資料處理與分析

本研究主要是為了瞭解國小六年級學生以POE策略進行磁性手寫板原理的探究過 程，其中資料分析是以質性的方式進行，為求研究能趨於客觀，故蒐集了不同的資料，

如：POE活動單、晤談過程影音資料、研究札記等，並將學生活動過程中所呈現的各種 資料逐一整理分析。以下說明資料的處理與分析：

一、資料蒐集與整理：

（一） POE活動單

本研究POE活動過程中，由研究者先行指導學生填寫POE活動單之方式，並請學生 儘量將自身想法詳實敘寫下來，過程中亦可隨時提問。在活動結束後，配合錄影、錄音 之資料，進行整理、分析，以作為本研究主要資料來源之一。

1. 磁性手寫板前預測活動單：

本活動單的主要目的在瞭解學生對磁性手寫板之原理所先備的概念，學生 先對三個主題活動進行前預測，並寫下理由，學生填答完畢後，研究者即收回 本活動單。此活動單上的答案除了可幫助研究者了解學生最初的概念外，也是 在活動中據以追問學生再預測與前預測不一致或預測錯誤時的書面資料，除 此，當學生完成整個POE活動後，研究者會將前預測與正式活動單進行交互比 對，並讓學生瞭解其概念之變化。

2. 磁性手寫板POE探究活動單：

在進行磁性手寫板三元件每一部份的小活動中，皆請學生進行再預測，並 將活動過程中的觀察及想法、解釋記錄在活動單上。當學生兩次預測的答案有 異或是觀察後學生的解釋不同於前預測活動單時，研究者便追問學生概念的不 同，並記錄在晤談紀錄表中，以便做事後的歸納與分析，瞭解學生的探究過程。

本研究欲蒐集資料以探討學生之探究過程主要有二：（1）學生於前預測至再預

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測之間的想法是否轉變及其依據。（2）學生於活動之操作、觀察後，進行解釋 形成結論之想法依據。

此部分之資料處理依照POE策略的預測、觀察、解釋等步驟進行整理，並逐 項分析每位學生的回答內容，並將學生的想法加以歸納、分類、統計，以顯示 學生探究過程的分佈情況。

（二） 晤談影音資料

本研究於活動過程中，同時配合半結構式晤談對學生進行個別晤談，全程進行錄 音、錄影。研究者運用一對一晤談方式及在活動後將影音內容進行逐字稿轉譯，除可補 充活動單不足之處外，亦可釐清學生真正的想法，減少學生因無法正確運用文字表達，

造成研究資料的缺漏；而錄影則是希望能真實呈現活動現場的情境，以利後續實驗結果 之分析及回顧。每次POE活動結束後，研究者將訪談內容轉成逐字稿，並配合學生活動 單的答案、研究者之札記進行分析。在研究結果的論述，可引用晤談的關鍵段落，增加 例證的說服力。

二、資料編碼與分析：

資料蒐集、整理初步完成後，研究者進行資料編碼及分析比較，將資料進行分類、

歸納，其間與指導教授進行討論，持續比較、分類、修正，確認所得之結果及發現，以 使完善。

（一） 編碼方式

由於本研究過程有大量的個別晤談，因此逐字稿紀錄龐大，為了使資料呈現有次序 性、易於理解，因此需將晤談資料內容進行編碼、電腦化，以方便資料的分析。（編碼 方式如表3-5-1）

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表3-5-1 個別晤談編碼方式

資料編碼 代表意義

S01～S30 受測學生（與晤談順序相同，共30位）

T 研究者問話或回答 錄 錄音、錄影之轉譯資料

前 受測學生活動前預測階段的回答 活 受測學生填寫POE活動單資料 札 研究者省思及現場札記內容

（ ） 說明當時對象的語氣、表情或動作等

〔 〕 研究者對當時情形的補充

…… 省略

舉例如下：

錄S01：第一位受測學生錄音、錄影之轉譯資料 前S02：第二位受測學生在活動前預測階段的回答 活S03：第三位受測學生在填寫POE活動單資料

札S04：研究者在施測第四位學生時之省思及現場札記內容

（二） 探究過程資料分析

本研究為質性研究，目的在於「發現」，瞭解學生的探究過程，因此在資料蒐集、

初步整理及編碼完成後，研究者將所蒐集的資料進行分析、比較，以期能描述出學生在 磁性手寫板POE活動中的探究想法依據，並瞭解學生對於此類學習活動的感覺如何，是 否能提升學生的學習興趣，期能形成本研究之結果。各資料分析依據系列要點進行：

1. 配合活動單，分析晤談逐字稿，判斷學生用來預測的理由及對於操作、觀察後所得 結果的解釋，其想法依據為何。

2. 分析學生之探究過程，瞭解學生在探究過程中的預測想法依據，是否有因操作、觀

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察等活動而有所改變。

3. 根據每個POE活動中，學生所預測及解釋之理由，分析其所呈現之改變，並加以分類、

統計。

4. 根據活動單中，學生所填寫之學習興趣調查，分析其對於此類科學學習活動是否感 興趣，並瞭解其深層想法為何。

第六節 信度與效度

實證主義量化研究中判定研究價值的規準就是信度與效度，因此會以客觀測量與量 化的推論來評斷研究之價值。然而質性研究所關注的並非客觀分類計量、普遍法則的尋 求，或是因果假設、統計推論等，所關注的是社會事實的建構過程以及人們在不同、特 有的文化社會脈絡下的經驗與解釋，因此看待質性研究的判斷準則，絕非量化研究典範 中的信、效度規則，而是另有評斷方式（胡幼慧，1998）。

本研究所蒐集的資料為質性資料，配合研究主題從各種不同面向蒐集多項資料以瞭 解學生的真實想法，因此為提升本研究之信、效度，採用三角校正法，提供較完整的資 料分析與描述，以避免研究者主觀的偏頗，以期達到客觀公正。本研究依Denzine三角校 正法的分類，將採用「資料三角測定」、「研究者三角測定」、「理論三角測定」等三種（吳 芝儀、李奉儒譯，1995），茲分別說明如後：

一、資料

本研究資料來源有POE活動單、活動過程錄影及晤談時錄音、研究者晤談紀錄等，

透過多方面的資料蒐集，以互相對照校正。

二、研究者

本研究先由研究者將受試者的答案進行整理、分類，並與指導教授對話討論，再請 任教於自然與生活科技領域的研究所同儕分析，比對結果及三人的發現，以開放的觀點

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看待，使分析結果更加客觀公正。

三、理論

本研究考量 POE 策略與探究、科學玩具等相關理論及多重觀點，進行各自理論背景 之文獻蒐集、引用，期能以不同觀點來分析、探討出學生在 POE 活動中，探究過程的想 法依據。

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第四章 結果與討論

本章將針對POE活動記錄單及晤談所得資料之分析結果提出說明。第一節主要呈現 學童在「POE活動」中對磁性手寫板所呈現的概念；第二節探討學童在「POE活動」中 之三主題活動所做之再預測、操作過程及觀察、解釋及其理由；第三節探討學童的探究 過程及想法改變。

第一節 學童對磁性手寫板的概念

因初探研究結果與正式研究結果相當接近，故本節將就30位學生在POE活動中呈現 的磁性手寫板概念進行說明。本研究之30位受測學生中，有26位使用過磁性手寫板，2 位沒使用過但有看過，另2位則沒使用過亦未看過。學生運用本身的概念進行磁性手寫 板的「前預測」活動，根據學生在前預測回答的理由與解釋，歸納在前預測活動中，對 於磁性手寫板材質的預測，學生的正確比率分別為37%（手寫筆頭）、30%（粉狀物）及 20%（清除刷）；對於磁性手寫板的設計原理，僅有10%的學生解釋正確。結果顯示雖然 大部分的學生都有接觸磁性手寫板的經驗，對其材質的組成及設計原理卻不甚了解。能 正確解釋原理的學生，主要是因為曾有使用並測試其材質的經驗，例如：

T：你有沒有思考過手寫板是應用什麼原理？

S09：我大概知道。因為它那個字（粉）是用鐵的顏色，筆頭又有磁性，所以它那 個板子下面都是鐵粉，然後筆這樣用上去就會吸引那個鐵粉，畫的時候就會有 鐵粉跑出來，啊要用掉的時候就用刷板把鐵粉那樣刷下來。

T：所以刷子就是刷過去把它抹平，讓它可以重新再使用？

S09：對。（點頭）

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無法正確解釋原理的學生，有些是以外觀做為材質的判斷依據，有些是從其生活經 驗中，做了錯誤的類比，例如：

T：為什麼你覺得手寫筆頭是塑膠呢？

S27：因為它看起來就是塑膠的。

T：外觀是不是？外觀看起來像塑膠？

S27：嗯。（點頭）

T：好，你覺得筆頭的地方是塑膠？

S20：嗯。

T：那板中的粉呢？

S20：用粉筆的粉。

T：粉筆的粉？那就是石灰粉囉？那下面的清除刷，你覺得是用什麼材質可以把它

（粉）清除掉？

S20：（思考許久）用那個白板的那種板擦。

T：那所以是棉布囉？

S20：可以。（點頭）

學生運用本身的概念進行磁性手寫板的POE活動，根據學生在回答的理由與解釋 中，歸納學生呈現以下五種另有概念：一、銅可以和磁鐵吸引。二、能跟磁鐵相吸的物 質就是磁鐵。三、僅同類物質可相吸，如：磁鐵僅可與磁鐵相吸、鐵僅可與鐵相吸、塑 膠可與塑膠相吸……。四、鐵與鐵可相吸。五、無法歸類（猜想、不知道、感覺、直覺）。

茲列舉較具代表性例子說明如下，其中說明理由部分為呈現學童真實的回答情形，研究 者將依學童說明逐字稿及書寫原稿呈現。

一、銅可以和磁鐵吸引

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S16

主題二：粉狀物（解釋）

說明理由：

S16：用這個（磁鐵）放上來（手寫板）的時候，它（手寫板）就會變得黑黑 的，所以是銅。

學童在說明過程中，提到了金屬可與磁鐵吸引，但並未確定哪一類金屬，最後 認為銅應是磁性物質，可以和磁鐵相吸。

學童在說明過程中，提到了金屬可與磁鐵吸引，但並未確定哪一類金屬，最後 認為銅應是磁性物質，可以和磁鐵相吸。