資料的處理與分析

本研究採用凱利方格技術 RGT 作為分析學生對類屬組成論述之理解情形，此小節 將說明凱利方格技術在研究資料上的處理程序和分析方法。

(一)處理程序

每個受試學生都填寫 2 份問卷，每份問卷均可形成一個方格，因此方格數就等於所 有受試人數的 2 倍，方格中的數值是 1 至 5。研究中的方格有 2 種：一是國中學生的科 學概念方格，另一是國中學生的生活概念方格。方格中的每個數值便是所有受試學生的 答題平均值。故整體方格中的每一個值，都是個別受試學生評比的平均值。算出整體平 均值後，將方格的評價利用 RepIV 1.12R 軟體程式進行分析。資料處理流程如下圖所示：

圖 3-5-1 問卷資料處理之程序

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(二)分析方法

本研究使用 RGT 分析技術包括 FOCUS、主成分分析(PrinCom)、COMPARE 以及合 併方格的主成分分析(PrinCom)。FOCUS 和主成分分析(PrinCom)屬於單一方格分析，合 併方格的主成分分析是屬於兩個方格間的差異比較的方法。本研究問卷分為兩種：一是 科學概念的語意論述問卷(代號：SCQ)，另一種是生活概念的語意論述問卷(代號：LCQ)。

本研究受試對象為國中九年級學生共 6 個，代號分別為﹝S901-1、S901-2、S901-3、

S901-4、S901-5、S902-1﹞。受測對象可獲得兩種評比方格是有關於 SCQ 和 LCQ，此 兩種可分別進行單一方格的 FOCUS 和 PrinCom 分析。在本研究中將探討學生對於科學 概念和生活概念之類屬組成論述的理解相似性以及相異性，可分別對於個別學生與總學 生做合併方格之主成分分析進行方格分析比較。

FOCUS 分析可以看出元素和構念的群集關係分佈(cluster distribution)，使用 RepIV 1.12R 軟體程式便可以分別呈現元素和構念的樹狀圖，則是在呈現元素之間或構念之間 的相似性，也就是受試學生所認定元素和構念之間的相似程度，除了可以看出哪些元素 或構念彼此形成群集之外，還可以了解他們之間的相似性的階層關係(Easterby-Smith, 1981，引自陳世文 2007)。

主成分分析(Principle Component，簡稱 PrinCom)是呈現元素和構念系統的二維空間 座標上的分佈情形，有些元素或構念較為聚集，有些則會較為分散，由兩者二維空間座 標上的分佈情形可以了解元素或構念的相似性，以及元素和構念的相關情形，它可以提 供平面的視覺訊息，以便幫助研究者解讀元素和構念在座標上分佈的可能語意關係。

以上兩種分析技術屬於單一方格分析法，利用此兩種技術可以獲得以下分析訊息：

1. ﹝SCQ﹞FOCUS—學生對科學概念的語意之 FOCUS 分析 2. ﹝LCQ﹞_FOCUS—學生對生活概念的語意之 FOCUS 分析 3. ﹝SCQ﹞PrinCom—學生對科學概念的語意之 PrinCom 分析

4. ﹝LCQ﹞_PrinCom—學生對生活概念的語意之 PrinCom 分析

為了增加研究數據的解析度，將原有的等級分數(rankingn scale)採用線性轉換，由 原始分數 1~5 轉換成 1~99(RepIV 程式可設定的最大數值為 99)，原始分數 11，原始 分數 599，假設方格平均值為 X，轉換後分數 Y 之轉換方式為：

(Y-1)=98(X-1)/(5-1) 原始分數 轉換分數

5

99

4

74.5

3

50

2

25.5

1

1

將兩個欲互相比較的方格合併成一個方格，稱之為合併方格(composited grid)，將合 併方格作主成分分析的處理，可同時看見兩個方格的元素和構念呈現在同一個二維平面 中。作合併方格是為了能進行 PrinCom 分析，才能比較 “總學生”和個別學生對元素的 理解，以及元素相互之間的相似性和差異性。若某元素在 PrinCom 分布位置相近，代表 個別學生相較於總學生來說，對元素的理解相近，代表此群學生的想法相似性較高；若 分布位置甚遠，代表這群學生之間對元素的理解可能極為不同，必須再作深入的討論與 詮釋，或從個別訪談中了解學生是否另有的想法。

在本研究中，不同的受試學生的問卷內容均是相同，故評比方格中的元素和構念亦 會相同，並可直接作方格合併的處理。合併方格可分成合併元素方格和合併構念方格，

合併元素方格主要在分析比較二維平面中兩個方格元素的相似度之分布情形，故合併元 素方格中的元素數量為原有兩方格中的元素相加而得，如：本研究有 2 份問卷，每份問 卷皆有 6 種元素，合併之後可形成 12 x 8 的合併元素方格。合併構念方格式在分析比較 原有兩方格中構念在平面上的分布情形，方格中的總構念數量亦是原有方格的構念數相 加而得，因此本研究可呈現 6 x 16 的合併構念方格，還可以進行 12 x 16 的合併方格分

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析。本研究對合併元素方格與合併構念方格進行主成分分析處理，主要是要探討國中九 年級學生對於科學概念與生活概念之元素與構念的理解差異。

(三)

施測與半結構式訪談

本研究採取團體施測，每一次施測時，均由主試者(研究者)說明該測驗的目的和填 答的規則，確定學生了解作答方式之後，再請學生正式進行閱讀及作答。第一次施測為

「生活概念的語意論述問卷」，測驗時間 20 分鐘；第二次施測為「科學概念的語意論述 問卷」，測驗時間為 20 分鐘。施測結束後，下一個階段便是對學生做訪談。進入問卷訪 談初期，研究者和受訪學生的導師進一步討論，確定學生能確實表達自己的想法，並且 自願接受訪談。在訪談前先進行輕鬆的對話，關心學生學校生活或日常生活等，再進一 步討論要接下來要進行的活動內容與意涵。本研究所進行的半結構式訪談，均為研究 者—受訪者(一對一)的方式實行，每位受訪學生的時間約為 40 分鐘至 60 分鐘左右，皆 為一次完成，依先前所擬定的大綱進行，因個人回答情形不同做彈性的調整。若訪談時，

某位學生了解某個概念，但難以確實表達意義時，便會引導學生作其他的聯想，並舉例 說明之。基本上，訪談皆為一次完成，避免因為時間差距或其它因素，影響資料蒐集的 完整性與連貫性。經由受訪學生的同意，將全程錄音並記錄完整的訪談內容，並將分類 的情形拍照作影像紀錄。

對於學生的訪談，將採用半結構性的問法，內容大致為：1. 為什麼你認為是這個說 法，那你的想法是什麼呢；2. 你覺得還有其他說法嗎？為什麼？訪談的結果將全程錄 音，之後再打成逐字稿，以方便對訪談內容進行分析，特別是學生的想法和觀點。在這 些研究對象中，全部都是研究者目前任教的學生，故充分了解學生在學校生活情形以及 學習狀況，並確認學生的溝通能力，以便進行訪談工作。在訪談活動中，一開始會先從 學生的日常生活、學校生活作為話題，以及對科學課文的印象等，為了保持研究中立的 原則，會告知學生此訪談與學校成績不相關，是為了了解學生對科學課文的理解，以蒐 集資料作為研究用途。

第四章、研究結果

本研究是以 2012 年南一版本國中自然與生活科技教科書第一冊至第四冊為分析範 圍，探討分析科學文本「類屬」與「組成」關係概念的論述方式及其語意差異，根據所 蒐集的文本資料來分析有關類屬組成的語式類型，進一步藉由訪談與問卷來探討學生是 如何理解日常生活概念的類屬組成關係，以及科學概念間的類屬組成關係呢？以下將分 為七個小節來說明研究結果。

第一節 「類屬」與「組成」關係論述方式之分析

所謂「類屬」與「組成」概念的論述是指表達概念之間，類屬或組成關係的命題，

此命題可由不同的形式來表徵。從前述章節 3-2 中所選取的「類屬」與「組成」概念的 論述，將整理在附錄中。整理後發現，用來表達「類屬」與「組成」關係的論述形式有 以下數種，包括：動詞、連接詞等形式來描述。它們表達不同的詞彙角色，在句子中蘊 含著不同的作用，「類屬」與「組成」關係的論述以「過程」的詞彙角色最為普遍，而 其中蘊含了不同的意義，從第二章文獻探討可知，這些論述方式還可以從其使用特性區 分不同的語式類型，如下逐一說明。

(一)語式類型

1. 解構—指上階概念拆解成多個下階概念 a. 分成：「物質可分成純物質與混合物」

b. 分為…種：「血球分為紅血球、白血球及血小板等三種」

c. 分為…類：「純物質分為元素與化合物兩類」

d. 分解出：「氧化汞會分解出氧氣與銀白色的汞」

e. 分解成：「碳酸氫鈉粉末遇熱分解成二氧化碳、碳酸鈉和水」

分離出：「混合物可藉由物理變化分離出純物質」

在文檔中 國中學生對科學概念與生活概念「類屬-組成」論述的語意理解之研究 (頁 62-66)