探討運用不同表徵順序融入5E探究式學習環對概念學習成效影響之研究─以「簡諧運動」單元為例
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(2) 摘要 本研究旨在探討不同表徵順序融入 5E 探究式學習環下進行教學時，學生對於「簡 諧運動」概念的學習成效差異。為達成研究目的，本研究採準實驗研究法，以台灣東部 之兩所公立高級中學的二年級九個班級(共有 345 位)學生參與研究，分為控制組、實驗 組Ⅰ、實驗組Ⅱ和實驗組Ⅲ，進行三堂的教學實驗，因探索式教學的核心重點在於「探 索」 、 「解釋」及「精緻」等三階段，故不同表徵順序只針對此三階段來規畫。各組別的 表徵順序差異為；控制組為「5E 靜態表徵組」 (SSS)；實驗組Ⅰ為「5E 靜態表徵→動 態表徵→靜態表徵組」(SDS)、實驗組Ⅱ為「5E 動態表徵→靜態表徵→動態表徵組」(DSD) 和實驗組Ⅲ「5E 動態表徵組」 (DDD)。 至於表徵的差異在於動態表徵採用動畫教材 進行教學；靜態表徵則選用與動畫教材類似的瞬間擷取畫面，作為靜態圖片教材來進行 教學。經由比較四組學生在概念評量成效表現，進一步瞭解不同表徵在教學模式與教學 階段的影響，以及不同性別學生之學習差異。研究結果顯示：(1)實驗組Ⅰ、實驗組Ⅱ、 實驗組Ⅲ相較於控制組在經過教學後，學習者的概念評量成效表現與前測成績相比較， 後測與延宕測均有更好的學習成效，顯示使用動態表徵教學較使用靜態表徵更有助於學 生概念學習成效與保留成效的增進。(2)經由各組表徵順序不同進行比較，在「解釋階 段」採用動態表徵的學習成效會明顯優於靜態表徵的學習成效。(3)在接受動態表徵融 入 5E 探究式學習進行「簡諧運動」單元教學後，女學生的概念學習成效成長情形相對 優於男學生。未來研究可以發展融入電腦動畫進行的內嵌式評量測驗，進一步了解學生 是如何建構簡諧運動中的相關變數（時間與速度等）間的關係。. 關鍵詞：5E 探究式學習環、動態表徵、表徵順序、簡諧運動. I.
(3) Abstract This study aims at exploring students’ learning “simple harmonic motion” when different representation sequences are integrated into the 5E learning cycle. This study used a quasi-experimental research method. The participants were 345 eleventh graders from two senior high schools located in eastern Taiwan, and were divided into four groups, the control group, the experimental group I, the experimental group II and the experimental group III. The 3-periods-of-class instruction with the 5E learning cycle included different representation sequences in the last three phases, exploration, explanation, and elaboration in the four groups. The control group used static representations for all three phases of the 5E learning cycle (SSS); the experimental group I used a sequence of static representation, dynamic representation and static representation (SDS) along with the 3 phases of the 5E learning cycle; the experimental group II used a sequence of dynamic representation, static representation and dynamic representation along with the three phases of the 5E learning cycle (DSD); the experimental III group used dynamic representations for all three phases of the 5E learning cycle (DDD). Dynamic representations are in the form of animations, while static representations are in the form of pictures which are similar to the images used in the animations. Through comparing students’ conceptual understanding between the four groups, we further analyzed how different representation sequences in the 5E learning cycle affected students’ learning with gender differences. The results showed that: (1) compared with the control group, students in three experimental groups performed much better in the post-tests and delayed tests than in the pre-tests of conceptual understandings; this meant that the dynamic representations were better at helping students learn concepts and retain learning progress than the static representations; (2) the learning effectiveness in dynamic representations were significantly higher than in static representations in the phase of “explanation”; (3) after learning the concept “simple harmonic motion” with dynamic representations incorporated in the 5E learning cycle, female students made more progress in conceptual understanding than male students. Future studies can focus on developing embedded assessments in computer animations to understand how students construct relationships between the variables in simple harmonic motion such as time and velocity.. Key words: 5E learning cycle, dynamic representation, representation sequence, simple harmonic motion. II.
(4) 目錄 第一章 緒論 ........................................................................................................................... 1 第一節 研究動機與背景.................................................................................................. 1 第二節 研究目的與問題.................................................................................................. 3 第三節 研究的重要性...................................................................................................... 4 第四節 名詞解釋.............................................................................................................. 5 第二章 文獻探討 ..................................................................................................................... 6 第一節 建構主義與探究教學的關係.............................................................................. 6 第二節 5E 探究式學習環的理論研究 ............................................................................ 8 第三節 表徵.................................................................................................................... 12 第四節 表徵順序的理論架構........................................................................................ 15 第三章 研究方法 ................................................................................................................... 17 第一節 研究對象............................................................................................................ 17 第二節 研究設計與流程................................................................................................ 19 第三節 課程研究設計.................................................................................................... 23 第四節 研究工具............................................................................................................ 26 第五節 資料處理與分析................................................................................................ 39 第六節 研究範圍與限制................................................................................................ 41 第四章 結果與討論 ............................................................................................................. 42 第一節 學生在課程教學前後的簡諧運動概念變化情形............................................ 42 第二節 不同表徵融入 5E 學習環對學生簡諧運動概念學習的影響 ......................... 44 第三節 不同性別對學生簡諧運動概念學習的影響.................................................... 50 第五章 結論與建議 ............................................................................................................. 56 第一節 研究發現與結論................................................................................................ 56 第二節 綜合討論............................................................................................................ 58 第三節 建議與未來研究方向........................................................................................ 60 參考文獻 ................................................................................................................................. 62 附錄 ......................................................................................................................................... 66 附錄一 簡諧運動課程教案(學校編號：A) ................................................................ 66 附錄二 簡諧運動課程教案(學校編號：B) ................................................................ 78 附錄三 簡諧運動概念測驗試卷.................................................................................. 84 附錄四 學習過程紀錄單.............................................................................................. 90. III.
(5) 表目錄 表 2-2-1 5E 探索式學習環提升學生學習成效之研究統整表............................................. 9 表 2-4-1 表徵順序所對應的理論........................................................................................ 16 表 3-1-1 教學分組、班級人數及有效受測學生人數統計表.............................................. 18 表 3-2-1 實驗組與控制組在教學之異同比較表.................................................................21 表 3-2-2 各次測驗之測驗目的、方式與受測人數...............................................................22 表 3-3-1 5E 學學習環各階段及活動重點說明....................................................................24 表 3-3-2 研究教案設計理念說明.........................................................................................25 表 3-4-1 概念測驗工具雙向明細表.....................................................................................27 表 3-4-2 預試之試題分析.....................................................................................................27 表 3-5-1 概念學習評量之前測、後測與延宕測 Kolmogorov-Smirnov 常態性檢定..........39 表 3-5-2 概念學習評量之前測、後測與延宕測 Shapiro Wilk 常態性檢定.......................40 表 3-5-3 研究問題與研究方法對照表.................................................................................40 表 4-1-1 簡諧運動概念學習評量之前測、後測的魏氏帶符號考驗摘要表.......................42 表 4-1-2 簡諧運動概念學習評量之前測、後測的魏氏帶符號考驗等級表.......................43 表 4-2-1 概念學習評量之前測、後測與延宕測的克-瓦二氏單因子等級變異數分析檢定 摘要表......................................................................................................................................44 表 4-2-2 概念學習評量之前測、後測與延宕測的克-瓦二氏單因子等級變異數分析檢定 統計量......................................................................................................................................44 表 4-2-3 克-瓦二氏單因子等級變異數分析檢定之「後測」事後比較表...........................45 表 4-2-4 表 4-2-5 表 4-2-6 表 4-2-7 表 4-2-8 表 4-3-1 表 4-3-2 表 4-3-3 表 4-3-4 表 4-3-5 表 4-3-6. 克-瓦二氏單因子等級變異數分析檢定之「延宕測」事後比較表.......................46 克-瓦二氏單因子等級變異數分析檢定之「後測-前測」事後比較表..................46 克-瓦二氏單因子等級變異數分析檢定之「延宕-後測」事後比較表..................47 克-瓦二氏單因子等級變異數分析檢定之「延宕-前測」事後比較表..................48 全體學生依據不同組別在前測、後測以及延宕測的平均答對題數...................48 「控制組」的柯─史二組樣本考驗檢定統計量.....................................................51 「實驗組Ⅰ」的柯─史二組樣本考驗檢定統計量..................................................52 「實驗組Ⅱ」的柯─史二組樣本考驗檢定統計量..................................................52 「實驗組Ⅲ」的柯─史二組樣本考驗檢定統計量..................................................53 柯─史二組樣本考驗檢定的「性別-組別」研究整理總表...................................54 男學生在不同組別之前測、後測以及延宕測的答對題數...................................54. 表 4-2-7. 女學生在不同組別之前測、後測以及延宕測的答對題數...................................55. IV.
(6) 圖目錄 圖 3-2-1 圖 3-4-1 圖 3-4-2 圖 3-4-3 圖 3-4-4 圖 3-4-5 圖 3-4-6 圖 3-4-7 圖 3-4-8. 研究流程圖.............................................................................................................20 水平簡諧運動&鉛直簡諧運動..............................................................................28 水平簡諧運動的位置變化.....................................................................................29 水平簡諧運動的速度變化.....................................................................................29 水平簡諧運動的加速度變化.................................................................................30 鉛直簡諧運動的位置變化.....................................................................................30 2D 等速率圓周運動與投影的關係.......................................................................31 圓周運動與簡諧運動的關係圖.............................................................................31 投影位置與時間的關係圖.....................................................................................32. 圖 3-4-9 投影位置與時間的函數關係圖.............................................................................32 圖 3-4-10 簡諧運動的生活實例...........................................................................................33 圖 3-4-11 物體作簡諧運動所受的彈性力...........................................................................34 圖 3-4-12 等速率圓周運動在直徑方向的投影是簡諧運動...............................................34 圖 3-4-13 圓周運動在 x 軸上的投影....................................................................................35 圖 3-4-14 簡諧運動的位置、速度、加速度變化的情形.......................................................35 圖 3-4-15 學生的學習單紀錄(1) .........................................................................................36 圖 3-4-16 學生的學習單紀錄(2) .........................................................................................37 圖 3-4-17 學生的學習單紀錄(3) .........................................................................................38 圖 4-2-1 全體學生依據不同組別在前測、後測以及延宕測的平均答對題數折線圖.........49 圖 4-3-1 男學生在不同組別之前測、後測以及延宕測的平均答對題數折線圖.................54 圖 4-3-2 女學生在不同組別之前測、後測以及延宕測的平均答對題數折線圖.................55. V.
(7) 第一章 緒論 本研究旨在探討不同表徵順序融入 5E 探究式學習環下進行教學時，學生對於「簡 諧運動」概念學習的情況。本章分別以研究動機與背景、研究目的與問題、研究的重要 性和名詞解釋，共四節加以說明。. 第一節 研究動機與背景 自民國 91 年開始的指定科目考試，物理考科已締造了不少的低分紀錄，讓家長及 考生都認為指考物理題目是所有考科之中最難的，各標分數必然是落在所有科目之底， 更讓學習成效不理想的學生因此優先選擇放棄物理。隨著大考中心前兩年開始取消倒扣 制度，並調整試題測驗方向，使得物理整體的成績標準終於有所成長。如何增進學生運 用物理知識來思考、分析、推理進而解決問題的能力，或是如何改變當前物理教學的瓶 頸，對於從事物理教育的研究者而言是不可推卸的使命。物理教育研究者為了達到教學 相長，必須充實並增進自我的學習理論基礎，除了嘗試提出有效的教學改革策略，仍需 拓展對物理教育的教學觀，以便能洞悉改革策略背後的源由，進而發揮達到策略實施的 目標（Hammer, 1996）。 這三十年來國內外對於物理教學課程較著名的改革策略實例，像是：哈佛大學 Mazur 教授等團隊所執行的「Peer Instruction」計畫 （Crouch & Mazur, 2001）、MIT 的 TEAL 計畫（Belcher, 2001）、華盛頓大學 McDermott 與物理系研究團隊所執行的 PEG 計畫（McDermott & Shaffer, 2002）、臺師大的 Easy Java Simulation（EJS）模擬動畫物 理教學（黃福坤，2006）、中正大學的 TEAL 計畫（湯兆崙、黃鼎凱、蔡宜君，2006） 或是逢甲大學的互動教學（張慧貞，2003），這些實例的共同特點就是包含：將教材具 體化、增進課堂互動與討論、及應用數位科技於物理學習。 在研究者的教學經驗中發現，學生在學習簡諧運動時不太容易將質點週期性的振動 過程與各項運動物理量的改變性質作連結，且因簡諧運動 S.H.M.(Simple Harmonic Motion) 的質點運動過程是連續且動態的，一般文本比較無法完整將其連續動態的特性. 1.
(8) 顯示出來，故此單元對於學生的學習是困難的。當學生觀察物體做簡諧運動時的運動狀 態變化，剛開始只能觀看一整段的運動，無法想像運動的連續過程，因此認為物體的運 動都一樣快。當學生能想像物體在運動過程中每一個瞬間的運動狀態，才能進一步對物 體運動狀態的變化有正確的理解(陳韻竹，1999)。因此，研究者希望能引入影片或多媒 體動畫模擬等新科技應用將抽象的概念具體化，將動態表徵融入教學活動來實施，藉以 提昇學生基礎科學之抽象概念的學習成效。 根據前述之物理教學策略與研究者對物理教學的建議，故本次研究不同於大多數研 究採用的傳統講述法作為對照，而改採取 5E 探索式學習環理論為研究架構，透過不同 表徵順序進行研究操弄，希望提升教學品質之餘，也能發現不同表徵順序對學習環各階 段之學習影響，研究成果可作為未來相關物理教學策略的參考。. 2.
(9) 第二節 研究目的與問題 本研究為了能夠檢視不同表徵順序融入 5E 學習環教學模式對檢協運動概念學習的 成效，首先研發不同表徵順序融入 5E 學習環教學模式的不同版本教材，透過所設計的 學習單中學生的作答內容，教師可以獲得回饋，瞭解學生概念學習的情形。另外，研發 簡諧運動的概念測驗，檢視不同版本教材對學生的學習成效的影響。研究目的： 一、探討不同表徵順序融入 5E 學習環的教材對於學生學習簡諧運動之概念學習的 影響。 二、探討不同表徵順序融入 5E 學習環對於學生學習簡諧運動的學習成效的影響。 三、探討不同表徵順序融入 5E 學習環對於不同性別的學生學習簡諧運動的學習成 效的影響。 四、探討實施不同的教學方式之後，對於學生學習簡諧運動的學習成效的差異性。. 根據上述研究目的，所延伸的研究問題如下： 1. 高中二年級學生在課程教學進行前，對力學中之簡諧運動的概念為何？ 2. 運用不同表徵順序融入 5E 學習環的教材對於學生學習成就是否有明顯差異？ 3. 運用不同表徵順序融入 5E 學習環的教材對於不同性別學生的學習成就是否有 明顯差異？ 4. 比較不同表徵順序融入 5E 學習環的教材在學習環的各階段學生學習成就是否 有明顯差異？. 3.
(10) 第三節 研究的重要性 在進行研究文獻資料的蒐集過程中，發現 5E 探索式學習環極符合科學教育之未來 方向，且教學實施的過程都有助於提升學習者的學習成效（李志鴻，2006；林琬縈，2010； 翁韻婷，2010；張維倫，2010；郭嘉彬，2011；曾美蓮，2010；曾燕玲，2006；賴柏承， 2012；蘇育男，2009） 而近幾年臺灣推動的教育改革，其理念所強調的「快樂學習、快樂成長」，隨著科 技進步，數位多媒體在物理教學領域上的應用大幅增加，讓學習者可透過豐富逼真的圖 像，生動活潑的動畫提升求知慾與學習動機。在數位資料快速膨脹增加下，物理除了傳 統文本講述法教學之外，已經增多了不少的呈現方式及進行流程。透過電腦動畫輔助教 學則是突破傳統班級教學、有效提高教學品質的途徑之一。透過影片、視覺動畫模擬等 新科技，可使得抽象的概念具體化，並提昇學習者基礎科學之抽象概念及概念學習成效。 （吳昌家，2001；陳昌宏，2001；黃志清，2001；蔡月卿，2012；薛文隆，2001） 既然5E探索式學習環理論能提升科學教育學習，而動態多媒體教學又有助於物理 學習成效提升，經由文獻蒐集尚未發現有同時進行教學的相關研究探討。故本研究將設 計探討融入動態表徵於學習環各階段造成之學生學習成效影響，希望除了提升物理教學 品質之餘，也能發現探討出動態表徵在學習環各階段之影響程度。. 4.
(11) 第四節 名詞解釋 一、多重表徵 表徵乃具體的呈現抽象參考物，或實物的特徵，傳遞訊息資訊。多重表徵即為使用 兩種類型以上的表徵來呈現同一概念時。. 二、靜態表徵 不隨著時間變化而呈現出不同訊息的表徵，如文字、圖片、符號等。. 三、動態表徵 依時間持續改變而連續呈現不同訊息的表徵，如影片、電腦動畫等。. 四、表徵順序 當一概念或事物使用兩種類型以上的表徵來呈現時，為了避免同時呈現所有表徵而 增加學習者的認知負荷，則產生逐一呈現各表徵的先後順序。. 五、5E 學習環 美國生物科學課程於 1980 年代發展出含有建構主義特性的教學模式 ─BSCS （Biological Science Curriculum Study）課程，經歷多次改革後，由 Bybee 和 Landes （1988）將學習環改變成參與（Engagement） 、探索（Exploration） 、解釋（Explanation）、 精緻化（Elaboration）及評鑑（Evaluation）等五個階段（Bybee & Landes, 1988）。. 六、簡諧運動 簡諧運動 S.H.M.的質點振動過程中的振幅是不變的，滿足「簡單」(simple)；運動 物理量可以用角頻率的正弦函數(或餘弦函數)呈現，滿足「諧和」(harmonic)；振動過 程的角頻率與振幅無關，滿足「等週期性」(isochronism)。. 5.
(12) 第二章 文獻探討 本研究是以「準實驗研究法」的方式來探討採用多重表徵融入5E探索式學習環的 教學來促進學習者之概念學習，並希望能夠探討不同表徵順序在5E教學模式各階段如 何幫助高中學生建構簡諧運動相關概念，並比較動態表徵與靜態表徵融入5E學習環教 學時是否存在學習成效的差異。因此，此章將針對建構主義、5E探索式學習環及表徵 等相關文獻進行探討。. 第一節 建構主義與探究教學的關係 建構主義是近年來盛行的學派，不同於經驗主義、實證主義和理性主義知識論，建 構主義著重於探討何謂知識？其基本主張認為知識是人類建構而來，並非是發現而得的， 就如同科學上的一些原理、定律，都是經過長期推演、假設、實驗驗證等科學方法去建 構出知識、概念的內涵和架構。 建構主義的原則是：(一)學習者為學習主體。(二)知識是由自己建構而來，不是被 動接收而得的。(三)知識要能用來解釋我們在日常生活所見到的事實。(四)教師應該透 過學生動手操作實驗、課程討論分享及造成學生認知衝突等多元的手段，使學生建構出 自己的知識概念，進而重新建構自我概念。(五)培養學習者主動求知以及尋求解決問題 的能力（von Glasersfeld, 1987；Wheatley, 1991；郭重吉，1995)。建構主義的教學理念 是希望學習者能夠把前人所得到的結論，化成自己的認知結構，並且透過這些認知結構 來解釋生活經驗中的各種事物。進而能夠把建構出的認知結構當作是未來學習的基石， 進而培養學習者能夠具有解決問題的能力。因此在教學上也希望在這些原則之下，來培 養學習者主動求知以及解決問題的能力。 在科學教育的改革下，探究已成為科學教育的核心，而培養探究能力更成為國民科 學教育素養的重要方向（Keys & Bryan, 2000）。美國科學教育標準（National Science Education Standards, National Research Council, 1996，簡稱 NRC.）指出以探究活動作為. 6.
(13) 科學教學的核心策略、以探究為基礎進行的教學有益於學習者科學知識的學習，美國科 學促進發展協會（American Association for the Advancement of Science, AAAS, 1993)也提 出學習科學探究為教師教學環境的設計必須包含的要項。 相關研究指出建構主義是探究活動的知識論基礎（Hodson & Hodson, 1998；Driver, Asoko, Leach, Mortimer, & Scott, 1994），經由建構主義觀點將有助於理解學習者在探究 活動中學習的複雜性（Ritchie & Rigano, 1996） ，而透過建構主義和動手做活動的搭配， 將有益於學生在探究活動中建構科學知識（Rogoff,1990），受到建構主義的影響，科學 探究活動逐漸改變過去對過程技能的反覆練習，而轉變成對學習者探究能力培養的重 視。. 7.
(14) 第二節 5E 探究式學習環的理論研究 一、 5E探索式學習環模式 美國小學生物科學課程於1980年代發展出含有建構主義特性的教學模式─BSCS （Biological Science Curriculum Study）課程，經歷多次改革後，由 Bybee 和 Landes （1988）將學習環試著改變，為了使學生成為學習的主角，教師成為協助者與促進者， Trowbridge 和Bybee(1990)提出以探究式教學法為基礎的 5E 教學模式，包括：參與 (engagement)、探索(exploration)、解釋(explanation)、精緻(elaboration)與評鑑(evaluation) 等五個階段。（Bybee & Landes, 1988）。分述如下： 參與(engagement)是使教學活動能引發學生的學習興趣而主動參與，能將學生的經 驗與課程內容相連結，經由提問、定義問題和呈現矛盾等方式，引導出探討題綱的方向。 探索(exploration)是教師以學生的共同經驗為基礎，給予充分的時間與機會，協助 學生進行探索與活動操作，並從中學習科學概念與過程技能。 解釋(explanation)是學生能確實理解科學知識與過程技能，在此階段，先請學生提 出解釋，教師再以學生的想法為基礎，運用口頭、影片或教學媒體等方式，簡單、明確 的介紹科學概念或過程技能，引導學生進入下一個階段的活動，這是有別於直接講述的 教學方式。 精緻(elaboration)是重視學生之間的互動，營造出能促使學生討論以及互相合作的 學習環境，分享想法並給予回饋，以建構個人的理解。此階段重視學生是否能將其所形 成的解釋，應用於新的情境或問題中，本階段在強調科學知識與過程技能的一般化，使 學生發展更深、更廣的理解。 評鑑(evaluation)是由於學生進行探索與提出解釋後，給予回饋是很重要的，所以， 教師在每個階段的活動中，皆可以進行形成性評量，教師對學生的理解進行評量，並提 供學生應用科學知識與過程技能的機會，或者，經由學生自我評量，瞭解自己的學習情 況。 8.
(15) 二、 5E學習環教學模式的實徵研究 以下就針對最近這幾年有關5E探索式學習環應用於實際教學的研究(如表2-2-1)，其 研究結果發現5E探索式學習環有助於學生學習成效，提升學生主動學習，增加學習的 興趣及動機，部分研究也顯示能正向提升學生的科學態度。 根據這些研究結果的顯示，在適當的教學活動中融入5E探索式學習環進行教學， 將有益於學生的學習成效提升。. 表 2-2-1：5E 探索式學習環提升學生學習成效之研究統整表 研究 方向 學習. 研究者 曾燕玲. 研究 年代 2006. 成效. 研究. 研究目的. 研究結果. 對象. 5E 學習環教學對國小 國 小 . 「5E 學習環教學」實驗可以. 六年級學童燃燒概念 六 年. 顯著增進國小學童在燃燒相. 改變之研究. 關概念之學習成效。. 級學 生. . 在概念圖測驗上，無論就「概 念個數」或就「概念間關連 敘述」 、 「例子」 ，實驗組顯著 高於對照組。. 李志鴻. 蘇育男. 2006. 2009. 探究式教學模組對國 國 中 . 實施探究式教學後，學生學. 中生學習成效與動機 二 年. 習動機的影響為：學生的「主. 之影響-以力矩單元為 級 學. 動學習策略」和「學習環境. 例. 誘因」達顯著差異. 生. 融入 Tyson's 多面向架 國 中 . 5E 教學模式可以提升學生. 構之 5E 教學策略發展 八 年. 在熱學概念的學習成就及概. 國中自然與生活科技 級 學. 念的改變。. 之熱學單元之研究 林琬縈. 2010. 生. 以 5E 學習環教學模式 高 職 . 以 5E 學習環教學模式融入. 融入高職進修學校物 進 修. 高職進修學校的物理教學. 理教學之行動研究－ 學 校. 後，發現學生的學習物理的. 以摩擦力單元為例. 興趣及成效均有顯著提升。. 高一 學生. 9.
(16) 研究 方向. 研究者 曾美蓮. 研究 年代 2010. 研究. 研究目的. 研究結果. 對象. 比較傳統教學法與 5E 高 中 . 實驗組在高中物理科作功單. 學習環教學法融入高 二 年. 元的學習成就測驗之後測分. 中物理科作功單元之 級 學. 數顯著優於控制組. 學習成就差異. 生. . 經由質性資料的整理後發 現，學生對於此次的 5E 學習 環教學法融入作功單元有正 面的觀感，其中，部分學生 表示教學活動中的問題及變 化題是引起他們思考物理觀 念的主要原因。. 張維倫. 2010. 5E 學習環教學對國一 國 中 . 實驗組學生在生物恆定性二. 學生恆定單元學習成 一 年. 段 式 概 念 診 斷 測 驗. 效及學習環境知覺之 級 學. (TTDTH)的得分顯著高於對. 研究. 照組. 生 . 科學教室環境量表 (WIHIC) 實驗組在七個向度之平均得 分皆顯著高於對照組。. 翁韻婷. 2010. 角色扮演遊戲融入 5E 國 中 . 5E 學習環之演練範例式教學. 學習環對國中化學式 八 年. 策略有助於學習者化學式相. 相關概念學習之影響. 關概念學習成效表現. 級學 生. 郭嘉彬. 2011. 探究教學模式對八年 國 中 . 實 施 5E 學 習 環 探 究 教 學. 級學生數學學習成效 八 年. 後，研究班級學生之數學學. 影響之行動研究. 習動機有提升。. 級學 生. . 實 施 5E 探 究 學 習 環 教 學 後，學生之數學學習成就也 有進步。. 10.
(17) 研究 方向. 研究者 賴柏承. 研究 年代 2012. 研究. 研究目的. 研究結果. 對象. 科學魔術融入 5E 探究 國 中 . 學生在摩擦力單元的學習成. 教學對八年級學生之 八 年. 就，實驗組顯著優於控制. 學習成效-以摩擦力單 級 學. 組，其中在「靜摩擦力的特. 元為例. 性」、「影響摩擦力的因素」、. 生. 「摩擦力與正向力的關係」 這三項科學概念中，實驗組 學習效果優於控制組。 . 科學態度的四個面向「喜歡 探討」、「發現樂趣」、「細心 切實」、「求真求實」在教學 後實驗組有顯著提升，並且 優於控制組。. 11.
(18) 第三節 表徵 表徵（representation）是指將現實世界的事物用以抽象或符號化的形式來呈現代表 的歷程；在認知心裡學中，表徵則是指將訊息處理譯碼而轉換成另一種形式，以便吸收、 儲存或運用的歷程（張春興，1996） 。Paivio將人類的表徵系統分為兩種，一種是文字表 徵系統，專門處理語言相關的訊息；另一種是非文字表徵系統，專門處理圖像相關的訊 息。文字表徵與非文字表徵兩系統在結構及功能上相異卻又各自獨立，當兩系統運作而 使表徵間產生連結，進而儲存概於兩系統中，即為雙元編碼論（dual coding theory）。 表徵是以布魯納（Bruner）的認知表徵理論為基礎開始發展，之後由Paivio將人類的表 徵系統分為文字表徵系統（verbal representation system）以及非文字表徵系統（nonverbal representation system）。 一、 表徵的類型 認知心理學的代表人物─布魯納（Bruner）將人類對於環境周遭的事物，經由 知覺而將外在物體或事件轉換為內在心理事件的過程，稱為認知表徵（cognitive representation）。意指人類經由認知表徵的過程獲得知識。布魯納將認知表徵的發 展，分為以下三個階段(引自張春興，1996)： 1.. 動作表徵（enactive representation） 三歲以下的幼童需要依靠動作來認識這個世界，即從中獲得知識。. 2.. 形象表徵（iconic representation） 兒童可藉由對物體的心像（mental image）、照片、圖形等來學習，即可. 獲得知識。 3.. 符號表徵（symbolic representation） 運用符號、語言文字作為依據的求知方式。當認知發展到達此階段，表示. 學習者已能用抽象思考的方式獲得知識。 12.
(19) 布魯納雖然是依認知發展來區分，但考量在知識經驗上，尤其是求知方式上， 同年齡的學生仍具有很大的個別差異。因此，實際教學時，應視學生實際情況、配 合學生身心發展進行教學，而不是只使用上述所提的某一種表徵。. 二、 多重表徵 （一） 多重表徵的意義 在單一表徵中加入了圖形或動畫等其他型式表徵，經由運用數個表徵的結合彌 補單一表徵不足的地方，即可使學習者經由較豐富的資訊獲得知識並理解，且能在 不同的表徵系統間操作，並將表徵與表徵之間作出連結而獲得正確的概念。 （二） 多重表徵的功能 Ainsworth （1999）根據表徵所具有的特性，將多重表徵歸納分為以下三種功 能： 1. 互補角色（complementary roles）：學習者可以透過不同表徵、不同資訊者 做出不同的處理及推論，達到相輔相成的。 2. 限制詮釋（constrain interpretation）：採用一個對學習者熟悉或較具體的表 徵來協助學習者理解另一個抽象不具體的表徵，或是利用表徵的內在特性 去限制另一個表徵的說明。 3. 建構深層理解（construct deeper understanding）：利用多重表徵建構學習者 更深層的知識理解，提高學習者所接受的抽象化，促進增加表徵之間的關 聯及延伸性。 三、 動態表徵 隨著電腦科技發展、多媒體技術不斷提升，學習者可透過動畫模擬或者是虛擬實境 的方式認識科學家所建構的科學微觀世界，還可直接將動態屬性的科學概念視覺化、結. 13.
(20) 構化，減少學習者進行推測和想像時所造成的心智負荷。針對不同表徵的優缺點進行綜 合分析比較，動態表徵（例：動畫、語音）其優點為能流暢的直接表達動作過程（Lewalter, 2003），還可以提供學習者靜態表徵所無法呈現的完整動態資訊(Lowe, 2003)，缺點為 在快速撥放下有容易同時呈現過多或複雜的內容。而相對的，靜態表徵（例：圖片、文 字）其優點為有不隨時間改變資訊的性質，因此學習者可依照各自吸收的速度閱讀並將 內化(Tversky, Morrison, & Betrancourt, 2002)，缺點則為無法提供學習者像動畫般連續動 的想像空間。動畫的最大優點就是彌補使用圖片與文字進行教學的缺點，因為動態表徵 所呈現的訊息內容隨時間改變，靜態表徵則不會，此即為兩個表徵的主要不同處 （Ainsworth & VanLabeke, 2004）。由於動態表徵和靜態表徵各有其優缺點，故本研究 將針對此單元使用此兩種表徵類型於教學活動，以便進一步分析比較。. 14.
(21) 第四節 表徵順序的理論架構 隨著數位科技進步，多媒體的發展已讓多重表徵廣泛地應用在教學上，經由結合多 種表徵類型，如圖像、文字、聲音、影畫等等發展出不同的教學。然而目前對於結合何 種表徵類型使學生的概念學習提升，此相關的研究尚未有結果定論，對於「表徵順序」 探討的相關研究文獻則更是少見。 針對表徵順序改變帶來的影響，不管何種順序，這些表徵所呈現的總資訊量都是一 樣的，然而卻可能因為不同表徵的不同特性、功能及資訊，使得呈現順序改變造成對學 習者在知識概念的影響 （Schnotz & Bannert, 2003）。表徵順序主要區分為以下兩種： 一、靜態表徵至動態表徵 先使用靜態，再閱讀動態順序的方式可聚焦學習主題，並將概念抽象化，有助於概 念的深層理解。對應於本研究中的靜態所討論的內容較抽象難懂且細節物理量變化多， 動畫則是單純呈現各項物理量的隨時間變化；故呈現順序應先靜態再動態。支持靜態至 動態的相關學者有：Giunchiglia 和 Walsh（1992）、Ainsworth（2006）、Lowe（2003）。 二、動態表徵至靜態表徵 除了先使用靜態，再閱讀動態順序之外，也有些理論支持相反順序，認為應該先進 行閱讀動態，再看靜態表徵。本研究的動態能將簡諧運動的運動過程具現化，讓學習者 直接看到簡諧運動的進行與改變；而靜態呈現的簡諧運動原理較為抽象且不易理解，只 能用以文字及圖片來說明解釋，因此應先動態再使用靜態。支持動態至靜態的相關學者 有：布魯納、Ainsworth（1999）、Schnotz（2003）。 本研究依據Giunchiglia 和 Walsh（1992）認為學習方式採用概念重點化、簡化學 習細節能將概念抽象化，Ainsworth（2006）認為在概念抽象化後，學習者有益於深層 概念的學習理解，經由學習者已熟悉的靜態表徵概念來理解獲得不熟悉的動態表徵資訊， 此方式即為「被熟悉表徵所限制」。Lowe（2003）認為學習者需具備好的記憶能力才 能同時面對動畫隨時間的改變，比較動作前後的變化。希望學習者先接觸靜態呈現廣泛 15.
(22) 的內容(等速率圓周運動的投影圖示)，從含有圖像文字表徵的教科書開始學習，再透過 動畫單純呈現其簡諧運動特性。 布魯納認為學習者的學習歷程中，應該是從探索具體事物進而延伸到抽象概念。本 研究的動畫可將簡諧運動的過程用動態具體呈現，易於讓學習者觀察。然而簡諧運動的 內容原理則屬為抽象，如週期時間與運動量的關係，這些可以透過文字與圖片來說明。 Ainsworth（1999）認為在動態表徵呈現過程，易使學習者無法專注於單一階段的資訊 獲取，而靜態的呈現則可以使學習者專注，進而限制學習者解釋動畫的單一階段資訊。 此即為「被內在特質所限制」。Schnotz（2003）經由研究發現，不適當的表徵將跟高 先備知識的學習者產生心智模式的衝突，進而影響學習成效。依據以上研究論點，故應 先採用動態，讓學習者直接面對簡諧運動的動作變化概念、掌握相關概念後，才進行閱 讀靜態的詳細說明。綜合以上表徵順序支持的相關學者及對應的論點，如表2-4-1(引自 林郁芬，2011，p27)。 表 2-4-1 表徵順序所對應的理論(引自林郁芬，2011，p27) 表徵順序. 所對應的理論. 靜態→動態 (靜動組). . 動態→靜態 (動靜組). . Giunchiglia 和 Walsh（1992）─抽象 化 Ainsworth（2006）─「被熟悉表徵所 限制」之限制解釋 Lowe（2003）─認知負荷 布魯納─學習理論：由具體到抽象 Ainsworth（1999）─「被內在特質所 限制」之限制解釋 Schnotz（2003）─心智模式衝突. 16. 適用對象 . 所有學習者. . 所有學習者. . 低先備知識. . 低空間能力. . 低空間能力 低先備知識. . 高先備知識.
(23) 第三章 研究方法 本研究的主要目的，希望能利用多重表徵與 5E 探究式學習環結合，來設計物理教 學，從不同表徵順序的操控來檢視表徵順序對學習效果的可能影響，所選用的主題是高 中物理二年級上學期「簡諧運動」單元，主要以量化研究方法進行，以簡諧運動的概念 測驗進行資料的收集；另一方面也想更進一步了解由不同表徵規劃在 5E 探究式學習環 的各階段下進行教學，將各階段呈現「動態表徵」 、 「靜態表徵」的學生學習成效差異進 行分析，因此本章就以下各節分別就所涉及研究對象、研究設計與流程、研究工具、資 料處理與分析、研究範圍與限制加以說明闡述。. 第一節 研究對象 由於簡諧運動的課程內容是安排在現行高中「基礎物理二 B」上冊的第五章第 2 節 (教科書版本：龍騰版)，於高二上學期期末實施授課。為了符合研究與課程安排需求， 參與受測學生須為高中二年級自然組學生。由於研究者所任教學校為高級女子中學，為 了能減少研究範圍限制：單一性別，並增加研究結果的通則性的可能性，因此與同地區 之友校聯繫後獲得協助支援。故本研究的樣本來自台灣東部某地區的兩所公立高級中學， 這兩所學校於該地區升學的學生志願分佈為地區內前段的學校，然而非都會型的學校， 故學生的入學程度落差大。此次研究共有九個班級參與研究，分為控制組、實驗組Ⅰ、 實驗組Ⅱ和實驗組Ⅲ，除了實驗組Ⅲ有三個班級，其餘組別皆有兩個班級，整個分組情 況、各學校班級人數及有效受測學生人數如表 3-1-1 之統計。班級人數與有效樣本人數 間之差異是由於學生出缺席情況或學生學習性向而轉組所造成。 擔任本實驗研究教學的兩位教師分別為這兩所學校的物理老師，A 學校的物理老師 畢業於臺灣師範大學物理系、清華大學物理所，具有七年的物理教學經驗；B 學校的物 理老師畢業於臺灣大學物理系、物理所，具有八年的物理教學經驗。兩位老師皆熟知各 種教學策略，對於多媒體輔助物理教學有興趣，上課方式極有條理，學生們經兩位教師 教學指引後都能獲益良多，進而領略物理之美。 17.
(24) 表 3-1-1：教學分組、班級人數及有效受測學生人數統計表 組別. 班別. 人數(男生,女生). 有效樣本(男生,女生). 控制組. A06. 40 (40,0). 36 (36,0). B04. 45 (0,45). 41 (0,41). A10. 39 (39,0). 35 (35,0). B01. 48 (0,48). 45 (0,45). A07. 41 (41,0). 37 (37,0). B03. 46 (0,46). 42 (0,42). A04. 44 (44,0). 39 (39,0). B02. 46 (0,46). 42 (0,42). A05. 29 (0,29). 28 (0,28). 378 (164,214). 345 (147,198). 實驗組Ⅰ 實驗組Ⅱ 實驗組Ⅲ. 合計 班別中顯示的 A、B 為校別. 18.
(25) 第二節 研究設計與流程 本研究旨在於利用不同表徵順序融入 5E 探究式學習環的課程來探討學生對於簡諧 運動之學習的效果，以及動態表徵在學習環各階段的影響程度。動態表徵融入教學的部 分是以多媒體動畫軟體施行，以數位動畫針對簡諧運動模擬其真實運動的情況，並以連 續動畫輔助呈現抽象的物理量變化。為了掌握學生的學習效果以及其物理概念的理解情 形，以自行編製的概念測驗進行前測、後測以及延宕測，且課程進行中會搭配學習單使 用來協助學生學習，並掌握學生的概念理解情形。 本研究進行之流程可分為三個階段：「準備預試階段」、「正式施測階段」以及「結 果分析階段」。如圖 3-2-1 研究流程圖所示。. 19.
(26) 形成研究問題. 蒐集相關文獻 準 備 預 試 階 段. 確定研究主題. 5E 探索學習環課程. 討論 5E 學習環 各階段 的核心 精神. 挑選動 態表徵 呈現的 動畫多 媒體. 發展研究工具. 預試測驗與修正. 修編研究工具. 選定研究對象 確定教學概念架構 控制組 實施前測 撰寫單元教學教案. 實驗組Ⅰ. 進行研究教學活動. 實驗組Ⅱ. 模擬教學流程. 正 式 施 測 階 段. 實驗組Ⅲ. 實施後測與延宕測 修正教學流程. 資料統計與分析. 撰寫研究結果 並完成論文 圖 3-2-1 研究流程圖. 20. 結 果 分 析 階 段.
(27) 一、準備預試階段： 包括構思研究主題及問題、實施課程的選取與架構，文獻蒐集、適合教材的挑選、 閱讀與探討，還有參酌教授的寶貴意見，以及畢業學生在此單元的回饋等，進而發展研 究工具。 參閱相關研究與教科書，依照研究目的設計研究工具，包含簡諧運動前測、後測、 延宕的測驗以及設計學習單。 二、正式施測階段： 研究對象是以班級為單位進行施測，共有九個班級參與研究。九個班級以隨機抽樣 的方式分別在兩所學校施以不同的教學法： 「5E 靜態表徵組」控制組(SSS)、 「5E 靜態表 徵→動態表徵→靜態表徵組」實驗組Ⅰ(SDS)、 「5E 動態表徵→靜態表徵→動態表徵組」 實驗組Ⅱ(DSD)和「5E 動態表徵組」實驗組Ⅲ(DDD)，採實驗研究法之準實驗設計進行 三堂的教學實驗。各組教學之異同比較如表 3-2-1 所示。. 表 3-2-1：實驗組與控制組在教學之異同比較表 5E 探究式學習環的階段與表徵呈現 組別. 探索(Exploration). 解釋(Explanation). 精緻(Elaboration). 控制組. S1 S1 D1 D1. S2 D2 S2 D2. S3 S3 D3 D3. 實驗組Ⅰ 實驗組Ⅱ 實驗組Ⅲ. D：dynamic representation，即採用動態表徵呈現 S：static representation，即採用靜態表徵呈現. 各組皆在前測後開始採用 5E 探究式學習環進行教學，且學生在課程進行過程中必 須配合完成學習單。而各項測驗之目的、方式與受測人數依照施測順序如下表 3-2-2 所 示。在教學結束一週內進行後測，延宕測驗則在教學結束後六週進行。測驗之正確答案 於延宕測驗之後以書面形式公佈。. 21.
(28) 表 3-2-2 各次測驗之測驗目的、方式與受測人數 名稱. 目的. 施測方式. 施測人數. 前測 學習單 後測. 檢驗學生原有的概念架構 收集學生概念理解的過程 檢驗學生在教學後的概念 架構 檢驗學生在學習之後一段 時間的概念架構. 筆試 紙筆作答，講解 筆試. 345 345 345. 筆試. 345. 延宕測驗. 三、結果分析階段： 根據研究之各項概念測驗的成績進行資料處理，再依研究之問題進行各項統計分 析。. 22.
(29) 第三節 課程研究設計 本研究教學活動教案的設計，以不同表徵順序融入 5E 探索式學習環，其中各階 段搭配的核心精神與教學活動的重點說明，如下表 3-3-1。 「參與」階段在所有教材版本皆相同，是為了都能夠引發學生參與學習的動機，以 及幫助學生連結先備所知，兩位參與研究的教學教師以動手操作示範金屬簧片的小角度 擺動，希望能經由學生的日常生活經驗開始介紹進入教學活動，進一步引起學生學習的 動機與興趣，也因此該階段並未安排動態表徵或靜態表徵的變項操弄。 「評鑑」階段則是規劃讓學生根據有關簡諧運動所學的相關知識，透過生活實例進 行自我評估，掌握自我對於簡諧運動定義的理解情況，經由與同學分享並從中得到回饋。 此階段也未安排動態表徵或靜態表徵的變項操弄。 探討不同表徵造成學生概念的影響主要是規劃在「探索」 、 「解釋」及「精緻」等三 階段，故不同表徵順序只針對此三階段來做研究操弄。. 23.
(30) 表 3-3-1：5E 學學習環各階段及活動重點說明 階段. 活動重點. 活動說明. 參與. 以活動或問題引發學生參與學習，以 「參與」 ：教師透過描述常見的振盪現象. (Engagement). 幫助學生連結所知和能做的事，澄清 出發，連結學生以前的經驗來解釋，引 先備知識。學生身心皆參與要引入探 起好奇與探索的興趣。 索的概念、過程或技能。. 探索. 學 生 從 合 作 動 手 做 活 動 來 探 討 概 「探索」 ：引出須由最簡單的振盪運動著. (Exploration). 念，並在老師的引導下澄清主要的概 手以簡化問題，再說明中簡諧運動正是 念和技能。. 符合此條件的振盪，並描述其基本特性。. 解釋. 學生解釋他們所學習的概念和學習 「解釋」：教師引介「簡諧運動」名詞，. (Explanation). 的過程，教師澄清學生的瞭解和介紹 由探索結果對簡諧運動下定義。並說明 新概念與知識。. 簡諧運動位移、速度、及加速度與時間 的關係，並推得位移與加速度成正比且 反方向之特性，符合簡諧運動之條件。. 精緻. 激發學生應用所學的概念，建構自我 「精緻」 ：設計探討彈簧振動及小角度單. (Elaboration). 概念的瞭解，擴展知識和技能。經由 擺運動的運動情形，讓學生試著判斷證 新經驗，學生能從中獲得更多訊息， 實是簡諧運動，並由此導出週期之公 發展更深、更廣的學習技能。. 式，強調影響週期的因素，考驗學生延 伸能力。. 評鑑. 鼓 勵 學 生 自 我 評 估 他 們 的 概 念 知 「評鑑」 ：學生透過生活實例進行自我評. (Evaluation). 識、理解情況和能力，教師則評估教 估，理解自我對於簡諧運動定義的理解 育實現目標及教學進展. 情況，經由與同學分享並從中得到回饋。. 24.
(31) 研究者分別與兩位物理教學教師討論 5E 探索式學習環理論及核心精神，經由多次 溝通討論後，將 5E 學習環理論融入教學教案。教學教案皆符合 5E 探索式學習環各階 段指標，如下表 3-3-2。，但為達到教學流暢性及配合教學者的教學風格差異，兩份教 案在課程安排流程的順序有微些差異。詳見附錄一、附錄二。. 表 3-3-2：研究教案設計理念說明 活動名稱 簡諧運動 適用對象 高中二年級學生 教學模式. 不同表徵順序融入 5E 學 習環 教學目標. 學生能瞭解簡諧運動的定義。. 班級 人數 器材. 約 40 人. 教學時間. 三節課. 龍騰版高二(B)上、學習單、單槍、電腦 設計理念. 說明所採用的教學模式和策略如何能達成各項教學目標 學生在「參與」 、 「探索」階段認識簡諧運動的特性，並經由 思考整理歸納出簡諧運動的定律。 教師在「解釋」階段引導學生說明簡諧運動位移、速度、及. 學生能瞭解簡諧運動為「變速度」 、 加速度與時間的關係，並推得位移與加速度成正比且反方向 「變加速度運動」 。. 之特性，符合簡諧運動之條件，並於「精緻」延伸學生所學 到概念。 學生在「參與」 、 「探索」階段試著歸納出簡諧運動是等速率. 學生能分析出簡諧運動的加速度方. 圓周運動的投影關係。在「解釋」階段學生能釐清等速率圓. 向恆指向平衡點。. 周運動的位置、速度、加速度的水平投影即為簡諧運動之各 物理量。 學生在「參與」 、 「探索」階段試著歸納出簡諧運動是等速率. 學生能瞭解簡諧運動與等速率圓周. 圓周運動的投影關係。在「解釋」階段學生能釐清等速率圓. 運動的關係。. 周運動的位置、速度、加速度的水平投影即為簡諧運動之各 物理量。. 學生能分析簡諧運動位置、速度、加 教師於「精緻」階段引導學生延伸所學，試著將簡諧運動概 速度如何隨時間變化。. 念應用解釋小角度單擺的週期性運動、鉛直彈簧震盪. 25.
(32) 第四節 研究工具 在此研究中所使用的工具主要可分為三大類：簡諧運動概念測驗、教材素材及學習 單，將一一說明如下： 一、簡諧運動概念測驗： 本研究的研究工具為：簡諧運動概念測驗，此測驗是依照簡諧運動單元中的重要概 念，以及近年來大學入學指定科目考試試題自行編撰、修訂而成，主要用於前測、後測 及延宕測驗的使用。測驗的目的是在於檢驗學生對於簡諧運動的概念，並進而分析其學 習成效，從中歸納出學生簡諧運動的概念架構。 在設計概念測驗之前，先訂定出本研究所檢測之目標概念，共有四個：(一)簡諧運 動的定義、(二)簡諧運動的位置-時間關係、(三)簡諧運動的位置-速度關係、(四)簡諧運 動的位置-加速度關係，主要以概念理解為出發點，儘量避免公式化的計算題型，所以 設計出與目標概念直接相關之題目以及延伸概念相關之題目。測驗的形式為參考近年來 指定科目考試的題型所設計之選擇題，包含有與簡諧運動性質有關的問題，共 24 題， 詳見附錄三。各概念所對應之題號如下表 3-4-1 所示。 本概念測驗的效度是經由四位高中物理教師進行專家審查，針對題意敘述或圖形呈 現不清楚的部分進行修改，完成學習概念內容題目及認知層次的雙向細目表審查，可參 閱表 3-4-1，共經過多次討論而建立的專家校度。完成後由研究者任教學校之高中三年 級 1 個班級(N=40)進行預試，根據作答狀況進行試題分析，如表 3-4-2。. 26.
(33) 表 3-4-1：概念測驗工具雙向明細表 認知層次. 知識. 理解. 運用. 簡諧運動的定義. 1. 2、5、23. 24. 簡諧運動的位置-時間關係. 3、21. 4、9. 10. 簡諧運動的位置-速度關係. 14、19. 6、13、18. 8. 6. 簡諧運動的位置-加速度關係. 12、17. 7、11、16. 15、20. 7. 學習概念. 分析. 合計題數 5. 22. 6. 表 3-4-2：預試之試題分析 題號. 答對率. PH. PL. 難度. 鑑別度. 1. 0.87. 1.00. 0.68. 0.84. 0.32. 2 3. 0.66 0.93. 0.86 1.00. 0.40 0.79. 0.63 0.90. 0.46 0.21. 4 5 6 7 8 9 10 11. 0.64 0.69 0.79 0.49 0.51 0.68 0.59 0.71. 0.85 0.94 1.00 0.86 0.68 0.94 0.90 0.98. 0.43 0.39 0.45 0.20 0.39 0.42 0.35 0.35. 0.64 0.66 0.73 0.53 0.53 0.68 0.62 0.66. 0.42 0.55 0.55 0.67 0.29 0.51 0.55 0.63. 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22. 0.80 0.82 0.80 0.64 0.69 0.79 0.82 0.63 0.55 0.62 0.39. 1.00 1.00 1.00 0.98 0.98 0.98 0.99 0.91 0.96 0.78 0.50. 0.45 0.40 0.52 0.34 0.29 0.43 0.39 0.46 0.15 0.47 0.28. 0.73 0.70 0.76 0.66 0.63 0.71 0.69 0.69 0.56 0.63 0.39. 0.55 0.60 0.48 0.64 0.69 0.55 0.60 0.44 0.80 0.31 0.22. 23 24. 0.61 0.70. 0.81 0.82. 0.42 0.52. 0.62 0.67. 0.39 0.31. 平均. 0.68. 0.91. 0.42. 0.66. 0.49. 第 22 題在評量認知層次的認定為高層次「分析」 ，故為較難的題目(難度低於 0.5)，還是針對該題的選項敘述作修訂 來提高難度。. 27.
(34) 二、課程教材及學習單 兩所學校所採用的教科書版本皆為龍騰版，故課程教材內容以龍騰版教科書為主， 動態表徵呈現的多媒體動畫經由多次討論後及模擬操作演練後，共挑選 2 組合適的多媒 體動畫。靜態表徵呈現的圖片，則以教科書內容附圖為主。雖靜態表徵的圖片並非由多 媒體動畫截圖，然而不論動態表徵或是靜態表徵的呈現皆以彈簧振盪圖示來呈現，並無 造成圖示上的明顯差異。 (一)動態表徵： 至於多媒體動畫的挑選，兩位老師則達到一致的共識，挑選出由龍騰文化 提供的多媒體動畫共有 2 組。這兩組動畫的優點在於可以個別展示出簡諧運動 質點的位置-時間關係、位置-速度關係、位置-加速度關係，當然也可以同時將 所有對時間連續變化的物理量同時呈現。(如圖 3-4-1、圖 3-4-2、圖 3-4-3、圖 3-4-4、圖 3-4-5、圖 3-4-6、圖 3-4-7、圖 3-4-8、圖 3-4-9) 1.「水平簡諧運動&鉛直簡諧運動」(龍騰文化). 圖 3-4-1 水平簡諧運動&鉛直簡諧運動 28.
(35) 圖 3-4-2 水平簡諧運動的位置變化. 圖 3-4-3 水平簡諧運動的速度變化. 29.
(36) 圖 3-4-4 水平簡諧運動的加速度變化. 圖 3-4-5 鉛直簡諧運動的位置變化. 30.
(37) 2.「2D 等速率圓周運動的投影」(龍騰文化). 圖 3-4-6 2D 等速率圓周運動與投影的關係圖. 圖 3-4-7 圓周運動與簡諧運動的關係圖. 31.
(38) 圖 3-4-8 投影位置與時間的關係圖. 圖 3-4-9 投影位置與時間的函數關係圖. 32.
(39) (二)靜態表徵： 至於靜態表徵所採用的文字及圖片的使用，因兩所學校高二上學期的教科 書皆採用龍騰文化，故同樣以課本內靜態圖片呈現。(如圖 3-4-10、圖 3-4-11、 圖 3-4-12、圖 3-4-13、圖 3-4-14) 這些圖片仍可以個別展示出簡諧運動質點的位置-時間關係、位置-速度關 係、位置-加速度關係，與動態表徵之動畫的差異為：無法同時將所有對時間 連續變化的物理量同時呈現。. 圖 3-4-10 簡諧運動的生活實例(龍騰文化，2012，p158). 33.
(40) 圖 3-4-11 物體作簡諧運動所受的彈性力(龍騰文化，2012，p159). 圖 3-4-12 等速率圓周運動在直徑方向的投影是簡諧運動(龍騰文化，2012，p160). 34.
(41) 圖 3-4-13 圓周運動在 x 軸上的投影(龍騰文化，2012，p161). 圖 3-4-14 簡諧運動的位置、速度、加速度變化的情形(龍騰文化，2012，p162) 35.
(42) 三、學習單： 本研究之學習單是依照簡諧運動單元中的教學目標及學習概念所規劃，透過 5E 學 習環模式引導學生進行探索、解釋、精緻整理歸納出學習重點及內容。學習單的目的除 了可使教師方便檢視學生學習吸收情形、訓練學生整理歸納重點將所學的簡諧運動概念 內化，也能夠從中分析學習成效，掌握學生簡諧運動的概念架構。圖 3-4-1 為學生撰寫 的學習單，原始學習單格式可參閱附錄四。. 圖 3-4-15 學生的學習單紀錄(1) 36.
(43) 圖 3-4-16 學生的學習單紀錄(2). 37.
(44) 圖 3-4-17 學生的學習單紀錄(3). 38.
(45) 第五節 資料處理與分析 本研究所收集之資料包含簡諧運動概念測驗及概念學習單，其中概念測驗的資料用 來分析不同變項（不同表徵順序、性別）對於本單元學習成就之影響，屬於量化資料； 概念學習單，學生須利用教學過程中進行作答，藉此分析及掌握學生的學習概念情況， 屬於質性資料。 一、計算個別學生之測驗總答對率： 將學生回答輸入 Excel 軟體中建檔（Excel2003），由前測、後測以及延宕測驗結果 計算分數以及答對率等資料。 二、以統計軟體 SPSS 進行描述性統計與推論性統計。 資料進行推論性統計前，需先進行常態性檢定、變異數同質性考驗（Levene 檢定） 和 迴 歸 係 數 同 質 性 考 驗 。 若 分 析 項 目 的 每 一 組 觀 察 值 人 數 多 於 50 位 ， 則 採 用 Kolmogorov-Smirnov 常態性檢定 (王保進，2006)，結果如表 3-5-1 呈現。若人數少於 50 位，則進行 Shapiro Wilk 常態性檢定，結果如表 3-5-2 呈現。若通過常態性檢定(p >.05)， 則可以針對實驗組、對照組學習成就評量的前、後測成績，以 SPSS 統計軟體進行單 因子共變數分析；若無通過常態性檢定，則結果分析改採用無母數統計分析。本研究所 有的統計分析的顯著水準(α)定為.05。 表 3-5-1：概念學習評量之前測、後測與延宕測 Kolmogorov-Smirnov 常態性檢定 前測. 組別. 後測. 延宕測. K-S. p值. K-S. p值. K-S. p值. 控制組. 全體. .150. <.001***. .101. .049*. .082. .200. 實驗組Ⅰ. 全體. .142. <.001***. .099. .049*. .117. .009**. 實驗組Ⅱ. 全體. .178. <.001***. .124. .004**. .107. .027*. 實驗組Ⅲ. 全體. .164. <.001***. .164. <.001***. .160. <.001***. 女學生. .195. <.001***. .138. .002**. .147. .001**. p***<.001；p**<.01；p*<.05. 39.
(46) 表 3-5-2：概念學習評量之前測、後測與延宕測 Shapiro Wilk 常態性檢定 前測. 組別 控制組 實驗組Ⅰ 實驗組Ⅱ 實驗組Ⅲ. 後測. 延宕測. S-W. p值. S-W. p值. S-W. p值. 男學生. .977. .642. .967. .344. .959. .201. 女學生. .867. <.001***. .971. .370. .951. .079. 男學生. .950. .111. .877. .001**. .934. .037*. 女學生. .893. .001**. .969. .260. .963. .165. 男學生. .943. .059. .908. .005**. .962. .228. 女學生. .930. .013*. .955. .101. .954. .089. 男學生. .929. .017*. .879. .001**. .899. .002**. p***<.001；p**<.01；p*<.05. 依表 3-5-1、表 3-5-2 的常態性檢定表可得知：大多數的組別其統計檢定結果達到顯 著水準，故未通過常態性檢定。因此樣本的概念評量結果分析改採用無母數統計分析。 依據研究問題，選取適當資料進行分析，詳述如下(如表 3-5-3)：. 表 3-5-3：研究問題與研究方法對照表 研究問題. 資料項目. 高中二年級學生在課程教學進行前，對力學 概念測驗得分 中之簡諧運動的概念為何？ 運用不同表徵順序融入 5E 學習環的教材對 於學生學習成就是否有明顯差異？. 概念測驗得分. 運用不同表徵順序融入 5E 學習環的教材對 於不同性別學生的學習成就是否有明顯差 異？. 概念測驗得分. 比較不同表徵順序融入 5E 學習環的教材在 學習環的各階段學生學習成就是否有明顯 差異？. 概念測驗得分. 40. 統計方法. 魏氏帶符號等級考驗 (Wilcoxon signed ranks test) 克-瓦二氏單因子等級 變異數分析 (Kruskal-Wallis one-way analysis of variance by ranks) 柯─史二組樣本考驗 檢定 (Kolmogorov-Smirnov two-sample test) 克-瓦二氏單因子等級 變異數分析 (Kruskal-Wallis one-way analysis of variance by ranks).
(47) 第六節 研究範圍與限制 一、本研究對象為東部地區某兩所公立高中的二年級自然組學生，故研究結果所能 推論之範圍應以有相似社經背景的學生為原則。 二、本研究只限於高中基礎物理（二）B 上的簡諧運動概念中四個相關概念的學習， 不宜過度推論至其他概念的學習。. 41.
(48) 第四章 結果與討論 根據本研究的規劃與設計，將蒐集的資料數據進行處理與分析後，進一步探討「不 同表徵順序融入 5E 探索式學習環教學」對於高二學生學習簡諧運動的運動原理之學習 成效的影響。據此目的，本章分成三個章節：. 第一節 學生在課程教學前後的簡諧運動概念變化情形 本小節探討全體學生(N=345)在接受 5E 探究式學習環設計的簡諧運動課程前後對 於簡諧運動具有相關概念變化情形。 由於本研究數據並無通過常態性檢定(參考表3-5-1、表3-5-2)，則改採用無母數統計 分析進行推論性統計分析。針對學生在課程教學進行前的簡諧運動概念理解情形，採用 魏氏帶符號等級考驗(Wilcoxon signed ranks test)來檢驗其比較教學前後概念測驗得分是 否達顯著，由表4-1-1可知，各組別在前後測之兩個平均等級差異量，經檢定後Z值與p 值分別為「控制組」(Z= -5.977，p< .001)、「實驗組Ⅰ」(Z = -7.540，p<.001)、「實驗組 Ⅱ」(Z = -7.582，p<.001)及「實驗組Ⅲ」(Z = -8.781，p <.001) ，在顯著性檢定結果p值 皆小於.001，已達.05顯著水準，即學生在教學後的簡諧運動相關概念顯著進步。且由表 4-1-2得知，經實施教學後的概念測驗得分進步共有315人(控制組：62人；實驗組Ⅰ：74 人；實驗組Ⅱ：74人；實驗組Ⅲ：105人)，概念測驗得分退步共有22人(控制組：10人； 實驗組Ⅰ：5人；實驗組Ⅱ：5人；實驗組Ⅲ：2人)，概念測驗得分沒改變共有8人(控制 組：5人；實驗組Ⅰ：1人；實驗組Ⅲ：2人)。 表 4-1-1：簡諧運動概念學習評量之前測、後測的魏氏帶符號考驗摘要表 組別. 前測平均. 前測標準差. 後測平均. 後測標準差. Z檢定. p值. 控制組. 8.857. 3.223. 12.506. 4.087. -5.977. <.001***. 實驗組Ⅰ. 10.325. 4.466. 16.675. 4.179. -7.540. <.001***. 實驗組Ⅱ. 10.405. 4.211. 17.797. 3.607. -7.582. <.001***. 實驗組Ⅲ. 10.376. 4.1069. 18.064. 4.151. -8.781. <.001***. ***p<.001. 42.
(49) 表 4-1-2：簡諧運動概念學習評量之前測、後測的魏氏帶符號考驗等級表 後測-前測 控制組. 負等級. 正等級. 等值結. 總和. 10a. 62b. 5c. 77. 25.10. 38.34. 251.00. 2377.00. 5a. 74b. 1c. 80. 7.70. 42.18. 38.50. 3121.50. 5. a. 74b. 0c. 79. 6.20. 42.28. 31.00. 3129.00. 2. a. 105b. 2c. 109. 等級平均數. 33.00. 54.40. 等級總和. 66.00. 5712.00. 個數 等級平均數 等級總和. 實驗組Ⅰ. 個數 等級平均數 等級總和. 實驗組Ⅱ. 個數 等級平均數 等級總和. 實驗組Ⅲ. 個數. a.後測<前測；b.後測>前測；c.後測=前測. 經由本節的分析結果可發現，於課程進行前，整體學生尚未具備完備的簡諧運動相 關概念，透過教學活動的進行可以顯著提升學生在此單元的學習概念。. 43.
(50) 第二節 不同表徵融入 5E 學習環對學生簡諧運動概念學習的影響 本小節討論全體學生(N=345)在接受「動態表徵」與「靜態表徵」融入 5E 探究式 學習環對概念學習成效之影響。 因概念評量的前測、後側和延宕測驗未過常態性檢定(可參考表3-5-1及表3-5-2)，故 本研究以克-瓦二氏單因子等級變異數分析(Kruskal-Wallis one-way analysis of variance by ranks) 對實驗概念學習評量結果進行分析，結果呈現於表4-2-1及表4-2-2。 表 4-2-1：概念學習評量之前測、後測與延宕測的克-瓦二氏單因子等級變異數分析檢定 摘要表 前測. 後測. 延宕測. 後測-前測. 延宕-後測. 延宕-前測. 等級平均數. 等級平均數. 等級平均數. 等級平均數. 等級平均數. 等級平均數. 77. 148.11. 88.79. 100.34. 110.69. 178.44. 126.00. 實驗組Ⅰ. 80. 176.40. 175.81. 187.43. 171.06. 179.91. 184.81. 實驗組Ⅱ. 79. 180.92. 200.87. 165.34. 194.66. 133.29. 157.42. 實驗組Ⅲ. 109. 182.34. 210.23. 219.28. 202.74. 192.87. 208.83. 組別. 個數. 控制組. 表 4-2-2：概念學習評量之前測、後測與延宕測的克-瓦二氏單因子等級變異數分析檢定 統計量 卡方 自由度 漸近顯著性. 前測. 後測. 延宕. 後測-前測 延宕-後測 延宕-前測. 6.404. 76.695. 66.755. 43.724. 17.593. 34.330. 3. 3. 3. 3. 3. 3. .094. <.001. <.001. <.001. .001. <.001. 在進行克-瓦二氏單因子等級變異數分析後，為了能清楚掌握學生受教學模式影響 達顯著水準的差異結果，可根據下列公式並查閱一般統計教科書的常態分配表Z值的臨 界值，以進行事後比較，事後比較之公式為： |. |. √. 其中 是第 i 組的平均等級， 是第 j 的平均等級，. 是在顯著水準 及進行. 次事後比較下的臨界值， 是組數， 是樣本總數， 是第 i 組樣本數， 是第 44.
(51) j 樣本數，引自王保進（2006 , p.582）。將表 4-2-1 的資料數據依序代入事後比較之公 式，得到結果並整理成如表 4-2-3、表 4-2-4、表 4-2-5、表 4-2-6 以及表 4-2-7。 經由 SPSS 所輸出的克-瓦二氏單因子等級變異數分析的顯著性檢定結果，如表 4-2-2， 「後測」經檢定結果卡方值為 76.695，在自由度為 3 時，p 值小於為.001，已達到.05 顯著水準，表示學生後測表現確實會受因教學模式呈現方式的不同而有顯著差異。 根據表 4-2-3 顯示，實驗組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的後測成果皆優於控制組的後測，且達顯著 差異。不論是採用動態表徵與靜態表徵交叉搭配 5E 探索式學習環進行教學，或是所有 階段皆採用動態表徵進行 5E 探索式學習環的實驗組，這些學生的學習成果皆優於所有 階段僅採用靜態表徵進行 5E 探索式學習環教學的控制組。 表 4-2-3：克-瓦二氏單因子等級變異數分析檢定之「後測」事後比較表 平均等級差異. 比較組別(後測). 平均等級差異. 控制組與實驗組Ⅰ. 87.02. 41.96. E1>C***. 控制組與實驗組Ⅱ. 112.08. 42.09. E2>C***. 控制組與實驗組Ⅲ. 121.44. 39.12. E3>C***. 實驗組Ⅰ與實驗組Ⅱ. 25.06. 41.68. 實驗組Ⅰ與實驗組Ⅲ. 34.42. 38.69. 實驗組Ⅱ與實驗組Ⅲ. 9.36. 39.12. 臨界值. 事後比較. E1代表實驗組Ⅰ，E2代表實驗組Ⅱ，E3代表實驗組Ⅲ，C代表控制組 p***<.001. 根據表4-2-2， 「延宕測」經檢定結果卡方值為66.755，在自由度為3時，p值小於.001， 已達到.05顯著水準，表示學生的延宕測成果確實會受因教學模式呈現方式的不同而有 顯著差異。 根據表 4-2-4 顯示，實驗組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的延宕測成果皆優於控制組的延宕測成果， 且達顯著差異。不論是 5E 學習環各階段採用動態表徵與靜態表徵交叉搭配，或是 5E 學習環所有階段皆採用動態表徵的實驗組其學生學習成果皆優於 5E 學習環所有階段採 用靜態表徵的控制組。此外，實驗組Ⅱ(DSD)與實驗組Ⅲ(DDD)的延宕測成果也達到顯 著差異，代表 5E 學習環的「解釋」階段採用靜態表徵會顯著影響學生延宕測的成果。. 45.
(52) 表 4-2-4：克-瓦二氏單因子等級變異數分析檢定之「延宕測」事後比較表 平均等級差異. 比較組別(延宕測). 平均等級差異. 控制組與實驗組Ⅰ. 87.09. 41.96. E1>C***. 控制組與實驗組Ⅱ. 65.00. 42.09. E2>C***. 控制組與實驗組Ⅲ. 118.94. 39.12. E3>C***. 實驗組Ⅰ與實驗組Ⅱ. 22.09. 41.68. 實驗組Ⅰ與實驗組Ⅲ. 31.85. 38.69. 實驗組Ⅱ與實驗組Ⅲ. 53.94. 39.12. 臨界值. 事後比較. E3> E2**. E1代表實驗組Ⅰ，E2代表實驗組Ⅱ，E3代表實驗組Ⅲ，C代表控制組 p***<.001；p**<.01. 根據表 4-2-2， 「後測-前測」經檢定結果卡方值為 43.724，在自由度為 3 時，p 值小 於.001，已達到.05 顯著水準，表示學生的延宕測成果確實會受因教學模式呈現方式的 不同而有顯著差異。 根據表 4-2-5 顯示，實驗組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的學習成長(後測-前測)成果皆優於控制組的 延宕測成果，且達顯著差異。不論是 5E 學習環各階段採用動態表徵與靜態表徵交叉搭 配，或是 5E 學習環所有階段皆採用動態表徵的實驗組其學生學習成果皆優於 5E 學習 環所有階段採用靜態表徵的控制組。 表 4-2-5：克-瓦二氏單因子等級變異數分析檢定之「後測-前測」事後比較表 平均等級差異. 比較組別(後測-前測). 平均等級差異. 控制組與實驗組Ⅰ. 60.37. 41.96. E1>C***. 控制組與實驗組Ⅱ. 83.97. 42.09. E2>C***. 控制組與實驗組Ⅲ. 92.05. 39.12. E3>C***. 實驗組Ⅰ與實驗組Ⅱ. 23.60. 41.68. 實驗組Ⅰ與實驗組Ⅲ. 31.68. 38.69. 實驗組Ⅱ與實驗組Ⅲ. 8.08. 39.12. 臨界值. E1代表實驗組Ⅰ，E2代表實驗組Ⅱ，E3代表實驗組Ⅲ，C代表控制組 p***<.001. 46. 事後比較.
(53) 根據表 4-2-2，「延宕測-後測」經檢定結果卡方值為 17.593，在自由度為 3 時，p 值為.001，已達到.05 顯著水準，表示學生的延宕測成果確實會受因教學模式呈現方式 的不同而有顯著差異。 根據表 4-2-6 顯示，學習保留成效(延宕-後測)部分則是實驗組Ⅰ、Ⅲ和控制組皆優 於實驗Ⅱ，且達顯著差異。有此可得知：實驗組Ⅱ(DSD)在學習保留成效是最差的。進 一步比較表 3-2-2，從各組在學習環階段表徵呈現：實驗組Ⅰ(SDS)、實驗組Ⅱ(DSD)及 實驗組Ⅲ(DDD)，實驗組Ⅰ、Ⅲ相同但與實驗組Ⅱ相異之處為「解釋階段」有無採用動 態表徵，亦即「解釋階段」若未採用動態表徵，其學習保留成效為最差。研究者認為由 於動畫表徵在解釋階段有具體化、快速呈現的優勢，學生能夠更快速吸收所學的概念， 對於學習保留成效能產生正面影響。. 表 4-2-6：克-瓦二氏單因子等級變異數分析檢定之「延宕-後測」事後比較表 平均等級差異. 比較組別(延宕-後測). 平均等級差異. 控制組與實驗組Ⅰ. 1.47. 41.96. 控制組與實驗組Ⅱ. 45.15. 42.09. 控制組與實驗組Ⅲ. 14.43. 39.12. 實驗組Ⅰ與實驗組Ⅱ. 46.62. 41.68. 實驗組Ⅰ與實驗組Ⅲ. 12.96. 38.69. 實驗組Ⅱ與實驗組Ⅲ. 59.58. 39.12. 臨界值. 事後比較. C >E2* E1> E2* E3> E2***. E1代表實驗組Ⅰ，E2代表實驗組Ⅱ，E3代表實驗組Ⅲ，C代表控制組 p***<.001；p*<.05. 根據表 4-2-2，「延宕測-前測」經檢定結果卡方值為 34.330，在自由度為 3 時，p 值小於.001，已達到.05 顯著水準，表示學生長時間的實際學習有效成效確實會受因教 學模式呈現方式的不同而有顯著差異。 根據表 4-2-7 顯示，長時間的實際學習有效成效(延宕-前測)部分則是實驗組Ⅰ和實 驗Ⅲ皆優於控制組，同時實驗組Ⅲ也優於實驗組Ⅱ，且達顯著差異。綜合以上可得知： 實驗組Ⅲ在長時間的學習有效成長成效是最好的。參考表 3-2-2 的各組別對照，從各組. 47.
(54) 在學習環階段表徵呈現：控制組(SSS)、實驗組Ⅰ(SDS)、實驗組Ⅱ(DSD)及實驗組Ⅲ (DDD)，亦即「探索階段」、「解釋階段」及「精緻階段」之中，以「解釋階段」的教 學規劃影響實際概念學習成效最多。 表 4-2-7：克-瓦二氏單因子等級變異數分析檢定之「延宕-前測」事後比較表 平均等級差異. 比較組別(延宕-前測). 平均等級差異. 控制組與實驗組Ⅰ. 58.81. 41.96. 控制組與實驗組Ⅱ. 31.42. 42.09. 控制組與實驗組Ⅲ. 82.83. 39.12. 實驗組Ⅰ與實驗組Ⅱ. 27.39. 41.68. 實驗組Ⅰ與實驗組Ⅲ. 24.02. 38.69. 實驗組Ⅱ與實驗組Ⅲ. 51.41. 39.12. 事後比較. 臨界值. E1>C* E3>C*. E3> E2***. E1代表實驗組Ⅰ，E2代表實驗組Ⅱ，E3代表實驗組Ⅲ，C代表控制組 p***<.001；p*<.05. 經由本節的分析結果可發現，學習「簡諧運動」單元時，學習者在接受動態表徵融 入 5E 探究式學習環比接受靜態表徵融入 5E 探究式學習環有比較好的概念學習成效。 將四種不同教學模式的學習者在前測、後測以及延宕測的成績表現，依序整理呈現於 表4-2-8，並將表中的數據資料轉換成折線圖呈現於圖4-2-1。 表 4-2-8：全體學生依據不同組別在前測、後測以及延宕測的平均答對題數 組別. 前測. 後測. 延宕測. 後測-前測. 延宕測-後測. 延宕測-前測. 答對題數. 答對題數. 答對題數. 答對題數. 答對題數. 答對題數. 控制組. 8.86. 12.51. 11.87. 3.65. -0.64. 3.01. 實驗組Ⅰ. 10.33. 16.68. 16.46. 6.35. -0.22. 6.13. 實驗組Ⅱ. 10.41. 17.80. 15.30. 7.39. -2.50. 4.89. 實驗組Ⅲ. 10.38. 18.06. 17.85. 7.68. -0.21. 7.47. 48.
(55) 20 18 16 平 均 答 對 題 數. 14 12. 控制組. 10. 實驗組Ⅰ. 8. 實驗組Ⅱ 實驗組Ⅲ. 6 4 2 0 前測. 後測. 延宕測. 圖 4-2-1 全體學生依據不同組別在前測、後測以及延宕測的平均答對題數折線圖. 49.
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