第三章 研究方法
第四節 資料分析
一、量的分析
3. 列出學生的概念類型，以卡方測定（Chi-Square tests）比較學生在接受月 相盈虧成因課程後，診斷測驗的前後測人數是否有顯著差異。
1. 持有科學模式
概念模式 內容描述 學生回答內容範例
科學模式 1. 月球不發光，反射太陽光。
2. 月球繞地球公轉。
3. 日地月三者位置不同，觀察到月球 的明暗面有不同的形狀。
4. 月相盈虧中的月形變化與週期皆須 答對。
1. 月亮反射太陽光，因月球繞著地球旋轉，在地球上的觀察者看到的月亮就 會不一樣。
2. 地球和日月間角度不同。能繪圖表示出不同日、地、月相對位置與對應的 月球明暗面。。
2. 持有零碎概念者
概念模式 內容描述 學生回答內容範例
零碎概念 知道造成月相部分成因，但是概念內容不 完整者。
1. 月球公轉
2. 太陽光照射到月球的反射或反射太陽的光線 3. 太陽照射角度不同
4. 地球自轉
3. 持有迷思概念-月食模式
概念模式 內容描述 學生回答內容範例
月食模式 地球位於太陽與月球之間，當月球進入地 球的影子裡面，部份或全部光線無法反 射，使得我們看不到普通的月相。
1. 當月球轉到地球後面時，若地球擋住了欲照射到月球的太陽光，月 亮的形狀會有所變化。
2. 太陽光被地球擋住，所以月球無法完全被太陽照射到，因此月亮部 分的地方較暗而無法被我們看到。
3. 應該是由月食所引起，並且在第八題選擇“C＂為答案。
4. 太陽光(平行光)經過地球時，部分的光線被遮住了，剩下的光線照射 到月球反射。
4. 持有迷思概念-位置模式：第八題的答案為「A」
概念模式 內容描述 學生回答內容範例
位置模式 認為月球繞地球公轉造成月相盈虧，太陽 光照射角度差異，僅能了解部分明暗變 化，雖具有月相循環概念，但對於日地月 位置與對應月相無法完整解釋。
1. 太陽照射角度，並且第八題的回答“A 為半圓形＂。
2. 第八題的回答“A，因為它被太陽照到的地方只有一半(描繪地球自 轉的方向為順時針，G 為朔月，C 為滿月)＂。
3. 太陽照射到月亮的光線，第八題“A，太陽光的照射造成月球的明暗 面＂。
5. 持有迷思概念-混合模式
概念模式 內容描述 學生回答內容範例
混合模式 以月食模式解釋月相成因，但也以日地月 相對位置不同造成部份月相變化，亦即對 於月相成因存在兩種解釋方式。
涵蓋月食模式和位置模式中部分命題
1. 第二題以月食模式回答，第八題以位置模式回答。
2. 第二題回答太陽照射角度，第八題以月食模式回答。
6. 無概念
概念模式 內容描述 學生回答內容範例
無概念 以錯誤的概念解釋月相成因，比如提到月 球繞太陽公轉，或僅提到太陽照射，並未 加以深入陳述。
1. 月亮自己造成的。
2. 被雲擋住了。
3. 太陽照射。
4. 角度或方向，不然就是宇宙的一些東西擋住。
5. 月亮繞太陽公轉。
6. 地球的轉動。
7. 受到前人的影響。
8. 是日食的原因。
9. 太陽把月亮遮住了。
（二）前測晤談資料：
1. 分析轉錄的晤談資料，可以作為診斷測驗前測內容的修正依據。
2. 對於診斷測驗前測迷思概念分類有矛盾之處，可參酌晤談資料，以評斷學 生的概念內容。
（三）學習單與問題：
1. 在各電腦模擬動畫中提出引導問題，提供學生思考動畫賦予的意義，探討 特定概念類型學生學習過程。
（四）後測晤談資料：
1. 分析學生在月相盈虧成因課程前後的概念轉變機制。
三、統計分析的假設考驗與原則
本研究使用的統計分析考驗包含：「月相盈虧成因診斷測驗」與「空間能力 測驗」，檢定如下：
1. 常態性檢定：使用 Kolmogorov-Smirnovz 考驗，本研究中的依變項資料是否呈 現常態分佈，以決定採用何種統計分析方法。經過檢定後前側 K-S 量值 為0.157，後側 K-S 量值為 0.125，皆達 0.05 的顯著水準，顯示前後測學 生表現並未呈現常態分布。
2. 卡方檢定(Chi-Square tests)：因學生樣本數少，致使學生前後測的表現並未呈 現常態分佈，為了了解學生學習前後概念改變的情形，將學生診斷測驗前 後測概念類型分類分為兩型：Type 1 與 Type 2，其中 Type 1 包含持有零 碎概念與科學模式的學生，這一類的學生具有不完整或完整的科學概念；
而 Type 2 則總和三種不同迷思概念類型或無概念類型的學生，這一類學 生無法正確的回答、持有錯誤的概念或迷思概念。經統計前後測各類型人 數，計算其χ2數值。
Before(人次)
Type 2 Type 1
Type 1 A B
After(人次)
Type 2 C D
得χ2
D A
D A
+
= ( − )2
並查出χ2cv=3.841 (df = 1, α = 0.05) 檢定其數值。