第二章 文獻探討
第四節 認知領域的分類
一、 美國教育學者Bloom(1956)提到的認知、情意、技能三種教育目 標中，將認知領域分為六個層次：知識、理解、應用、分析、
綜合、評鑑，概述如下（郭生玉,1996）：
(一) 知識(knowledge)
包括記憶名詞、事實、規則和原理原則。表示的行為動 詞有：指出、寫出、界定、說明、列舉、命名、認明等。
(二) 理解(comprehension)
只能把握所學過的知識或概念。表示的行為動詞有：解 釋、說明、舉例說明、摘要、歸納和區別。
(三) 應用(application)
將所學到的規則、方法、步驟、原理、原則、概念，應 用到新情境。表示的行為動詞有：預測、證明、解決、應 用、說明……理由。
(四) 分析(analysis)
將所學的概念或原則，分析為各個構成的部分，或找出 各部分間的相互關係。表示的行為動詞有：選出、分析、判 斷、區別、指出…..組成要素、指出….. 相互關係。
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(五) 綜合(synthesis)
將所學到的片段概念或知識、原理原則與事實等統合成 新的整體。表示的行為動詞有：設計、組織、綜合、創造、
歸納、聯合等。
(六) 評鑑(evaluation)
依據某項標準作價值判斷的能力。表示的行為動詞有：
評鑑、判斷、評論、比較和批判。
二、 Anderson&Krathwohl( 2001)修訂 Bloom 教育目標分類法提出 新版 Bloom 認知領域教育目標分類，先依知識向度和認知歷 程向度，形成一個二維矩陣後，再進行教育目標的分析。
(一)知識向度（Knowledge Dimension）
認知領域教育目標分類法修訂版將舊版的知識層次獨立出 來，自成一個向度。知識向度屬名詞詞態，以學習內容為主，
目的在協助教師區分教什麼；並延續跨領域的觀念，將知識區 分成四類，分別為事實知識（Factual Knowledge）、概念知識 （Conceptual Knowledge）、程序知識（Procedural Knowledge）：
後設認知知識（Metacognitive Knowledge）：
(二)認知歷程向度（Cognitive Process Dimension）
認知歷程向度由原來單一向度的分類表轉化而來，除了另
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立知識向度，原有類別名稱的名詞特性也轉換成動詞，以強調 認知歷程的漸增複雜性階層概念，目的促進學生保留和遷移所 得的知識。此向度分成六大類， 其中記憶與學習保留
（retention）有關，其餘五者和學習遷移（transfer）有關，分別 為記憶（Remember）、了解（Understand）、應用（Apply）、分 析（Analyze）、評鑑（Evaluate）、創造（Create）。
三、
TIMSS 2003 原本將題目分為「事實性知識」、「概念性理解」及「推理與分析」三個認知階層，而在 TIMSS 2007 則改為
「知識(knowing)」、「應用(applying)」以及「推理(reasoning)」
三個認知領域(Martin et al., 2005)。
本研究中學生生物學習成就採用選擇題測驗設計，較不易進行 更高層次認知題型之測驗，並且高層次的認知能力的養成因素繁 多，在具有高層次的認知能力同時，其低層次的認知能力應必須先 養成。而家庭教育資本為學生最直接也是最基本的資本來源，因此 本研究將聚焦於低層次認知能力與家庭教育資本之關聯。
經過國立台灣師範大學生命科學系的教授與台北市各校國中
生物科教師多次討論後，選定測驗題目，並以 Bloom(1956)提出的認 知領域分類法中的知識、理解、應用、分析等低階認知能力，將選取 的試題進行題型分類。
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第三章 研究方法與過程
本研究配合國中科學奧林匹亞生物競賽進行橫斷調查，資料來 源為「桃園縣 99 年度國中科學奧林匹亞競賽與學生生物測驗成績及 擷取學生問卷中有關學生家庭資本的資料後，與桃園縣八年級學生 在本測驗中的生物成績進行相關分析研究，以探討學校背景變項和 學生家庭資本與桃園縣八年級學生生物學習成就之關聯。本章節共 分為五節，第一節說明研究流程與架構，第二節則說明研究對象，
第三節選定研究工具，第四節交代資料蒐集，第五節進行資料分析 的說明。
第一節 研究流程與架構
本研究的研究流程以圖 3-1-1 呈現，先經由文獻探討了解學生 家庭教育資本之相關文獻，並參閱學生家庭資本對學生學習成就與 學習自信心的影響之相關文獻，擬定研究方向為學生家庭教育資本 與生物學習成就之比較。再取得「桃園縣 99 年度國中科學奧林匹亞 競賽」的全縣八年級學生參與初賽的生物測驗成績，擬定研究主 題，針對學生家庭教育資本和題型變項與學生生物測驗成績進行分 析比較(圖 3-1-2)。在假設其他變因均不影響測驗成績的前提之下，
探討學生家庭教育資本是否會對學生的生物學習成就有所影響，進 行結果的比較與推論，同時參考相關國內外文獻比對，撰寫論文。
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第二節 研究對象
包括桃園縣內 65 所國中的所有接受測驗的八年級學生，共計有 29,683 人。為了能將學生問卷與學生的生物測驗成績做比較分析，
所以將這二類資料做整合，剔除未參與生物測驗的學生和無效問卷 後，最後擷取的有效資料共 21,742 筆，占全部學生成績和學生問卷 的 73.2% 。
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第三節 研究工具
本研究之工具為「桃園縣 99 年度國中科學奧林匹亞競賽」的學 生問卷和學校問卷以及全縣八年級學生參與初賽的生物統測成績。
欲針對：學生問卷中的 6、24、25、26、29、30 題來分析學生家庭 教育資本變項與不同認知類型的答題正確率和學生生物測驗成績之 關聯；學生問卷 10、23 來分析學生家庭教育資本與學生最喜歡的科 目和學生生物學習成就及學業自信心之關聯。
一、 學生測驗試題
本測驗試卷生物題數共計有 30 題測驗題，每題 2 分，滿分 為 60 分(試題題目詳見附錄一)，受測學生平均成績 21.1 分，
Cronbach's α = 0.73，測驗試題的難度(P)介於 0.16~0.61，鑑別度 (D)介於 0.10~0.63(試題鑑別度與難易度的分析表詳見(附錄二)。
研究者將測驗成績代表學生的生物學習成就，與學生問卷(學生 問卷詳見附錄三) 中和家庭教育資本相關的問題進行比較分析。
(一) 測驗類型
本研究的測驗方式選擇紙筆測驗，且試題皆為四選一單選 題，選擇題類型的測驗適用於評量學生在知識、理解、應用和 分析的能力，但不適合測量學生在綜合和評鑑方面的能力，因
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此選擇題的測驗類型會偏重在測驗學生的在辨認能力，而非產 出性能力(Gronlund,1982; Ganiel & Hofstein,1982)。
(二) 題目的認知層次
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例如:第 21 題，如下所示：
下列與圖右這株幼苗生長情形相關的推論，何者錯誤？
(A)光線可以影響植物部份細胞的生長速度 (B)環境刺激會影響植物激素分佈
(C)莖朝形成層的細胞分裂速度快的一邊彎曲 (D)觸碰、光線、引力均可能影響莖的生長方向
二、 效度考驗
本次測驗的生物試題是由國立武陵高級中學的生物科教師擬 定，經過國立臺灣師範大學生命科學系的教授與臺北市各校國中 生物科教師多次討論審題，從中選取測驗試題，共 30 題。根據 Bloom(1956)提出的認知領域分類法，將選取的試題進行題型分類。
三、 學生問卷分析部分整合
(一) 學生問卷之不同資本整合為家庭教育資本
本研究之家庭教育資源融合國內外學者研究，提出將家 庭教育資源形式分為經濟資本、文化資本、社會資本進行分 析。由(圖 3-3-1)可得知本研究將學生問卷有關家庭教育資本 之題目進行三類資本分析，整合為學生家庭教育資本。以學生
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中分群學生人數為 7984 人，平均分數為 16.05；低分群學生 人數為 7030 人，平均分數為 11.95。
表 3-3-4
學生家庭教育資本分群分析
家庭教育資本分數(滿分 24 分)
分群變項 個數 平均分數 標準差 95%CI
高分群學生 6278 19.62 1.629 [19.58, 19.65]
中分群學生 7984 16.05 0.797 [16.03, 16.06]
低分群學生 7030 11.95 2.085 [19.58, 19.65]
全體學生 21742 15.83 3.431 [15.78, 15.87]
註：CI = 信賴區間
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第四節 資料蒐集
本研究所使用之八年級學生生物學習成就和學生問卷中學生家 庭教育資本及學生學習自信心相關的題目，來源為「桃園縣 99 年度 國中科學奧林匹亞競賽」的資料，此競賽由桃園縣教育處主辦，縣內 各公私立國中配合實行，全縣統一施測時間為 99 年 11 月 16 日。各 班導師於早自修時間施測，並於測驗結束後將答案卡與學生問卷置於 試卷袋中彌封，由委員會派員收回再進一步建立各式問卷與學生測驗 成績的資料庫。
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第五節 資料分析
本研究利用統計軟體，SPSS (Statistics Package for Social Science) 18.0 版進行資料分析，統計方法包括描述性統計、整體差異檢定和事 後多重比較、卡方檢定(詳見圖 3-5-1)。
一、 描述性統計(Descriptive statistics)
利用平均數、標準差和百分比進行分析，以初步瞭解不同 家庭教育資本與不同背景變項的學校其學生生物學習成就。
二、 整體差異檢定(Overall test)
(一) 單因子變異數分析(One-way ANOVA)
當進行單因子變異數分析，變異數同質性的 Levene’s 檢定未達顯著性(p>0.05)時，用來分析同樣喜歡自然與生活 科學的學生在不同認知層次表現與家庭教育資本的差
異是否達顯著。
(二) 克-瓦二氏單因子等級變異數分析(Kruskal-Wallis test, K-W test，亦可稱做 H-test)
本研究在進行單因子變異數分析時，由於在某些題目的 各組樣本人數差異過大，而違反了 Levene’s 變異數同質性 假設，因此當人數不等且變異數不同質時，則採用無母數檢 定方法中的 K-W test 來代替 One-way ANOVA 分析(Kruskal
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& Wallis, 1952)。
在 K-W test 的計算方式中，會先將 k 個樣本的所有 N 個 人的分數之依照大小次序排成等級(用 1 代表最小的分數，N 代表最大的分數)，然後將各組的等級相加，求出各組的等級 總數(R)，最後將各組的 R 值帶入下列公式求出 W。
三、 事後多重比較(post-hoc multiple comparisons)
將經過 K-W 檢定後有顯著差異者，再以多重比較法檢驗，
進一步確認兩兩因素比較後，何組之間確實有顯著差異存在。
由於本研究中有許多題的樣本人數分布違反了 Levene’s 變異 數同質性假設，因此研究者採用了 Games-Howell 法 (邱皓政，
2005、傅粹馨，1996)來進行事後多重比較。但若沒有違反 Levene’s 變異數同質性假設時，進行 ANOVA，則採用 Sheffe 法來做事後比較。
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四、 卡方檢定-百分比同質性檢定（Test of homogeneity of proportions）
主要是檢定交叉列聯表中的 I 個群體分配到 j 個類別，各類
Games-Howell 法 Pearson 績差相關 家庭教育資本與不同認知類型的表現之關
聯
K-W test
Games-Howell 法 喜歡的科目與學生家庭教育資本之關聯 百分比同質性檢定 喜歡的科目與生物學習成就之關聯 K-W test
Games-Howell 法 喜歡自然與生活科技的學生擁有不同家庭
教育資本與生物學習成就與不同認知類型
教育資本與生物學習成就與不同認知類型