資料收集與整理

關於蒐集來的資料，實際上在蒐集的過程中，資料的整理與分析即已 同時進行。例如，研究日誌撰寫同時，研究者便已將各項回饋與反思做歸 類整理，做出判斷，各項建議可以修正者，立即思考處理方針；百思不得 其解者先擱置一旁，等待日後再想辦法。

壹、 研究日誌

將日誌中自我檢討的意見標示出來，已提出修改方案者紀錄之，未能 達成者標示之，期待來日找到修改方法。

例如 98 年四月，經過無數次實驗的失敗，終於第一次試成功了「搖 搖生電」，在結果欄紀錄如下：「找到成功的要領了。發現：「搖搖生電」

成功的訣竅在於：1.燈泡要使用 LED 燈！2.線圈數要夠多！3.磁鐵磁力要 夠強！4.線圈與磁鐵距離越近越好。」這個發現在本科學玩具開發末期，

顯然是非常簡單的概念，但在研究者靠自己獨自實驗領悟出的瞬間，是非 常珍貴的經驗。

例如 98 年 6 月由於分享時有人轉風火輪怎樣都學不來，於是作各種 試驗，試圖改變這個困境。研究者嘗試改變磁鐵位置、改變磁鐵重量、改 變線的粗細、改變線的材質、改變洞的大小……最後，第一代「轉轉生電」

改良：風火輪的繩子改為有彈性的布繩，轉起來比較不容易失敗。由於高 速運轉下，銣磁鐵很可能脫離泡棉膠飛出去傷人，因此光碟外圍要多貼數 層膠帶。

貳、 回饋單

回饋單第二大項「感受與意見」共八題勾選，研究者根據填答人次，

分析學員之意見。

回饋單另有二題開放式問題，詢問學員意見。研究者逐份檢視進行歸 納分類，正向意見者一類（很棒、很好玩、希望能再參加……）；負向意 見一類（太難、不太懂、材料不易買……），作為改善依據。盡量使學員 的每項負面意見都能找到修正方法。意見分類舉例如下：

 感謝、辛苦了。

 老師很用心、上課很開心、豐富的課程、希望再舉辦。

 有遇到困難，但還是成功，很好玩。

叁、演講之提問

演講場次的提問意見，置於研究日誌的結果欄中，例如 99 年 2 月，

學員提到感應電流的概念講太快了，便紀錄於研究日誌。等待得空修改教 案以解決此問題。99 年 3 月，有學員提到：「妳這個「刷刷生電」點子很 棒ㄟ！如果我將磁鐵放在手肘；線圈放在腋下，那不就走路也可以發電了 嗎？」紀錄於研究日誌後不久，我變為這個建議增添了「創意發電」活動 於教案中。99 年 4 月試教後，教師學員抱怨漆包線刮漆是學生的惡夢，老 是把線給刮沒了，浪費好多時間。紀錄於研究日誌許久一直等待處理中，

直到兩個月後，才找到處理方法：請工廠將漆包線末端浸熱錫，從此不需 再刮漆了。

肆、資料之三角校正

質性研究過去往往被批判過於主觀，意即同一筆資料，不同研究者詮 釋結果可能南轅北轍。因此，必須多方向的蒐集資料(多種方法、多種資 料來源與多個研究者等)來加強資料間的相互效度驗證，三角校正法因蘊 而生。

三角校正法（triangulation）由學者 Norman Denzin 於 1978 首倡，

是指質性研究者採用不同的方法、資料、觀察者與理論，將初步分析結果 與其他研究者進行討論以獲得校正或啟發，或藉由資料和被研究的對象作 初步溝通以校正研究者的分析與解釋（高敬文，1996〉

三角校正法能降低研究者的偏見、主觀認定情形，有助於減少實驗過 程的勘誤率。Denzine 將其分為資料三角校正、研究者三角校正、理論三 角校正、及方法論三角校正等四種（吳芝儀、李奉儒譯，1995）資料三角 校正是由各種資料來源來蒐集證據。研究者三角校正是研究過程由二位以 上的研究者同時進行驗證。理論三角校正是對同一份資料進行不同觀點或 理論的探討。方法論三角校正是使用不同的研究方法來研究相同的現象。

本研究採用的是資料三角校正，由不同資料來源諸如回饋單、研究日 誌、演講提問等，使資料呈現更接近真實情形，以增加本研究效度，並作 為整理研究發現與結論的依據。

第四章 研究結果與討論

第一節 電與磁科學玩具發展歷程

本研究設計的科學玩具一套六組，全套共用一個線圈與 LED 燈，有「搖 搖生電」、「晃晃生電」、「敲敲生電」、「刷刷生電」、「轉轉生電」

與「吹吹生電」六組發電機小模型，設計歷時二年餘，不斷翻新與改良，

設計完成之後並撰寫操作手冊如附錄二，以供使用者參考。本研究科學玩 具及線圈設計歷程如下：

壹、「搖搖生電」、「晃晃生電」設計歷程

一、第一代「搖搖生電」

日期：980501

設計項目：第一代「搖搖生電」，使用 0.3mm 漆包線 8m 長度，繞透明 壓克力管(內徑 20mm)，約 100 圈。管長取 20cm。內部銣磁鐵使用 15*4mm(直徑*高度)五顆

結果檢討：歷經數月失敗再設計、設計再失敗的歷程，終於第一代「搖 搖生電」產出。第一代的「搖搖生電」成本約 50 元，還是很高。

(銣磁鐵還是買工廠瑕疵品才能這麼便宜)，若管子使用透明的，

能觀察到磁鐵的運動，學生能容易體會到磁生電的機制。

圖 4-1-1 第一代「搖搖生電」不透明版

圖 4-1-2 第一代「搖搖生電」透明版 二、第一代改版

日期：980506

設計項目：第一代「搖搖生電」改版，使用 0.3mm 漆包線 8m 長度，繞 透明吸管(內徑 10mm)，200 圈。管長取 20cm。內部銣磁鐵使用 10*10mm(直徑*高度)2 顆

結果檢討：此款能節省銣磁鐵費用一半，但是吸管管壁薄，容易在繞 線時太用力而變形，導致磁鐵卡住。

圖 4-1-3第一代「搖搖生電」改版 三、第一代續改版

日期：980625

設計項目：LED 燈改用紅色燈光。再因年紀小的同學搖不順燈就 亮不起來，於是在磁鐵兩端各加上一小段彈簧，會更容易成 功。

結果檢討：製作更費時間是增加的缺點。

四、第二代「搖搖生電」

日期：980601

設計項目：訂做線圈，規格：800 捲，0.03mm，內徑 18mm，圈數比第 一代的「搖搖生電」所需圈數大很多，因此可以考慮減少磁鐵量。

而且因為線圈內徑窄，所以原先使用的壓克力管也尺寸不符。找

到符合線圈內徑與磁鐵外徑的透明塑膠管：內徑 10mm。再找到符 合尺寸的銣磁鐵：8*8mm(直徑*高度)，使用二顆。

註 1：管與線圈距離有點太大，但是 20mm 以下直徑的銣磁鐵價格 差距頗高，便捨棄符合尺寸的銣磁鐵(很貴)而屈就比較便宜 的小號銣磁鐵(便宜多了)。

註 2：「搖搖生電」不再把線圈固定在管子上了，而是直接用手 握住就好，如此一來線圈就很容易移做它用。

結果檢討：第二代「搖搖生電」完成，成本 50 元，但因為燈與線圈組 可重複再使用，所以就整組玩具而言，成本省很多，再加「轉轉 生電」的風火輪材料，一共約 100 元成本。從此以往，這組磁生 電的線圈不再是固定式。

圖 4-1-4第二代「搖搖生電」

五、第三代「搖搖生電」

日期：980625

設計項目：「搖搖生電」用波霸吸管(12mm 內徑的吸管)取代透明塑膠 管。用 10*10 氧化磁鐵 (直徑*高度) 3 顆取代銣磁鐵。線圈尺寸 改為內徑 13mm、外徑 24mm、厚度 7mm、匝數 900、線徑 0.1mm。

結果檢討：這是研究者首次發現，磁生電系列能夠用氧化磁鐵來製作，

並不是非使用強力磁鐵不可。

圖 4-1-5第三代「搖搖生電」

六、第三代「搖搖生電」改版 日期：9906

設計項目：改良「搖搖生電」，因為剪個「圓的厚紙板」對某些學生 頗困難，往往剪著剪著，一張紙就成了碎屑了，於是改成泡棉塊 塞兩頭，一來泡棉有彈性，有彈簧的效果，「搖搖生電」更順暢，

二來剪不圓也沒關係，塞得進去就好。

結果檢討：「搖搖生電」更便於操作，泡棉也是研究者家中廢棄物再 利用，非常環保。

圖 4-1-6第三代「搖搖生電」改版 七、「晃晃生電」

日期：1000420

設計項目：在教學時發現學生會有迷思，以為一定要磁鐵移動，線圈 不動才能使燈亮起來，於是便設計同一組教具，不同的玩法，即

「晃晃生電」，將磁鐵晃到吸管正中央，再把線圈左右移動，LED 燈一樣可以亮起。

結果檢討：這個設計使得一組教具變出兩種玩法，不但節省成本，而 且可以讓學生體會到，不論是線圈或磁鐵移動，只要兩者的相對 位置產生變化，電就可能產生。

圖 4-1-7 「晃晃生電」與「搖搖生電」，差別只在於操作方法

貳、「敲敲生電」設計歷程

一、「敲敲生電」

日期：991030

設計項目：這組設計的點子出自於課堂上，讓學生發表「創意發電」

時，學生想出的點子，只要把一疊磁鐵，往線圈 LED 燈組敲擊，

燈就會亮。

結果檢討：這個設計，是目前為止最簡單的發電，不需任何技巧就能 發電成功。

二、「敲敲生電」改良 日期：991105

設計項目：本來用一疊約四顆的大氧化磁鐵去敲擊，但費用會增加頗 多，後來發現，只要敲擊速度夠快，二顆就能使燈亮起，於是「敲 敲生電」改為兩顆磁鐵。

結果檢討：本研究一系列的發電方式，只有這一種，磁鐵 NS 極放錯邊 了，燈就不會亮。

叁、「刷刷生電」設計歷程

一、第一代「刷刷生電」

日期：980615

設計項目： 使用第一代的線圈 LED 燈組。拿第一代的「搖搖生電」銣 磁鐵五顆來刷。不用墊板，直接將線圈與磁鐵都立在桌面刷。

結果檢討：銣磁鐵五顆，花費頗多。直接在桌面刷也會造成桌面刮傷。

圖 4-1-8 第一代「刷刷生電」

二、第二代「刷刷生電」

日期：980620

設計項目：找透明墊子墊著，線圈在墊子下，磁鐵在上面刷。

結果檢討：如此一來，成本要增加透明片一片。

三、第二代「刷刷生電」改良

日期：980628

設計項目：結合「轉轉生電」的支撐架，使用透明免洗杯，將線圈用 膠帶貼在側面，「轉轉生電」時，風火輪在杯子旁邊轉；改玩「刷 刷生電」時，杯子側躺，磁鐵在上面刷；而且這個大杯子還可以 裝下所有的材料，一舉多得。

結果檢討：首次使用杯子當教具容器兼線圈架子，節省成本又方便。

圖 4-1-9 第二代「刷刷生電」改良 四、第三代「刷刷生電」

日期：980805

設計項目：因為氧化磁鐵價格遠低於銣鐵硼強力磁鐵，因此將「刷刷 生電」改為使用 2 顆大的氧化磁鐵，規格 30*10mm(直徑*高度)，

節省磁鐵的支出。

結果檢討：因氧化磁鐵有易取得、價格低、尺寸多元等優點，研究者 陸續取代原先使用的銣鐵硼強力磁鐵，使得研究者更有充裕的經 費與材料供應。

圖 4-1-10 第三代「刷刷生電」

五、第三代「刷刷生電」改良

五、第三代「刷刷生電」改良