資料收集與分析

第三章研究方法

第五節資料收集與分析

本研究主要是將論證和傳統教學法及紙本和線上教學平臺融入生物科技議題教學中，探討學生在教學過程中概念學習和探究能力的提升，根據實驗期間所蒐集的資料數據做整理和分析，分別說明如下。

一、量化研究資料

量化研究資料部分包含:「立即性評量」和「貼近性評量」。在教學前後進行貼近性評量測驗，教學中進行立即性評量測驗。將測驗結果回收到得到 PT 組有效樣本為 52 份、PA 組有效樣本為 58 份、CT 組有效樣本為 43 份、CA 組有效樣本為 61 份。將貼近性評量成績（前測和後測）及立即性評量的結果資料輸入 SPSS 進行分析。

（一）概念分析

貼近性評量方面：研究者將四組學生在貼近性概念前後測成績進步情形，進行相依樣本 t 檢定，分析四種教學實驗對學生的概念學習是否達到顯著差異。另外，以「前測成績」為共變項、「教學法」和

「教學方式」為自變項、「後測成績」為依變項，先進行迴歸係數同

質性檢定，再進行 2-way ANCOVA 分析，分析四組概念進步差異。

立即性評量方面：以、「教學法」和「教學方式」為自變項、「後測成績」為依變項，先進行迴歸係數同質性檢定，再進行 2-way ANOVA 分析，分析四組概念學習情形。

（二）探究能力分析

貼近性評量方面：將四組學生在貼近性探究前後測成績進步情形，進行相依樣本 t 檢定，分析四種教學實驗對學生的探究學習是否達到顯著差異。另外，以「前測成績」為共變項、「教學法」和「教學方式」為自變項、「後測成績」為依變項，先進行迴歸係數同質性檢定，再進行 2-way ANCOVA 分析，分析四組探究進步差異。立即性評量方面：以、「教學法」和「教學方式」為自變項、「後測成績」

為依變項，先進行迴歸係數同質性檢定，再進行 2-way ANOVA 分析，

分析四組探究學習情形。

（三）不同成就組學生概念和探究能力分析

依據貼近性評量前測成績表現，分為高分成就組（成績前 33%）、中分成就組（其餘的 34%）和低分成就組（成績後 33%），以相依樣本 t 檢定，分析不同成就組學生貼近性概念和探究成績前後測，探討不同教學實驗對於不同成就組學生在概念和探究能力學習，是否達顯著差異。針對不同成就組學生，以「前測成績」為共變項、「教學法」

和「教學方式」為自變項、「後測成績」為依變項，先進行迴歸係數

同質性檢定，再進行 2-way ANCOVA 分析，分析不同教學實驗對不同成就組學生，其概念和探究能力學習上是否有差異。

此外為了瞭解本研究的效果量（Effect Size），t-檢定以 Cohen

（1988）所提出以前、後測的平均值與標準差進行計算。在實驗效果量（Cohen’s d）的判斷上，若其值小於 0.2 表示為小效果量，0.5 表示為中效果量，高於 0.8 表示為大效果量。2-way ANOVA 和 2-way ANCOVA 以 partial eta squared (η

）判斷，範圍介於 0~1，其值越大代表自變數與依變數的關聯性越強，根據 Cohen （1988）定義 0.01 ≦ η

< 0.06 為弱度關聯，0.06 ≦ η

< 0.14 為中度關聯，η

≧ 0.14 為強度關聯。

二、質性研究資料

質性研究資料包含「學生回答答案」部分。依據學生回答答案對

應到評分架構表進行編碼和詮釋，藉以觀察學生在教學中學習的歷

程，分析四種不同教學法對學生學習成效的影響，完整的編碼方式如

附錄五、六、七、八。

第四章研究結果與討論

本章旨在呈現並比較「書面傳統教學」、「書面論證教學」、「線上傳統教學」、「線上論證教學」四種教學實驗對於國中學生在學習「生物科技」單元學習成效之影響。本章第一節為四種教學實驗對學生概念學習成效之影響。第二節為四種教學實驗對學生探究能力之影響。

第三節探討不同教學實驗對不同學習成就的學生其概念和探究能力之影響。

第一節四種教學實驗對學生概念學習成效之影響

本節主要分析四組學生在不同教學實驗後，其遺傳概念進步情形，比較四組教學實驗概念進步成效差異。

一、四種教學實驗貼近性評量前後測，學生遺傳概念成就分析

研究者針對四組教學實驗組貼近性評量前後測概念分數進行分

析，如表 4-1-1。表 4-1-1 顯示四種教學實驗後，教學後測成績皆高於

前測成績。紙本論證教學、線上傳統教學和線上論證教學組前後測達

到顯著差異（p < .001），紙本論證教學和線上論證教學兩種教學教學

實驗在效果量方面為中效果量、紙本傳統教學組效果量為大效果量；

而紙本傳統教學在前後測並未達到顯著差異（p = .180），效果量為低效果量。從量化分析的結果發現使用紙本論證教學、線上傳統教學和線上論證教學這三種教學實驗對於學生提升概念皆有成效。

表 4-1-1 四種教學模式貼近性測驗前後測概念成對樣本 t 檢定摘要表

組別測驗

M SD t p

Cohen’s d PT 組

(n = 52)

前測 9.02 3.83

1.37 .18 0.20 後測 9.54 3.98

PA 組 (n = 58)

前測 8.23 4.47

5.33^*** <.001 0.70 後測 10.56 4.92

CT 組 (n = 43)

前測 8.07 2.59

7.04^*** <.001 1.07 後測 11.33 2.99

CA 組 (n = 61)

前測 10.31 3.56

5.17^*** <.001 0.66 後測 12.51 3.09

註： PT 組：紙本傳統教學組、PA 組：紙本論證教學組、CT 組：線上傳統教學 組、CA 組：線上論證教學組；^***

p < .001

研究者將前測成績為共變項，後測成績為依變項、教學方式和教學法為自變項，先進行迴歸係數同質性檢定，發現學習方式組內迴歸係數同質檢定結果（教學方式 x 概念前測）p 值大於 0.05（F(1, 208) = 2.18，p = .10，未達顯著水準，表示概念前測和概念後測的關係不會因為教學方式不同而異，不違反組內迴歸係數同質性假定；學習法組內迴歸係數同質檢定結果（教學法 x 概念前測）p 值大於 0.05（F(1, 208)

= 2.63，p = .12，未達顯著水準，表示概念前測和概念後測的關係不

因為教學法組別不同而異，不違反組內迴歸係數同質性假定，可進行

2-way ANCOVA 分析（表 4-1-2）。

結果顯示：在貼近性概念而言，教學方式和教學法之交互作用達顯著，F(1, 209) = 5.21，p = .02，η

= .02。因交互作用顯著，本研究依教學方式和教學法對貼近性概念的影響作單純主要效果比較（如表 4-1-3），partial eta squared 為弱度關聯，表示教學方式和教學法交互作用對於後測成績的影響程度小。

進行單純主要效果比較結果呈現於表 4-1-3，partial eta squared

（η

）標示於內文，教學方式紙本組的學生因為不同的教學方式而在概念學習進步上有顯著差異，教學法在紙本組 p 值小於.05（F = 8.60，

p = .004 < .05，η

= .01），已達顯著水準，代表紙本組學生在不同教學法間的概念進步情形有顯著不同，partial eta squared 為弱度關聯，

表示紙本教學方式中的不同教學法對於後測成績影響程度低，進行調整後平均數比較，得論證組大於傳統組（10.30 > 9.53），可知紙本方式論證組學生進步情形明顯高於傳統組學生。教學方式線上組學生之 p 值大於.05（F = 0.10，p = .76 > .05，η

= .01），未達顯著水準，代表在線上組學生，不同教學法對學生間概念進步情形沒有顯著差異，

partial eta squared 為弱度關聯，表示線上教學方式中的不同教學法對

於後測成績影響程度低。而教學法傳統組的學生因為不同的教學方式

而在概念學習進步上有顯著差異，教學方式在傳統組 p 值小於.05（F

= 18.85，p = < .001，η

= .17），代表傳統組學生在不同教學方式間的概念進步情形有顯著不同，partial eta squared 為強度關聯，表示傳統教學法中不同教學方式對於後測成績影響程度高，進行調整後平均數比較，得線上組大於紙本組（11.30 > 9.53），知傳統教學線上組學生進步情形明顯高於紙本組學生。教學法論證組學生之 p 值大於.05（F

= 0.76，p = .38 > .05，η

= .01），未達顯著水準，代表在論證組學生，

不同教學法對學生間概念進步情形沒有顯著差異，partial eta squared 為弱度關聯，表示論證教學法中的不同教學方式對於後測成績影響程度低。。

表 4-1-2 四種教學實驗貼近性概念 2-way ANCOVA 分析

變異來源

SS df MS F P η

_p²

組間

教學方式 108.79 1 108.79 12.18^*** <0.001 0.06 教學法 23.57 1 23.57 2.63 0.10 0.01 教學方式*教學法 46.57 1 46.57 5.21^* 0.02 0.02 組內(誤差) 1866.54 209 8.93

校正後總數 3415.83 213

p < .05,

^***

p < .001

表 4-1-3 教學方式和教學法貼近性概念單純主要效果分析摘要表

單純主要效果內容

SS df M S F P

事後比較教學法

紙本 84.88 1 84.88 8.60^** 0.004 論證>傳統線上 0.71 1 0.71 0.10 0.76

教學方式

傳統 138.76 1 138.76 18.85^*** <0.001 線上>紙本論證 7.82 1 7.82 0.76 0.38

p < .01

^***

p < .001

註：partial eta squared（η_p²）於內文中顯示

表 4-1-4 教學法和教學方式在概念後測的調整平均數

傳統教學論證教學 Total 紙本 9.53 10.30 9.98 線上 11.30 12.50 12.00 Total 10.34 11.47 10.97

綜合上述結果可知，紙本論證教學、線上傳統教學和線上論證教學對於學生概念進步都有顯著差異。使用紙本教學時，紙本論證進步效果大於紙本傳統教學，藉由論證的過程中，學生必須去收集相關訊息，整合概念知識幫助自己的論點能夠更精緻，此觀點和 Simonneaux

（2001）相同。在傳統教學方面，使用線上傳統教學進步大於紙本傳統教學，線上閱讀中學生能夠去蒐集資訊來增進理解能力來整合概念，此論點與 Reinking 和 Rickman（1990）論點相同。

二、四種教學實驗遺傳概念立即性評量分析

研究者針對學生課程中立即性知識評量分數分析，表 4-1-5 為各組學

生在課程學習中概念學習情形的描述性統計結果，四組學生的概念學

習平均得分為 28.23~33.11，滿分為 45 分，四組得分高低為：線上論證教學組>紙本論證教學組>線上傳統教學組>紙本傳統教學組。

表 4-1-5 四組學生立即性評量概念分數描述性統計分析

組別人數概念

M SD

PT 組 52 28.23 7.83 PA 組 58 30.16 6.74 CT 組 43 28.42 5.70 CA 組 61 33.11 4.92 總計 214 30.18 6.63

將教學方法和教學法為自變項，學生的概念總分為依變項，進行迴歸係數同質性檢定，發現學習方式組內迴歸係數同質檢定結果 p 值大於 0.05（F(1, 209) = 2.20，p = .11），未達顯著水準，不違反組內迴歸係數同質性假定；學習法組內迴歸係數同質檢定結果 p 值大於 0.05

（F(1, 209) = 2.66，p = .15），未達顯著水準，不違反組內迴歸係數同質性假定，進行 2-way ANOVA 分析（表 4-1-6）。

表 4-1-6 結果顯示：在立即性概念而言，教學方式和教學法之交互作用達顯著，F(1, 210) = 8.20，p = .005，η

=.04。因交互作用顯著，

本研究依教學方式和教學法對立即性概念的影響作單純主要效果比

較，partial eta squared 為弱度關聯，表示教學方式和教學法間交互作

用立即性概念成績影響程度低。

單純主要效果比較結果得知（表 4-1-7），partial eta squared（η

）表示於內文，教學方式線上組的學生因不同的教學方式而在概念學習上有顯著差異，教學法在線上組 p 值小於.05（F = 20.17，p = <.001，

η

= .17），達顯著水準，代表線上組學生在不同教學法間的概念學習上有顯著不同，partial eta squared 為強度關聯，表示線上教學方式中不同教學法對於立即性概念成績影響程度高。進行調整後平均數比較

（表 4-1-8），得論證組大於傳統組（33.15 > 28.43），可知線上方式論證組學生學習情形明顯高於傳統組學生。教學方式紙本組學生之 p 值大於.05（F = 0.79，p = .37 > .05，η

= .01），未達顯著水準，代表在紙本組學生，不同教學法對學生間概念學習沒有顯著差異，partial eta squared 為弱度關聯，表示紙本教學方式中不同教學法對於立即性概念成績影響程度低。教學法論證組的學生因為不同的教學方式而在概念學習上有顯著差異，教學方式在論證組 p 值小於.05（F = 16.25，p

= < .001，η

= .12），以達顯著水準，代表論證組學生在不同教學方式間的概念進步情形有顯著不同，partial eta squared 為中度關聯，表示論證教學法中不同教學方式對於立即性概念成績影響程度中等。進行調整後平均數比較，得線上組大於紙本組（33.15 > 30.16），知論證教學線上組學生進步情形明顯高於紙本組學生。教學法傳統組學生之 p 值大於.05（F = 0.02，p = .89 > .05，η

= .01），未達顯著水準，代

表在傳統組學生，不同教學方式對學生間概念學習沒有顯著差異，

partial eta squared 為弱度關聯，表示傳統教學法中不同教學方式對於立即性概念成績影響程度低。

表4-1-6 四組立即性遺傳概念2-way ANOVA分析

變異來源

SS df MS F p η

_p²

組間

教學方式 604.83 1 604.83 9.19^* 0.003 0.04 教學法 116.86 1 116.86 1.77 0.18 0.01 教學方式*教學法 539.71 1 539.71 8.20^* 0.005 0.04 組內(誤差) 13808.38 210 65.75

校正後總數 15235.76 213

p < .05

表 4-1-7 教學方式和教學法立即性概念單純主要效果分析摘要表

單純主要效果內容

SS df M S F P

事後比較

教學法

紙本 80.50 1 80.50 0.79 0.37

線上 556.22 1 556.22 20.17 <0.001 論證>傳統教學方式

傳統 0.83 1 0.83 0.02 0.89

論證 1294.11 1 1294.11 16.25 <0.001 線上>紙本

***

p < .001

註：partial eta squared（η_p²）於內文中顯示

表 4-1-8 教學法和教學方式在概念學習的調整平均數

傳統教學論證教學 Total

紙本 28.25 30.16 29.32 線上 28.43 33.15 31.17 Total 28.31 31.89 30.19

由上述結果可以發現，在教學過程中，四種教學實驗概念比較：

線上論證教學組>紙本論證教學組>線上傳統教學組>紙本傳統教學組。四種教學模式比較時，線上教學中，使用線上論證組效果優於線上傳統教學，線上論證可以讓學生探究科學概念和整合假設的觀點，

進而提升科學學習成效，和施孟光（2009）結果相同。在論證教學中，

使用線上論證效果優於紙本論證，藍珮菁（2012）指出線上論證教學可以增進學生的知識成就和本結果相符。研究指出，使用論證或線上都可以幫助學生學習概念，但線上結合論證時，學生概念學習成效最佳，故線上論證教學對於學生概念學習最有成效。

第二節線上論證教學對學生探究能力之影響

本節主要分析四組學生在不同教學實驗後，其探究能力進步情形，比較四種教學實驗對學生探究學習及進步情形的差異。

一、四種教學實驗貼近性前後測探究能力分析

針對四組教學實驗組貼近性測驗前後測探究分數進行分析，如表

4-2-1。從表 4-2-1 得知，後四種教學實驗教學後測成績皆大於前測成績。紙本傳統教學、紙本論證教學、線上傳統教學和線上論證教學組前後測達到顯著差異（p < .01），紙本傳統教學、紙本論證教學和線上論證教學這三種教學教學實驗在效果量方面為中效果量，且線上傳統教學組效果量為大效果量。從分析的結果發現使用紙本傳統教學、

紙本論證教學、線上傳統教學和線上論證教學這四種教學實驗對於學生探究能力提升皆有成效。

表 4-2-1 四種教學實驗貼近性前後測探究成對樣本 t 檢定摘要表

組別測驗

M SD t p

Cohen’s d PT 組

(n = 52)

前測 10.29 3.27 3.24^** .002 0.45 後測 11.37 3.18

PA 組 (n = 58)

前測 9.66 3.60 4.65^*** <.001 0.61 後測 11.43 3.85

CT 組 (n = 43)

前測 9.86 2.51 5.44^*** <.001 0.83 後測 11.95 2.39

CA 組 (n = 61)

前測 11.20 2.72 5.88^*** <.001 0.75 後測 12.85 2.49

註：PT 組：紙本傳統教學組、PA 組：紙本論證教學組、CT 組：線上傳統教學組、CA 組：線上論證教學組；^**

p < .01,

^***

p < .001

研究者將前測成績為共變項，後測成績為依變項、教學方式和教

學法為自變項，先進行迴歸係數同質性檢定，發現學習方式組內迴歸

係數同質檢定結果（教學方式 x 探究前測）p 值大於 0.05（F(1, 208) =

2.25，p = .17，未達顯著水準，表示探究前測和探究後測的關係不會

因為教學方式不同而異，不違反組內迴歸係數同質性假定；學習法組內迴歸係數同質檢定結果（教學法 x 探究前測）p 值大於 0.05（F(1, 208)

= 2.71，p = .23，未達顯著水準，表示探究前測和後測的關係不會因為教學法不同而異，不違反組內迴歸係數同質性假定，進行 2-way ANCOVA 分析（表 4-2-2）。

結果顯示：在貼近性探究而言，教學方式和教學法之交互作用未達顯著，F(1, 209) = 0.52，p = .46，η

= .01，partial eta squared 為弱度關聯，表示教學方式和教學法對於後測成績影響程度低。因交互作用不顯著，代表教學方式和教學法間並無交互作用，學生探究進步情形不會因為教學方式與教學法間不同而有所差異。因為沒有交互作用存在，直接比較教學方式和教學法的主要效果檢定，結果仍見表 4-2-2。

主要效果分析檢定得知，教學方式 p 值大於.05（F = 0.41，p = .06

> .05，η

= .02），代表學生在探究進步情形不會受到教學方式的不同而有所差異，partial eta squared 為弱度關聯，表示不同教學方式對於探究後測成績影響程度低；而教學法方面，教學法 p 值大於.05（F = 0.62，p = .43 > .05，η

= .01），代表學生在探究進步情形不會受到教

學法的不同而有所差別，partial eta squared 為弱度關聯，表示不同教

學法對於探究後測成績影響程度低。

表4-2-2 不同教學實驗貼近性評量探究能力前後測2-way ANCOVA 分析

變異來源

SS df MS F P η

_p²

組間

教學方式 21.15 1 21.15 4.01 0.06 0.02 教學法 3.28 1 3.28 0.62 0.43 0.01 教學方式 * 教學法 2.79 1 2.79 0.52 0.46 0.01 錯誤 1103.19 209 5.27

校正後總數 2054.80 213

綜合以上結果，發現在教學前後，四種教學實驗皆能提升探究能力，但沒有顯著差異。

二、四種教學實驗立即性評量探究能力分析

針對立即性評量探究分數分析，表 4-2-3 為各組學生在課程學習中探究能力的描述性統計結果，四組學生的探究學習平均得分為 24.02~26.48，滿分為 43 分，四組得分高低為：線上論證教學組>紙本論證教學組>線上傳統教學組>紙本傳統教學組。

表 4-2-3 四種教學實驗立即性評量探究分數描述性統計分析

組別人數探究

M SD

TT 組 52 24.02 7.94 TA 組 58 26.86 5.24

CT 組 43 26.81 6.76 CA 組 61 28.48 6.48 總計 214 26.74 6.80

將教學方法和教學法為自變項，學生的探究總分為依變項，進行迴歸係數同質性檢定，發現學習方式組內迴歸係數同質檢定結果 p 值大於 0.05（F(1, 209) = 3.20，p = .31，未達顯著水準，不違反組內迴歸係數同質性假定；學習法組內迴歸係數同質檢定結果 p 值大於 0.05

（F(1, 209) = 2.63，p = .14，未達顯著水準，不違反組內迴歸係數同質性假定，進行 2-way ANOVA 分析（表 4-2-4）。

表 4-2-4 結果顯示，在立即性探究而言，教學方式和教學法之交互作用達顯著，F(1, 210) = 14.80，p = < .001，η

= .07，partial eta squared 為中度關聯，表示教學方式和教學法間交互作用對於探究立即性成績影響程度中等。因交互作用顯著，本研究依教學方式和教學法對立即性探究的影響作單純主要效果比較。

單純主要效果比較結果呈現於表 4-2-5，partial eta squared（η

）於內文中說明，教學方式紙本組的學生因不同的教學方式而在探究學習上有顯著差異，教學法在紙本組 p 值小於.05（F = 4.14，p = .04

< .05，η

= .04），達顯著水準，代表紙本組學生在不同教學法間的概

念學習上有顯著不同，partial eta squared 為弱度關聯，表示紙本教學

方式中不同教學法對於探究立即性成績影響程度低。進行調整後平均數比較（表 4-2-6），得論證組大於傳統組（26.80 > 23.15），知紙本方式論證組學生學習情形明顯高於傳統組學生；線上組的學生因不同的教學方式而在探究學習上有顯著差異，教學法在線上組 p 值小於.05

（F = 15.39，p = < .001，η

= .13），達顯著水準，代表線上組學生在不同教學法間的概念學習上有顯著不同，partial eta squared 為中度關聯，表示線上教學方式中不同教學法對於探究立即性成績影響程度低。進行調整後平均數比較，得論證組大於傳統組（28.86 > 24.02），

線上方式論證組學生學習情形明顯高於傳統組學生。

教學法論證組的學生因為不同的教學方式而在探究學習上有顯著差異，教學方式在論證組 p 值小於.05（F = 13.60，p = < .001，η

= .10），以達顯著水準，代表論證組學生在不同教學方式間的探究進步情形有顯著不同，partial eta squared 為中度關聯，表示論證教學法中不同教學方式對於探究立即性成績影響程度中等。進行調整後平均數比較，顯示線上組大於紙本組（28.86 > 26.80），可知論證教學線上組學生進步情形明顯高於紙本組學生。教學法傳統組學生之 p 值大於.05（F = 3.30，p = .07 > .05，η

= .03），未達顯著水準，代表在傳

統組學生，不同教學方式對學生間探究學習沒有顯著差異，partial eta

squared 為弱度關聯，表示傳統教學法中不同教學方式對於探究立即

性成績影響程度低。

表4-2-4 四種教學實驗立即性評量探究能力2-way ANOVA分析

變異來源

SS df MS F p η

_p²

組間

教學方式 112.72 1 112.72 1.75 0.186 0.01 教學法 18.69 1 18.69 0.29 0.590 0.01 教學方式*教學法 948.72 1 948.72 14.80^*** <0.001 0.07 錯誤 13461.60 210 64.10

校正後總數 14629.91 213

***

p < .001

表 4-2-5 教學方式和教學法立即性探究單純主要效果分析摘要表

單純主要效果內容

SS df M S F P

事後比較

教學法

紙本 365.78 1 365.78 4.14 0.04 論證>傳統線上 592.18 1 592.18 15.39 <0.001 論證>傳統教學方式

傳統 182.48 1 182.48 3.30 0.07

論證 970.6 1 970.6 13.64 <0.001 線上>紙本 註：partial eta squared（ηp2）於內文中表示

表 4-2-6 教學法和教學方式在探究學習的調整平均數

傳統教學論證教學 Total 紙本 23.15 26.80 24.88 線上 24.02 28.86 26.82 Total 23.44 28.08 25.84

從上述結果可知，在教學過程中，探究能力：線上論證教學組>

紙本論證教學組>線上傳統教學組>紙本傳統教學組。比較四種教學法可以發現教學方式和教學法間交互作用，不論在紙本或者是線上教學，論證教學組成效皆優於傳統教學組，在論證教學過程中，學生必須根據自己主張去找尋合理科學證據，並藉由小組討論來反駁和精進自己的觀點，Bell 和 Linn（2000）也指出學生藉由論證過程中進行探究來找蒐集所需要的證據，所以學生在找尋合理的解釋上會大幅的進步。而論證教學方面，線上論證成效優於紙本論證成效，藉由 WISE 平臺模組設計逐步引導學生一步一步解決問題，讓他們能夠去探索並找尋答案。從結果也可以發現，結合網路和論證教學對於學生探究學習最有成效。

第三節不同教學實驗對不同學習成就學生的概念與探究能力之影響

從前兩節的研究結果我們可以知道線上論證教學確實能夠提升

學生概念學習和探究能力。然而，對於每一種學習成就學生提升是否

相同，本節將討論不同教學實驗對不同成就學生在概念和探究能力影

響是否存在差異性。

一、高、中、低組學生概念成就分析

表 4-3-1、4-3-2、4-3-3 為不同教學實驗對不同成就組學生貼近性前後測成績的描述性統計分析。

表 4-3-1 不同教學實驗對高成就組學生貼近性前後測概念成對樣本 t 檢定摘要表

組別測驗高成就組

M SD t p

Cohen’s d PT

前測 13.47 1.84

-1.02 .32 0.25 後測 12.88 2.96

PA 前測 13.17 1.86

2.54^* .02 0.60 後測 15.11 2.65

前測 11.14 1.29

1.90 .08 0.51 後測 12.57 2.71

CA 前測 14.25 1.83

-0.08 .94 0.02 後測 14.2 3.04

p < .05

表 4-3-2 不同教學實驗對中成就組學生貼近性概念前後測概念成對樣本 t 檢定摘要表

組別測驗中成就組

M SD t p

Cohen’s d PT 前測 8.67 1.37

0.73 .48 0.17 後測 9.17 3.13

PA 前測 7.63 1.54 2.08 .05 0.48

後測 9.37 3.85 CT

前測 7.67 0.72

4.12^** .001 1.06 後測 11 3.34

CA 前測 10.24 1.14

3.66^** .002 0.70 後測 12.52 2.38

p < .01

表 4-3-3 不同教學實驗對低成就組學生貼近性前後測概念成對樣本 t 檢定摘要表

組別測驗低成就組

M SD t p

Cohen’s d PT 前測 4.94 1.6

2.64^** .02 0.64 後測 6.59 3.18

前測 3.94 2.01

4.55^*** <.001 1.07 後測 7.28 3.97

CT 前測 5.43 1.28

9.01^*** <.001 2.40 後測 10.43 2.62

CA 前測 6.45 1.79

6.91^*** <.001 1.55 後測 10.8 2.98

p < .01,

^***

p < .001

從表 4-3-1、4-3-2 和 4-3-3 發現，在高成就組學生，使用紙本論

論證教學對於學習遺傳概念有顯著差異；中成就組學生，使用線上傳

統和線上論證教學都有助於學習遺傳概念；低成就組學生，使用紙本

傳統、紙本論證、線上傳統和線上論證皆有助於學習遺傳概念。但四

種教學實驗對於不同成就學生學習遺傳概念是否有差異，針對不同成

就組學生，以前測成績為共變項，後測成績為依變項、教學方式和教

學法為自變項，先進行迴歸係數同質性檢定，再接著進行 2-way ANCOVA 分析（表 4-3-4）。

高成就組學生（表 4-3-4）結果分析顯示：教學方式和教學法之交互作用未達顯著，F(1, 64) = 2.33，p = .13，η

= .01，partial eta squared 為弱度關聯，表示教學方式和教學法間交互作用對於後測成績影響程度低。因交互作用不顯著，代表教學方式和教學法間並無交互作用，學生概念進步情形不會因為教學方式與教學法間不同而有所差異。因為沒有交互作用存在，直接比較教學方式和教學法的主要效果檢定，結果分析得知，教學方式 p 值大於.05（F = 0.65，p = .20

> .05），代表學生在概念進步情形不會受到教學方式的不同而有所差異；而教學法方面，教學法 p 值大於.05（F = 2.96，p = .09 > .05），

代表學生在概念進步情形不會受到教學法的不同而有所差別。

中成就組學生（表 4-3-4）結果分析顯示：教學方式和教學法之交互作用未達顯著，F(1, 68) = 0.18，p = .66，η

= .01，partial eta

squared 為弱度關聯，表示教學方式和教學法間交互作用對於後測成

績影響程度低。因交互作用不顯著，代表教學方式和教學法間並無交

互作用，學生概念進步情形不會因為教學方式與教學法間不同而有所

差異。因為沒有交互作用存在，直接比較教學方式和教學法的主要效

果檢定，結果分析得知，教學方式 p 值大於.05（F = 2.79，p = .11

> .05），代表學生在概念進步情形不會受到教學方式的不同而有所差異；而教學法方面，教學法 p 值大於.05（F = 0.28，p = .59 > .05），

代表學生在概念進步情形不會受到教學法的不同而有所差別。

低成就組學生而言（表 4-3-4），結果顯示：教學方式和教學法之交互作用達顯著，F(1, 64) = 3.11，p = .01，η

= .04，partial eta squared 為弱度關聯，表示教學方式和教學法間交互作用對於後測成績影響程度低。因交互作用顯著，依教學方式和教學法對立即性概念的影響作單純主要效果比較。結果得知（表 4-3-5），教學方式紙本組學生之 p 值大於.05（F = 3.59，p = .07 > .05，η

= .10），未達顯著水準，代表在紙本組學生，不同教學法對學生間概念學習沒有顯著差異，partial eta squared 為中度關聯，表示紙本教學方式在不同教學法間對於後測成績影響程度中等。；線上組學生之 p 值大於.05（F = 0.24，p = .62

> .05，η

= .01），未達顯著水準，代表在線上組學生，不同教學法對學生間概念學習沒有顯著差異，partial eta squared 為弱度關聯，表示線上教學方式在不同教學法間對於後測成績影響程度低。

教學方式在傳統組 p 值小於.05（F = 13.85，p = < .001，η

= .33），

以達顯著水準，代表傳統組學生在不同教學方式間的概念進步情形有

顯著不同，partial eta squared 為強度關聯，表示傳統教學法在不同教

學方式間對於後測成績影響程度高。進行調整後平均數比較（表

4-3-6），得線上組大於紙本組（10.80 > 7.27），知傳統教學線上組學生進步情形明顯高於紙本組學生；論證組學生之 p 值大於.05（F = 0.86，p = .36 > .05，η

= .02），未達顯著水準，代表論證組學生，不同教學方式對學生間概念學習沒有顯著差異，partial eta squared 為弱度關聯，表示論證教學法在不同教學方式間對於後測成績影響程度低。

表4-3-4 不同教學實驗對不同成就組學生貼近性評量概念前後測之 2-way ANCOVA分析

成就組變異來源

SS df MS F p η

_p²

高成

就組組間

教學方式 1.52 1 1.52 0.20 0.65 0.01 教學法 22.3 1 22.3 2.96 0.09 0.04 教學方式*教學法 17.61 1 17.61 2.33 0.13 0.03 組內 482.24 64 7.53

校正後總數 599.73 68 中成

就組組間

教學方式 66.49 1 66.49 2.79 0.11 0.09 教學法 2.79 1 2.79 0.28 0.59 0.01 教學方式*教學法 1.81 1 1.81 0.18 0.66 0.01 錯誤 665.30 68 9.78

校正後總數 847.97 72 低成

就組組間

教學方式 62.95 1 62.95 8.46^** 0.01 0.11 教學法 4.54 1 4.54 0.61 0.43 0.01

教學方式*教學法 23.15 1 23.15 3.11^* 0.01 0.04 錯誤 475.93 64 7.43

校正後總數 930.29 68

p < .05

^***

p < .001

表 4-3-5 低分組概念單純主要效果分析

單純主要效果

SS df M S F P η

2 事後比較

教學法

紙本 29.64 1 29.64 3.59 0.07 0.10 線上 1.59 1 1.59 0.24 0.62 0.01 教學方式

傳統 78.61 1 78.61 13.85 <0.001 0.33 線上>紙本論證 7.72 1 7.72 0.86 0.36 0.02

***

p < .001

表 4-3-6 低分組教學法和教學方式在概念的調整平均數

傳統教學論證教學 Total 紙本 7.27 6.58 6.94 線上 10.80 10.46 10.64 Total 9.13 8.32 8.76

綜合以上結果發現，高成就組和中成就組學生在四種教學實驗

中，概念進步情形無顯著差異，代表使用四種教學實驗對於高成就組

和中成就組學生來說，並沒有差別。然而對於低成就組學生而言，教

學方式和教學方法達到顯著差異，從統計分析結果也可以發現，在傳

統教學中，線上傳統教學效果優於紙本傳統教學，對於學生而言線上

學習可以引發學習興趣並提高學習成效，此結果和陳素蓉（2014）認為使用線上輔助系統能夠引發低成就學生學習成效和學習興趣，並可以讓學生態度從被動學習轉變為自主學習。

二、不同成就組學生探究能力分析

表 4-3-7、4-3-8、4-3-9 為不同教學實驗對不同成就組學生前後測探究成績的描述性統計分析。

表 4-3-7 不同教學模式對高成就組學生貼近性前後測探究成對樣本 t 檢定摘要表

組別測驗高成就組

M SD t p

Cohen’s d PT

前測 13.88 1.50

0.44 .660 0.11 後測 14.12 2.55

PA 前測 13.39 1.15

2.50^* .020 0.59 後測 14.55 1.85

前測 12.79 1.12

1.38 .200 0.37 後測 13.50 1.65

CA 前測 14.35 0.99

0.91 .370 0.20 後測 14.75 1.92

表 4-3-8 不同教學模式對中成就組學生貼近性前後測學習探究成對樣本 t 檢定摘要表

組別測驗中成就組

用紙本傳統、紙本論證、線上傳統和線上論證探究能力皆有進步。但四種教學實驗對於不同成就學生探究學習是否有差異，針對不同成就組學生，以前測成績為共變項，後測成績為依變項、教學方式和教學法為自變項，先進行迴歸係數同質性檢定，再接著進行 2-way

ANCOVA 分析。

高成就組學生（表 4-3-10）結果分析顯示：教學方式和教學法之交互作用未達顯著，F(1, 64) = 0.05，p = .81，η

= .01，partial eta squared 為弱度關聯，表示教學方式和教學法間交互作用對於後測成績影響程度低。

因交互作用不顯著，代表教學方式和教學法間並無交互作用，學生探究進步情形不會因為教學方式與教學法間不同而有所差異。因為沒有交互作用存在，直接比較教學方式和教學法的主要效果檢定，結果分析得知，教學方式 p 值大於.05（F = 0.14，p = .71 > .05，η

= .01），代表學生在探究進步情形不會受到教學方式的不同而有所差異，

partial eta squared 為弱度關聯，表示不同教學方式對於後測成績影響程度低；而教學法方面，教學法 p 值大於.05（F = 1.37，p = .24 > .05，

η

= .02），代表學生在探究進步情形不會受到教學法的不同而有所差

別，partial eta squared 為低度關聯，表示不同教學法對於後測成績影

響程度低。

中成就組學生（表 4-3-10）結果分析顯示：教學方式和教學法之交互作用未達顯著，F(1, 68) =0 .01，p = .96，η

= .01，partial eta squared 為弱度關聯，表示教學方式和教學法間交互作用對於後測成績影響程度低。因交互作用不顯著，代表教學方式和教學法間並無交互作用，學生探究進步情形不會因為教學方式與教學法間不同而有所差異。因為沒有交互作用存在，直接比較教學方式和教學法的主要效果檢定，結果分析得知，教學方式 p 值大於.05（F = 2.82，p = .09 > .05，

η

= .04），代表學生在探究進步情形不會受到教學方式的不同而有所差異，partial eta squared 為弱度關聯，表示不同教學方式對於後測成績影響程度低。；而教學法方面，教學法 p 值大於.05（F = 2.82，p = .09

> .05，η

= .04），代表學生在探究進步情形不會受到教學法的不同而有所差別，partial eta squared 為弱度關聯，表示不同教學法對於後測成績影響程度低。

低成就組學生（表 4-3-10）結果分析顯示：教學方式和教學法之交互作用未達顯著，F(1, 64) = 0.24，p = .62，η

= .01，partial eta

squared 為弱度關聯，表示教學方式和教學法間交互作用對於後測成

績影響程度低。因交互作用不顯著，代表教學方式和教學法間並無交

互作用，學生探究進步情形不會因為教學方式與教學法間不同而有所

差異。因為沒有交互作用存在，直接比較教學方式和教學法的主要效

果檢定，結果分析得知，教學方式 p 值大於.05（F = 3.54，p = .06 > .05，

η

= .05），代表學生在探究進步情形不會受到教學方式的不同而有所差異，partial eta squared 為弱度關聯，表示不同教學方式對於後測成績影響程度低。；而教學法方面，教學法 p 值大於.05（F = 4.36，p = .07

> .05，η

= .06），代表學生在探究進步情形不會受到教學法的不同而有所差別，partial eta squared 為中度關聯，表示不同教學法對於後測成績影響程度中等。

表4-3-10不同教學實驗對不同成就組學生貼近性評量探究能力前後測之 2-way ANCOVA分析

成就組變異來源

SS df MS F p η

高成就組組間

教學方式 0.53 1 0.53 0.14 0.71 0.01 教學法 5.23 1 5.23 1.37 0.24 0.02 教學方式*教學法 0.20 1 0.20 0.05 0.81 0.01 組內 243.08 64 3.79

校正後總數 282.20 68 中成就組組間

教學方式 16.08 1 16.08 2.82 0.09 0.04 教學法 16.11 1 16.11 2.82 0.09 0.04 教學方式*教學法 0.01 1 0.01 0.01 0.96 0.01 錯誤 387.66 68 5.70

校正後總數 462.68 72 低成就組組間

教學方式 16.23 1 16.23 3.54 0.06 0.05 教學法 19.99 1 19.99 4.36 0.07 0.06 教學方式*教學法 1.09 1 1.09 0.24 0.62 0.01

錯誤 292.87 64 4.57 校正後總數 465.07 68

從上述結果所示，在探究能力方面，不同成就組皆有進步，但四組之間卻沒有顯著差異。藉由論證教學可以讓學生提出許多的主張，

進行衡量並根據提供的證據選擇出最佳的結論，引發學生更高層次的思考。林樹聲和黃柏鴻（2009）研究也發現低、中、高學業成就三組學生於論證前後測平均得分未達顯著差異，但高學業成就組傾向以

「反駁、反駁搭配精緻化理由」或「反駁加上新理由」作為支持論點，

低學業成就組則以「精緻化論點」或「補充新理由」為主。

第五章結論和建議

本章第一節針對實施線上論證教學於生物科技議題課程對學生在概念和探究進步情形研究結果做出結論。第二節針對線上論證教學在生物科技議題課程提出建議。

第一節結論

一、線上論證教學能提升學生概念學習成效

研究者藉由教學實驗前後貼近性評量分析結果顯示：在紙本教學方式上，論證優於傳統教學；傳統教學法方面，線上教學優於紙本教學。故使用論證或線上教學效果皆優於紙本傳統教學。在教學過程中，四種教學實驗概念比較：線上論證教學組>紙本論證教學組>線上傳統教學組>紙本傳統教學組。分析也發現使用線上論證教學優於紙本論證及線上傳統，所以在教學過程中使用線上論證學生學習概念成效最好。教學過程中，學生藉由 CWISE 平臺的步驟學習一步一步探索科學問題，整合科學知識，並藉由論證的過程中，對自我的概念作解釋和描述，藉由和他人論證過程整合自己的概念。周源本（2007）

認為 WISE 平臺設計步驟讓學習者討論、合作和評價科學理論可以引

導學生深入思考，培養科學認知和理解。Zohar 和 Nemet（2002）研究也發現兩難情境時，使用論證教學比起一般教學學生在概念和論證能力表現皆較佳，學生對於問題的思考也變得較多元的觀點相符。

二、線上論證教學對學生探究能力在課程前後測無顯著差異，但在課程中能顯著提升

在貼近性評量前後測顯示，四種教學在探究能力無顯著差異，表示學生接受四種教學後，其探究能力並無差別，但在立即性評量結果顯示：線上論證教學組>紙本論證教學組>線上傳統教學組>紙本傳統教學組。也可以從結果發現，線上結合論證探究效果最好。本研究的探究著重在於學生的科學解釋和論證能力，在 Osborne（2004）研究指出論證能力並不是先天具有的能力，必須藉由不斷練習才能夠發展，需要長時間的觀察才可以看出學生論證能力，且論證能力對於學生是屬於高層次且抽象的能力。所以在本研究中，四組學生在探究能力雖然都有進步，在教學過程中，網路論證探究能力也最佳，但因為論證教學時間不夠充分，對於培養學生論證能力的差異性，並未產生顯著差異。

三、線上教學對低成就組學生在遺傳概念的學習有顯著提升

分析不同學習成就學生在貼近性評量概念前後測表現，分析結果得知，在高、中分組學生概念和探究能力皆無差異。而在低分組學生概念分析中發現使用線上教學效果優於紙本教學，線上教學能夠引起學習興趣並引發學習成效。

第二節建議

學生經過網路論證教學活動後，根據本研究於過程中的發現，提出幾點建議做為日後教學與研究的參考。

一、研究建議

（一）本研究著重在量的分析，其他研究者探討相同主題時，可以多著墨在質的分析。例如：分析學生在小組論證時的過程，可以更了解學生在學習歷程中的狀況和感受。

（二）本研究在研究評量時，著重在於學生認知面向層面，建議可以探討學習動機是否會影響學生在論證教學相關的表現。

（三）本研究學生為已學過遺傳課程學生，學生對於遺傳概念認知有

一定程度，建議可以實施在未學過遺傳課程學生，將單元融入課程

中，探討此課程實施成效。

二、教學建議

（一）本研究為了使教學時間固定，讓學生進行小組討論的時間較短，因受限於時間，學生在討論的過程中未必能精緻地論證，建議可以增加論證時間，來探討論證時間充足對於學生在探究和概念表達是否會有差異。

（二）網路教學時，容易受網路的流暢性和電腦突發狀況所影響，因此教師必須先確認及熟悉電腦教室的操作。

（三）在進行論證教學時，必須考量學生的能力，低成就學生需先增

加其先備知識，在進行論證教學時，要注意學生的參與程度。

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附錄一議題課程教材

一、日本福島核災與突變蝴蝶的關係

原文／Becky Oskin；編譯／邱廷祐

2011 年 3 月 11 日，日本東北的大地震與海嘯把福島的第一核電廠摧毀，導致大量的放射性物質釋放到環境中，造成輻射汙染。科學家結合實驗室研究與實地調查，發現輻射會導致蝴蝶畸形與遺傳缺陷，而且在核災發生兩個月後，仍持續影響著蝴蝶族群。半年後，因輻射污染的而造成的影響雖然隨著時間而慢慢降低，但對於蝴蝶的影響依然存在。

日本核災對於蝴蝶的影響在一年後變非常明顯，琉球大學海洋自然科學教授大瀧丈二（Otaki Joji）參與研究福島的蝴蝶時，發現蝴蝶的後代畸形率及基因突變率大幅增加。

研究團隊發現，福島核電廠所釋放出的輻射造成的汙染，導致蝴蝶有異常的生理情形，包括有不孕、翅膀變形、眼睛凹陷、斑紋異常、畸形的觸角與腿、以及成蟲無法破繭等身體的異常情況。而且，在輻射汙染最嚴重的環境，蝴蝶發生上述這些生理異常的比例是最高的。

大瀧教授說：「過去認為，昆蟲對於輻射有比較高的耐受性，但是我們在這次的研究卻沒有發現到相同的結果。」

過去研究 1986 年烏克蘭車諾比事件，目前也在研究福島核災所造成影響的南卡羅來納大學生物學教授蒙森（Timothy Mousseau）說：「這個研究結果告訴我們一個重要訊息：因為有害的基因突變能夠隨世代相傳，可以知道核災對生物的影響效果會隨著時間而累積增加，並且在一年內就能看到異常基因的累積效應。

輻射蝴蝶

在核災發生的時候，酢醬灰蝶（Zizeeria maha）的幼蟲正在福島度冬，兩個月後，研究團隊在該地蒐集十個蝴蝶樣本，在琉球大學實驗室讓採樣的蝴蝶進行繁殖。他們注意到這群蝴蝶隨著世代交替，畸形的現象越來越嚴重，甚至出現觸鬚分岔、翅膀不對稱的子代。在核災後兩個月有 12.4%的畸形個體，但是六個月後畸形個體的機率卻高達 28.1%。

畸形的繼承

這很可能是當第一代的蝴蝶遭受到核災影響到生理與基因損傷後，藉由遺傳將突變的基因遺傳給後代，而後代也食用了遭到殘餘輻射污染的植物，導致世代交替的後代造成更嚴重的畸形。大瀧教授說：「請注意！每一個世代的蝴蝶都會持續受到輻射的影響。」

這個研究顯示，低劑量輻射可以導致基因突變，畸形野生動物數量也會明顯增加。蒙森指出，輻射對於整個福島的蝴蝶族群的影響，與車諾比核災後所進行的研究結果相似。而且，植物與動物的基因突變與死亡，還會繼續發生。

資料來源：

Mutant Butterflies Linked to Japan's Nuclear Disaster

http://www.livescience.com/22353-mutant-butterflies-japan-fukushima-disaster.html 二、遺傳疾病與諮詢

（一）亨丁頓氏舞蹈症

亨丁頓氏舞蹈症（Huntington's disease, 簡稱 HD），於 1872 年由美國醫師喬治‧亨丁頓(George Huntington)所發現，所以又稱為亨丁頓氏症。

許多國家中都發現亨丁頓氏舞蹈症的病例，它是一種體染色體顯性遺傳的神經退化性疾病。據統計，在西歐每 10 萬人中約有 3~7 人有此疾病；在亞洲，則約每 10 萬人有 0.1 至 0.38 人有此疾病。

亨丁頓氏舞蹈症的發病時間與過程因人而異，依發病年齡可分成：成人或典型（多數發病年齡 30 至 50 歲之間）、少年型（發病年齡在 20 歲之前）。依研究顯示，發病年齡愈小其腦部退化就愈嚴重，而且少年型患者的過程較成年或典型患者更為嚴重。

大部分的成人型患者會有正常的兒童及成年時期，直到約三十~五十歲左右，才會開始產生病徵，發病後約十五至二十年，病患就會因併發症而死亡。少年型患者的發病過程則是約八到十年左右。

亨丁頓氏舞蹈症的症狀會隨著疾病的發展，出現程度不同的的動作不協調，

特徵是會不自主的一直出現四肢及頭部等不規律的扭動，就像在跳舞一樣，除此之外，也伴隨有認知功能變差以及精神狀態出現問題。

造成亨丁頓氏舞蹈症發生的主要原因，是由於第四對染色體上的

Huntington 基因的 CAG（Cytosine 胞嘧啶、Adenine 腺嘌呤、Guanine 鳥糞嘌呤，

三種核苷酸之縮寫）三個核苷酸組合重複序列數目不正常的增加，造成錯誤折疊的蛋白質堆積在大腦，導致神經細胞壞死。大腦深處的基底核(basal ganglia)是統合肌肉運動的主要位置，這個區域的神經壞死會使得病人產生手舞足蹈（抽筋、無法自我控制的肢體運動）、身體協調能力變差等症狀。其發病過程為漸進的運動失能、認知功能喪失、吞嚥困難、呼吸困難及失禁，最後常因死於呼吸感染、營養不良或意外等危及生命。

資料來源：

亨丁頓氏舞蹈症關懷網 http://www.hdc.org.tw/about/about01.asp

（二）遺傳諮詢歷史背景

家譜，或謂家牒、家乘，在我國淵源已久，但大多只記載一家世系及事實，

極少涉及遺傳資料。在國外。古時候已有人使用簡單的符號來登記動物繁殖的情況。

現今遺傳諮詢是以家族史及族譜分析為根據，用以估計某一特質或疾病再發生的危險度。如今由於科技的高度發展，遺傳諮詢的內容及領域便大為擴展，不僅能提供豐富的資訊及更精確的預估，且能提供治療甚至其他補救的辦法。但無論時代怎麼進步，基本上仍脫不了人與人之間的溝通、協談與扶助等基本要件。

簡單地說便是由患者或其親屬提出有關疾病的問題，由醫生或醫學遺傳學專業人員就該病的病因遺傳方式診斷治療和預測，以及患者同胞、子女再患此病的風險等問題，進行解答的醫學實驗，又稱遺傳商談。而其主要目的是在防止遺傳病和避免缺陷兒的出生，它更是優生的重要內容之一。

設立遺傳諮詢的原由

先天的缺陷可來自遺傳，也可由環境因素造成：

1.遺傳

由遺傳而來的出生缺陷，因遺傳方式不同，再表現出同樣缺陷的風險也不同。許多病還可在妊娠早中期診斷出。

2.環境

由環境因素所致者，因下一胎很難再遭遇同樣的情況，再出現同病的風險率很低。如胎兒風疹綜合徵是母親懷此胎的孕早中期患風疹所致，懷下一胎時母親不會再患風疹，因此不必擔心再生同樣的缺陷兒。可根據每對父母的具體情況分析判斷致畸危害，以防止對胎兒的損傷。

目前，環境污染日益嚴重，致畸因素增多，使先天缺陷疾病的發生率提高。

新的遺傳疾病不斷發現，至 1988 年底只單基因遺傳的遺傳疾病已達 4550 餘種。

因此，解答遺傳諮詢中的問題，需要由具有充實的醫學遺傳學和臨床醫學知識的專業人員載有一定設備條件的醫院裡進行，為此開設的遺傳諮詢，成為幫助患者及患者親屬了解並認識遺傳病、指導婚育、避免或減少先天缺陷兒出生的有效方法。

遺傳諮詢服務的對象前來諮詢者主要有：

1.遺傳病或出生缺陷的病患

如果已經生下一個患有遺傳疾病或先天缺陷的小孩，就有必要尋求遺傳諮

在文檔中論證取向之生物科技議題線上模組對國中學生概念及探究能力之影響 (頁 59-0)

第三章 研究方法

第五節 資料收集與分析

本研究主要是將論證和傳統教學法及紙本和線上教學平臺融入 生物科技議題教學中，探討學生在教學過程中概念學習和探究能力的 提升，根據實驗期間所蒐集的資料數據做整理和分析，分別說明如下。

一、量化研究資料

（一）概念分析

貼近性評量方面：研究者將四組學生在貼近性概念前後測成績進 步情形，進行相依樣本 t 檢定，分析四種教學實驗對學生的概念學習 是否達到顯著差異。另外，以「前測成績」為共變項、「教學法」和

「教學方式」為自變項、 「後測成績」為依變項，先進行迴歸係數同

質性檢定，再進行 2-way ANCOVA 分析，分析四組概念進步差異。

立即性評量方面：以、 「教學法」和「教學方式」為自變項、 「後測成 績」為依變項，先進行迴歸係數同質性檢定，再進行 2-way ANOVA 分析，分析四組概念學習情形。

（二）探究能力分析

為依變項，先進行迴歸係數同質性檢定，再進行 2-way ANOVA 分析，

分析四組探究學習情形。

（三）不同成就組學生概念和探究能力分析

和「教學方式」為自變項、 「後測成績」為依變項，先進行迴歸係數

同質性檢定，再進行 2-way ANCOVA 分析，分析不同教學實驗對不 同成就組學生，其概念和探究能力學習上是否有差異。

此外為了瞭解本研究的效果量（Effect Size），t-檢定以 Cohen

（1988）所提出以前、後測的平均值與標準差進行計算。在實驗效果 量（Cohen’s d）的判斷上，若其值小於 0.2 表示為小效果量，0.5 表 示為中效果量，高於 0.8 表示為大效果量。2-way ANOVA 和 2-way ANCOVA 以 partial eta squared (η

） 判斷，範圍介於 0~1，其值越大 代表自變數與依變數的關聯性越強，根據 Cohen （1988）定義 0.01 ≦ η

< 0.06 為弱度關聯，0.06 ≦ η

< 0.14 為中度關聯，η

≧ 0.14 為 強度關聯。

二、質性研究資料

質性研究資料包含「學生回答答案」部分。依據學生回答答案對

應到評分架構表進行編碼和詮釋，藉以觀察學生在教學中學習的歷

程，分析四種不同教學法對學生學習成效的影響，完整的編碼方式如

附錄五、六、七、八。

第四章 研究結果與討論

第三節探討不同教學實驗對不同學習成就的學生其概念和探究能力 之影響。

第一節 四種教學實驗對學生概念學習成效之影響

本節主要分析四組學生在不同教學實驗後，其遺傳概念進步情 形，比較四組教學實驗概念進步成效差異。

一、四種教學實驗貼近性評量前後測，學生遺傳概念成就分析

研究者針對四組教學實驗組貼近性評量前後測概念分數進行分

析，如表 4-1-1。表 4-1-1 顯示四種教學實驗後，教學後測成績皆高於

前測成績。紙本論證教學、線上傳統教學和線上論證教學組前後測達

到顯著差異（p < .001） ，紙本論證教學和線上論證教學兩種教學教學

實驗在效果量方面為中效果量、紙本傳統教學組效果量為大效果量；

而紙本傳統教學在前後測並未達到顯著差異（p = .180） ，效果量為低 效果量。從量化分析的結果發現使用紙本論證教學、線上傳統教學和 線上論證教學這三種教學實驗對於學生提升概念皆有成效。

表 4-1-1 四種教學模式貼近性測驗前後測概念成對樣本 t 檢定摘要表

M SD t p

p < .001

= 2.63，p = .12，未達顯著水準，表示概念前測和概念後測的關係不

因為教學法組別不同而異，不違反組內迴歸係數同質性假定，可進行

2-way ANCOVA 分析（表 4-1-2） 。

結果顯示：在貼近性概念而言，教學方式和教學法之交互作用達 顯著，F(1, 209) = 5.21，p = .02，η

= .02。因交互作用顯著，本研究 依教學方式和教學法對貼近性概念的影響作單純主要效果比較（如表 4-1-3） ，partial eta squared 為弱度關聯，表示教學方式和教學法交互 作用對於後測成績的影響程度小。

進行單純主要效果比較結果呈現於表 4-1-3，partial eta squared

（η

） 標示於內文，教學方式紙本組的學生因為不同的教學方式而在 概念學習進步上有顯著差異，教學法在紙本組 p 值小於.05（F = 8.60，

p = .004 < .05，η

= .01） ，已達顯著水準，代表紙本組學生在不同教 學法間的概念進步情形有顯著不同，partial eta squared 為弱度關聯，

= .01） ，未達顯著水準，代 表在線上組學生，不同教學法對學生間概念進步情形沒有顯著差異，

partial eta squared 為弱度關聯，表示線上教學方式中的不同教學法對

於後測成績影響程度低。而教學法傳統組的學生因為不同的教學方式

而在概念學習進步上有顯著差異，教學方式在傳統組 p 值小於.05（F

= 18.85，p = < .001，η

= 0.76，p = .38 > .05，η

= .01） ，未達顯著水準，代表在論證組學生，

不同教學法對學生間概念進步情形沒有顯著差異，partial eta squared 為弱度關聯，表示論證教學法中的不同教學方式對於後測成績影響程 度低。。

表 4-1-2 四種教學實驗貼近性概念 2-way ANCOVA 分析

SS df MS F P η

p < .05,

p < .001

表 4-1-3 教學方式和教學法貼近性概念單純主要效果分析摘要表

SS df M S F P

p < .01

p < .001

表 4-1-4 教學法和教學方式在概念後測的調整平均數

（2001）相同。在傳統教學方面，使用線上傳統教學進步大於紙本傳 統教學，線上閱讀中學生能夠去蒐集資訊來增進理解能力來整合概 念，此論點與 Reinking 和 Rickman（1990）論點相同。

二、四種教學實驗遺傳概念立即性評量分析

研究者針對學生課程中立即性知識評量分數分析，表 4-1-5 為各組學

生在課程學習中概念學習情形的描述性統計結果，四組學生的概念學

習平均得分為 28.23~33.11，滿分為 45 分，四組得分高低為：線上論 證教學組>紙本論證教學組>線上傳統教學組>紙本傳統教學組。

表 4-1-5 四組學生立即性評量概念分數描述性統計分析

M SD

（F(1, 209) = 2.66，p = .15） ，未達顯著水準，不違反組內迴歸係數同 質性假定，進行 2-way ANOVA 分析（表 4-1-6）。

表 4-1-6 結果顯示：在立即性概念而言，教學方式和教學法之交 互作用達顯著，F(1, 210) = 8.20，p = .005，η

=.04。因交互作用顯著，

本研究依教學方式和教學法對立即性概念的影響作單純主要效果比

較，partial eta squared 為弱度關聯，表示教學方式和教學法間交互作

第三章研究方法

第五節資料收集與分析

本研究主要是將論證和傳統教學法及紙本和線上教學平臺融入生物科技議題教學中，探討學生在教學過程中概念學習和探究能力的提升，根據實驗期間所蒐集的資料數據做整理和分析，分別說明如下。

貼近性評量方面：研究者將四組學生在貼近性概念前後測成績進步情形，進行相依樣本 t 檢定，分析四種教學實驗對學生的概念學習是否達到顯著差異。另外，以「前測成績」為共變項、「教學法」和

「教學方式」為自變項、「後測成績」為依變項，先進行迴歸係數同

立即性評量方面：以、「教學法」和「教學方式」為自變項、「後測成績」為依變項，先進行迴歸係數同質性檢定，再進行 2-way ANOVA 分析，分析四組概念學習情形。

和「教學方式」為自變項、「後測成績」為依變項，先進行迴歸係數

同質性檢定，再進行 2-way ANCOVA 分析，分析不同教學實驗對不同成就組學生，其概念和探究能力學習上是否有差異。

（1988）所提出以前、後測的平均值與標準差進行計算。在實驗效果量（Cohen’s d）的判斷上，若其值小於 0.2 表示為小效果量，0.5 表示為中效果量，高於 0.8 表示為大效果量。2-way ANOVA 和 2-way ANCOVA 以 partial eta squared (η

）判斷，範圍介於 0~1，其值越大代表自變數與依變數的關聯性越強，根據 Cohen （1988）定義 0.01 ≦ η

≧ 0.14 為強度關聯。

第四章研究結果與討論

第三節探討不同教學實驗對不同學習成就的學生其概念和探究能力之影響。

第一節四種教學實驗對學生概念學習成效之影響

本節主要分析四組學生在不同教學實驗後，其遺傳概念進步情形，比較四組教學實驗概念進步成效差異。

到顯著差異（p < .001），紙本論證教學和線上論證教學兩種教學教學

而紙本傳統教學在前後測並未達到顯著差異（p = .180），效果量為低效果量。從量化分析的結果發現使用紙本論證教學、線上傳統教學和線上論證教學這三種教學實驗對於學生提升概念皆有成效。

2-way ANCOVA 分析（表 4-1-2）。

結果顯示：在貼近性概念而言，教學方式和教學法之交互作用達顯著，F(1, 209) = 5.21，p = .02，η

= .02。因交互作用顯著，本研究依教學方式和教學法對貼近性概念的影響作單純主要效果比較（如表 4-1-3），partial eta squared 為弱度關聯，表示教學方式和教學法交互作用對於後測成績的影響程度小。

）標示於內文，教學方式紙本組的學生因為不同的教學方式而在概念學習進步上有顯著差異，教學法在紙本組 p 值小於.05（F = 8.60，

= .01），已達顯著水準，代表紙本組學生在不同教學法間的概念進步情形有顯著不同，partial eta squared 為弱度關聯，

= .01），未達顯著水準，代表在線上組學生，不同教學法對學生間概念進步情形沒有顯著差異，

= .01），未達顯著水準，代表在論證組學生，

不同教學法對學生間概念進步情形沒有顯著差異，partial eta squared 為弱度關聯，表示論證教學法中的不同教學方式對於後測成績影響程度低。。

（2001）相同。在傳統教學方面，使用線上傳統教學進步大於紙本傳統教學，線上閱讀中學生能夠去蒐集資訊來增進理解能力來整合概念，此論點與 Reinking 和 Rickman（1990）論點相同。

習平均得分為 28.23~33.11，滿分為 45 分，四組得分高低為：線上論證教學組>紙本論證教學組>線上傳統教學組>紙本傳統教學組。

（F(1, 209) = 2.66，p = .15），未達顯著水準，不違反組內迴歸係數同質性假定，進行 2-way ANOVA 分析（表 4-1-6）。

表 4-1-6 結果顯示：在立即性概念而言，教學方式和教學法之交互作用達顯著，F(1, 210) = 8.20，p = .005，η

單純主要效果比較結果得知（表 4-1-7），partial eta squared（η

）表示於內文，教學方式線上組的學生因不同的教學方式而在概念學習上有顯著差異，教學法在線上組 p 值小於.05（F = 20.17，p = <.001，

= .17），達顯著水準，代表線上組學生在不同教學法間的概念學習上有顯著不同，partial eta squared 為強度關聯，表示線上教學方式中不同教學法對於立即性概念成績影響程度高。進行調整後平均數比較

（表 4-1-8），得論證組大於傳統組（33.15 > 28.43），可知線上方式論證組學生學習情形明顯高於傳統組學生。教學方式紙本組學生之 p 值大於.05（F = 0.79，p = .37 > .05，η

= .01），未達顯著水準，代

partial eta squared 為弱度關聯，表示傳統教學法中不同教學方式對於立即性概念成績影響程度低。

線上論證教學組>紙本論證教學組>線上傳統教學組>紙本傳統教學組。四種教學模式比較時，線上教學中，使用線上論證組效果優於線上傳統教學，線上論證可以讓學生探究科學概念和整合假設的觀點，

第二節線上論證教學對學生探究能力之影響

本節主要分析四組學生在不同教學實驗後，其探究能力進步情形，比較四種教學實驗對學生探究學習及進步情形的差異。

紙本論證教學、線上傳統教學和線上論證教學這四種教學實驗對於學生探究能力提升皆有成效。

因為教學方式不同而異，不違反組內迴歸係數同質性假定；學習法組內迴歸係數同質檢定結果（教學法 x 探究前測）p 值大於 0.05（F(1, 208)

= 2.71，p = .23，未達顯著水準，表示探究前測和後測的關係不會因為教學法不同而異，不違反組內迴歸係數同質性假定，進行 2-way ANCOVA 分析（表 4-2-2）。

結果顯示：在貼近性探究而言，教學方式和教學法之交互作用未達顯著，F(1, 209) = 0.52，p = .46，η

= .02），代表學生在探究進步情形不會受到教學方式的不同而有所差異，partial eta squared 為弱度關聯，表示不同教學方式對於探究後測成績影響程度低；而教學法方面，教學法 p 值大於.05（F = 0.62，p = .43 > .05，η

= .01），代表學生在探究進步情形不會受到教

綜合以上結果，發現在教學前後，四種教學實驗皆能提升探究能力，但沒有顯著差異。

（F(1, 209) = 2.63，p = .14，未達顯著水準，不違反組內迴歸係數同質性假定，進行 2-way ANOVA 分析（表 4-2-4）。

表 4-2-4 結果顯示，在立即性探究而言，教學方式和教學法之交互作用達顯著，F(1, 210) = 14.80，p = < .001，η

= .07，partial eta squared 為中度關聯，表示教學方式和教學法間交互作用對於探究立即性成績影響程度中等。因交互作用顯著，本研究依教學方式和教學法對立即性探究的影響作單純主要效果比較。

）於內文中說明，教學方式紙本組的學生因不同的教學方式而在探究學習上有顯著差異，教學法在紙本組 p 值小於.05（F = 4.14，p = .04