第四章 研究結果
第一節 遺傳成就測驗之表現
一、整體表現
本研究對象有四個班級共計 145 人。展示組共 72 人，男生 44 人，女生 28 人。操作組共 73 人，男生 45 人，女生 28 人。進行遺傳成就測驗總共三十題，
每題一分，總分為 30 分，分別進行教學前的前測，教學後的後測和教學完成後 一個月的延宕後測，以下針對兩種教學取向的獨立樣本和三次成就測驗的相依樣 本進行 2 x 3 雙因子混合設計變異數分析，將分析結果摘要在表 4-1-1，結果發現 兩個因子之間沒有顯著的交互作用，成就測驗*教學取向的 F 值為 2.61，且未達 顯著差異（p = .075 > .05），其中兩種教學取向的 F 值為.49，且未達顯著差異（p
= .484 > .05），而三次成就測驗的 F 值為 215.23，有達到顯著差異（p = .000
< .05）。
進一步針對兩個因子分別進行單純主要效果分析，結果如表 4-1-2，兩種教 學取向在前測、後測和延宕後測中，都沒有達到顯著差異，可見教學取向的差異 不會影響學生學習遺傳學。
在展示組內三次成就測驗的比較有達到顯著差異，進行事後比較發現展示組 前測平均分數為 13.15 分，後測平均分數為 20.01 分，延宕後測平均分數為 20.65
分；分析展示組的學生在三次遺傳成就測驗的差異發現，後測比前測進步 6.86 分，達到顯著差異（p = .000 < .01）；延宕後測比前測進步 7.50 分，達到顯著差 異（p = .000 < .01）；但是延宕後測只比後測進步 0.64 分，未達顯著差異（p = .118
> .05）。
在操作組內三次成就測驗的比較有達到顯著差異，進行事後比較發現操作組 前測平均分數為 13.73 分，後測平均分數為 19.88 分，延宕後測平均分數為 22.38 分；分析操作組的學生在三次遺傳成就測驗的差異發現，後測比前測進步 6.15 分，達到顯著差異（p = .000 < .01）；延宕後測比前測進步 8.66 分，達到顯著差 異（p = .000 < .01）；延宕後測比後測進步 2.51 分，也達到達顯著差異（p = .000
< .05）。
表 4-1-1 教學取向和成就測驗的雙因子混合設計變異數分析 變異來源 型 III
平方和 自由度 平均平方和 F 檢定 顯著性 教學取向 SSa 56.73 1 56.73 .49 .484 成就測驗 SSb 5319.66 2 2659.83 215.23 .000**
成就測驗 *
教學取向 SSab 64.45 2 32.22 2.61 .075 誤差項 SSs/a 16443.88 143 114.99
誤差項 SSs/b 3534.42 286 12.36
* p < .05，** p < .01
表 4-1-2 單純主要效果檢定結果的變異數分析摘要表 變異來源 型 III
平方和 自由度 平均平方和 F 檢定 顯著性 教學取向 SSa
在前測 11.91 1 11.91 .36 .548
在後測 .68 1 .68 .01 .905
在延宕後測 108.59 1 108.59 1.85 .176 成就測驗 SSb
在展示組 2489.59 2 1244.80 98.289 .000**
在操作組 2897.32 2 1448.66 120.17 .000**
* p < .05，** p < .01
根據數據分析結果推論，展示組運用教師展示的教學取向學習遺傳學，對於 學生成就的表現有明顯幫助，經過一段時間的延宕後測也發現，此種教學方式讓 學生可以讓保留其學習成就，沒有退步的情況；而操作組讓學生自控操作學習的 教學取向，對於學習遺傳學的成就有明顯幫助，更發現操作組在遺傳教學後一個 月的延宕測驗中，不但沒有忘記遺傳知識，成就表現還有更加進步的情形，可能 是自行操控軟體，讓學生對遺傳學有較深的印象，後面的小節中會深入分析，在 延宕後測表現更加進步的題目。
比較展示組與操作組在遺傳學成就測驗的組間差異，顯示兩種電腦輔助軟體 的使用取向對於學生遺傳單元的學習，皆有明顯成效，並未因為教學取向的差異 而影響教學的效果。
二、展示組學生在每一題前測、後測和延宕後測的成就表現
此部份針對展示組學生在遺傳學成就測驗的前測、後測和延宕後測中，各題 的表現進行統計，並分析學生在概念學習的差異。
圖 4-1-1 是展示組學生在前、後測和延宕後測的各題答對率，表 4-1-3 是兩 組有顯著差異的題號整理，包含兩部份：後測對前測的進步情形，延宕後測對後 測的進步情形。綜合兩者可以發現，成就測驗的後測答對率有 29 題高於前測答 對率，只有 A12 後測答對率比前測答對率低，答對率降低 11.1％，後測進步的 29 題中共有 24 題前、後測的答對率進步幅度經過成對樣本 T 檢定計算後，有達 到顯著差異，而 A4、A8、A10、A14、A17 這五題的進步幅度未達顯著差異（所 有題目的 p 值呈現在附錄七），這顯示經過教師展示電腦模擬軟體的教學，有助 於學生學習遺傳學，幫助學生建立遺傳概念。
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A1 0 A1 1 A1 2 A1 3 A1 4 A1 5 A1 6 A1 7 A1 8 A1 9 A2 0 A2 1 A2 2 A2 3 A2 4 A2 5 A2 6 A2 7 A2 8 A2 9 A3 0
題號
答對百分比
展示前測 後測 延宕後測
圖 4-1-1 展示組學生在前、後測和延宕後測的各題答對率
表 4-1-3 兩組在有顯著差異的題號
A28、A29、A30
A1、A2、A6、A7、A8、A9、
A11、A13、A15、A16、A18、
A19、A20、A22、A23、A24、
A26、A27、A28、A29、A30 後測與前測
無顯著差異
A4、A8、A10、A14、A17 A3、A4、A5、A10、A12、A14、
A17、A21、A25 後測比前測
A3、A4、A23 A1、A2、A5、A8、A12、A14、
A20、A21、A23、A30 延宕後測比
A26、A27、A28、A29 延宕後測比
A4 後測的答對率只有 31.6％，此題在分析學生是否了解基因的來源和基因 控制性狀的原理。33.3％的學生認為基因來自父母，子女的細胞有些基因和父親 完全相同，有些細胞的基因和母親完全相同。26.4％的學生認為細胞功能不同，
細胞內的基因也不同。可見學生在學習遺傳概念後，無法與第一章生殖課程中，
介紹「細胞分裂」的概念結合，無法理解經過細胞分裂每個細胞的染色體都相同，
學生仍然從外表視覺上判斷不同位置的細胞內基因會不同，像爸爸的器官基因就 和爸爸相同，而在本模擬軟體中，也無法呈現由胚胎分裂到個體時，細胞內基因 的分布情況。
A14 的答對率只有 43.1％，此題在考驗學生分析譜系圖的能力，藉由譜系圖 中隱性個體的提示，分析其他個體的基因型。34.7％的學生認為該個體應該是 Aa 或 aa。13.9％的學生認為該個體應為 aa。可見學生利用展示教學後，對於認 知層次需要綜合判斷的較高層次題型，雖然在教學過程中有展示譜系圖的概念，
但學生仍難以轉換遺傳另有概念，選出正確答案，仍使用外表觀察判斷隱性的子 代必定要有隱性的親代。
表 4-1-4 展示組後測無顯著進步試題的概念分類
A 代表成就測驗試題 主概念 次概念
知識 理解 應用 綜合 基因控制性狀
的遺傳
1.成對的基因（等位基因）
會控制性狀的表現。
A4
3.由孟德爾的遺傳實驗結果 推知的顯性律。
A8 A17 4.由孟德爾的遺傳實驗結果
推知的分離律。
A10 A12 孟德爾遺傳法
則
6.譜系圖 A14
在後測和延宕後測的答對率表現，沒有明顯的趨勢，其中有 20 題的答對率 進步，有 A3、A4、A23 這三題達到顯著差異，9 題的答對率退步，只有 A18 題 有達到顯著差異，1 題答對率完全沒有改變，這顯示「教師展示模擬軟體」的教 學情境，經過了一段時間後，學生還能夠將遺傳概念與知識保留在長期記憶中。
A18 主要在考驗學生對於棋盤方格的運算方式的理解。在延宕後測退步了
12.5％。可見得經過一段時間後，學生判斷親代基因分配給子代的方式，以及棋 盤方格法的使用方式，有遺忘的情況；在此推測學生使用棋盤方格法的運算方 式，以背誦、記憶為主，不是用理解的方式解題，所以經過一段時間對棋盤方格 法的填寫有明顯的退步。
三、操作組學生在每一題前測、後測和延宕後測的成就表現
此部份針對操作組學生在遺傳學成就測驗的前測、後測和延宕後測中各題的 表現進行統計，並分析學生在概念學習的差異。
圖 4-1-2 是操作組學生在前、後測和延宕後測的各題答對率，表 4-1-3 是兩 組有顯著差異的題號整理，包含兩部份：後測對前測的進步情形，延宕後測對後 測的進步情形。綜合兩者可以發現，共有 29 題的後測答對率高於前測的答對率，
其中有 21 題的答對率進步幅度達到顯著差異，而 A3、A4、A5、A10、A14、A17、
A21、A25 這 8 題雖然有進步，但仍未達顯著差異，只有第 12 題後測答對率比 前測低，但由於退步的幅度很小，答對率降低 1.3％，也沒有達到顯著差異，在 此不考慮其退步的影響。整體而言，利用學生自控操作學習的教學取向，對於學 生學習遺傳學、建立遺傳概念是明顯有成效的。
更進一步分析各題的分布，經過學生自控學習，將學生沒有顯著進步的題目 利用雙向細目表加以統整，在表 4-1-5 呈現出沒有顯著進步的題號，可以發現沒 有顯著進步的題目在各項次概念中都有，沒有顯著進步的題目有五題是理解層次 的題型，有三題是應用層次的題型，一題是綜合層次的題型，屬於認知層次中、
高難度的題目，較簡單的記憶題型皆有顯著進步，可見學生自控教學能讓學生有 較深刻的記憶。在操作組中 A4、A14 兩題也是沒有顯著進步且答對率不足 50％，
可以發現這兩題無論對哪一組的學生都是困難的，A4 的概念在電腦模擬軟體中 沒有包含，學生較難理解；而 A14 則是難度較高，學生在教學後仍無法確實理 解理解此題的意思，並應用遺傳概念解答問題。
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 A16 A17 A18 A19 A20 A21 A22 A23 A24 A25 A26 A27 A28 A29 A30
題號
答對百分比
前測 後測 延宕後測
圖 4-1-2 操作組學生在前、後測和延宕後測的各題答對率
表 4-1-5 操作組後測無顯著進步試題的概念分類
A 代表成就測驗試題 主概念 次概念
理解 應用 綜合 1.成對的基因（等位基因）會控制性
狀的表現。
A3,A4
基因控制性 狀的遺傳
2.等位基因有顯性和隱性之分。 A5 3.由孟德爾的遺傳實驗結果推知的
顯性律。
A17 4.由孟德爾的遺傳實驗結果推知的
分離律。
A10 A12 孟德爾遺傳
法則
6.譜系圖 A14
7.男女性的性染色體。 A21 人類性別的
遺傳
8.性染色體決定人類的性別。 A25
在後測和延宕後測的答對率表現，大多數的題目都有進步，共有 23 題的答 對率進步，進步的題目中有 11 題的答對率超過 10％以上，而 A1、A2、A5、A8、
A12、A14、A20、A21、A23、A30 這 10 題的後測和延宕後測之間有顯著差異，
另外有 4 題 A6、A9、A17、A18 的答對率退步，退步的幅度都沒有達到顯著差 異，還有 3 題 A7、A11、A22 答對率沒有改變。這顯示經過了一段時間後，學生 還能夠將遺傳概念與知識保留在長期記憶中。
由於操作組的延宕後測有顯著進步題數較多，進一步分析各進步與雙向細目 表的關係，表 4-1-6 呈現出在延宕後測中有顯著進步的題號，結果發現各項次概 念中皆有題目進步，其中記憶性的題目四題，可見操作組學生的遺傳概念到延宕
由於操作組的延宕後測有顯著進步題數較多，進一步分析各進步與雙向細目 表的關係，表 4-1-6 呈現出在延宕後測中有顯著進步的題號，結果發現各項次概 念中皆有題目進步，其中記憶性的題目四題，可見操作組學生的遺傳概念到延宕