第一章 緒論
第三節 研究方法
承接本章第二節所得，本文以學生認知圖、普遍的認知圖分析項目等研究 概念，來找出各年級普遍學生的空間認知特性。接著，將空間認知特性逐條轉化 成教學原則，進行各年級兩班的教學實驗比較。
一、楊梅國中學生空間認知特性的歸納
本研究在進行前，先以「獨立樣本 T」來檢定學生平日地理成績，找出同年 級平日地理成就相似的兩班，作為本文分析對象的對照班與實驗班，以確立兩班 之起點行為相同。根據前人研究(張文賢，2003；林靜怡，2003)，學生年齡和性 別都會影響其空間的認知。因此，本研究為控制年齡與性別因子，在年齡方面採 同年級進行，性別方面採五男五女，最後再採平日地理成就位在全班中位數的學 生，在這三項控制之下所歸納的學生空間認知特性，應較具「普遍性」。
至於在研究假設方面，本文提出下列兩項：
(一)假設學生平日地理成就和學生的空間認知能力相當。
(二)因楊梅國中為常態編班，假設平日地理成就位在中位數的學生，其空間認知 能力足以代表普遍的空間認知能力。
本文歸納的學生空間認知特性，是指學生空間認知的「過程」中具有的特 性。「過程」有兩種，一種是對空間而有認知的過程，另一種是經刺激而對之前 的認知作改變的過程，所以本研究安排學生進行兩次認知圖的繪製，兩次間隔一 週。兩次的結果，可看出第一種過程；兩次結果作比較，則可看出學生經一週時 間的自我觀察與地圖參考後的「改變」，這些「改變」就是第二種過程。
（一）學生認知圖的繪製：為求認知圖能「全面」客觀地呈現學生的空間認 知，所以採用第二節所述的「直接繪圖法(1)類」。
1.實驗班學生的選擇考量
(1)某班 10 位地理成就在中位數的學生 (2)男女生名額各半。
2.實驗班第一次空間認知圖的繪製
(1)以「楊梅國中附近的區域介紹」為主題，請學生在中心點貼有楊 梅國中校門口符號的八開圖畫紙上繪製空間認知圖。
(2)情境：
學生第一次繪圖前，老師沒有預告要進行以「楊梅國中附 近的區域介紹」為主題的繪圖活動。接著，利用學校空白課程時 間，說明繪圖原因、主題和方法，參與同學進行繪圖，非參與同 學則自修。老師提供中心點貼有楊梅國中校門口符號的八開圖畫
圖 1-8 楊梅國中附近公告地價
資料來源：楊梅鎮地政事務所
紙進行繪製，以不干預學生繪圖為前提，繪製方式和時間皆自 由，也就是學生如果這節課無法畫完，可以帶回家畫。為了預防 學生忘交，老師會針對帶回家畫的學生進行催促追蹤。
3.實驗班第二次空間認知圖的繪製 (1)提醒學生事項：
第一個事項：七天後可自備地圖，進行第二次繪製。
第二個事項：這七天要對學校附近多觀察。
(2)以「楊梅國中附近的區域介紹」為主題，請學生在中心點貼有楊 梅國中校門口符號的八開圖畫紙上繪製空間認知圖，並提供學校 附近街道圖(Urmap 網站)及衛星圖(Google earth)以供其參考。街道 圖是以圖正上方為正北；衛星圖則和提供學生中心點貼有楊梅國 中校門口符號的 8 開圖畫紙一樣，校門口都是擺正的。
(3)情境：
學生第二次繪圖，亦利用學校空白課程，參與繪圖，其餘 同學自修。繪圖時，可邊畫邊參考老師提供的二張地圖或自備的 地圖，老師亦提供中心點貼有楊梅國中校門口符號的八開圖畫紙 進行繪製，以不干預學生繪圖為前提，繪製方式和時間皆自由，
如果這節課無法畫完，可以帶回家畫。為了預防學生忘交，老師 亦會針對帶回家畫的學生進行催促追蹤。
（二）學生認知圖內容的分析
本研究主要是依「屬性」(Robert Lloyd,1997：45)、「順序」(Robert Lloyd,1997：54)和「受明顯建築物影響」(王佩玲，2004：44)來分析 學生認知圖，大致可分成下列八項指標：
1. 能 畫出 往自 家 方 向 的 空間資料。
2. 能 畫出 發達 區 方 向 的
空 間 資
料：發達區 以地政事務 所公告地價 為依據，大 成路區塊為 學校附近最 高 地 價 ( 如
圖 1-8)，因此，指標二指的是學生是否會畫出往大成路方向的空 間資料。
3.能畫出日常生活的點位資料：學生繪出與其日常生活有關的點位資 料。但是學生在第二次繪圖中，若只畫出本研究提供的參考地圖 點位資料，沒有畫出其他的日常生活點位資料，則學生就不具備 此項空間認知特性。提供參考圖的原因是考量學生第一次繪圖 後，會忘了對周遭的空間自我觀察，如學生真的忘了，還有此圖 作參考，來建構其內心對學校附近的空間認知。
4.空間資料位置正確性：學生繪的空間資料中，位置正確的空間資料 所占比率。當所佔比例高於 84.13%3時，代表該生能繪出正確的空 間資料。
5.繪圖順序具連續性：學生依其繪圖順序，自行在圖上編排順序。學 生所編排的順序中，兩連續序號中如沒有其他序號，則為繪圖順 序具連續性，記 1 次連續。所有順序中，連續的次數所占比率高 於 84.13%，代表該生繪圖順序具有連續性。
6.繪圖的順序具有左右對稱特性：承第五項指標，學生編排的順序 中，兩連續序號如有其他序號，則記 1 次左右對稱特性。左右對 稱特性次數所占比率如高於 84.13%，代表該生繪圖順序具有左右 對稱特性。
7.能畫出道路：學生繪出線段資料。
8.是否優先畫出高速公路：學校東側有個明顯的地標(中山高速公 路)，學生受其影響，在繪圖順序中先以其為定錨點4來構圖者。
由於學校採常態編班，因而本文在統計這些空間認知指標，學 生人數占 10 位學生的比率，如高於 84.13%5時，則代表實驗班大部份 學生具有此空間認知特性。
（三）楊梅國中學生空間認知特性的產生 1.比較學生前後兩次空間認知圖
2.依兩次繪製的圖，設計開放式訪談問卷，問卷題目類型如下：
第一類問題：為什麼會畫這些點？
第二類問題：為什麼會畫這些線？
第三類問題：繪製的順序如何？
3.在不影響學生學習、教師教學進度的情況下進行訪談，了解學生繪
3個體特性顯現比例如達 84.13%以上，則可說在常態情形下，個體具有此特性。
4此名詞摘錄自 Golledege(1978)定錨點理論(anchorpoint theory)，意指認知圖中能延伸出許多點位或 線資料的主要節點。
5常態分配 Z=1 的比例為 68.27%，如加上一翼偏態比例後為 84.13%(梁蘄善，1991：102)。本研 究母群體顯現的比率如達 84.13%以上，則可說此母群體大部分具有此指標所代表的空間認知特 性。
圖的過程。
4.由「學生的認知圖」、「繪後書面問卷」和「繪圖順序」三方面的資 訊，依照前述的八項空間認知指標，來找出楊梅國中學生空間認知 特性。
二、教學實驗的進行
學生空間認知特性轉換為教材的組織原則方面，本文依學生空間認知特 性，逐條轉化成教材的組織原則，並在每項原則後，括弧註記其所根據的空 間認知特性。
(一)對照班和實驗班之特性 1.異同：
(1)異：實驗班為參與本研究認知圖繪製之 10 名學生所在的班；對照 班則不是。
(2)同：
A.兩班皆為同一教師。
B.兩班學生事先皆被告知且叮嚀盡量以自己平常預習、上課、復習 的情況，來看待老師的教學實驗。實驗前進行連續四次架設攝影 的教學，以求學生習慣拍攝錄音情境的教學。
C.依兩班 10 次的地理平日成績之平均，作為前測成績。
(二)對照班和實驗班之教學實驗 1.教學計畫：編寫教案
(1)課程單元：因為區域地理教學內容較多空間現象和空間分布的描 述，所以本研究選擇國立編譯館審訂通過的現行國中教 科書中，屬於區域地理的單元。另為了配合學校教學進 度且不影響學生受教權，本研究選擇的單元，如下所示：
A.七年級「臺灣的區域發展」單元6 B.八年級「中國西南地區」單元7 C.九年級「俄羅斯」單元8 (2)教學目標：對照班與實驗班相同
(3)教學活動：兩班的差別，在於實驗班依本研究轉化後的教學原則，
撰寫教案，實施教學；對照班則無依照此轉化後的原則，
但仍進行教案的撰寫，實施教學。
(4)教學評量之設計：兩班皆按照施添福「地理教學評量原則」(施添福，
1989：103-124)，以教案的「具體目標」轉換為試
6國民中學社會第二冊，2008，臺南：南一書局，頁 52-59。
7康軒版國中社會乙版課本 第四冊(2 下)，2008，頁 56-60。
8康軒版國中社會乙版課本 第五冊(3 上)，2007，頁 60-67。
題，進行學生學習成效的評量。
(5)情境：
各年級的教學實驗皆控制在一節課結束，下一節地理課進行 評量施測，因此教學內容設定在一節能上完的份量，也就是擷取課 程單元的部分內容，來進行教學實驗。因九年級學生下學期要參加 基本學力測驗，配合學校教學進度而在上學期進行教學實驗，七、
八年級教學實驗則因本研究進度及不影響學校進度的考量，而在下 學期舉行。
2.教學進行：拍攝且按照教案教學。
3.教學後：
(1)評量成績：
以 SPSS 統計分析中的「相依樣本 T9」檢定(α=0.05 單尾檢定 之)兩班教學實驗成績與平日成績之差異程度。
(2)全班書面問卷
書面的問卷題目中的第一題，為你覺得這次的評量是否考 好？第二題之後，依序依對照班與實驗班教學活動不同處來設計問 卷題目。最後，本研究統計每個問卷題目，答「是」的學生人數，
如達全班人數的 84.13%時，則表示大部學生肯定該問卷題目所代表 的教法。
本研究方法，可由圖 1-9 說明。
9以 SPSS 統計分析中的「相依樣本 T」檢定(α=0.05 單尾檢定之)兩班教學實驗成績與平日成績之 差異程度，此檢定之顯著性設為 p，p 值愈大，愈相似；p 值愈小，則差異度愈明顯，p 值如小 於 0.1(因為在 SPSS 統計出來的 p 值為雙尾，參考值為 0.05*2=0.1)則達「顯著」差異。(唐麗英、
王春和，2005：190~199)
圖 1-9 研究方法之設計