第四章 結果與討論
第二節 STEM 學科知識學習測驗分析
B06：雖然計算很麻煩，但是製作時卻很好玩 B08：學到白努力原理的運用，和製圖技巧
B27：這個課程讓我做出第一架手擲機讓我很有成就感
而問卷的第五題與第三題平均數分別為 3.48 與 3.30，是問卷中 平均值較低的部分，其題目敘述分別為「5. 在這個活動作業中，我 必須能連結在理化課中學到的力學概念及簡單的數學計算，能應用在 我的生活科技作業，才不會發生不懂或者不會做的情形」以及「3. 藉 由 STEM 教學之教材內容的學習，可以激發我的學習動機」。由於 在學習活動中講述理化的力學原理數學的相關計算重點，等於幫助學 生連結其原本就學會的概念，然而花費一些時間在講述理論與計算，
學生也會感到較為無趣。
A26：剛開始要設計很麻煩，要算一些比例
A27：零件長度超麻煩一直算，但是各細節都不能忽略
小結：在本研究中學生對於 STEM 學習活動的整體接受度為 3.67 分，顯示趨於正向肯定的態度，表示學生對於學習活動的安排表 示能接受且肯定。因此可能是因為學習活動的內容和日常生活經驗較 接近，學生較容易和自己的舊經驗連結，透過手擲機的製作，學生瞭 解到原來包含這麼多科學、科技、數學甚至工程方面的知識在裡面。
蔡蕙文（2008）研究發現大多數的學生對於 STEM 學習活動都抱持 著同意及肯定的態度，與本研究結果一致。
第二節 STEM 學科知識學習測驗分析
本研究為了探討學生在經過 STEM 學習活動後，他們學習成績 變化的情形，所以實施了「STEM 學科知識學習測驗」。由於提供學 生充足的做答時間，因此前後測測驗卷均填答完整且有效的測驗卷共
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60 份，再以這 60 份有效的測驗卷為依據，先對前測和後測的次數、
百分比、高低分等基本資料進行分析，接著以 t 檢定的統計方法分析 樣本在經歷 STEM 學習活動的過程之後，其學習成績是否有顯著進 步，統計、檢定分析的結果如表 4-2 至 4-26 所示。
一、「STEM 學科知識學習測驗」的基本資料分析
「STEM 學科知識學習測驗」前測和後測回收的樣本數各為 60 份，先分別針對其分數分佈情形等基本資料進行分析，結果如表 4-2 所示。
表 4-2 前測和後測個別檢定資料表
資料類型 樣本數目 平均數 標準差 最低分 最高分 前測 60 48.83 13.73 15 90 後測 60 60.00 16.43 30 100
由表 4-2 可知，學生前測和後測的平均數各為 48.33 和 60.00 分，
標準差分別為 13.73 和 16.43，顯示表面上後測較前測的分數有進步，
而後測的標準差較前測大，表示學生後測的成績呈現較為分歧的現 象。
表 4-3 前測分數分佈資料表
得分 0-19 20-39 40-59 60-79 80-100
人數 2 9 37 10 2
百分比(%) 3.3 15 61.7 16.7 3.3 累計人數 2 11 48 58 60 累積百分比(%) 3.3 18.3 80 96.7 100
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由表 4-3 可知，得分在 0-19 和 80 分以上的人數最少，分別有 2 人，各占 3.3%。40-59 分的人數最多，共 37 人，百分比為 61.7%，
也就是超過半數的學生得分在 40-59 分的區間中。
表 4-4 後測分數分佈資料表
得分 0-19 20-39 40-59 60-79 80-100
人數 0 7 21 23 9
百分比(%) 0 11.7 35 38.3 15 累計人數 0 7 28 51 60 累積百分比(%) 0 11.7 46.7 85 100
由表 4-4 可知，得分在 20-39 分人數最少，有 7 人，占 11.7%。
學生分數大多集中在 40-79 分，共 44 人，百分比為 73.3%，也就是 超過半數的學生得分在 40-79 分的區間中，其中 60 分以上人數較前 測增加 20 人。而 80 分以上的人數有 9 人，占 15%，較前測增加。顯 示學生在經過六週 STEM 學習活動後，超過 60 分及格人數明顯增加，
80 分以上的學生也從 2 人增加為 9 人，表示學生的學科知識有較為 充實且進步的現象，但是否確實有顯著進步，仍待後續 t 檢定來加以 分析。
二、「STEM 學科知識學習測驗」的相依樣本 t 檢定
經過上述的基本資料分析，瞭解前測和後測個別的分數分佈和學 生的學習概況後，接著以 t 檢定來比較學生在前測與後測成績的實際 進步情形，如下表所示。
63 表 4-5 前測和後測綜合檢定統計表
相依樣本 t 檢定 平均數 t 值 自由度
p
後測-前測 11.17 4.01 118 .000*由上表得知後測的平均分數比前測多 11.17 分，而 t 值為 4.01，
且 p<.001，表示檢定的結果呈現顯著進步的情形，也就是樣本在經過 六週的學習活動之後，他們的學科知識學習成績有顯著的進步。
接著分別對學生在科學（理化）、科技、工程、數學的前測與後 測的答題情形進行分析，再以
ｔ
檢定學生在各學科知識學習是否達到 顯著進步，分析的結果如表 4-6 至 4-26 所示。三、科學（理化）知識測驗的資料分析
由表 4-6 可知，學生前測和後測的平均數各為 13.08 和 16.25 分，
標準差分別為 5.41 和 5.05，顯示表面上後測較前測的分數有進步。
表 4-6 科學（理化）前測和後測個別檢定資料表
資料類型 樣本數目 平均數 標準差 最低分 最高分 前測 60 13.08 5.41 5 25 後測 60 16.25 5.05 5 25
由表 4-7 可知，得分為 25 分的人數最少，分別有 3 人，占 5%。
10 分的人數最多，共 21 人，百分比為 35%，其次為 15 分，共 17 人，
占 28.3%。
64 表 4-7 科學（理化）前測分數分佈資料表
得分 0 5 10 15 20 25 人數 0 9 21 17 10 3 百分比(%) 0 15.0 35.0 28.3 16.7 5.0 累計人數 0 9 30 47 57 60
累積百分比(%) 0 15.0 50.0 78.3 95.0 100
由表 4-8 可知，得分為 25 分人數最少，有 5 人，占 6.7%。學生 分數大多集中在 15 分與 20 分，分別為 22 人與 23 人，百分比為 36.7%
與 38.3%，也就是超過半數的學生得分在 15-20 分的區間中，其中 15 分以上人數較前測增加 14 人。而 20 分以上的人數有 27 人，占 45%，
較前測明顯增加。顯示學生在經過六週 STEM 學習活動後，學生的 科學（理化）知識有較為充實且進步的現象，但是否確實有顯著進步，
仍待後續 t 檢定來加以分析。
表 4-8 科學（理化）後測分數分佈資料表
得分 0 5 10 15 20 25 人數 0 5 6 22 23 4 百分比(%) 0 8.3 10.0 36.7 38.3 6.7 累計人數 0 5 11 33 56 60
累積百分比(%) 0 8.3 18.3 55.0 93.3 100.0
接著以 t 檢定來比較學生的科學（理化）知識學習在前測與後測 成績的實際進步情形，如下表所示。
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表 4-9 科學（理化）後測和前測綜合檢定統計表
相依樣本 t 檢定 平均數
t 值
自由度p
後測-前測 3.17 3.29 118 .001由表 4-9 得知後測的平均分數比前測多 3.17 分，而 t 值為 3.29，
且 p<.01，表示檢定的結果呈現顯著進步的情形，也就是樣本在經過 六週的學習活動之後，他們的科學（理化）學習成績有顯著的進步。
A30：學會白努力原理並加以運用 B02：知道白努力原理的運用
大部分的學生能夠將在科學（理化）所學習到的知識與本次的 STEM 學習活動內容連結，並且運用於手擲機實作的過程中。
四、生活科技科知識測驗的資料分析
由表 4-10 知，學生前測和後測的平均數各為 14.58 和 17.00 分，
標準差分別為 7.26 和 6.66，顯示表面上後測較前測的分數有進步。
表 4-10 生活科技前測和後測個別檢定資料表
資料類型 樣本數目 平均數 標準差 最低分 最高分 前測 60 14.58 7.26 0 25 後測 60 17.00 6.66 0 25
由表 4-11 知，得分為 0 分與 15 分的人數最少，分別有 4 人，各 占 6.7%。20 分的人數最多，共 24 人，百分比為 40%，其次為 10 分，
共 15 人，占 25.0%。
66 表 4-11 生活科技前測分數分佈資料表
得分 0 5 10 15 20 25 人數 4 7 15 4 24 6 百分比(%) 6.7 11.6 25.0 6.7 40.0 10.0 累計人數 4 11 26 30 54 60
累積百分比(%) 6.7 18.3 43.3 50.0 90.0 100
由表 4-12，得分為 0 分人數最少，有 2 人，占 3.4%。學生分數 大多集中在 20 分，共 29 人，百分比為 48.3%。15 分以上人數有 44 人，占 73.3，較前測增加 10 人，比前測略為增加。顯示學生在經過 六週 STEM 學習活動後，學生的生活科技知識有進步的現象，但是 否確實有顯著進步，仍待後續 t 檢定來加以分析。
表 4-12 生活科技後測分數分佈資料表
得分 0 5 10 15 20 25
人數 2 5 9 5 29 10
百分比(%) 3.4 8.3 15.0 8.3 48.3 16.7 累計人數 2 7 16 21 50 60
累積百分比(%) 3.4 11.7 26.7 35.0 83.3 100.0
接著以 t 檢定來比較學生的生活科技知識學習在前測與後測成績 的實際進步情形，如下表所示。
表 4-13 生活科技後測和前測綜合檢定統計表
相依樣本 t 檢定 平均數
t 值
自由度p
後測-前測 2.42 1.88 118 .06067
由表 4-13 得知後測平均分數比前測多 2.42 分，而 t 值為 1.88，
且 p=.060，表示檢定的結果並沒有顯著進步的情形，也就是樣本在經 過六週的學習活動之後，他們的生活科技學習成績沒有顯著的進步。
原因可能是 102 學年度上學期的課程已經學習過運輸科技的基 本概念，原本對於科技方面的知識就有一定的認知，故前後測的分數 並無達到顯著進步。
接著觀察表 4-11 與 4-12 發現，生活科技低分分數（分數為 15 分以下）的學生，前測時有 26 人，後測為 16 人，明顯減少了 10 人。
由表 4-14 知，低分組學生前測和後測的平均數各為 7.12 和 13.85 分，
標準差分別為 3.71 和 7.38，顯示表面上後測較前測的分數有進步。
表 4-14 生活科技低分組學生前測和後測個別檢定資料表
資料類型 樣本數目 平均數 標準差 最低分 最高分 前測 26 7.12 3.71 0 10 後測 26 13.85 7.38 0 25
接著以 t 檢定來比較低分學生的生活科技知識學習在前測與後測 成績的實際進步情形，如表 4-15 所示。
表 4-15 生活科技低分組學生前測和後測綜合檢定統計表（N=26 人）
相依樣本 t 檢定 平均數
t 值
自由度p
後測-前測 6.73 4.07 50 .000由表 4-15 得知後測的平均分數比前測多 6.73 分，而 t 值為 4.07，
且 p=.000，表示檢定的結果有顯著進步的情形，也就是低分組樣本在 經過六週的學習活動之後，他們的生活科技學習成績有顯著的進步。
68 A28：學會切割的技巧與組裝
B12：學到了哪些厚度的板子適合做哪些零件 B20：怎麼樣能夠讓飛機平衡
B28：學到了手擲機是怎麼製作的，影響飛行的要素
學生從製作手擲機過程中學到許多生活科技知識並加以運用在 實作上，這種學習是研究者所樂見的。
五、工程知識測驗的資料分析
由表 4-16 得知學生前測和後測的平均數各為 6.83 和 11.58 分，
標準差分別為 3.97 和 7.16，顯示表面上後測較前測的分數有進步。
而後測的標準差較前測大，表示學生後測的成績呈現較為分歧的現 象。
表 4-16 工程前測和後測個別檢定資料表
資料類型 樣本數目 平均數 標準差 最低分 最高分 前測 60 6.83 3.97 0 15 後測 60 11.58 7.16 0 25
由表 4-17 知，得分為 15 分人數最少，有 4 人，各占 6.7%。5 分 的人數最多，共 26 人，百分比為 43.3%，其次為 10 分，共 22 人，
占 36.7%。值得注意的是在前測時，沒有學生的工程測驗分數超過 20 分。
69 表 4-17 工程前測分數分佈資料表
得分 0 5 10 15 20 25 人數 8 26 22 4 0 0 百分比(%) 13.3 43.3 36.7 6.7 0 0 累計人數 8 34 56 60 57 60
累積百分比(%) 13.3 56.7 93.3 100.0 100.0 100.0
由表 4-18 知，得分為 0 分人數最少，有 4 人，占 6.7%。學生分 數大多集中在 5 分與 10 分，分別為 16 人與 18 人，百分比為 26.7%
與 30.0%，也就是超過半數的學生得分在 5-10 分的區間中。15 分以
與 30.0%，也就是超過半數的學生得分在 5-10 分的區間中。15 分以