第三章 研究方法
第六節 資料處理與分析
一種文字紀錄，型式二，圖 3-11 的藍框資料為「功能」、「動作」、「時間」（表 3-6），
toolarea,div_tool_1,681,-298,50,74,1293420042682;button,rotate,1293670952630 圖 3-11 建構反應題作答情形之文字紀錄
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rotate 1293670952630不同的題目，則有不同的物件代號、動作代號，詳列於表 3-7；舉例來說，代號 div_tool_5(片型磁鐵) div_tool_6(短繩)
建構反應題 div_tool_3(紙片加迴紋針) div_tool_4(藍線) div_tool_5(紅線)
貳、自動化分析程式之設計
一、建構反應題第一題 (一)題目
「以下的實驗是要自製一個指北針，實驗室所提供的材料及用具如下，你必須將 需要的材料拖曳到實驗桌上，再進行實驗組裝。」
(二)設計決策之步驟：
下面判斷方法為圖中的判斷節點。
若解題歷程為空白，編碼為[no answer]。
判斷透明杯的使用情形，未使用透明杯[T1O]，透明杯位置正確[T1R]，透明杯位置 錯誤[T1W]。
判斷不透明杯的使用情形，未使用不透明杯[T2O]，不透明杯位置正確[T2R]，不透 明杯位置錯誤[T2W]。
判斷短繩的使用情形，未使用短繩[T6O]，短繩位置正確[T6R]，短繩位置錯誤[T6W]。
判斷鐵釘的使用情形；使用鐵釘做指針且位置正確[T3R]，使用磁鐵做指針且位置正 確[T5R]；使用磁鐵或鐵釘做指針但位置錯誤，代號分別為[T3W]、[T5W]。
-1 判別指針尖端是否朝北，鐵釘尖端或磁鐵 N 極朝北則判[T3AR]、[T5AR]，鐵釘 尖端或磁鐵 N 極朝南則判[T3AW]、[T5AW]，
判別鋁棒的使用情形；使用鋁棒且位置正確[T4R]，未使用或位置錯誤[T4W]。
判別是否有磁化動作；有磁化動作[MY]，沒有磁化動作 [MN]。
判別摩擦的類別情形，有同向摩擦[SD]，有來回摩擦[BAF]，沒有摩擦動作[RN]。
判別摩擦動作的情形，尖端摩擦 S 極[RR1]，鈍端摩擦 N 極[RR2]，
尖端摩擦 N 極[RW1] ，鈍端摩擦 S 極[RW2]。
判摩擦時，磁鐵與鐵釘的相對位置是否正確，位置正確[RCR]，位置錯誤[RCW]。
(三)分析設計之流程
(四)迷思概念的判別設計
依上述的分析設計所輸出的結果來判定迷思概念有無（表 3-9）。當程式分析之代 號為 T3RT3AW 及 T5RT5AW 時，判有編號 B14 之迷思概念，而分析結果有「T3RT3AR MN」、「T3RT3AW MN」、「T4R」者，判有編號 B15 迷思概念，其他迷思概念的判別 以此類推。舉例來說（表 3-8）：學生 1 有「T3RT3AW」、「RW1」，所以有 B14、B19 的 迷思概念，學生 2 則判沒有作答。
表 3-8 建構反應題第一題程式分析結果舉例說明
表 3-9 建構反應題第一題迷思概念判別說明 迷思概念
編號 程式分析之代號
B14 T3RT3AW 以鐵釘當指針，指針針頭朝南 T5RT5AW 以磁鐵當指針，N 極朝北 B15
T3RT3AR MN 以鐵釘當指針，指針朝北，沒有磁化 T3RT3AW MN 以鐵釘當指針，指針朝南，沒有磁化 T4R 以鋁棒當指針
B18 BAF 來回摩擦 B19 RW1 尖端摩擦 N 極
RW2 鈍端摩擦 S 極
B29 T2R 使用不透明杯，位置正確 B30
T1OT2O 未使用透明杯及不透明杯
T1WT2O 使用透明杯但位置錯誤，未使用透明杯 T1WT2W 使用透明杯及不透明杯，但位置都錯誤。
B31 T6W 短繩位置錯誤 B32
T3W 以鐵釘當指針，但位置錯誤。
T4W 鋁棒當指針，但位置錯誤。
T5W 磁鐵當指針，但位置錯誤。
帳號 bug_1 bug_2 bug_3 bug_4 bug_5 bug_6 bug_M bug_R1 bug_R2 學生 1 T1R T2O T3RT3AW T4O T5O T6R MY SD RW1RCR 學生 2 no answer
二、建構題第二題 (一)題目
實驗桌上有一附有磁鐵的玩具帆船，請用下列的器材，組合成電磁鐵，利用磁力 將玩具帆船由目前的位置推到左邊（標示終點之處）去。請注意以下規定：
1. 紅色的電線要要接在電流流出的電池端，藍色電線要接在電流流入的電池端 2. 請以電池串聯的方式組合電路。
3. 如下圖，準備桌上的物品有電線、電池、纏繞漆包線的鐵棒。
(二)設計決策之步驟：
下面判斷方法為圖中的判斷節點。
若解題歷程為空白，編碼為[no answer]。
判線圈有無；沒有線圈[CoN]，有線圈[CoY]。
判線圈位置是否正確；線圈位置錯誤[CoW]、線圈位置正確[CoR]。
由 t1~t4 藍線、紅線的位置安排，確認紅線、藍線與線圈的相對位置；紅線在線圈左 側、藍線在右側[MfR]，紅線在線圈的右側、藍線在左側[MfW]，無法組合成電路[MfN]。
確認是否符合並聯、串聯的線路；串聯[BS]、並聯[BP]、非串聯也非並聯[BW]。
判別紅線是否連接電池正極；紅線接電池正極[CR]、紅線接電池負極[CW]、亂接無 意義[CN]。
(三)分析設計之流程
3-10，可知學生有編號 B02、B22、B26 的迷思概念。
表 3-10 建構反應題第二題迷思概念判別說明 迷思概念
編號 程式分析之代號
B01 MfN 無法組合成電路
CN 紅線沒有接到電池的正或負極，無意義。
B02 CW 紅線接電池的負極。
B03 BP 電池並聯。
BW 電池的組合非串聯、亦非並聯。
B20 BW 電池的組合非串聯、亦非並聯。
B22 MfW 紅線在線圈右側，藍線在左側。
MfN 紅線沒有與線圈正確組合 B26 CoN 沒有使用線圈
CoW 線圈位置錯誤
三、建構題第三題 (一)題目
實驗桌上放置一木板，木板上有一ㄣ形鐵片，其他的器材如圖，請你將所需器材 拖曳到實驗桌上，並應用電磁的原理製作一台發報機。
(二)設計決策之步驟：
下面判斷方法為圖中的判斷節點。
若解題歷程為空白，編碼為[no answer]。
判線圈的使用情形；沒有使用線圈[T1O]，線圈位置正確[T1R]，線圈位置錯誤[T1W]。
判是否使用電池；有使用電池[T2R]，沒有使用電池[T2O]。
判線圈與電路組合模式；模式一[M1R]，模式二[M2R]，模式三[M3R]，模式四[M4R]，
模式五[M5R]，模式六[M6R]，非上述模式[MO]。
(三)分析設計之流程
表 3-11 建構反應題第三題迷思概念判別說明 迷思概念編號 程式分析之代號
B01 MO 其他模式 B20 T2O 沒有使用電池 B26 T1O 沒有使用線圈 T1W 線圈位置錯誤 B33 T5R 模式 5
T6R 模式 6
圖 3-15 物件組合模式一
圖 3-16 物件組合模式二
圖 3-17 物件組合模式三
圖 3-18 物件組合模式四
圖 3-19 物件組合模式五
圖 3-20 物件組合模式六
參、貝氏網路模式
本測驗試題型式分為選擇題(I01～I20)與建構反應題(CR1～CR3)，將選擇題與建 構反應題相同的迷思概念整理如表 3-12。編號舉例說明，CR1-14 代表建構反應題第一 題中有編號 14 的迷思概念，其他以此類推。
表 3-12 選擇題與建構反應題相同的迷思概念整理 題 目 迷思概念編號
建構反應題一(CR1) CR1-14、CR1-15
建構反應題二(CR2) CR2-1、CR2-2、CR2-3、
CR2-20、CR1-22、CR2-26 建構反應題三(CR3) CR3-1、CR3-20、CR3-26
本研究根據選擇題與建構反應題兩種形式之試題，設計 4 種不同的貝氏網路模 型，其介紹如下：
一、模式一
本模式僅放入 20 題選擇題，貝氏網路如圖 3-21。節點由左而右分別為試題 (I01～I20)，迷思概念（B01～B28，不含 B18、B19），命題概念（S01～S15，不含 S5）。
二、模式二
20 題選擇題以外，另加入 3 題建構反應題(I21～I23)，建構反應題非全對者，視 為答題錯誤，所以本模式共有 23 題。貝氏網路如圖 3-22。節點由左而右分別為試題 (I01～I23)，迷思概念（B01～B28，不含 B18、B19），命題概念（S01～S15，不含 S5）。
三、模式三
本模式是以模式 2 為基礎，另加入建構反應題(I21～I23)中與選擇題相同的迷思概 念(CR1-14～CR3-26，共 11 個)之輸出，每一迷思概念之有無，視為一個新試題之對與 錯，所以本模式共有 34 題。貝氏網路如圖 3-23。節點由左而右分別為試題(I01～I23，
CR1-14～CR3-26)，迷思概念（B01～B28，不含 B18、B19），命題概念（S01～S15，
不含 S5）。
四、模式四
本研究之選擇題與建構反應題共有的迷思概念(B01、B02、B03、B14、B15、B20、
B22、B26)數有 8 個，模式四即是將建構反應題模型分析之結果直接輸入，不再進行 估計；也就是以選擇題的作答情形為主，固定建構反應題所判定的 8 個迷思概念，進 行貝氏分析，推估學生命題概念及迷思概念的有無，再與專家判定的結果做比較，計 算辨識率，此辨識率的計算方式為專家判斷與貝氏推估相同的總人數÷總施測人數。貝 氏網路如圖 3-24。節點由左而右分別為試題(I01～I20)，迷思概念（B01～B28，不含 B18、B19），命題概念（S01～S15，不含 S5）。
圖 3-21 模式一貝氏網路圖
圖 3-22 模式二貝氏網路圖
圖 3-23 模式三貝氏網路圖
圖 3-24 模式四貝氏網路圖