資料處理與分析

一、資料編碼處理

本研究主要採用質性研究法，藉由實驗活動的實施與個別晤談，所蒐 集到的資料有 S-POE 實驗活動個別晤談的錄音資料與研究者隨筆札記等，

在研究中進行全程錄音記錄，以確認受訪學生真實的想法，並作現場札記，

因此在訪談後隨即將錄音帶編碼並轉錄為逐字稿，同時與現場札記互相結 合，註明訪談之對象、內容、時間與地點。本研究之受訪者個人及錄音之 編碼說明：首先將受訪者編碼，由一英文字母及三個數字所組成；第一個 英文字母表受訪者身份，理工背景以 S 表之，非理工背景以 N 表之；第 二及第三位為流水號。如【S06】表受訪者為編號 6 號的理工背景學生。

二、資料的分析

蒐集資料並非只是機械式記錄資料，而是必頇同時分析和解釋資料，

並且立即知道這些資料是否互相矛盾，是否需要進一步蒐集更多的資料

（黃瑞琴，1991）。本研究主要採用質性研究法，藉由實驗活動的實施與 個別晤談，在訪談後隨即將錄音檔編碼並轉錄為逐字稿，同時與現場札記 互相結合，註明訪談之對象、內容、時間與地點。遵循上述資料蒐集與編 碼方式，在錄音內容部分，先逐字轉錄，再精簡晤談資料，排除社交的談 話和重複的問題。為排除研究者之主觀意識，分析結果再商請指導教授及 研究者同儕進行檢視，以求其客觀性。

（一）科學解釋能力的編碼

本研究中，參考謝州恩、吳心楷（2005）所提出關於科學解釋的標準 為基礎，經過指導教授及研究同儕的討論，依據本研究活動所蒐集到的資 料完成編碼工作，編碼原則如表 3-5-1，說明：

依據本實驗的特性，所定義的科學解釋能力為解釋應包含「核心能力」：

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(N09，POE4)

3 提出正確且完 走。(S19，POE1)

（二）科學解釋類型分析

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有的解釋類型，作為該受訪者的解釋類型。

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 外部特徵 粉狀、黏稠

B 內部性質 親水親油、酸鹼性質、密度改變

C 科學語詞 擴散、反作用力、表面張力

D 類比 牙膏船、水黽

E 機制 因為清潔劑塗上去後會和水面起反應，破壞 鍵結而產生一些能量去推動小船往前跑

（三）解釋融貫性分析

本研究設計四個相關聯的 POE 實驗，以探討受訪者的解釋融貫性，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）。在四個實驗當中，

由於 POE2 所包含的概念較為複雜，除了表面張力外還牽涉到浮力，而 POE1、 POE3、POE4 中，兩個實驗間只改變一個變因（POE1 vs. POE3、

POE1 vs. POE4 及 POE3 vs. POE4 三組），因此本研究探討這三組實驗之間 受訪者所提出的科學解釋是否符合解釋融貫性。

解釋融貫性的判定方法如下：如果以 A 因素（粉狀、黏稠）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：受訪者若以「表面張力」解釋 POE１，

則在 POE3 的現象解釋，由於只是將痱子粉改為塑膠小船，邏輯上也應由

「表面張力」來進行解釋。如果受訪者在 POE3 不再考慮「表面張力」，而 只由「擴散」來解釋，即為解釋不融貫。

三、資料的信、效度

質性研究之信度（reliability）和效度（validity）問題是評鑑研究品質 的依據之一，因此，促進研究之可信性和有效性，是任何研究意圖達成的

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目標（吳芝儀、李奉儒譯，1995）。信度是指研究結果的一致性、信賴性 和穩定性，本研究關注的是蒐集到的資料之正確性與完整性；效度則是指 研究結果的類推性，亦即研究的真實價值，這可能是本研究的限制，故儘 可能提高資料的真實性以增進之。由於質性研究沒有特定的方法或客觀的 數據用以提供判斷效度與信度，因此，主要以反覆精煉資料比對之方式，

提高研究的信效度。

研究者在進行晤談時，研究者提問的問題不只是受訪學生如何想？

（what 的問題），也提問為什麼如此認為？（how 和 why 的問題），並追 隨（follow up）其回答或想法繼續提問問題，例如學生在回答其對於某現 象的觀點之後，應適時反問如何得知？尤其是針對受訪學生前後實驗之解 釋矛盾不一致，或有待釐清的部份進行進一步之提問，以得到具有研究與 參考價值的結果。

晤談完畢後的資料，研究者將會邀請研究同儕，並抽取兩位研究對象 的晤談資料，請同儕對此兩位研究對象的晤談結果再進行分類、分析，再 檢視同儕與研究者的分析結果是否一致。依據公式（Holsti, 1969；王石番，

1992；楊孝榮，1989），進行信度計算，以此做為進一步的校正方法，增 加研究的信、效度。

（一）評分員相互同意度計算公式＝ ^{( 2 × M)}

(N1 + N2)

M 為完全同意之數目，即兩位編碼員回答相同的題數 N1 為第一位編碼員應有的同意數目

N2 為第二位編碼員應有的同意數目

（二）平均相互同意度

平均相互同意度=相互同意值的總合/相互比較的次數

（三）評分員信度

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信度＝ ( n× (平均相互同意度)) (1+[(n−1)× (平均相互同意度)])

n 為參與編碼人員數目

楊孝榮（1989）認為若計算出的信度符合 0.8 甚至 0.9 以上，就達到 內容分析的水準。

本研究的信度計算後，解釋能力的評分員信度為 0.875，解釋類型的 信度為 0.834，都在 0.8 以上，顯示本研究的分析結果穩定一致。

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