第四章 研究結果與討論
第二節 電學概念訪談分析 …
本節是針對研究問題三「由三次晤談(教學前、後與追蹤)中分析學生在融入科學推 理理論的網路化雙重情境學習模式及傳統教學模式前、後，其概念改變率、概念數增加 及運用推理層級：概述(G)、精緻化(EL)、辯證( J)與解釋( EX))的改變歷程為何？」，以 下依序呈現學生在訪談問題中，概念正確數、推理層級與概念改變量的敘述性與推論性 統計的分析結果。如果學生提出的論述中同時包含了不同層級的推理論述，則以提出論 述中所達到最高的層級為主要推理層級。推理層級的分析以交叉表為工具，另外進行卡 方獨立性考驗。
一、電學前測、後測與追蹤測訪談之正確概念分數分析
根據研究問題與假設 3-1「不同的教學模式(實驗組、對照組)對學生概念正確數 (教 學後晤談、追蹤晤談)達顯著差異」進行分析與討論，以下呈現敘述統計(表 4.2.1)與推論 統計(表 4.2.2)之分析結果。
在表4.2.1 中，經過網路化雙重情境教學後的學生，在後測訪談與追蹤訪談中，概 念正確分數均有進步，且後前與追前概念正確分數差均為正值，表示教學後，學生另有 概念數目減少，且經過一段時間之後，概念仍大多維持正確，表示在網路雙重情境教學 下，對學生另有概念的改變有助益。
而追前的正確分數差雖比後前差小，但兩者差距不大，顯示學生在一段時間之後，
雖有概念上的衰退，但衰退不大，表示其教學效果較為持久，反觀傳統教學模式下的學 生，在後測訪談的概念正確分數雖有進步，但幅度大多不如網路雙重情境教學的學生，
甚至有些問題的正確概念分數比教學前的訪談還要差，可見其教學成效與持久度較差。
由於研究環境的限制，接受晤談的實驗組和對照組的學生各為18 與 17 人，在樣本 數較小的情況下，教學模式因子對各分析項目(概念正確分數以及學生運用的各推理層 級數)的影響不容易顯現，根據表 4.2.2 中，問題六(Wilk’s Λ=0.791, p=0.026)與問題十 (Wilk’s Λ=0.655, p=0.001)達顯著性差異，但 partial η2值實際顯著效果，十一個電學概念 中，有三題達高度的效果量(effect size)，其餘均達中、低度的效果量。再經事後比較，
後測訪談十一個概念分析中，有七個達實際顯著效果，其中有五個正確概念分數，實驗 組優於對照組，另外兩個則是對照組優於實驗組，但在追蹤訪談的正確概念分數分析 中，有九個概念達實際顯著效果，且全部都是實驗組優於對照組。
因此可知經過網路雙重情境教學的學生，其概念學習的效果與持久度，較傳統教學 的學生佳，且教學成效也較為持久。
表 4.2.1 正確概念分數描述統計
前測 後測 追蹤測 後－前 追－前 人數 Mean SD Mean SD Mean SD Meandiff Meandiff
概念1：靜電概念
實驗組 18 18.00 2.06 1.11 3.17 1.04 3.39 1.85 1.11 對照組 17 17.00 1.94 1.30 3.82 1.33 2.94 1.20 1.88 概念2：導體、靜電感應與感應起電
實驗組 18 18.00 1.61 1.14 6.22 3.06 5.33 3.22 4.61 對照組 17 17.00 2.24 1.25 5.71 2.76 5.24 2.51 3.47 概念3：通路、斷路與短路概念
實驗組 18 18.00 3.67 1.94 3.94 1.66 3.94 1.66 0.27 對照組 17 17.00 3.71 1.72 3.82 1.55 3.59 1.50 0.11 概念4：電壓與能量的概念
實驗組 18 18.00 1.61 1.09 4.50 2.12 4.72 2.30 2.89 對照組 17 17.00 2.18 1.24 4.29 1.65 4.12 2.34 2.11 概念5：電池與燈泡之數目、接法對燈泡亮度的影響
實驗組 18 18.00 0.22 0.65 2.56 1.82 3.06 1.73 2.34 對照組 17 17.00 0.53 1.74 1.53 1.70 2.29 2.20 1.00 概念6：導線的微觀概念
實驗組 18 18.00 0.78 0.73 4.56 2.53 3.83 3.00 3.78 對照組 17 17.00 0.71 1.05 2.41 1.73 2.47 1.84 1.70 概念7：電流與電子流的微觀概念
實驗組 18 18.00 1.50 1.34 1.78 0.73 2.22 1.17 0.28 對照組 17 17.00 1.47 1.23 1.24 0.90 1.71 1.49 -0.23 概念8：電池與燈泡之數目、接法對電流大小的影響
實驗組 18 18.00 0.56 0.92 2.33 1.88 1.72 1.87 1.77 對照組 17 17.00 0.18 0.73 1.06 1.39 1.47 1.97 0.88 概念9：同一迴路中，燈泡對電流大小的影響
實驗組 18 18.00 1.17 1.42 1.94 1.63 1.94 1.86 0.77 對照組 17 17.00 1.59 1.06 1.65 1.58 1.76 1.99 0.06 概念10：電阻對電流大小的影響
實驗組 18 18.00 1.22 0.94 2.67 1.50 4.83 2.20 1.45 對照組 17 17.00 1.59 1.06 4.29 2.05 4.65 2.69 2.70 (接續下頁)
前測 後測 追蹤測 後－前 追－前
size Post-test Effect size
F 值 Wilk’Λ Partial η2 Effect
size Post-test Effect size
2. S 表示 .0099< Partial η2<.0588, effect size= small；M 表示 .0588< Partial η2<.1379, effect size=
medium；L 表示 Partial η2<.1379, effect size= large；
3.P＝後側；R＝追蹤測；E＝實驗組；C＝對照組。
而表4.2.4中，因為樣本數少的限制之下，僅有概念2的EL(Wilk’s Λ=0.408, p=0.000) 與J(Wilk’s Λ=0.501, p=0.000)、概念5的EL(Wilk’s Λ=0.807, p=0.036)、概念10的J(Wilk’s Λ=0.708, p=0.005)，以及概念11的G(Wilk’s Λ=0.772, p=0.018)與J( Wilk’s Λ=0.600,
p=0.000)達顯著性差異，但各概念的partial η
2值中，均達到中、高效果量(effect size)。且 根據事後比較，後測與追蹤測訪談中達顯著差異的概念中，其推理層級屬於精緻化表4.2.3 科學推理層級描述統計
前測 後測 追蹤測 後－前 追－前
前測 後測 追蹤測 後－前 追－前
4.2.4 科學推理單因子多變量共變數分析(MACOVA)
F 值 Wilk’Λ Partial
η2
Effect
Size 後測 Effect
Size 追蹤測 Effect
Size 事後比較 概念4：電壓與能量的概念
EX 0.925 0.075 M 0.290 2.647 M R：E>C 概念5：電池與燈泡之數目、接法對燈泡亮度的影響
G 0.900 0.100 M 3.148 M 2.616 M P：C>E R：C>E EL 0.807*** 0.193 L 6.082* L 6.109* L P：E>C R：E>C J 0.957 0.043 S 0.886 S 0.198 P：E>C 概念6：導線的微觀概念
G 0.905 0.095 M 2.597 M 0.148 P：C>E EL 0.987 0.013 S 0.072 0.415 S R：C>E J 0.914 0.086 M 3.012 M 0.564 S P：E>C R：E>C EX 0.943 0.057 S 2.004 S 0.943 S P：E>C R：E>C 概念7：電流與電子流的微觀概念
G 0.894 0.106 M 2.263 M 1.165 S P：C>E R：C>E EL 0.999 0.001 0.009 0.019
J 0.954 0.046 S 0.010 1.344 S R：E>C
EX 0.943 0.057 S 0.114 1.941 S R：E>C 概念8：電池與燈泡之數目、接法對電流大小的影響
G 0.922 0.078 M 0.012 2.608 M R：E>C EL 0.967 0.033 S 0.022 0.986 S R：E>C J 0.826 0.174 L 0.069 6.449* L R：C>E (接續下頁)
Univariate F
2.S 表示 .0099< Partial η2<.0588, effect size= small；M 表示 .0588< Partial η2<.1379, effect size=
medium；L 表示 Partial η2<.1379, effect size= large。
3. G 為概述，EL 為精緻化，J 為辯證，EX 為解釋；P 為後側，R 為追蹤測；E 為實驗組，C 為對照組。
將達顯著效果題目之概念改變進行事後檢定。
根據事後檢定中發現，不管教學前後訪談，或是教學後追訪談中，電學概念屬於進 步(PG)的，實驗組表現優於對照組的電學概念題數較多(教學前後 6 個，教學後追 4 個)，
表現較對照組差的較少(教學前後 2 題，教學後追 1 題)；而概念維持正確(MTC)，雖然 在教學前後訪談，實驗組表現優於對照組的概念題數只有3 個，表現較對照組差的卻有 4 個，但於教學後追訪談中，分析結果與教學前後訪談相反，且差距拉開，實驗組表現 優於對照組的概念題數有5 個，表現較對照差的僅有 2 個。
另外電學概念屬於維持錯誤(MTIC)的，不管在教學前後與後追訪談分析中，對照組 維持錯誤的題數(前後 4 個，後追 5 個)，都比實驗組(前後 3 個，後追 1 個)多，且在後 追訪談中，把差距拉的更大；而電學概念屬於退步(RTG)的，在教學前後訪談中，差距 最大，對照組表現優於實驗組的有6 個，而實驗組退步達顯著的僅有 1 個，而在後追訪 談中，實驗與對照的表現不分軒輊，各有3 個概念屬於退步(RTG)。
根據此分析結果可知，屬於概念進步或維持的，表現較佳的大多為透過電學網路雙 重情境教學的學生，而屬於概念錯誤(MTIC)或退步(RTG)的，卻是傳統教學模式下的學 生較多，表示學生經過網路雙重情境教學之後，學生的電學概念較多發生改變或維持，
較少發生概念退步(RTG)，表示其學習效果也較為持久，且明顯優於傳統情境教學下的 學生。
表 4.2.5 概念改變描述統計與獨立樣本T檢定摘要表
前測到後測 後測到追蹤測
實驗組 對照組 實驗組 對照組
Mean SD Mean SD t Cohen’d Effect
size Mean SD Mean SD t Cohen’d Effect size 概念1：靜電概念
PG 0.33 0.49 0.71 0.69 0.39 0.61 0.24 0.44 0.86 0.28 S MTC 0.00 0.00 0.12 0.33 -1.50 -0.51 M 0.06 0.24 0.12 0.33 -0.64 -0.21 S MTPC 1.22 0.81 0.88 0.86 1.21 0.41 S 1.17 0.71 1.24 0.75 -0.28 -0.10 MTIC 0.22 0.55 0.12 0.33 0.69 0.22 S 0.06 0.24 0.12 0.33 -0.64 -0.21 S RTG 0.22 0.43 0.18 0.39 0.33 0.10 0.33 0.49 0.29 0.47 0.24 0.08 概念2：導體、靜電感應與感應起電
PG 1.83 1.20 1.53 1.12 0.77 0.26 S 0.11 0.32 0.29 0.59 -1.50 -0.38 S MTC 0.06 0.24 0.12 0.33 -0.64 -0.21 S 1.39 1.33 1.12 1.17 0.64 0.22 S MTPC 0.44 0.62 0.71 0.77 -1.10 -0.39 S 0.56 0.62 0.65 0.61 -0.44 -0.15 MTIC 0.67 0.84 0.59 0.62 0.32 0.11 0.44 0.70 0.47 0.62 -0.12 -0.05 RTG 0.00 0.00 0.06 0.24 -1.03 -0.35 S 0.50 0.51 0.47 0.72 0.14 0.05 概念3：通路、斷路與短路概念
PG 0.61 0.61 0.47 0.80 0.58 0.20 0.61 0.85 0.65 0.70 -0.14 -0.05 MTC 0.56 0.70 0.47 0.72 0.35 0.13 0.83 0.99 0.76 0.97 0.21 0.07 MTPC 1.06 0.94 1.18 0.88 -0.39 -0.13 0.72 0.83 0.59 0.62 0.55 0.18 MTIC 0.28 0.46 0.53 0.62 -1.36 -0.46 S 0.44 0.51 0.47 0.80 -0.14 -0.04 RTG 0.44 0.70 0.35 0.49 0.48 0.15 0.39 0.70 0.53 0.62 -0.63 -0.21 S (接續下頁)
前測到後測 後測到追蹤測
實驗組 對照組 實驗組 對照組
Mean SD Mean SD t Cohen’d Effect
size Mean SD Mean SD t Cohen’d Effect size 概念4：電壓與能量的概念
PG 1.61 0.92 1.24 0.97 1.18 0.39 S 0.56 0.70 0.59 0.80 -0.13 -0.04 MTC 0.28 0.46 0.35 0.49 -0.47 -0.15 1.33 1.03 0.88 1.11 1.24 0.42 S MTPC 0.72 0.75 0.76 0.83 -0.16 -0.05 0.44 0.62 0.59 0.80 -0.60 -0.21 S MTIC 0.39 0.50 0.29 0.47 0.58 0.21 S 0.33 0.59 0.24 0.44 0.56 0.17 RTG 0.00 0.00 0.35 0.61 -2.47* -0.81 L 0.33 0.49 0.71 0.59 -2.04* -0.70 M 概念5：電池與燈泡之數目、接法對燈泡亮度的影響
PG 1.11 0.83 0.59 0.80 1.90 0.64 M 0.39 0.70 0.29 0.59 0.44 0.15 MTC 0.11 0.32 0.12 0.33 -0.06 -0.03 1.00 0.84 0.71 0.77 1.08 0.36 S MTPC 0.00 0.00 0.00 0.00 0 0 0.00 0.00 0.06 0.24 -1.03 -0.35 S MTIC 0.78 0.88 1.24 0.83 -1.58 -0.54 M 0.39 0.78 0.94 0.97 -1.87 -0.62 M RTG 0.00 0.00 0.06 0.24 -1.03 -0.35 S 0.22 0.55 0.00 0.00 1.67 0.57 M 概念6：導線的微觀概念
PG 0.94 0.54 1.06 0.83 -0.49 -0.17 0.61 0.61 0.47 0.62 0.67 0.23 S MTC 0.06 0.24 0.00 0.00 0.97 0.35 S 0.22 0.55 0.24 0.44 -0.08 -0.04 MTPC 0.39 0.61 0.24 0.44 0.86 0.28 S 0.56 0.70 0.53 0.62 0.12 0.05 MTIC 0.39 0.50 0.59 0.80 -0.89 -0.30 S 0.22 0.43 0.35 0.61 -0.73 -0.25 S RTG 0.22 0.43 0.12 0.33 0.81 0.26 S 0.39 0.61 0.41 0.71 -0.10 -0.03
前測到後測 後測到追蹤測
實驗組 對照組 實驗組 對照組
Mean SD Mean SD t Cohen’d Effect
size Mean SD Mean SD t Cohen’d Effect size 概念7：電流與電子流的微觀概念
PG 0.33 0.49 0.12 0.33 1.53 0.50 S 0.22 0.43 0.18 0.39 0.33 0.10 MTC 0.06 0.24 0.00 0.00 0.97 0.35 S 0.06 0.24 0.00 0.00 0.97 0.35 S MTPC 0.56 0.51 0.53 0.51 1.50 0.06 0.61 0.50 0.47 0.51 0.82 0.28 S MTIC 0.06 0.24 0.06 0.24 -0.04 0.00 0.00 0.00 0.24 0.44 -2.29* -0.77 M RTG 0.00 0.00 0.29 0.47 -2.66* -0.87 L 0.11 0.32 0.12 0.33 -0.06 -0.03 PG 0.89 0.83 0.53 0.72 1.37 0.46 S 0.22 0.55 0.29 0.59 -0.37 -0.12 概念8：電池與燈泡之數目、接法對電流大小的影響
MTC 0.17 0.38 0.06 0.24 0.99 0.35 S 0.56 0.70 0.29 0.59 1.19 0.42 S MTPC 0.00 0.00 0.00 0.00 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0 0
MTIC 0.89 0.76 1.41 0.71 -2.10* -0.71 M 0.72 0.83 1.12 0.86 -1.39 -0.47 S RTG 0.06 0.24 0.00 0.00 0.97 0.35 S 0.50 0.79 0.29 0.69 0.83 0.28 S 概念9：同一迴路中，燈泡對電流大小的影響
PG 0.72 0.67 0.59 0.62 0.62 0.20 0.50 0.79 0.47 0.62 0.12 0.04 MTC 0.22 0.43 0.35 0.49 -0.84 -0.28 S 0.33 0.59 0.29 0.47 -1.03 0.07 MTPC 0.00 0.00 0.00 0.00 0 0 0.00 0.00 0.06 0.24 -0.33 -0.35 S MTIC 0.72 0.83 0.71 0.69 0.06 0.01 0.56 0.78 0.65 0.86 -0.33 -0.11 RTG 0.33 0.49 0.35 0.49 -0.12 -0.04 0.61 0.78 0.53 0.72 0.32 0.11
前測到後測 後測到追蹤測
實驗組 對照組 實驗組 對照組
Mean SD Mean SD t Cohen’d Effect
size Mean SD Mean SD t Cohen’d Effect size 概念10：電阻對電流大小的影響
PG 0.94 0.64 0.41 0.71 2.32* 0.78 M 0.61 0.61 0.47 0.72 0.62 0.21 S MTC 0.11 0.32 0.29 0.47 -1.35 -0.45 S 0.50 0.62 0.41 0.51 0.46 0.16 MTPC 0.33 0.59 0.47 0.62 -0.67 -0.23 S 0.22 0.43 0.24 0.44 -0.09 -0.05 MTIC 0.39 0.50 0.47 0.62 -0.43 -0.14 0.17 0.38 0.65 0.79 -2.32* -0.77 M RTG 0.22 0.55 0.35 0.49 -0.74 -0.25 S 0.50 0.51 0.24 0.44 1.64 0.55 M 概念11：燈泡串、並聯對電路總電阻的影響
PG 0.67 0.84 1.47 0.80 -2.90** -0.98 L 0.94 1.06 0.24 0.44 2.57* 0.86 L MTC 0.17 0.38 0.18 0.39 -0.08 -0.03 0.28 0.57 0.53 0.80 -1.07 -0.36 S MTPC 0.28 0.57 0.24 0.44 0.25 0.08 0.11 0.32 0.24 0.44 -0.96 -0.34 S MTIC 1.50 0.99 0.65 0.70 2.96** 0.99 L 1.33 0.97 0.94 0.83 1.28 0.43 S RTG 0.39 0.78 0.47 0.72 -0.32 -0.11 0.33 0.59 1.06 0.75 -3.19** -1.08 L
註：1. *p<.05,**p<.005,***p<.001
2.Cohen’s d 值中， S 表示 0.2 < Cohen’s d < 0.5, effect size=small；M 表示 0.5 < Cohen’s d < 0.8, effect size=medium；L 表示 Cohen’s d > 0.8, effect size=large。
3. PG 表示進步；MTC 表示維持正確；MTPC 表示維持部分正確；MTIC 表示維持錯誤；RTG 表示退步。
四、總結
本節以晤談的方式，分析並比較實驗組和對照組在「電學」單元的概念學習以及推 理層級的改變情形。以MANCOVA 分析概念正確分數和推理層級，並以 partial η2 值做 為實際顯著效果大小的指標。
根據表4.2.6 partial η2 值達顯著題數之事後比較顯示，在後測訪談達顯著的概念有 七個，在追蹤訪談達顯著的有九個，而這些後測、追蹤測達顯著的概念題數當中，又以 實驗組表現優於對照組的題數要來得多，由此可知經過網路雙重情境教學之後的學生，
其概念正確數勝過傳統教學模式下的學生，且一段時間之後，正確概念的持久度也勝過 傳統教學模式下的學生。
表4.2.6 後測與追蹤測訪談正確概念分數 Partial η2值達顯著之題數
後測訪談 追蹤訪談
事後檢定 正確概念分數 正確概念分數
實驗>對照 5 9
對照>實驗 2 0
針對後測與追蹤測訪談之科學推理層級Partial η2值達顯著之題數，在進行事後比 較，將結果統整於表4.2.7 中，在後測訪談與追蹤訪談當中，在屬於低階推理層次的概 述(G)中，其達顯著的概念題數顯示，對照組表現較實驗組好的概念總數較多，而屬於 高階推理層次的辯證(J)與解釋(EX)中，其達顯著的概念題數顯示，實驗組表現校對照組 好的概念總數較多，由此可知學生經過網路雙重情境教學之後，其使用的推理層級從原 有屬於低階推理層次的概述(G)，逐漸轉換成使用高階推理層次的辯證(J)與解釋(EX)。
表4.2.7 後測與追蹤測訪談科學推理層級各分項 Partial η2值達顯著之題數
後測訪談 追蹤訪談
事後檢定 G EL J EX G EL J EX 實驗>對照 3 4 5 4 3 5 5 4 對照>實驗 4 2 3 3 4 3 3 0
註：G 為概述，EL 為精緻化，J 為辯證，EX 為解釋
在概念改變的分析方面，使用t 檢定進行的分析統計，並以 Cohen’s d 值做為顯著 效果大小的指標，結果整理如表4.3.8，根據表顯示實驗組在屬於概念「進步(PG)」和「維 持正確(MTC)」的類別中，均優於對照組，而屬於概念維持錯誤(MTIC)或退步(RTG)的 類別中則較少。
表4.2.8 晤談結果中概念改變分析各分項 Cohen’s d 值達顯著之題數
教學前Æ教學後晤談 教學後Æ追蹤晤談
事後檢定 PG MTC MTPC MTIC RTG PG MTC MTPC MTIC RTG
實驗>對照 6 3 2 3 1 4 5 1 1 3
對照>實驗 2 4 2 4 6 1 2 5 5 3
註：1.PG 表示進步；MTC 表示維持正確；MTPC 表示維持部分正確；MTIC 表示維持錯誤；RTG 表示退 步。
根據研究假設三「由三次晤談(教學前、後與追蹤)中分析學生在融入科學推理理論 的網路化雙重情境學習模式及傳統教學模式前、後，其概念改變率、概念數增加及運用 推理層級(G,EL, J, EX, 詳見名詞釋義)改變歷程為何？」中，由晤談分析得到的結果顯
根據研究假設三「由三次晤談(教學前、後與追蹤)中分析學生在融入科學推理理論 的網路化雙重情境學習模式及傳統教學模式前、後，其概念改變率、概念數增加及運用 推理層級(G,EL, J, EX, 詳見名詞釋義)改變歷程為何？」中，由晤談分析得到的結果顯