第三章 研究方法
第四節 研究設計
本研究針對目的二為了解能源增能教材是否能增進七年級學生能源知識，故 進行實驗教學研究，由於學校情境不可能為了教學實驗需求，將學生隨機分配編 班，故本研究採用準實驗研究法中的「不等前測-後測對照組設計」(王文科、王 智弘，2013)。透過實際教學，建置適合七年級學生之能源增能教材，並分析能源 增能教材實驗教學實施成效。
研究設計 一、
本研究為國科會第三年計畫，實施對象為臺中市某國中七年級學生，使用研 究工具為「能源增能教材」課程及能源知識問卷，將七年級學生分別分為實驗組 及對照組；實驗組為7 個班，對照組為 2 個班，實驗組實施「能源增能教材」課 程教學，對照組則不實施教學的實驗處理，實驗前一週分別對實驗組及對照組先 進行前測，教學後再對實驗組及對照組進行後測。對照組及實驗組進行前、後測 的地點皆位於電腦教室。對照組2 個班及實驗組 7 個班的學生皆於電腦教室利用 電腦進行前測問卷的填寫，之後研究者對實驗組7 個班的學生實施「能源增能教 材」課程教學。教學活動以不影響正常課程為原則，實驗組教學時間皆利用九年 一貫彈性課程時間，本研究由研究者親自負責7 個班教學工作；對照組則依該班
課表進行原課程，對照組該班群教師亦從未實施過任何能源教育議題教學，既不 了解本次實驗教學主題內容，也無法操作相關課程。
為求實驗研究之客觀性，研究者在參與實驗教學時，務必秉持公平公正的原 則，確實依照教案內容進行教學，教學時間及流程都必須按照課程章節架構(附錄 六)進行，並使用「能源增能教材」設計之投影片簡報檔(附錄七)及搭配能源教育 網站進行教學，以避免造成實驗誤差；且教學時每位學生皆有一份「能源增能教 材」，為了避免學生產生霍桑效應(Hawthorne effect)，實驗進行時不告知兩組學生 的身分，誰為實驗組或對照組。實驗組 7 個班的學生接受「能源增能教材」課程 後，研究者同樣於電腦教室利用電腦進行實驗組 7 個班及對照組 2 個班後測問卷 的填答。本實驗設計如下表3-4-1。
表3-4-1 實驗設計
組別 前測 實驗處理 後測
實驗組 O1 X1 O2
對照組 O3 X0 O4
O1、 O3:表示實驗處理前，對實驗組和對照組的學生所實施能源知識問卷之前測。
X1:表示實驗組實施「能源增能教材」課程教學的實驗處理。
X0:表示對照組不實施「能源增能教材」課程教學的實驗處理。
O2、O4:表示實驗處理後，對實驗組和對照組的學生所實施能源知識問卷之後測。
實驗變相 二、
本研究中所包含的變項包括三項，分別是：
(一) 自變項
本研究中的自變項為教學實驗，即為實驗組所接受之「能源增能教材」
課程的教學實施，而對照組則不接受「能源增能教材」課程教學活動。
(二) 依變項
本研究的依變項即為以「能源知識問卷」測驗後測成績為依據，檢核受 試學生在接受實施實驗教學後測的答對題數為準，答對率愈高，表示能源知識 程度越佳。
(三) 控制變項
在控制變項中，包含了起點行為一致性、授課時數一致性、教學進度一 致性、教材內容一致性，說明如下：
1.起點行為一致性：
無論是實驗組 7 班學生與對照組 2 班學生皆為 S 型常態編班且全無 資源班學生，再以「能源知識問卷」前測為依據，進行分析以排除學生所 具備之背景知識的影響。
2.教材內容一致性
實驗組皆以使用國科會委員審核通過之「能源增能教材」為教學內容，
並搭配「能源增能教材」設計之投影片簡報檔及能源教育網站進行教學。
3.授課時數一致性
實驗組實施「能源增能教材」課程的授課時間都一致，以每節四十五 分鐘，一週一節課共計六週六節課二百七十分鐘的時間進行教學。
4.教學進度一致性
實驗組實施「能源增能教材」課程的教學進度都一致，課程架構如表 3-4-2。第一、二週教授「非再生能源」課程，第三、四週教授「再生能源」
課程，第五、六週教授「節能減碳」課程，教學流程都依照此課程架構進 行(表 3-4-2)。
表3-4-2 課程架構