資料分析與處理

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第五節 資料分析與處理

為理解學生對科學本質理解改變之情形，及進一步分析學生改變與教學設計 之關聯，本研究同時使用質化與量化方式處理資料來源：

一、 問卷內容分析

針對學期前後的施測問卷，本研究使用質性研究處理資料原則，將問卷結果 反覆閱讀後編碼。本部份編碼隨研究時程及研究者想法之改變，歷經共計數個階 段的調整。第一階段中，研究者將問卷中五題回答分別檢視閱讀，取出研究者認 為學生對該題回應的核心共同點，完成「（理論是）主觀（想法）vs.客觀」、「（科 學理論）有好壞vs.無好壞」、「（科學理論是一個）主觀（的發明過程）vs.客觀」、

「（科學理論是被）發明 vs.發現」，以及「（科學理論主要被用於）解釋 vs.（使 社會）進步」等五組編碼，換言之，每一個問題對應一組編碼，彼此不相重疊。

然而經過文獻閱讀、研究團隊討論與研究者個人省思，研究者決定以「個人 想法為一不可分割之整體」的信念處理資料。換言之，雖學生填答問卷時分別回 答五個題目，但學生終究是以統一的思維脈絡填答問卷，因而研究者將五題的回 答視為一個整體閱讀，並依照第一版本的編碼表重新處理之。此一階段中，經過 思考與討論，研究者認為「解釋論」與「進步論」並不切合學生整體回答思維，

同時與編碼上層概念，即文獻探討中所歸類出的「傳統（的理論本質）」及「當 代（的理論本質）」（詳見表2-1）無法切合，因此將「進步論」與「解釋論」之 編碼，更改為「恆久」及「暫時」，並重新思索且調整編碼內涵。在第二階段編 碼中，研究者更認為二分法過於限制研究對象對科學理論本質之理解。換言之，

學生對科學理論本質的理解，應當是「多元程度如何」而非「非A 即 B」，因此 在第二階段的編碼中，另一大轉變為，研究者以李克特（Likert）五點量表分析 學生書寫內容。

隨著文獻閱讀與研究者對科學哲學中，科學理論本質之瞭解及思考轉變，研 究者回頭重新檢視及閱讀學生問卷填答內容，並發展出與前二階段幾乎不同的第 三階段，包含「理論獨立vs.理論引導」、「單一方法 vs.多元方法」、「無價質好壞

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vs.有價值好壞」、「發明 vs.發現」，及「恆久 vs.暫時」等五種類別。後經比較與 討論，發現本研究關於理論本質的編碼，與Tsai & Liu（2005）中的歸類相似：

其原始編碼包括社會論證在科學中的角色、科學中發明與創造性現實、科學的理 論蘊含探索、文化在科學上的影響，以及科學的改變與可被測試性特徵。且在 Tsai 等人的研究中，信、效度與對編碼之定義已相當清楚，遂經整理與修改，發 展出現階段使用的編碼表（如表3-1 所示），惟編碼定義，與Tsai 等人略有不同。

本研究的編碼包括以下五類：理論蘊含、社會論證的角色、理論價值性、發 明與創造性，及改變與可被測試性等五個向度。其中，由於問卷題目設計因素，

根據「科學理論有無好壞」此題所發展出之編碼，並無法代入 Tsai 等人所發展 的概念，因此「理論價值性」此一編碼，為本研究自行發展出之編碼。

研究者在替問卷內容進行評分上，同樣使用李克特五點評分方式處理，評分 標準以「理論蘊含」為例，1 分代表該學生想法（回答）完全是理論獨立，2 分 代表學生回答大部分是理論獨立，3 分代表學生回答二者兼具，4 分代表學生回 答大部分是理論蘊含，5 分代表學生回答完全是理論蘊含。換言之，以具體例子 說明，當理論蘊含編碼中，學生在回答中愈認為科學理論只是對經驗事實的呈現，

或是經由可被不斷重複且結果一致的實驗產出，給分愈偏向1；反之，在回答中 愈多地認為科學理論奠基於先前理論，蘊含先前理論的結果，給分上愈偏近5。

為建立本編碼表信度，研究者說明評分規準後，隨機取30%資料供另一位同 儕進行評分。因本編碼表評分上為連續變項，故評分後以Spearman 相關進行檢 測，顯示r = .722 （p<.001），信度良好。

評分結果最終使用相依樣本 T 考驗，檢視學生學期初及學期末，對科學理 論本質理解的轉換。

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資 料 來 源 ： 修 改 自”Developing a Multi­ dimensional Instrument for Assessing Students’ Epistemological Views toward Science” by C. C. Tsai, & S. Y. Liu, 2005, International Journal of Science Education, 27(13), 1621-1638.

r = .722 , p<.001

（2007）等人對科學概念編碼架構而成，編碼表詳如表 3-2。其中「無科學概念」

及「理論建構」此二編碼，乃根據閱讀學生貼文發展而來。

隨機取 30%資料供同儕評分，以 Spearman 相關進行評分者間信度測量後，

顯示r = .757 （p < .001），信度相當良好。

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作長距離的滑翔（大約可滑翔 200～300 米遠）而得名。

資料來源：修改自“ Socio-cognitive dynamics of knowledge building in the work of 9- and 10-year-olds” by J. Zhang, M. Scardamalia, M. Lamon, R. Messina, & R.

Reeve, 2007, Education Tech Research Dev. ,55, 117-145.

研究者閱讀每位學生的每篇文章之後，將除了該討論串第一篇的提問以外，

餘下回應貼文內容歸進上述編碼表中，並以第9 週為分界，區分為學期前、後二 階段。先以描述性統計觀察二者間次數變化。而後，因研究者認為無科學概念、

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前科學概念及混合式學概念此三種編碼類型，大多不具備較結構式／正確／明確 的科學理論與資訊，後三種概念──基礎科學概念、科學概念及理論建構──中，

學生會開始不同程度地帶入明確／較恰當的科學理論、知識，對議題進行有結構 性地討論或辯答，甚至能進一步跨越已存的科學知識，提出一種未來可能性的發 展。為更清楚了解學生討論品質的轉變，研究者將前三種概念綜合而為「低階科 學概念」，將後三種概念綜合為「高階科學概念」，將高低階科學概念與學期前、

後，二者結果以卡方檢定處理之。此一分析主要在了解學生在平台進行的科學探 究行為及品質上，是否因時間有所改變。

(二) 平台活動紀錄

平台活動記錄一方面顯示學生於知識論壇上活動的多元性，另一方面，本研 究欲了解這些活動是否與學生對科學理論本質理解之改變及其探究中呈現的科 學概念層次有所關聯，因此在此部分的資料處理上，分為三大塊：

1. 檢視平台活動次數、比例及相關性

平台活動記錄包括學生的貼文、回文、閱讀他人貼文或使用鷹架、註解等功 能，對此部分的資料使用Analytic Toolkit（簡稱 ATK）分析之。由 ATK 輸出的 資料可顯示每位學生於整個學期，或特定時間（例如前半學期或後半學期中），

使用某些功能的次數及比例，以此一數據作為檢視學生於平台活動量的基礎參考。

此外，本研究將上述數據以皮爾森相關（Pearson correlation）分析，以了解平台 各種活動彼此間的關係。上述目的，在於了解平台活動具備的多元性及集中性如 何。

2. 平台活動量與學生變化之關聯

依據研究目的，本研究欲探討平台上的活動與學生期末對科學理論本質理解 變化之關係，換言之，平台上的活動與學生對科學理論本質理解是否可能有關連。

因此研究者將平台活動量以50%為界，區分為高活動量及低活動量。再者，將學 生問卷得分，以後測減前測之方式，取其平均數，將學生區分為高變化群學生及 低變化群學生各26 名。分析上，將平台的高低活動與學生高低變化，以卡方檢

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定（chi-squared test）方式交叉比對之，以期了解學生變化與平台活動量之關係。

然而，因平台活動種類甚多，因此研究者依據平台活動性質，將活動內涵編碼為

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區分學生貼文的品質。最後，本研究將此加權後之分數，取平均數區分為高、低 組，與其平台活動量做卡方分析，以了解學生在平台上之活動，與科學探究品質 之關係。

表3-4

科學概念對應評分表

依據本節說明之資料處理方式，所分析之資料結果呈現於第四章，茲敘述與 分析如下。

科學概念類別 給分

無科學概念 1 前科學概念 2 混合科學概念 3 基礎科學概念 4 科學概念 5 理論建構 6

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