第四章 結果與討論
第一節 能源種類與應用學習成效分析
本節「能源種類與應用學習成效」主要探討學習者透過數位遊戲與網頁教材 之能源教學活動後，對於能源種類與應用之知識理解與知識應用兩種面向的學習 成效表現。而本研究為探討將不同的數位學習環境(數位遊戲、對話情境網頁)、
問題導向策略(引導性問題解決、一般性問題解決)與問題解決信心(高問題解決信 心、低問題解決信心)設為自變項，能源種類與應用學習成效(知識理解、知識應 用)設為依變項，此外為了控制先備知識對本實驗正確性的誤差，將能源種類與應 用先備知識成績設為共變項，並進行三因子多變量共變數分析，進而檢視各組學 習者在能源種類與應用學習成效的表現情況。經由統計軟體處理分析後，分析結 果說明如下：
壹、能源種類與應用學習成效表現分析
本研究首先以描述統計分析初探習者在能源種類與應用學習成效中知識理 解、知識應用兩種面向之得分情形，各組別之平均數、標準差及人數如表4-1與4-2 所示，排除極端值後，總有效樣本人數為 212 人。
54
55
56
理解：一般性問題解決組 Mean = 4.95、引導性問題解決組 Mean = 4.87；知識應 用：一般性問題解決組 Mean = 4.18；引導性問題解決組 Mean = 4.34)。就問題解 決信心而言，低問題解決信心組在知識理解表現上高於高問題解決信心組，而知 識應用表現上則為高問題解決信心組高於低問題解決信心組(知識理解：高問題解 決信心組 Mean = 4.90、低問題解決信心組 Mean = 4.91；知識應用：高問題解決 信心組 Mean = 4.54；低問題解決信心組 Mean = 3.98)。
貳、能源種類與應用知識學習成效之三因子多變量共變數分析
本研究採三因子多變量共變數分析，為進一步觀察數位學習環境、問題導向 策略與問題解決信心各組別在能源種類與應用上知識理解及知識應用表現於平 均數該主效果與交互作用情形。如表 4-3 為共變量矩陣等式之 Box 檢定，考驗結 果達顯著水準(F= 1.735，p = .020)，拒絕虛無假設，表示違反多變項變異數同質 性的假設。
表 4-3 能源種類與應用分項成效之共變量矩陣等式的 Box 檢定
Box's M F df1 df2 Sig
37.652 1.735* 21 144186.407 .020
*p < .05
Tabachnick 與 Fidell (2006)表示，若 Box's M 值達顯著水準，違反變異數同 質性檢定時，各組別樣本人數差異不大，則在多變量檢定中，應該由 Pillai's Trace 值來取代 Wilks' Lambda 值的變異數顯著性。如表4-4所示，數位學習環境╳問題 解決策略、數位學習環境╳問題解決信心與問題解決策略╳問題解決信心對能源 種類與應用學習成效的交互作用上表現皆未達顯著水準(Pillai's Trace = .004，p
= .695，η2
= .004、Pillai's Trace = .013，p = .267，η
2 = .013、Pillai's Trace = .014，p = .249，η
2 = . 014)，結果表示數位學習環境與問題解決策略、數位學習環境與問題解決信心和問題解決策略與問題解決信心在能源種類與應用學習成效表現 上無顯著交互作用。問題解決信心之主效果達顯著水準(Pillai's Trace = .044，p
= .011，η2
= .044)，表示在高低問題解決信心中，能源種類與應用學習成效之知
識理解及應用上，各組至少有一種平均分數表現上有顯著的差異。57
表 4-4 能源種類與應用知識學習成效之各組三因子多變量共變數分析摘要表
變異來源 Pillai's
Trace F 假設
自由度 誤差自由度 Sig. Eta
Squared 先備知識 .369 59.087** 2.000 202.000 .000 .369 數位學習環境 .009 .954 2.000 202.000 .387 .009 問題解決策略 .012 1.190 2.000 202.000 .306 .012 問題解決信心 .044 4.596* 2.000 202.000 .011 .044 數位學習環境 ╳
問題解決策略 .004 .365 2.000 202.000 .695 .004 數位學習環境 ╳
問題解決信心 .013 1.329 2.000 202.000 .267 .013 問題解決策略 ╳
問題解決信心 .014 1.400 2.000 202.000 .249 .014
*p < .05, ** p < .01
進一步進行三因子多變量共變數分析，如表4-5所示。就交互作用而言，數位 學習環境╳問題解決策略、數位學習環境╳問題解決信心與問題解決策略╳問題解 決信心對能源種類與應用之知識理解成效表現上未達顯著水準(F(1,203) = .000，p
= .983、F(1,203) = .007，p = .934、F(1,203) = 2.760，p = .098)，而知識應用成效表現 上亦未達顯著水準(F(1,203) = .612，p = .435、F(1,203) = 2.069，p = .152、F(1,203) = .851，
p = .357)，顯示藉由迴歸分析將先備知識所造成的變異加以排除後，同時在數位
學習環境、問題解決策略與問題解決信心三因子對能源種類與應用知識理解與知 識應用成效表現無顯著之影響。就主效果而言，問題解決信心在能源種類與應用 知識應用成效表現上有達顯著水準(F(1,203) = 5.738，p = .018)，顯示高問題解決信 心的學習者(Mean = 4.54)在能源概念知識應用成效表現上優於低問題解決信心 (Mean = 3.98)的學習者；數位學習環境及問題解決策略之主要效果皆未達顯著水 準，顯示數位遊戲組與對話情境網頁組及一般性問題解決組與引導性問題解決組 在知識理解和知識應用成效上表現皆無顯著差異。58
59
從問題解決策略面向來看，皆在知識理解與知識應用兩面向上無達顯著水 準，表示學習者在知識理解與知識應用表現上，一般性問題解決組與引導性問題 解決組皆無顯著差異。推測其可能原因為一般性問題解決策略對學習者在嘗試解 決方法時，容易迷失在學習活動中，導致尋找到錯誤的概念，且對知識無法有效 地理解並應用。引導性問題解決策略中，因學習者需面對到分析，並尋找適合的 解決辦法，而問題中所加入的鷹架式描述可能令學習者造成上解讀的誤解，因此 無法在尋找解決辦法碰到阻礙。
最後，問題解決信心在知識應用上達顯著水準，表示高問題解決信心組在 知識應用表現上顯著優於低問題解決信心組；問題解決信心在兩組的知識理解表 現上皆無達顯著水準，推測可能原因在於高問題解決信心的學習者，在學習任務 中能清楚地找到解決方法，對能源種類及應用較能融會貫通。然而低問題解決信 心的學習者，在選擇解決方法時因深怕犯錯而不敢嘗試其他方法，因此無法真正 地將問題順利解決。
60