出選擇與否的設 計，不僅選項間的誘答力可能會互相影響，計分標準也不合理，因此 未採用多選題，而是將各選項獨立設計為是非題題型（Linn & Miller, 2005; 王振世、何秀珠、曾文志、彭文松譯，2009）。
依據閱讀內容中遺傳學三個主題當中的三個情境範圍（概括範 圍、分類範圍和區辨範圍），設計出知識成就測驗的試題，其中選擇 題 17 題；是非題 11 大題，每大題有 4 題（附錄四，例題見表 3-3-1，
試題知識內容見表 4-3-1）。試題共 61 題，雙向細目表的向度為知識 主題和情境範圍，試題分布情況如表 3-3-2，其中知識主題的分布：
分子表現主題有 19 題，有絲分裂與減數分裂主題有 19 題，遺傳主題 有 23 題；情境範圍的分布：概括範圍有 3 題，分類範圍有 22 題，區 辨範圍有 36 題。
測驗試題的內容效度考驗，同樣由生物科領域的大學教授，以及 六位國中教師進行審稿與修正。於新北市一所國中已學過「生殖」和
「遺傳」兩單元的七年級兩班共 60 名學生進行試測，內部一致性庫 李信度 KR-20 係數為 0.801，顯示本測驗試題具有相當的信度。
為了解研究對象在文本的施測之後，對生殖與遺傳知識的知識結 構，以五題問答題，請研究對象進行融貫解釋，題目及主要測驗的知 識主題如下列：
(1) 人類的基因是位在哪裡，基因和 DNA、染色體、細胞有什麼關連？
（分子表現主題）
(2) 為什麼人類的同卵雙胞胎會長得幾乎一模一樣？（細胞有絲分裂 主題）
(3) 為什麼你長得有點像爸爸、媽媽，但不會和他們長得一模一樣？
（減數分裂和遺傳主題）
(4) 人類體內有許多種類細胞，形狀和功能都不同，為什麼一個人類 的受精卵能長出很多細胞，並且是許多不同種類的細胞？（分 子表現和細胞有絲分裂主題）
(5) 為什麼人類 ABO 血型分成 A 型、B 型、AB 型和 O 型？血型 AB 型的人和血型 O 型的人，有哪些地方不一樣？（分子表現和 遺傳主題）
六個單元 主要的生物組成層級 主要的情境範圍 I 相鄰版
表 3-3-1 是非題範例
題目 知識主題 情境範圍
下列有關人類「第 23 號性染色體」的敘述，
正確請打 O，錯誤請打 X
（X）（1） 是由許多條 DNA 和蛋白質纏 繞形成的
分子表現主題 概括範圍
（O）（2） 皮膜細胞含有第 23 號性染色體 分子表現主題 分類範圍
（O）（3） 男性的 X 染色體來自母親 遺傳主題 區辨範圍
（X）（4） 男性體內形成的全部精子，裡 面的性染色體是一條 Y
減數分裂主題 區辨範圍
表 3-3-2 雙向細目表試題分布 情境範圍
知識主題 概括範圍 分類範圍 區辨範圍 合計
分子表現主題 3 12 4 19
有絲分裂與減數分裂主題 6 13 19
遺傳主題 4 19 23
合計 3 22 36 61
第 第第
第四四四節四節節 資料分析節 資料分析資料分析 資料分析 一
一 一
一、、、、國中國中國中國中教科書知識分析教科書知識分析教科書知識分析 教科書知識分析
本研究分析國中教科書遺傳學相關知識，分析的內容項目，包括 生物概念、生物組成層級、概念連結關係，以及情境範圍。知識命題 的分析架構如圖 3-4-1。
針對市場占有率最高的三家出版社國中教科書「生殖」、「遺傳」
兩單元的內容，先依單一命題的原則，將課本文句分成小句，分析小 句所表徵的知識命題，其中小句的主詞或受詞表徵的成分為生物組成 層級概念及概念適用的範圍，動詞表徵的成分為概念連結關係。當小 句沒有主詞（零代詞）時，則從前後小句，依適當的情境脈絡，找出 恰當的主詞概念。若小句中的概念為名詞組，則再進一步分析名詞組 表徵的級轉移知識命題。
生物組成層級概念有：生物個體、細胞、染色體（DNA）、基因，
生物組成層級概念有：生物個體、細胞、染色體（DNA）、基因，