正式施測時需收集的資料，分成量化資料和晤談資料兩部分：
一、量化資料
量化資料包含「學習成就測驗」、「學習單」、「展示品操作問卷」、「追蹤學習 單測驗」和「追蹤展示品操作問卷」等五項工具的施測。
（一）學習成就測驗
在學生進入科教館前七～十天，即快樂國中暑期學藝活動的第四週至第五週 間，在學校各班的教室內，對每位即將參觀科教館的學生進行前測，時間約 20 分鐘，由研究者親自監考。前測的目的是要收集學生在操作前，對於四個展示品 相關概念的了解情形。
進入科教館操作完四個展示品後，立即至八樓團體用餐區進行後測，時間約 20 分鐘，由學校其他教師幫忙監考。後測屬於形成性評量，目的是想了解學生操 作四個展示品後，對於相關概念的理解情形。
（二）學習單
每位學生在操作展示品的過程需各自填寫一份學習單，實驗組 A 使用學習單 (A)，可以參考現場的展示板或學習單(A)前面的原理說明和操作方式，再回答動 動腦的問題；實驗組 B 使用學習單(B)，可以參考現場的展示板再回答動動腦的 問題；對照組使用學習單(A)，只需在每項展品中回答學到了什麼。操作完四個 展示品後，需立即將學習單繳回。藉由學生填寫的學習單，從另一個角度來了解 學生對於相關概念的理解。
（三）展示品操作問卷
學生在後測進行完後，需各自填寫一份「展示品操作問卷」，時間約 5 分鐘。
問卷目的是想了解學生對展示品、現場展示說明和學習單的一些想法。
（四）追蹤學習單測驗
學生離開科教館的兩個月後，在學校各班的教室內，進行「追蹤學習單測 驗」，時間約 15 分鐘，目的是要收集後續追蹤的資料，而實施「追蹤學習單測驗」
時，實驗組 B 有一位同學請假，因此實驗組 B 的人數更動為 28 人。
（五）追蹤展示品操作問卷
學生離開科教館的兩個月後，在學校各班的教室內，填寫「追蹤展示品操作 問卷」，時間約花 10 分鐘，進行後續追蹤的資料收集。
二、晤談資料
晤談對象包含觀察教師和學生兩部份：
（一）觀察教師
學生於科教館內操作時，四個展示品旁各有一位教師觀察記錄學生的特殊行 為，或輔以非結構式晤談，以了解該學生的動機，彌補無法在紙筆上呈現的想法。
研究者在每個班級操作結束時，會立刻對觀察教師進行非結構式晤談，以了解現 場的操作狀況，過程中並未錄音，僅以文字記錄。
（二）學生
由於學生在科教館參觀結束後的隔天開始放暑假，開學時才返回學校上課，
因此研究者在學生操作完展示品的兩週後，才針對上述收集資料中的一些問題，
從各組找 1～2 位學生進行非結構式的晤談，包含答案為何從正確改成錯誤，或 是學習單為何空白等，以釐清學生作答的原因，過程中有錄音，前後約花了一個 月的時間。
第七節 資料分析
將前一節收集的資料進行分析，分成量化資料和晤談資料兩部分：
一、量化資料
本研究使用統計軟體 SPSS for windows12.0 版進行量化的分析，於各個研 究工具中進行描述行統計分析和相關檢驗分析，分別敘述如下：
（一）學習成就測驗 1.描述性統計分析
(1)統計出每位學生在前測和後測的整體成績，並求出各組的平均值及標準差。
(2)將前測和後測進行試題分析，統計各題在每個選項的作答人數與百分比，以 及答對人數和答對率的變化。
2.相關檢驗分析
(1)將三組前測的整體成績進行單因子變異數分析（One-Way ANOVA），以檢驗在 操作展示品前組間是否有顯著差異。
(2)以前測的整體成績作共變量，將三組後測的整體成績進行變異數的單變量分 析（ANCOVA），以檢驗操作展示品後組間是否有顯著差異。
(3)依據雙向細目表（見表 3-5），將試題分成知識、理解和應用三種層次，如表 3-18 所示，每種類型的題數不同，計算各類型在前測和後測的得分，進行 樣本相依的 t 考驗，以檢驗全體學生在各種層次的表現是否有顯著差異。
表 3-18 學習成就測驗的認知層次分類表
分 類 題 號 題數
知識層次 3.4.8.11.12.15.17.18. 8 理解層次 1.2.5.7.9.13.14.16.19.20. 10
應用層次 6.10. 2
(4)依據現場展示板或學習單(A)中原理說明的有無，或是學習單(A)和學習單(B) Variance，MANOVA)，以檢驗三組在各類型試題的表現是否有顯著差異。
表 3-19 學習成就測驗的分類表
2.相關檢驗分析
依據現場展示板或學習單(A)中原理說明的有無，將學習單(A)和學習單(B) 中動動腦的 16 個問題分成三種類型（見表 3-20），每種類型的題數不同：
(1)類型一：僅展示板的原理說明中有提及該題目的答案；
(2)類型二：展示板和學習單(A)的原理說明中均有提及該題目的答案；
(3)類型三：展示板和學習單(A)的原理說明中均沒有提及該題目的答案。
表 3-20 動動腦問題的分類表 內容的相關性 分 類 展示板的
原理說明
學習單(A)的 原理說明
題 號 題數
類型一 ◎ 1-4.2-4.3-3 3
類型二 ◎ ◎ 1-1.2-3.3-1.3-4.4-1.4-2.4-3 2 類型三 1-2.1-3.2-1.2-2.3-2.4-4 5 註：打「◎」者表示該題目於展示板或學習單(A)的原理說明中有提及正確答案，或是學習單
(A)(B)的動動腦有問到該問題，空白者表示沒有。
將實驗組 A 和實驗組 B 的整體得分與各類型得分，同時進行多變量變異數分 析(Multivariate Analysis of Variance，MANOVA)，以檢驗兩組在學習單的填 寫是否有顯著差異。
（三）展示品操作問卷
僅進行描述性統計分析，統計各組在每個問題的作答人數與百分比。
（四）追蹤學習單測驗
僅進行描述性統計分析，統計各組在每個問題的作答人數及百分比。
（五）追蹤展示品操作問卷
僅進行描述性統計分析，統計各組在每個問題的作答人數與百分比。
二、晤談資料
晤談資料的收集分成觀察教師和學生兩部份：
（一）觀察教師
訪談觀察教師過程並未錄音，僅將觀察教師的記錄與訪談觀察教師的記錄直 接整理成文字稿，作為詮釋實驗結果或進一步訪談學生之依據。
（二）學生
訪談學生的部份因為有錄音，故先將內容轉為逐字稿，再進一步分析，作為 詮釋實驗結果或追蹤之依據。