第三章 研究方法
第二節 研究對象
本研究的研究對象係採非隨機立意取樣的方式，樣本的選擇受限於研究者 的人際關係、能力、地域及經費等因素，擬以彰化縣兩所國民中學為樣本來源。
詳述如下：
一、第一次教學研究對象
第一次教學研究擬以彰化縣某國中為樣本來源，選擇二年級一個班級作為研
究對象，接受研究者以語言遊戲教學策略進行教學，在語言遊戲教學活動中，
學生隨機分為六組，先各組討論完成語言遊戲活動單後，再經教師引導全班討 論，完成訂正。在教學前、後，均施以溶解概念評量試題的測驗（前、後測），
目的在於了解學生對溶解概念理解情形，並於教學後一個月，以同一試題再次 施測（延宕測驗），以了解概念保留情形如何，做為修改教案、活動學習單、溶 解概念評量試題的依據。
二、第二次教學研究對象
依據修改後的教案、活動單、學習單、溶解概念評量試題進行第二次教學
研究，擬以彰化縣另一所國中為樣本來源，選擇二年級一個班級作為研究對象，接受研究者以語言遊戲教學策略進行教學。在教學前、後，施以溶解概念評量 試題的測驗（前、後測），並於教學後一個月，以同一溶解概念評量試題再次施
測（延宕測驗），以了解語言遊戲教學策略對於概念改變之成效與概念保留情形。
第三節 研究工具
研究者根據相關文獻與研究中，科學語言具有「技術性建構」及「語法隱喻」
的特性，選定三個科學文本常見的語法資源：打包(packing) 、拆解(unpacking) 和 命名(naming)來自行設計與溶解相關的科學語言遊戲教學活動，並依教學目標設 計溶解概念評量試題、活動單、學習單文本，並在指導教授審查後，再經由三位 專家審視，以建立專家效度，其中兩位具有科學教育碩士學位、一位是國中理化 老師，三位專家在自然科教學經驗都在五年以上。茲將研究工具說明如下：
一、溶解概念評量試題（參見附錄二）
溶解概念評量試題在於測驗出學生教學前後的溶解迷思概念改變情形。為顧 及試題的編擬能全面涵蓋幾個重要的溶解概念，避免有所偏重，本概念測驗試題 依據溶解概念迷思類型與試題題號編制而成。試題題號與溶解迷思概念對應情形 則如表3-3-1：
二、 「科學語言遊戲」活動學習單（參見附錄三）
針對四類型的溶解迷思概念，包括： 「1.以物理性質(密度或輕重)判斷可否 互溶」的迷思概念。 2.「以物質的狀態判斷可否互溶」的迷思概念。3. 「以物 質的類別判斷可否互溶」的迷思概念。4.「無法同時應用巨觀、微觀來理解溶解」
的迷思概念。」設計五份活動學習單文本。讓學生以語言遊戲方式來了解溶解相 關的科學概念，期能導正溶解相關的迷思概念。活動學習單內容並包括實驗觀 察，因為對自然科學的教學活動而言，實驗觀察部分是相當重要的，讓學生經由 表 3-3-1 溶解迷思概念類型與相對應的試題
迷思概念類型 迷思概念 題號
一、「以物理性質(密度或輕重)判斷可否互溶」
的迷思概念 以密度(或輕重)來判斷 3、6、8、12、20、28、30 只想到固體溶解於液體中 1、2、11、26、27、29 二、「以物質的狀態判斷可否互溶」的迷思概
念 汽油與水可互溶，因為都是液體 31
以「油」字來判斷 4、7、21
以油性來判斷 5
三、「以物質的類別判斷可否互溶」的迷思概 念
以為所有酸皆可溶於水 9 溶質(例如：糖)溶解後消失了 17
解離不是溶解 10、、25
熔解就是溶解 19
混淆了質量守恆的觀念 13、14、22 食鹽溶解無產生新物質 23、24 四、「無法同時應用巨觀、微觀理解溶解」的
迷思概念
糖溶解產生了新物質 15、16、18
老師的示範操作過程中，透過實際觀察後，能依據觀察所得填寫活動學習單，增 加對溶解概念的了解。
三、 信度與效度
溶解概念評量試題與活動單在指導教授審查後，再經由三位專家審查，以建
立專家效度，其中兩位具有科學教育碩士學位，一位在科學教育研究所進修中，
此三位專家在國中自然與生活科技教學經驗都在五年以上。參酌專家之審查意見 後，修訂溶解概念評量試題，選取彰化縣某國中一個班，施以重測信度考驗。信 度的意義在於受試者在不同的時間接受測驗，所得結果的一致性。本研究的溶解 概念評量試題採是非題設計，選答結果以名義變數方式處理，查驗各試題前後測 答題一致性的百分比，並以列聯相關（contingency coefficient）查驗前後測 之選答關連性，其結果如表3-3-2所示。在選答一致性方面，各題均在70%以上，
而列聯相關部分，各題均達顯著相關（P<.05），顯示學生在前測與後測的選答頗 為一致。
表 3-3-2 各題前後測選答一致百分比與列聯係數分析
題號 選答一致百
分比 列聯係數（C） 題號 選答一致百
分比 列聯係數（C）
1 94.4％ .584** 17 91.7％ .343*
2 94.5％ .489** 18 91.7％ .564**
3 86.1％ .445** 19 83.3％ .562**
4 77.7％ .535** 20 72.2％ .374*
5 88.9％ .614** 21 86.1％ .471**
6 75.0％ .410** 22 88.9％ .524**
7 91.6％ .530** 23 96.13％ .536**
8 80.6％ .420** 24 86.1％ .578**
9 77.8％ .464** 25 80.6％ .458**
10 72.2％ .314* 26 80.5％ .395*
11 86.2％ .346* 27 91.7％ .470**
12 72.3％ .404** 28 80.6％ .504**
13 72.3％ .327* 29 75.0％ .337*
14 88.9％ .472** 30 77.8％ .383*
15 86.1％ .471** 31 83.3％ .371*
16 86.1％ .471**
列聯相關達顯著相關** P<0.01，* P<0.05
第四節 研究流程
研究者首先蒐集現行中小學自然與生活科技教材後，選定溶解為研究主 題。本研究目的在探討語言遊戲教學對國中學生溶解迷思概念改變之成效。所 以，研究者對文獻上中小學生常見的迷思概念加以整理歸納，深入探討四種類 型的溶解迷思概念，包括：「1.以物理性質(密度或輕重)判斷可否互溶」的迷思 概念。 2.「以物質的狀態判斷可否互溶」的迷思概念。3. 「以物質的類別判斷 可否互溶」的迷思概念。4.「無法同時應用巨觀、微觀理解溶解」的迷思概念。」
設計了語言遊戲教學活動、活動單、學習單、溶解概念評量試題，經過專家審 視後再依據專家意見修改，以建立專家效度。目的在讓學生以語言遊戲方式了 解溶解相關的科學概念，期導正溶解相關的迷思概念。研究中首先選取彰化縣 某國中二年級一個班進行第一次教學，接著依據第一次教學的結果，修改教學 設計、活動學習單、溶解概念評量試題，再接續選取彰化縣另一所國中二年級 一個班進行第二次教學。在第一次和第二次教學前均施以溶解概念前測，教學 中引導學生完成語言遊戲活動學習單，教學後實施溶解概念後測，而且一個月 後施以延宕測驗。資料分析在於了解教學前後與延宕一個月後概念改變的情 形，是否存有差異。此研究屬於單組準實驗研究，並以行動研究的精神進行了 兩次教學。研究流程圖如圖 3-4-1：
圖 3-4-1 研究流程
蒐集資料、分析中小學相關教材
確定研究主題
發展研究工具和教案
修改教案
進行前測 選定研究對象
進行教學
再修改教案、學習單、迷思概念測驗卷
提出研究成果與建議 持
續
蒐
集
與
閱
讀
文
獻
修改活動單、學習單
專家審查建立效度
進行後測
進行延宕測驗
選定研究對象 學習單
教案
修改迷思概念測驗卷
迷思概念試題
資料整理分析
第五節 資料蒐集與分析
本研究在探討語言遊戲教學策略對概念改變之成效，研究資料來源為研究 對象在溶解概念評量試題前、後測與延宕測驗的結果與半結構式晤談收集的資 料。茲將本研究的資料收集方法分析如下：
（一）描述性統計
計算學生在前、後測以及延宕測驗的答題狀況，如百分比、平均數、
標準差等。
（二）成對樣本 t 考驗(t-test)
考驗學生在前測與後測、後測與延宕的答對題數，是否達顯著差異，
以確定教學成效及概念保留情形如何。前測與後測的 t 考驗，目的在探討學 生經過語言遊戲教學後，學生的溶解概念有何差異。後測與延宕測驗的 t 考驗，目的在探討學生在語言遊戲中所獲得的溶解概念，在一個月後概念 保留的情形。
第四章 結果與討論
本研究共進行兩次教學，教學前先發展研究工具和教案，並經專家審查修改 以建立效度後，進行前測、第一次教學、後測、延宕測驗，目的是為了解研究者 所設計之研究方法是否可行，以及教學策略在教學內容與教學流程上是否恰當，
初步分析教學策略之成效及學生概念改變情形，並作為修正研究工具和教案之依 據。根據修正後的研究工具和教案再進行前測、第二次教學、後測、延宕測驗。
本研究採準實驗研究法，依行動研究之精神設計，以非隨機方式先後選擇兩班為 研究對象。實驗研究結果如下：
第一節 第一次教學之前測結果分析
壹、整體性描述
共有 37 位學生接受第一次教學、前測、後測與延宕問卷測驗，總題數為 31 題，平均答對題數(答對率)及其標準差如表 4-1-1 所述。前測、後測和延宕之平 均答對率分別為 65.9%、84.4%和 77.3%。前測答對率低於 60%有 12 題，後測答 對率低於 60%剩 3 題，前測答對率高於 90%有 3 題，後測答對率高於 90%達 14 題。教學後就學生在後測答對題數的表現，34 位進步、2 位持平僅有 1 位學生退 步，大多數學生在後測答對題數有進步。
表 4-1-1 第一次教學前測、後測與延宕測驗描述性統計
前測 後測 延宕
平均答對題數（答對率） 20.4(65.9%) 26.2(84.4%) 24.0(77.3%)
答對題數標準差 4.1 3.5 4.2
進一步以成對樣本 t 檢定分析前測、後測與延宕測驗答對題數之間的差 異。由表 4-1-2 的分析結果顯示，前測與後測達顯著差異(P<.01)，顯示語言遊 戲教學對概念改變頗具成效。雖然後測與延宕測驗達顯著差異(P<.01)，顯示教 學完延宕一個月後，概念保留情況並不明顯，但延宕與前測比較仍達顯著差異 (P<.01)，可見教學仍有一定成效。
貳、教學前學生之迷思概念探討
由於前測迷思概念的多樣性，故本研究整理成四類型，對應如表 3-3-1，此
四類型題數分別是 7、7、5、12，以下分別對各類型迷思概念加以分析：
一、 「以物理性質（密度或輕重）判斷可否互溶」的迷思概念
在本類型中包括「以密度大小判斷可否互溶」、「以輕重判斷可否互溶」
兩項迷思概念，答對率列於表 4-1-3。
表 4-1-2 第一次教學前測、後測與延宕測驗答對題數成對樣本 t 考驗
比較 平均數差異 自由度 t 值 前測-後測 -5.730 36 -8.336**
比較 平均數差異 自由度 t 值 前測-後測 -5.730 36 -8.336**