第三章 研究方法
第四節 資料蒐集與分析
一個 POE 實驗，直至完成所有實驗活動。
此外，研究者亦需掌握每個階段的要領，適時給予受訪教師協助。在「P-預測」階段，引導受訪教師大膽推理、預測；在「O-觀察」階段，提醒受訪 教師仔細觀察並隨時記錄；最後在「E-解釋」階段，鼓勵受訪教師多思考、
應用所學，多提出合理的解釋。
第四節 資料蒐集與分析
本研究採取晤談的方式進行資料的蒐集與分析，藉由實驗活動的實施與 個別晤談之錄音資料，進行資料處理、組織資料，然後加以編碼，分析不同 背景教師解釋能力、解釋類型及解釋融貫性，以呈現研究的結果，達到研究 目的。以下簡要說明資料處理及分析方式：
一、資料蒐集
本研究的晤談過程及觀察本記，在晤談後隨即將錄音內容轉錄為文字稿 並編碼，為避免繁雜冗長，斟酌刪除少部分與研究無關之話語及語助詞。同 時與觀察本記互相配合，註明晤談之對象、時間、地點和內容。本研究所蒐 集的資料，包括受訪教師在每一個 POE 實驗前的預測理由，以及觀察實驗後 所提出的解釋理由。
二、資料分析
Patton（1990）指出質性資料的數量是相當龐大的，而且種類亦非常龐雜，
研究者要從大量的資料中尋找對研究有意義的資料類型。本研究欲探討受訪 教師的科學解釋能力、類型以及融貫性，因此，將所收集而來的訪談資料就 解釋能力、類型、融貫性，這三方面進行歸納、分析。
(一) 科學解釋能力分析
「科學解釋能力」是分析受訪教師在預測階段（P 階段）及解釋階段（E
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階段）所提出的解釋理由，參考 McNeill 和 Krajcik（2008）的研究，依解釋 內容的札確度、完整度，以給分的方式，進行解釋能力的編碼，給分基準為 0
（2way-ANOVA）分析不同背景與性別之交互作用。
表 3-4-1 科學解釋能力編碼
得分 編碼說明 舉例
0 沒有提出理由 因為剛剛都猜錯。直覺覺得兩個都不會 掉，用猜的。（N1F12，POE4）
1
提出理由錯誤，
或是只提科學語 詞卻沒有說明
1.左右兩邊是對稱的，應該可以平衡。
（S0M05，POE1）
2.因為沒有找到平衡點、支點，左右的力大 小要一樣才不會掉。（N1M10，POE1）
2 提出札確理由， 以不會掉。（S0M05，POE3）
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(二) 科學解釋類型分析
本研究依受訪教師的訪談內容，歸納出五個解釋類型。「科學解釋類型」
的分析是將受訪教師在預測階段（P 階段）及解釋階段（E 階段）所提出的解 釋，進行類型的編碼，類型共分為 A～E 共五類，並計算各類型次數，編碼標 準及說明，如表 3-4-2 所示。以外觀（外在特徵）來解釋現象，為 A 類；以 結構（內在性質） 來解釋現象，為 B 類；以科學語詞來解釋現象，為 C 類；
以類比方式來解釋現象，為 D 類；無法解釋者，為 E 類。
資料分析後，因為依每位受訪教師在每個實驗的解釋內容的不同，在一 個實驗的解釋當中，可能會有１個以上的解釋類型；且除了在比較 P 階段及 E 階段的解釋類型差異時，會分別討論這兩階段的解釋類型，本研究以 P、E 兩 階段所有的解釋類型，作為該受訪教師的解釋類型，分析不同階段、不同 POE 實驗與不同背景教師之解釋類型的差異，並以 Person 相關分析解釋能力與解 釋類型之關係。
表 3-4-2 科學解釋類型編碼
類型 種類 解釋內容會提到的特徵
A 外觀（外在特徵） 大小、長短、高低 B 結構（內在性質） 支點、輕重、相對位置
C 科學語詞 力的作用、重心、槓桿原理，或是…定理
D 類比 舉相關的例子來說明，例：秤桿、不倒翁…
E 無法解釋 無法提出解釋、用猜的
(三) 解釋融貫性分析
本研究設計五個相關聯的 POE 實驗，以探討受訪教師的解釋融貫性，融 貫性的分析方法，先從每個 POE 實驗在 P 階段與 E 階段的解釋內容，歸納出 該 POE 實驗中，最主要的解釋用語（主要概念）。由於 POE5 的實驗為綜合應 用，包含的概念較為複雜，而 POE1～POE4 中，兩個實驗間只相差一個變因
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（POE1 vs. POE2、POE2 vs. POE3 及 POE3 vs. POE4 等三組，參見表 3-2-1），
因此本研究探討 POE1 vs. POE2、POE2 vs. POE3 及 POE3 vs. POE4 這三組實 驗間的解釋融貫性。
解釋融貫性的判定方法如下：如果以 A 因素（重心或力矩）解釋前一個 實驗，則在後續的實驗也應由 A 因素進行解釋之。如果前後解釋的因素有變 動，代表解釋並不融貫。例如：受訪教師若以「重心」解釋 POE2，則在 POE3 的現象解釋，由於只是鐵絲一端加掛重物，造成重心位置的改變，邏輯上也 應由「重心」是否受影響或改變來進行解釋。如果受訪教師在 POE3 不再考 慮「重心」，而只由「平衡」來解釋，即為解釋不融貫。