量化結果與討論

本研究以研究者任教之高雄市鳳山區公立 W 國小二年級 全體學童共四班為實驗對象，二班為實驗組，由研究者負責 實施探究式教學活動，二班為對照組，分別由另各該班級導 師 任 教 進 行 一 般 式 教 學 ， 以 進 行 探 究 式 教 學 之 比 較 實 驗 研 究。本章將針對前測與後測的結果進行統計分析，及對實驗 教學後所得結果加以解釋討論。所探討的重點：(一)不同的 教學方式對自然科學的探究能力之影響；(二)不同的教學方 式對自然科學的學習興趣之影響。

壹、對自然科學的探究能力之影響分析

研究主題在於探討國小低年級學童在接受「探究式教學」

與「一般式教學」兩種不同的教學方式之後，其科學的探究 能力之改變情形是否有顯著差異。在本研究中，科學的探究 能力係以學童接受國小低年級自然科學探究能力量表測驗分 數為指標，分別在探究式教學活動的進行前實施量表的測驗 評估(以下簡稱前測)，並於探究式教學活動完成後再實施量 表的測驗評估(以下簡稱後測)，然後依據前測、後測所得之 資料數據進行分析。

一、 不同的教學方式對自然科學的探究能力之影響

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(一) 敘述性統計

表 4-1 探究能力之敘述性統計摘要表是呈現實驗組與對 照組參與探究能力測驗之學童數、平均值及標準差等資料，

從 前 測 與 後 測 的 平 均 值 來 看 ， 我 們 發 現 隨 著 教 學 進 程 的 實 施，無論是實施探究式教學的實驗組或實施一般式教學的對 照組都有進步，且雖然實驗組的前測成績低於對照組，但是 實驗組在後測表現上則優於對照組。

(二) 獨立樣本 t 檢定

先就國小低年級自然科學探究能力量表之前測結果進行 獨立樣本 t 檢定，以檢定兩組(實驗組與對照組)學童在尚未實 施不同教學方式前，學童是否具顯著水準的差異性，在虛無 假設兩組學童於實施不同教學方式前是沒有明顯水準差異下 (具同質性)(F=1.006，p=0.319>0.05)，檢定結果非常不具顯著 水準(t=-0.289，p=0.930>0.05)，表示無法拒絕虛無假設，因 此在實施不同教學方式前，兩組的學童未有顯著水準的差異 存在。

(三) 相依樣本 t 檢定

表4-1探究能力之敘述性統計摘要表 組別

學童數 平均值 標準差

前測 後測 前測 後測 前測 後測

實驗組 41 41 10.85 12.78 2.613 1.696 對照組 44 44 10.91 12.02 3.116 2.391

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前測之影響後，在國小低年級自然科學探究能力量表測驗分 數的差異是否達顯著差異水準，因此，就學童接受國小低年 級自然科學探究能力量表之前測與後測資料，進行單因子共 變數分析，以判斷在接受不同教學方式後的學童在科學探究 能力的表現是否達到顯著差異。

欲進行單因子共變數分析檢定前必須進行共變數分析之 同質性檢定，所以先用後測為依變項，前測為共變數，教學 方式(以處理表示，為接受不同教學方式的組別)為因子進行 共變數同質性檢定。檢定結果如表 4-3 探究能力之共變數同 質性檢定摘要表，根據呈現之結果顯示前測與教學方式交互 作用未達顯著水準(F=0.090，p=0.764>0.05)，接受虛無假設，

因此共變項(前測)與依變項(後測)間不會因自變數各處理方 式(教學方式)的不同而有所不同，符合共變數組內迴歸係數 同質性假設，可以繼續進行單因子共變數分析。

表4-3探究能力之共變數同質性檢定摘要表

變異來源 平方和 自由度 平均平方和 F 值 顯著性

前測 78.733 1 78.733 21.693 .000 交互作用

(前測*處理) .328 1 .328 .090 .764 誤差 275.833 81 3.629

總和 12645.000 85

就後測進行單因子共變數分析，其結果如表 4-4 探究能力 之單因子共變數檢定摘要表，依據結果顯示在排除前測成績

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利用共變數分析檢定實驗組與對照組學童在：界定問題 的能力、設計規劃的能力、實作驗證的能力、解釋分析的能 力、溝通辯證的能力等五大分向度之測驗結果的差異是否達 顯著差異水準，因此以接受不同教學方式的學童所做量表之 五大分向度的前測、後測資料，分別進行單因子共變數分析，

檢定在接受不同教學方式的學童在各大向度是否達到顯著差 異水準。而進行共變數分析之前需通過同質性檢定，所以先 用後測為依變項，前測為共變數，教學方式(以處理表示，為 接受不同教學方式的組別)為因子進行共變數同質性檢定。

檢定結果如表 4-6 探究能力量表分向度之共變數同質性 檢定摘要表係顯示實驗組與對照組學童探究能力測驗在五大 向度後測成績之共變數同質性檢定結果。

由表 4-6 檢定結果顯示在界定問題的能力、實作驗證的能 力、溝通辯證的能力等三向度之前測與教學方式交互作用未 達顯著水準(p 值皆大於 0.05)，接受虛無假設，因此共變項(前 測)與依變項(後測)間不會因自變數各處理方式(教學方式)的 不同而有所不同，符合共變數組內迴歸係數同質性假設，可 以繼續進行單因子共變數分析。而在設計規劃的能力、解釋 分析的能力等二向度之前測與教學方式交互作用已達顯著水 準，不符合組內同質性的假設，必須另以詹森-內曼法檢定較 為適合。

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101 為 0.345、0.265、0.19，根據 Cohen 所定義之論述，效果量 値若其值小於 0.2 表示實際顯著性為低(溝通辯證的能力向 曼法(Johnson–Neyman method)來進行共變數分析。

詹森－內曼法主要原理：由於共變數(前測成績)對於依變 數(後測成績)的影響會因為組別(教學方式)的不同而有所差

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異，因此必須將結果依共變數的區段不同來解釋。先求出兩 迴歸線之交點( )及再求出交點左右兩側之邊界值( )，在大 於及小於兩側 值區域為差異程度達顯著水準區域，以 為 中心介於兩側 值中間區域為差異未達顯著水準區域。其各 別分析說明如下：

（甲）設計規劃的能力

首先進行同質考驗，計算結果如表 4-8 設計規劃的能力之 迴歸係數同質考驗摘要表。

表4-8設計規劃的能力之迴歸係數同質考驗摘要表 迴歸係數同質考驗

組別 SSw(x) SSw(y) CPwj df ss”w(y) df bwj awj 實驗組 41.62 37.9 16.19 41 31.61 40 0.39 1.31 對照組 36.98 26.98 -3.31 41 26.68 40 -0.09 2.49

78.6 64.88 12.88 82 58.29 80

根據表 4-8 中的「bwj」欄為二組迴歸線的斜率，「awj」

欄為二組迴歸線的截距。實驗組與對照組之二條組內迴歸線 的方程式如下：

1.31 0.39 2.49 0.09

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依據二條組內迴歸線的斜率與截距，可以將二條組內迴 歸線繪製如圖 4-1 設計規劃的能力之詹森－內曼法分析圖。

圖 4-1 設計規劃的能力之詹森－內曼法分析圖

再依據表 4-8 進行組內數據計算出迴歸線相交點及差 異顯著點，結果如表 4-9 設計規劃的能力之迴歸線相交點及 差異顯著點摘要表。

其中 2.47為二條組內迴歸線的交叉點，前測成績為 2.47 時，實驗組與對照組之二種教學方式的實驗效果差異值 為 0（即沒有顯著差異存在），計算出的顯著差異點 5.12 或 1.66表示前測成績在 5.12 以上者，二種教學方式的實 驗效果差異顯著；而前測成績在 1.66 以下者，二種教學方式 的實驗效果差異也會顯 著，至於前測成績界於 [5.12，1.66]

中間區段者，二種教學方式的實驗效果差異並沒有顯著，即 前測成績大於 1.66，小於 5.12 時，實驗組與對照組在設計規 劃的能力後測成績並沒有顯著的不同。根據組內迴歸線的交 叉點和差異顯著臨界點可以得知：對於前測成績得分在 5.12

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分以上的學童，採用探究式教學的設計規劃的能力成績顯著 的優於採用一般式教學，因而要提高學童的設計規劃的能力 成績，對於前測成績分數在 5.12 分以上的學童，宜採用探究 式教學，而對於前測成績得分小於 1.66 的學生，則宜採用一 般式教學。

表4-9設計規劃的能力之迴歸線相交點及差異顯著點摘要表 迴歸線相交點及差異顯著點

2.47 A 0.08

B -0.28 C 0.69

5.12 1.66

（乙）解釋分析的能力

首先進行同質考驗，計算結果如表 4-10 解釋分析的能力 之迴歸係數同質考驗摘要表。

根據表 4-10 中的「bwj」欄為二組迴歸線的斜率，「awj」

欄為二組迴歸線的截距。實驗組與對照組之二條組內迴歸線 的方程式如下：

3.3 0.17

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1.29 0.66

表4-10解釋分析的能力之迴歸係數同質考驗摘要表 迴歸係數同質考驗

組別 SSw(x) SSw(y) CPwj df ss”w(y) df bwj awj 實驗組 23.74 7.08 4.08 41 6.38 40 0.17 3.3 對照組 43.44 35.59 28.64 41 16.7 40 0.66 1.29

67.18 42.67 32.72 82 23.08 80

依據二條組內迴歸線的斜率與截距，可以將二條組內迴 歸線繪製如圖 4-2 解釋分析的能力之詹森－內曼法分析圖。

圖 4-2 解釋分析的能力之詹森－內曼法分析圖

依據進行組內迴歸線相交點及差異顯著點之計算，結果 如表 4-11 解釋分析的能力之迴歸線相交點及差異顯著點摘

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要表。

表4-11解釋分析的能力之迴歸線相交點及差異顯著點摘要表 迴歸線相交點及差異顯著點

4.12 A 0.16

B -0.72 C 3.16

5.62 3.57 其中 4.12為二條組內迴歸線的交叉點，前測成績為

4.12 時，實驗組與對照組之二種教學方式的實驗效果差異值 為 0（即沒有顯著差異存在），計算出的顯著差異點 5.62 或 3.57表示前測成績在 5.62 以上者，二種教學方式的實 驗效果差異顯著；而前測成績在 3.57 以下者，二種教學方式 的實驗效果差異也會顯 著，至於前測成績界於 [5.62，3.57]

中間區段者，二種教學方式的實驗效果差異並沒有顯著，即 前測成績大於 3.57，小於 5.62 時，實驗組與對照組在解釋分 析的能力後測成績並沒有顯著的不同。根據組內迴歸線的交 叉點和差異顯著臨界點可以得知：對於前測成績得分在 5.62 分以上的學童，採用一般式教學的解釋分析的能力成績顯著 的優於採用探究式教學，因而要提高學童的解釋分析的能力 成績，對於前測成績分數在 5.62 分以上的學童，宜採用一般 式教學，而對於前測成績得分小於 3.57 的學生，則宜採用探

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探究能力的提升在界定問題的能力、解釋分析的 能力、溝通辯證的能力等三分向度有因實施探究 式教學而有顯著水準的提升，而在設計規劃的能 力、實作驗證的能力等二分向度雖因探究式教學 而有所差異，但差異未達顯著水準。

貳、對自然科學學習興趣之影響分析

本段主要探討學童在接受「探究式教學」與「一般式教 學」兩種不同的教學方式之後，其對自然科學學習興趣之改 變情形是否有顯著差異。在本研究中，對自然科學的學習興

本段主要探討學童在接受「探究式教學」與「一般式教 學」兩種不同的教學方式之後，其對自然科學學習興趣之改 變情形是否有顯著差異。在本研究中，對自然科學的學習興