本研究的錯誤類型是根據相關文獻做歸納,並結合現場授課的自然教師的經驗 分享,加上施測所得的資料做分析所得到的,盡可能包含學生可能作答的情形。透 過資料庫所記錄的學生解題歷程,利用 PHP 撰寫程式,就可以將學生的作答加以分 類,以達到自動化判別學生的解題歷程,進而達到自動化計分的功效。
以下將分析本系統中五題建構反應題的解題策略:
壹、建構題第一題解題策略分析流程
一、 題目:如圖 3-5-1,由選擇題第 18 題改為建構題模式。
圖圖
圖圖3-5-1 建構題第一題題目
二、設計決策之步驟:
1. 若解題歷程為空白,編碼為 99。
2. 若解題歷程全對,編碼為 0。其他為「非全對」,非全對又分四種類型:
第一種是「單極模式」,燈泡與電池之間只接一條電線,錯誤類型為 B01。
第二種是「電池接錯,燈泡接對」,錯誤類型為 B02。
第三種是「電池接對,燈泡接錯」,錯誤類型為 B03。
第四種是「胡亂作答」,完全接錯,錯誤類型為 B04。
第五種是其他情況,表示受測者不是完全懂得連接燈泡與電池,有接對,
也有接錯,錯誤類型為 B05。
3. 解題策略分析流程,如下圖 3-5-2。
圖 圖圖
圖3-5-2 建構題第一題之解題策略 有作答
第 1 題
一
未作答 99
二
全對 0 B01 B02 B03 B04 B05
貳、建構題第二題解題策略分析流程
一、題目:如圖 3-5-3,由選擇題第 19 題改為建構題模式。
圖圖
圖圖3-5-3 建構題第二題題目 二、設計決策之步驟:
1. 若解題歷程為空白,編碼為 99。
2. 除了拖曳第一顆電池,或拖曳第二顆電池,若受試者未拖曳電池,或拖曳 位置錯誤,視為「胡亂作答」,錯誤類型為 B04。
3. 拖曳第一顆電池後,除了正確連接電池串聯,如果未再畫電線,或電池間 的串聯連接錯誤,根據錯誤,給予最接近的錯誤類型(B06、B07、B08)。
4. 拖曳第二顆電池後,除了正確連接電池串聯,如果未再畫電線,或電池間 的串聯連接錯誤,根據錯誤,給予最接近的錯誤類型(B06、B07、B08)。
5. 完成「電池串聯」後,如果再正確連接電池組與燈泡,視為「全對」,編碼 為 0。其他未正確連接電池組與燈泡者,錯誤類型為 B05。
6. 完成「電池串聯」後,如果再正確連接電池組與燈泡,視為「全對」,編碼 為 0。其他未正確連接電池組與燈泡者,錯誤類型為 B05。
三、解題策略分析流程,如下圖 3-5-4。
參、建構題第三題解題策略分析流程
一、 題目:圖 3-5-5,由選擇題第 20 題改為建構題模式。
圖圖
圖圖3-5-5 建構題第三題題目 二、設計決策之步驟:
1. 若解題歷程為空白,編碼為 99。
2. 除了拖曳第一顆電池,或拖曳第二顆電池,若受試者未拖曳電池,或拖曳 位置錯誤,視為「胡亂作答」,錯誤類型為 B04。
3. 拖曳第一顆電池後,除了正確連接電池並聯,如果未再畫電線,或電池間 的並聯連接錯誤,根據錯誤,給予最接近的錯誤類型(B09、B10、B11、B12)。
4. 拖曳第二顆電池後,除了正確連接電池並聯,如果未再畫電線,或電池間 的並聯連接錯誤,根據錯誤,給予最接近的錯誤類型(B09、B10、B11、B12)。
5. 完成「電池並聯」後,如果再正確連接電池組與燈泡,視為「全對」,編碼 為 0。其他未正確連接電池組與燈泡者,分類為 B05。
6. 完成「電池並聯」後,如果再正確連接電池組與燈泡,視為「全對」,編碼 為 0。其他未正確連接電池組與燈泡者,分類為 B05。
三、解題策略分析流程,如圖 3-5-6。
肆、建構題第四題解題策略分析流程
一、 題目:圖 3-5-7,由選擇題第 21 題改為建構題模式。
圖圖
圖圖3-5-7 建構題第四題題目 二、設計決策之步驟:
1. 若解題歷程為空白,編碼為 99。
2. 除了分成只拖曳一種工具,或拖曳二種工具,若受試者未拖曳工具,或工 具位置擺放錯誤,視為「胡亂作答」,錯誤類型為 B04。
3. 只拖曳一種工具,視為「未完成通路的連接」,錯誤類型為 B05。
4. 拖曳二種工具者,又分為三種情況:
第一種:拉兩個燈泡,視為「不清楚燈泡串聯電路的定義」,錯誤類型為 B13。
第二種:拉兩個電池,視為「誤將電池串聯電路當成燈泡串聯電路」,錯誤 類型為 B14。
第三種:拉一個電池與一個燈泡,視為「全對」,編碼為 0。
三、解題策略分析流程,如下圖 3-5-8。
圖 圖圖
圖3-5-8 建構題第四題之解題策略
全對 0 B04
四
B13
B05 B14
三
只拖曳一種工具 拖曳二種工具
工具位置擺放錯誤
第 4 題
一
未作答 99 有作答
二
伍、建構題第五題解題策略分析流程
一、 題目:如圖 3-5-9,由選擇題第 22 題改為建構題模式。
圖圖
圖圖3-5-9 建構題第五題題目 二、設計決策之步驟:
1. 若解題歷程為空白,編碼為 99。
2. 除了分成只拖曳一種工具,或拖曳二種工具,若受試者未拖曳工具,或工 具位置擺放錯誤,視為「胡亂作答」,錯誤類型為 B04。
3. 只拖曳一種工具,視為「未完成通路的連接」,錯誤類型為 B05。
4. 拖曳二種工具者,又分為三種情況:
第一種:拉兩個燈泡,視為「不清楚燈泡並聯電路的定義」,錯誤類型為 B15。
第二種:拉兩個電池,視為「誤將電池並聯電路當成燈泡並聯電路」,錯誤 類型為 B16。
第三種:拉一個電池與一個燈泡,視為「全對」,編碼為 0。
三、解題策略分析流程,如下圖 3-5-10。
圖圖圖
圖3-5-10 建構題第五題之解題策略 一
未作答 99
二
全對 0 B04
四
B15
B05 B16
工具位置擺放錯誤
三
第 5 題
有作答
只拖曳一種工具 拖曳二種工具
第四章 研究結果
本章節依據研究目的,分別於以下各節中探討其研究結果,將研究結果分為三 個部分:第一節探討建構反應題題型之計分模式分析,第二節比較選擇題題型與建 構反應題題型之錯誤類型,第三節評估建構反應題系統的信度。
第一節 建構反應題題型之計分模式分析
「簡單電路」單元有5題建構反應題題型。以下以本單元其中一題為例,說明如 何分析學生之解題過程並編碼,其餘題目之解題過程分析,請見附錄四。
壹、編碼規則說明
本單元共有二種不同的編碼類型,其編碼規則說明如下 一、錯誤類型編碼:三碼(例如:B01、B02…)
英文大寫字母代表受試者解題的錯誤類型,即所謂的「迷思概念」。而數字 序碼是不同錯誤類型的序碼。(例如:B03代表「認為電池、電線及燈泡,只 要電池的正負極連接燈泡的金屬就可以發亮」)
二、解題流程分類編碼:二碼(例如:a1、a2、b1、b2…)
1、英文小寫字母a、b、c:依據專家知識結構及受試者的解題策略,將受試 者可能的所有操作路徑繪製成樹狀圖,每一種樹狀分枝設定成一個不同的 解題流程分類,若一題中包含二個可分開獨立、互不影響的概念則給予二 個不同的字母予以區別。(例如:a代表拖曳工具概念;b代表電池連接概 念;c代表通路連接的概念)
2、數字序碼:不同解題流程分類的序碼。(例如:a1代表概念a的第1種解題 流程分類)。
貳、範例說明(以【建構題第1題】為例)
一、受試者全對之編碼:如表4-1-1所示。
表 4-1-1 建構題第一題受試者全對之編碼建構題第一題受試者全對之編碼建構題第一題受試者全對之編碼建構題第一題受試者全對之編碼
參、計分模式(以【建構題第二題】為例)
一、分類流程1:將所記錄到的受試者解題過程分為 a1. 未拖曳電池。不懂題意,0分。
a2. 拖曳第一顆電池。正確選擇工具,4分。
a3. 拖曳第二顆電池。正確選擇工具,4分。
二、分類流程2:將分類流程1中屬於a2者進行以下分類 b1. 錯誤連接電池串聯,0分。
b2. 正確連接電池串聯,2分。
三、分類流程3:將分類流程1中屬於a3者進行以下分類 b1. 錯誤連接電池串聯,0分。
b2. 正確連接電池串聯,2分。
四、分類流程4:將分類流程2中屬於b2者進行以下分類 c1. 正確連接電池組與燈泡,2分。
c2. 錯誤連接電池組與燈泡,0分。
五、分類流程5:將分類流程3中屬於b2者進行以下分類 c1. 正確連接電池組與燈泡,2分。
c2. 錯誤連接電池組與燈泡,0分。
表 4-1-4 建構題第建構題第建構題第建構題第二二二題解題流程二題解題流程題解題流程題解題流程、、、、錯誤類型與計分模式錯誤類型與計分模式錯誤類型與計分模式錯誤類型與計分模式
解題流程 編碼 錯誤類型 計分
a1 B04 胡亂作答 0
a2b1 B06、B07、B08 不清楚電池串聯的定義 4
a2b2c1 0 全對 8
a2b2c2 B05 不清楚通路的定義 6
a3b1 B06、B07、B08 不清楚電池串聯的定義 4
a3b2c1 0 全對 8
a3b2c2 B05 不清楚通路的定義 6
a2、a3:4 分 b2:2 分 c1:2 分