第四章 研究結果
第二節 科技使用、視覺動作統整能力、空間能力對整體學習成效之影響
本節主要探討的研究問題為：不同的科技使用組別、空間能力量表、視覺動 作統整能力與拋體運動的整體概念學習成效之關係。整體概念學習成效即拋體運 動概念評量之「後測總分」，由於學生之學習結果可能因先備知識高低而有所不 同，因此本節之分析將以共變數分析（Analysis of Covariance, ANCOVA）作為 主要分析工具，並控制先備知識（即拋體運動概念評量之前測成績）之影響。本 節主要分為三部分，第一部分討論科技使用之主要效果、第二部分討論科技使用 與視覺動作統整能力之效果、第三部分討論科技使用與空間能力之效果。第二與 第三部份分別確認科技使用組別與空間能力、視覺動作統整能力是否有交互作用 後，將進一步分別探討不同空間能力、不同視覺動作統整能力與不同科技使用組 別的學生在整體拋體運動概念學習成效中的關係。
一、 科技使用組別對整體概念學習成效之影響
(一) 各組迴歸線平行假設檢定
為求進行後續的共變數分析，本研究首先對各變項以及其交互作用變項進行 同質性檢定，即確認先備知識是否能作為共變項而進行科技使用與前測成績之檢 定。
以概念測驗後測之總分作為依變項，並將「前測成績」（即先備知識）與「科 技使用組別」作組間迴歸係數同質性檢定。結果顯示自變項（科技使用組別）與 共變項（先備知識）的交互作用變項（先備知識*科技使用組別）F(2, 204) = 2.01、
p > 0.05 未達顯著水準，表示共變項（先備知識）與依變項（後測總分）間的關
係不會因為自變項（科技使用）處理水準不同而有顯著差異，即以共變項對依變 項進行迴歸分析所得到的斜率並沒有顯著差異，符合各組迴歸線平行的假設。
(二) 單因子多變量共變數分析
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以先備知識為共變項、後測成績為依變項、科技使用組別為自變項為分析模 式作單因子多變量共變數分析（ANCOVA）之結果及說明如下。
1. 細格調整平均數
在共變數分析中，是以共變量調整後的平均數進行後續的效果檢定，因此其 調整後的細格平均數如表 4-2-1 所示。
表 4-2-1 科技使用組別之調整前後平均數 分數
群體
總分
原始 調整後 電腦組 24.48 25.29 觸控組 26.83 26.89 動感組 26.92 25.98 2. 科技使用組別主要效果檢定
調整共變量後之主要效果檢定結果如表 4-2-2 所示，顯示科技使用組別在控 制先備知識影響後之各組學習成效是否有差異之檢定結果。可知科技使用組別變 項 F(2, 207) = 1.97、p > 0.05 未達顯著，即整體而言科技使用組別的不同並不會 造成學生整體概念學習成效的顯著差異。但科技使用在記憶認知層次分數或高階 認知層次分數的影響是否有顯著則將於下一節繼續更深入地探討。
表 4-2-2 科技使用組別於後測總分主要效果檢定
來源 第 III 類平方和 自由度 平均值平方 F p η2 修正後的模型 2450.67 3 816.89 36.99 <0.01** 0.35
截距 2587.43 1 2587.43 117.17 <0.01** 0.37 科技使用組別 86.96 2 43.48 1.97 0.14 0.01
誤差 4571.26 207 22.08 校正後總和 7021.92 210
*p < 0.05，**p < 0.01
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(三) 科技使用組別對另有概念之影響
雖然整體概念學習成效的分析顯示科技使用組別並不會造成後測總分的差 異，但是單由成績無法辨別是否在學習過程概念學習的向度都相同。因此本研究 除了在本章第三節會依概念認知層次區分並各別分析外，也藉由分析概念評量內 之開放性問題作答情形，將其中顯現之另有概念作次數與頻率的統計，藉此由不 同面向瞭解不同科技使用對於概念學習影響的細節。表 4-2-3 列出學生開放性問 題作答中之另有概念在三科技使用組別的頻率（次數除以該組學生人數）百分比 統計，並由此結果依另有概念的類別作成圖 4-2-1 以便觀察其趨勢。
結果顯示三類別的另有概念不論在哪個科技使用組別出現頻率均有減少的 趨勢，但進步的幅度（即圖 4-2-1 中斜線的斜率）則各組略有不同。一般而言，
電腦組另有概念減少幅度均小於使用平板電腦的觸控組及動感組，且此趨勢以
「對過程錯誤的想像」類別最為明顯。細看可以發現，「對過程錯誤的想像」另 有概念類別頻率改變幅度以動感組最高（9.03%至 1.39%）、觸控組其次（7.5%至 2.5%）、最後差異幅度最小為電腦組（6.96%至 5.70%）。此結果可能代表雖然整 體學習成效無差異，但是動感組與觸控組對於另有概念的減低效果－特別是對於 拋體運動過程的另有概念可能較電腦組好，而造成此結果的原因則將於第五章作 進一步討論。
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表 4-2-3 拋體運動概念評量開放性問題之另有概念統計表 資料來源/百分比（%）
類型/另有概念
電腦組 觸控組 動感組
前測 後測 前測 後測 前測 後測 專有名詞的混淆
速度與加速度混淆 16.46 8.86 20.00 10.00 20.83 6.94 力與速度的混淆 7.59 6.33 13.33 5.00 5.56 2.78 平均 12.03 7.59 16.67 7.50 13.19 4.86 對過程錯誤的想像
移動的物體必定有力作用 3.80 3.80 3.33 1.67 5.56 2.78 兩拋體軌跡相交即有發生碰撞 10.13 7.59 11.67 3.33 12.50 0.00 平均 6.96 5.70 7.50 2.50 9.03 1.39 錯誤的關係連結
重力大小與物體運動狀態有關 11.39 8.86 13.33 5.00 13.89 1.39 重力加速度與本身質量相關 21.52 12.66 21.67 8.33 20.83 2.78 水平與垂直方向運動互相影響 8.86 3.80 10.00 0.00 9.72 2.78 平均 13.92 8.44 15.00 4.44 14.81 2.31
註：百分比為另有概念出現次數除以該科技使用組總人數
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技使用組別、視覺動作統整能力）間的交互作用變項（科技使用組別*視覺動作 統整能力）F(2, 206) = 1.86、p = 0.16 > 0.05 未達顯著水準，表示其共同迴歸線的 斜率為 0，控制先備知識後視覺動作統整能力與依變項（後測成績）間的關係不 會因為科技使用處理水準不同而有顯著差異，兩者間沒有交互作用。
(三) 雙因子多變量共變數分析
由上列之假設檢定結果可知，以先備知識為共變項、後測總分為依變項、視 覺動作統整能力與科技使用組別為自變項為較佳之分析模式，並以此模型作雙因 子共變數分析（ANCOVA）之結果及說明如下。
1. 細格調整平均數
在雙因子多變量共變數分析中，是以共變量調整後的平均數進行後續的效果 檢定，因此其調整後的細格平均數如表 4-2-4 所示。
表 4-2-4 科技使用組別、視覺動作統整能力之調整前後平均數 分數
群體
總分
原始 調整後 電腦組 24.48 25.61 觸控組 26.83 26.86 動感組 26.92 25.91 低視覺動作統整能力組 24.93 25.18 高視覺動作統整能力組 27.24 27.07
2. 科技使用組別與視覺動作統整能力主要效果檢定
因視覺動作統整能力與科技使用之交互作用項未顯著，視覺動作統整能力與 科技使用之主要效果檢定結果便有代表意義，其雙因子共變量主要效果檢定結果 如表 4-2-5 所示，顯示科技使用組別、視覺動作統整能力組別在控制先備知識影
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響後之各組學習結果是否有差異之檢定結果。
由科技使用組別變項之結果可知，去除先備知識的影響之後，科技使用組別 的不同在後測總分之 F(2, 206) = 1.30、p > 0.05，未達到顯著差異；由視覺動作 統整能力變項之結果可知，去除先備知識的影響之後，視覺動作統整能力在總分 F(1, 206) = 8.40、p < 0.01 達到顯著且 0.06 > η2 > 0.02 屬小效果量。
由此雙因子共變量檢定結果可知，科技使用的不同可能在整體概念學習成效 而言並未造成顯著的影響。視覺動作統整能力則是在整體概念而言有造成顯著差 異，配合平均數來看，亦即高視覺動作統整能力組之學生在概念測驗總分之表現 較優於低視覺動作統整能力組學生。
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表 4-2-5 科技使用組別與視覺動作統整能力於後測總分主要效果檢定
來源 第 III 類平方和 自由度 平均值平方 F p η2 修正後的模型 2629.672 4 657.418 30.83 <.01** 0.37
截距 2620.389 1 2620.389 122.90 <.01** 0.37 科技使用組別 55.283 2 27.642 1.30 .28 0.01 視覺動作統整能力 179.005 1 179.005 8.40 <.01** 0.03
誤差 4392.253 206 21.322 校正後總和 7021.924 210
*p < 0.05，**p < 0.01
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三、 科技使用組別、空間能力與兩者間交互作用對整體概念學習成效 之影響
(一) 各組迴歸線平行假設檢定
為求進行後續的共變數分析，本研究首先對共變項以及其交互作用變項進行 同質性檢定。於本節第一部分已可得知先備知識變項符合各組迴歸線平行之假設，
適合做為概念測驗後測之共變項。所以本節在此直接進行科技使用組別與空間能 力之同質性檢定，其中空間能力分組依據同本章第一節，以中位數將學生區分為 高空間能力組與低空間能力組。
(二) 交互作用效果檢定
以整體後測成績作為依變項、先備知識為共變項、並將「空間能力」與「科 技使用組別」為自變項作雙因子共變數分析及組間迴歸係數同質性檢定結果如表 4-2-6。科技使用組別變項與空間能力變項的交互作用變項（空間能力*科技使用 組別）F(2, 204) = 9.76、p < 0.01 達顯著水準且 0.06 > η2 > 0.02 屬小效果量，表示 兩者有交互作用且違反組間迴歸係數同質性的假設，自變項（空間能力）與依變 項（後測成績）間的關係會因為另一自變項（科技使用組別）處理水準不同而有 差異。
最後，因交互作用達到顯著，科技使用組別變項與空間能力變項之檢定結果 便較無代表性統計意義，接續本研究將試圖以其他方法繼續詳細的探討兩變項之 間的關係。
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表 4-2-6 科技使用組別與空間能力於後測總分雙因子共變數分析
來源
第 III 類平方 和
自由 度
平均值平 方
F p η2
修正後的模型 3073.73 6 512.29 26.47 <.01** 0.07 截距 2961.84 1 2961.84 153.04 <.01** 0.42 科技使用組別 27.19 2 13.59 0.70 .50 <0.01
空間能力 189.33 1 189.33 9.78 <.01** 0.03 科技使用組別*空間
能力
377.63 2 188.82 9.76 <.01** 0.03
誤差 3948.19 204 19.35 校正後總和 7021.92 210
*p < 0.05，**p < 0.01
(三) 單純主要效果檢定
由於科技組別與空間能力交互作用項達顯著，表示學生在不同科技組別的表 現會因空間能力的不同而有所差異，因此並不能分開討論其效果，而需對不同的 組別進行單純主要效果檢定，其結果如下。
1. 細格調整平均數
單純主要效果檢定為在總樣本中挑選特定條件的部分樣本群體來進行變異 數分析，在本研究中即是分開在各個組別中進行另一變項之單因子共變數分析
（ANCOVA），因為其比較之基準亦為控制共變數（先備知識）後之調整平均數，
（ANCOVA），因為其比較之基準亦為控制共變數（先備知識）後之調整平均數，