第參章 研究方法
本研究改編自參考文獻中關於學習單鷹架設計及科學解釋意涵的資料，設計 學習單文字鷹架和科學解釋、科學知識試題以進行研究。研究者經多方面蒐集資 料，包括：學生學習單作品、科學解釋及科學知識前後測試題，再以量化資料分 析為主、質性資料分析為輔，以期能達到探討學生使用學習單鷹架在促進科學解 釋能力上的學習成長情形之研究目的。本章共分為研究流程、研究對象、研究課 程設計與研究工具、資料蒐集與分析等四節，分別詳細說明之。
第一節 研究流程
研究者先廣泛蒐集資料，從文獻調查中形成研究問題以確立研究的核心主 軸。配合課本的實驗活動，參考相關文獻後，改編設計活動學習單作為文字式學 習鷹架進行教學，並設計科學解釋及科學知識試題在課程實施前後施測，以利瞭 解在課程實施後，學生科學解釋能力的學習成就和發展情形，以及科學知識與科 學解釋能力兩者間的關係。實驗活動學習單與科學解釋、科學知識試題設計完成 後，先請其他班級學生試測及專家提升效度，再經課程內容的修正，從研究者任 教的班級中隨機選定適合本研究的班級，進行課程教學及前後測的實施，依照預 定進度多方蒐集資料，同時準備分析資料內容。
待資料蒐齊後，研究者針對學習單及科學解釋前後測試題研擬評分標準，再 批改評分，同時找一位專家進行評分者同意度分析，確定測驗的信度，並將學生 的學習單書寫作答內容編碼分析，以期瞭解學生科學解釋能力的發展情形，期使 研究結果更完整確實，最後將這些資料整理歸納做出結論與檢討。
研究流程整理如下：
形成研究問題
整理與歸納 設計研究工具
資料分析 收集研究資料
研究結果與討論 1. 科學解釋前後
測評量之量化 分析
2. 科學知識前後 測評量之量化 分析
3. 學習單之量化 分析及質性分 析
評 分 者 同 意 度 之 信度分析
1. 科學解釋能力評量之前 後測
2. 科學知識前後測 3. 實驗活動學習單 4. 學習單延宕測驗
1. 尋找其他班級學生試測 2. 專家效度
選擇研究對象 文獻探討 確立研究主題 廣泛尋找資料
圖 3-1-1 研究流程圖
第二節 研究對象
一、學校背景
本研究的學校位於台北縣市區之中大型公立國民中學，全校班級數有 74
班，其中七年級有 24 班，包含 21 個普通班及 3 個特殊班（美術、舞蹈、體育班）。 教師有一百一十二人，學生人數二千六百多人，學區屬於住商混合社區，家長背 景以工、商和自由業居多。
學校已有二十一年歷史，校風民主自由，尊重教師教學專業，並鼓勵教師接 受或參與教學研究。硬體設備尚稱充足，唯電腦資訊設備無法做到每個教室有電 腦可以進行資訊融入教學。
二、研究教師
參與本研究之教師即為研究者，畢業於國立台灣師範大學生物系（生命科學 系的前身），目前就讀科學教育研究所。研究者在國中擔任自然領域的生物科教 師已有十幾年經驗，曾經教過的教科書版本有一年級生物國編本，九年一貫制度 之七年級光復版、南一與翰林版，所以對七年級的自然領域生物科教學有相當程 度的熟悉。
研究教師平時大致按照教材中的順序進行教學，常以學生生活經驗實例引導 進入教學情境，並使用影片、概念圖、海報、教具和教材內的實驗等幫助學生理 解科學知識，建立科學概念間的連結。進行實驗課程的學習時，總以能夠讓每位 學生親自動手做實驗為最先考量，上課方式主要是小組合作。當有實驗活動時，
先向學生說明解釋實驗內容，並且以發問的方式引導學生去思考實驗的方法，提 醒學生操作要注意的安全後，請每組集合領取實驗器材，再讓學生進行活動。在 活動中，教師會在各組間走動，除了監督外，並供學生諮詢，利用提問式談話技 巧引導學生解決所遭遇的實驗操作問題，有時直接參與小組活動，以幫助實作能 力較差的小組，如果時間允許，則在學生進行完實驗後，立刻討論實驗問題，並 且提出與實驗相關的延伸問題，讓學生做更深層的思考，並完成活動紀錄本寫 作，若時間不足時，則留待下節課討論。
Keating, Greenberg, Baldwin, & Thousand ( 1998 )認為教師做為研究者，有幾 個基本假設：（1）在職教師對教室及學生狀況最清楚；（2）在職教師有解決問題
的決心，並接受對學生有效改變的教學；（3）在學校或教室內收集資料的潛力很 大。因此教師即為研究者有其有利之處，但這兩個角色之間需要時常調整與反 思，以免落入偏頗窠臼而失去研究的客觀性。教師經過碩士班兩年研究訓練，對 這部分的問題已有若干程度的理解與認知，在掌握研究方向上不至於偏離太多。
三、研究班級
研究取樣的班級是研究者任教七年級的 3 個普通班（701、702、703 班），
在考慮班級的常態標準的基礎下，並刪除部分安置於常態班中的特殊學生後，三 個班級分別有 28（13 男、15 女）、29（13 男、16 女）、30（13 男、17 女）個學 生，3 個班都沒有進行第八節課後輔導，放學後參加校外補習的學生比例也相 當，並依據第一次段考自然成績將各班學生區分成高、中、低三種學習成就的學 生，各佔班級總人數的 1/3，依高、中、低成就的順序排列，人數分別是 701 班
（9、10、9 人）、702 班（9、11、9 人）、703 班（10、10、10 人），方便分析比 較。
第三節 研究設計與研究工具
一、研究設計考量
考量學校原本上課內容即相當豐富，在不影響教學進度的原則下，從學校使 用的教材南一版自然與生活科技課本中選出四個實驗活動，分別是活動 3-1 光合 作用的產物與影響光合作用因素的因素（於後文中稱活動一）、活動 3-2 植物體 內水分如何運輸（於後文中稱活動二）、活動 4-1 唾液對澱粉的影響（於後文中 稱活動三）、活動 6-2 探測植物種子呼吸作用產生的氣體成分（於後文中稱活動 四），而採用這四個活動進行學習單鷹架教學的原因如下：
1. 實驗活動架構大致相同，都是針對一個主題做實驗組與對照組的實驗探究活
動。
2. 活動主題所涉及的科學問題，適合做為學生科學解釋能力的培養。
3. 實驗活動在學校教學進度與研究者進行研究時程及所需時間相符。
因此，根據活動主題設計學習單鷹架，於自然課程的正式課堂上進行科學解 釋課程，收集學習單資料以及課程實施前後之科學解釋能力及科學知識試卷測驗 資料，作為研究結果的資料來源。
本研究的目的除了瞭解學習單鷹架對學生科學解釋能力的學習影響之外，進 一步想探討學習單鷹架逐步褪除部分文字說明後，對學生科學解釋能力的影響。
為達到此目的，乃將三個班級隨機分派，在五週內進行科學解釋課程，其課程安 排如下表：
表 3-3-1 科學解釋課程安排
班級 前 活動 活動 活動 後測 活動
701 ○ ˇ ˇ ˇ ○ *
702 ○ ˇ ˇ * ○ *
703 ○ ˇ * * ○ *
註：ˇ：表示完整文字說明的學習單鷹架教學；*：表示褪去部分文字說明 的學習單鷹架教學；○：表示科學解釋能力測驗
其中活動一、活動二、活動三進行教學的時間總共是 5 週，並於教學前後一 週內完成科學解釋及科學知識前後測，而活動四是於前面課程結束後六週實施，
作為瞭解學生在科學解釋能力學習上的延宕效果。
二、研究工具介紹
本研究所使用的研究工具詳細說明如下：
（一）學習單
分為完整文字說明的學習單鷹架與褪除部分文字說明的學習單鷹架，於後文 中分別以完整式學習單與褪除式學習單稱之，其主要目的是作為科學解釋課程之 學習鷹架。學習單的內容設計是參考 McNeill, Lizotte, and Krajcik （2006）的研 究中所使用的科學解釋文字式鷹架改編而來的，其基本假設是在逐漸褪除反覆的 提示句之後，可以讓學生產生更好的學習成效。根據第二章文獻探討歸納出本研 究的科學解釋能力主要項目：分辨變因、提出主張、找出證據、推理解釋過程，
再配合教科書的內容，針對每一個實驗活動設計一張學習單，共四張學習單（完 整內容請見附錄 A），每張學習單的內容都涵蓋了科學解釋的四個主要能力，包 括：分辨變因、提出主張、找出證據、推理解釋過程等四項，每一項能力設計一 至二題的開放式問題做為學生的學習任務，於實驗操作課程結束後的課程使用，
完整式學習單與褪除式學習單的題目差異以「活動 3-2 植物體內水分如何運輸」
（活動二）為例子，列表說明如下：
表 3-3-2 完整式學習單與褪除式學習單文字敘述的比較 學習單 科學解釋能力
項目 完整式學習單 褪除式學習單
分辨變因 1.就你所知道的，任何關於量筒液 面最後高度的差異與什麼因素有 關？請寫下你的答案。
2.仔細看實驗設計的步驟，你認為 這個實驗在影響甲、乙兩量筒液面 最後高度的差異上，有哪些因素是 將條件控制相同的？ 有哪個因素 在兩組其條件是不相同的？請將你 的答案一一寫下來。
1.根據實驗設計，你認為 這個實驗中影響甲、乙兩 量筒液面最後高度差異 的因素是什麼？
提出主張 根據這個實驗設計，若要你回答問 題 ”芹菜體內水分運輸與芹菜的什 麼構造有關及兩者間的關係”？ 請 寫下你的答案。
根據實驗設計，請你寫下 這個實驗所要驗證問題 的答案。
找出證據 以實驗結果為證據，證明你在題 4 所提出的答案是正確的，並將證據 條列說明。（注意甲、乙兩量筒的 實驗裝置、條件及結果之差異。）
找出證據，證明你在題 3 所 提 出 的 答 案 是 正 確 的，並將證據條列說明。
推理解釋過程 寫下一小段話，將你的思考過程描 述出來。試著連結題 4 與題 5 的敘 述，說明你如何使用證據來解釋 ” 芹菜體內水分運輸與芹菜的什麼構 造有關及兩者間的關係？”
寫下一段話，說明你如何 使用證據來解釋題 3 的 答案。
註：加底線處，代表完整式學習單與褪除式學習單在題目的敘述上的主要差 異
（二）科學解釋試題
由於科學解釋屬於科學探究中較高層次的能力，不能僅以選擇題方式加以測 出，最好用開放性的試題來評量，由學生根據所給予之情境，充分將其能力呈現 出來，再分析之(毛松霖, 1990) 。試題內容參考國內外關於科學解釋的研究，經 設計發展而成的科學解釋試題，主要以開放式問題為主，測驗學生在分辨變因、
提出主張、找出證據、推理解釋過程等四項的科學解釋能力，並於科學解釋課程 前後一週內對所有參與學生實施測驗。此評量分為七大題共 15 小題，而評量內 容（科學解釋試題詳細內容請參考附錄 B）涵蓋科學解釋課程中的前三個實驗活 動相關的科學概念及過程技能。以下列出這 15 小題在科學解釋四項能力的細目
統計表：
表 3-3-3 科學解釋能力試題細目表
科學解釋能力 題號
分辨變因 提出主張 使用證據 推理解釋過程
1.1 ＊
1.2 ＊
2.1 ＊
2.2 ＊
3.1 ＊
3.2 ＊
3.3 ＊
4.1 ＊
4.2 ＊
5.1 ＊
5.2 ＊
6.1 ＊
6.2 ＊
6.3 ＊
7.1 ＊
總計 3 5 3 4
（三）科學知識試題
為了瞭解學生科學概念理解與科學解釋能力的關係，研究者自行設計涵蓋活 動一、二、三的科學概念知識，且以 14 題選擇題形成標準化試題，在科學解釋 課程前後進行測驗（詳細內容參考附錄 C）。
在研究者設計完研究工具後，從研究者任教過的九年級班級找出一班共 30 名學生作為預試對象，以確定題目之修正方向，並請一位師範大學教授、一位國 中資深生物教師，就題目與活動課程內容、目的的符合情形及題目用語的明確 度、流暢度加以審查，進行專家效度檢核，依據專家之建議修正題目。在評分者 信度方面，研究者將學生在科學解釋前後測及活動學習單的答案加以分類，參考
文獻訂定評分標準及學習單內容編碼系統，請學校一位資深生物教師與研究者分 開評二十份試題，之後將兩個人所給的分數做 Pearson r 相關統計分析，對於評 分歧異較大的答案則經過討論再做最適當的給分，將於後文第四節資料蒐集與分 析中詳加說明。
第四節 資料蒐集與分析
一、資料收集流程
三個班於教學前先做科學解釋能力及科學知識前測，接著進行實驗活動教 學，並於活動結束後做學習單科學解釋課程，在每單元課程結束後收回學習單以 供分析研究，第三個活動結束後，進行科學解釋能力及科學知識後測，將收集的 前後測試卷作統計分析，再於六週後做學習單延宕教學。蒐集資料的流程以下圖 表示：
蒐集日期
2006/10/23 科學知識與科學解釋能力前測
2006/10/24 活動一：光合作用的產物與影響光合作用的因素？
相關科學概念教學與實驗活動進行
2006/11/08 活動一學習單教學 705 完整式鷹架 706 完整式鷹架 707 完整式鷹架
2006/11/09 活動二：植物體內水分的運輸與植物的什麼構造有關？
相關科學概念教學與實驗活動進行
2006/11/14 活動二學習單教學 705 完整式鷹架 706 完整式鷹架 707 褪除式鷹架
2006/11/15 活動三：唾液對澱粉液的影響？
相關科學概念教學與實驗活動進行 2006/11/23 活動三學習單教學
705 完整式鷹架 706 褪除式鷹架 707 褪除式鷹架
2006/12/06 科學知識與科學解釋能力後測
2006/01/03 活動四：探測植物種子呼吸作用產生的氣體成分？
相關科學概念教學與實驗活動進行 2006/01/16 活動四學習單教學（延宕測驗）
705 褪除式鷹架 706 褪除式鷹架 707 褪除式鷹架
圖 3-4-1 研究資料收集流程圖
二、資料類別與分析
本研究的資料來源與分析方法說明如下：
（一）科學解釋能力前後測
科學解釋能力測驗的實施，其主要目的是分析比較學生在學習單鷹架支持 下，課程前後科學解釋能力的學習成就。試題分為七大題共 15 小題，題目涵蓋 科學解釋的四項能力，其中分辨變因 3 題、提出主張 5 題、找出證據 3 題、推理 過程 4 題，每題得分滿分是 2 分，因此總分為 30 分。
參考文獻中有關科學解釋的評分標準（McNeill, Lizotte, Krajcik, & Marx, 2006；Sandoval ＆ Millwood, 2005），列出本研究的學習單與科學解釋試題評分 標準，詳細說明如下：
表 3-4-1 學習單與科學解釋試題評分標準 評分標準
科學解釋能力
0 分 1 分 2 分
分辨變因 沒有寫出變因 寫 出 操 縱 變 因 或 控 制 變 因 但 不 完 全正確
正 確 寫 出 操 縱 變 因和控制變因
提出主張 無 法 提 出 主 張 或 提出錯誤主張
提 出 正 確 但 不 完 整的主張
提 出 正 確 且 完 整 的主張
提 出 證 據 支 持 主 張
無 法 提 供 證 據 或 提 出 不 適 當 的 證 據
提 出 適 當 但 不 完 整的證據，可能包 括 一 些 不 正 確 的 證據
提 出 適 當 且 完 整 的證據
產 生 解 釋 的 思 考 推理過程
沒 有 填 寫 或 推 理 過程不正確
使 用 證 據 推 理 解 釋但不完整
正 確 且 完 整 的 使 用證據進行推理
依據上表 3-4-1 試題評分標準給分，完整評分範例請參考附錄 D，現就簡單 幾題列出評分範例如下表：
表 3-4-2 科學解釋能力測驗之評分標準舉例說明 範例 科學解釋
分項能力
題號
0 分 1 分 2 分
分 辨 變 因 找 出 變 數 關係
3.1 沒 有 寫 或 寫 出 溫 度 以 外 其 他 錯 誤 答案
只 提 到 溫 度 不 同，但未說明其他 相同的因素
兩 組 的 溫 度 不 同 ， 其 他 因 素 例 如：光照、水蘊草 大小、水量…都相 同
提 出 主 張 簡單敘述
1.1 沒 有 回 答 或 寫 出 色光、光合作用速 率以外的答案
提 到 不 同 色 光 或 光 合 作 用 速 率 之 一，但未清楚說明 兩者關係
1. 比 較 不 同 色 光
（紫、綠、橙、紅 光）對光合作用速 率的影響
2.或細菌量最多 找 出 證 據
支持主張
2.2 沒 有 寫 或 寫 錯 甲 乙 試 管 變 色 情 形 及 意 義 或 其 他 答 案
只提到甲試管，未 提及乙試管；或只 提 到 顏 色 的 變 化，未說明顏色變 化的意義
甲 試 管 經 本 氏 液 測驗變色，表示含 糖 ； 乙 試 管 未 變 色，表示不含糖 產 生 解 釋
的 思 考 推 理過程
5.2 沒 有 作 答 或 提 出 錯 誤 數 據 解 釋 光 合作用速率
只 提 到 光 線 強 弱 的數據，解釋光合 作 用 速 率 或 只 提 到 二 氧 化 碳 濃 度 的數據，解釋光合 作用速率
強 光 曲 線 的 光 合 作 用 速 率 達 80
％、二氧化碳濃度 在 0.10 ％ 以 上 時，光合作用速率 達到最大值。所以 強 光 及 二 氧 化 碳 在 0.10 ％ 以 上 時，光合作用速率 最大
請學校一位資深生物教師與研究者分開評二十份試題，之後將兩個人所給的 分數做 Pearson r 相關統計分析，結果顯示科學解釋能力測驗之評分者信度達 0.906。
收集三個班級前後測試卷共 87 份（701-28 份；702-29 份；703-30 份），科 學解釋前後測試題主要以量化分析，因此以統計套裝軟體 SPSS 進行描述統計、
班級內成對樣本 t 考驗和班級間變異數分析（ANOVA）之 F 考驗，比較三個班 級的前、後測結果所顯示的科學解釋學習成就是否達顯著差異，並分成科學解釋 能力總體表現與分辨變因、提出主張、找出證據、推理過程等四個分項能力的表 現兩部分，分析比較三個班級的學習成果。
（二）學習單
在每一個實驗活動結束後，進行一堂的科學解釋課程，使用的鷹架工具即是 學習單。依據研究設計，給予三個班不同的鷹架（完整式或褪除式學習單）（見 前文中表 3-3-2），完整式學習單包含實驗結果紀錄、分辨變因 2 題、提出主張 1 題、找出證據 1 題、推理過程 1 題；褪除式學習單包含實驗結果紀錄、分辨變因 1 題、提出主張 1 題、找出證據 1 題、推理過程 1 題。題目皆為開放式問題，其 中實驗結果紀錄因為不是本研究所探討的科學解釋基本能力，因此不納入資料分 析範圍。依據前面「表 3-4-1 學習單與科學解釋試題評分標準」給分，每題滿分 為 2 分，完整式及褪除式學習單總分，分別為 10 和 8 分。下列就「活動二植物 體內水分如何運輸」為例子，列表說明評分過程如下：
表 3-4-3 完整式學習單評分標準舉例說明
範例 科學解釋
分項能力
題號
0 分 1 分 2 分
1 沒 有 作 答 或 寫出錯誤答案，例 如：要測試怎樣把 水運送到葉
只 提 到 有 無 葉 片 ， 答 案 不 完 整，含部分錯誤答 案，例如：有無葉 片、生長高度
芹菜大小、芹 菜是否有葉片、量 筒大小、量筒放置 位置、紅色墨水高 度等
分 辨 變 因 找 出 變 數 關係
2 沒 有 作 答 或 寫出錯誤答案，例 如：木質部、氣孔
只 提 到 相 同 的 變 因 或 只 提 到 不 同 的 變 因 或 內 含 錯 誤 答 案 ， 例 如：有無葉片
相同：紅墨水 的量、量筒大小、
放置位置等；不相 同：一個有葉片，
一個沒有葉片 提 出 主 張
簡單敘述
4 沒 有 作 答 或 寫出錯誤答案，例
含 部 分 錯 誤 答案，例如：葉子
芹 菜 體 內 水 分 運 輸 和 芹 菜 葉
如：水分 和葉柄 子有關係，葉子越 多，水分散失越快 找 出 證 據
支持主張
5 沒 有 作 答 或 寫出錯誤答案，例 如：做過實驗
沒 有 提 到 實 驗數據，例如：有 葉 片 將 紅 墨 水 蒸 散，沒有葉片者只 能 將 紅 墨 水 滯 留 在莖內
有葉片者，30 分鐘後，墨水減少 較多（0.4ml）；沒 有 葉 片 者 只 減 少 0.1ml
產 生 解 釋 的 思 考 推 理過程
6 沒 有 作 答 或 寫出錯誤答案，例 如：植物生長需要 水分及礦物質
沒 有 提 到 證 據，例如：芹菜水 分 散 失 與 葉 子 有 關，有葉子蒸散較 快
甲 量 筒 水 較 乙 量 筒 水 少 （ 甲 9.6ml、乙 9.9ml）， 而 甲 量 筒 芹 菜 有 葉 片 ， 乙 量 筒 沒 有，由此得知，芹 菜 水 分 運 輸 與 葉 子有關係
請學校一位資深生物教師與研究者分開評二十份學習單，之後將兩個人所給 的分數做 Pearson r 相關統計分析，結果顯示學習單之評分者信度達 0.894。每位 學生有 4 份學習單（活動一、二、三及四），其中「活動四探測植物種子呼吸作 用產生的氣體成分」作為延宕學習效果分析，並且依學校第一次段考，將各班學 生分為高、中、低成就組，分別比較三個班級中不同學習成就在科學解釋能力總 體表現及分項能力的學習發展情形。
在量化的資料分析方面，採用所有學生的資料，以 Excel 軟體進行描述統計 分析，探討學生在科學解釋能力總體表現與分辨變因、提出主張、找出證據、推 理過程等分項能力上的發展情形；至於質性分析方面，則從班級中高中低學習成 就，各隨機挑取 6 位學生，也就是每班 18 位學生，作答案內容分析，並參考文 獻有關學生科學解釋類型（Sandoval ＆ Millwood, 2005；姜滿, 1993），將學生 答案作類型的編碼，且評分者信度達 0.886，再以 Nvivo 軟體分析學生在科學解 釋的分辨變因、提出主張、找出證據、推理過程等四個分項上的答案類型。編碼 系統詳細說明如下：
表 3-4-4 學習單內容之科學解釋類型編碼 分辨變因
編碼 內容 舉例
1.1 清楚區分變因及因果 關係
相同因素：水分、地點、時間;不同因素：是 否照光;檢驗澱粉
1.2 無法分辨操縱變因與 其他變因
不同因素:陽光;檢驗澱粉（相同因素未寫）
1.3 變因與結果混淆 影響因素有二氧化碳、陽光、澱粉 1.4 錯誤變因或結果 唾液所含的澱粉
1.5 不瞭解變因的意義 科學家發現葉綠體捕捉光能,透過雜亂過程, 將二氧化碳及水轉換成葡萄糖,稱光合作用 1.6 空白
提出主張
編碼 內容 舉例
2.1 完整清楚以科學詞彙 描述
芹菜體內水分運輸會和芹菜葉子有關係
2.2 不完整的描述或含錯 誤答案
葉子
2.3 重複課本知識 水自氣孔蒸散,形成一股拉力,莖內木質部水 柱被向上牽引,根內木質部水柱被向上牽引 2.4 不明瞭主張的意義 30 分鐘後有明顯減少水量,不多，但可以看出
來 2.5 空白
找出證據
編碼 內容 舉例
3.1 以科學專業角度指出 圖表資料為什麼可以 支持主張
結果證明有唾液的甲，顏色由藍轉紅，代表 唾液已對澱粉產生分解作用
3.2 說明圖表內容但未闡 述在主張上的意義
甲試管有顏色變化，乙試管沒有
3.3 沒有說明圖表或說明 錯誤
實驗證明
3.4 使用的資料與主張無 關（不瞭解證據的意 義）
唾液黏黏，把澱粉黏進去
3.5 空白
推理解釋過程
編碼 內容 舉例 4.1 連結證據與主張，符合
邏輯推理
葡萄糖可讓本氏液產生變化，澱粉不能。甲 試管只加唾液，沒加葡萄糖，卻能讓本氏液 產生變化，代表甲中唾液可將澱粉分解成葡 萄糖
4.2 缺少證據或無法與主 張連結
唾液可將澱粉分解成葡萄糖，有做過實驗
4.3 前後不一致（前面正確 後面不正確或前面不 正確後面正確）
萌芽綠豆加水產生二氧化碳，讓澄清石灰水 變混濁
4.4 含有錯誤概念 在煮過程有顏色變化，代表甲試管唾液經加 熱快速分解澱粉液
4.5 個人經驗、直觀的 米飯有澱粉，吃起來甜甜，表示有糖，唾液 碰到澱粉產生糖。
4.6 重複課本知識 觀察唾液與澱粉的反應，瞭解唾液含有將澱 粉轉化為糖的成分-酵素。
4.7 空白
（三）科學知識前後測
科學知識試題是標準化的選擇題，共十四題，每題 1 分，總分為 14 分。將 結果進行描述統計、班級內成對樣本 t 考驗，並且進一步將科學知識與科學解釋 前後測進行 Pearson r 相關，分析兩者間的關係，除了將三個班級所有學生的結 果一併分析之外，並將三個班級的學生依照高、中、低成就組分別分析，以瞭解 不同學習成就學生在科學概念理解程度與科學解釋能力的關係。
將上述各種資料蒐集形式、範圍與分析方法整理於下表：
表 3-4-5 資料蒐集形式、範圍與分析方法
資料來源 形式 範圍 分析方法 附錄
科學解釋前後 測試題
B4 試題 2 張，
每人前後測各 一份
三班共 87 人，前後測共 87×2 份
評分標準評分；描述 統計、成對樣本 t 考 驗、變異數分析
B、D
( ANOVA）之 F 考驗 等量化分析
學習單 每個活動 A4 題目 1 張，每 個學生共 4 張
三班共 87 人，四個活動 共 87×4 份（量 化資料分 析）；三班共 54 人，四個活 動共 54×4 份
（質性資料分 析）
評分標準評分；描述 統計量化分析；答案 類型編碼質性分析
A
科學知識前後 測試題
B4 試題 1 張，
每人前後測各 一份
三班共 87 人，前後測共 87×2 份
單一選擇題；描述統 計、成對樣本 t 考驗、
Pearson r 相關等量化 分析
C
由上述可知，本研究的資料來源包括：科學解釋前後測試題、科學知識前後 測試題、學習單，而下表 3-4-6 為本研究的待答問題與本研究使用的研究資料之 間的關係：
表 3-4-6 研究問題與資料來源之交互對應表
研究問題 資料來源
1.不同的學習單鷹架褪除處理方式，對 學生科學解釋能力的學習成效有何影 響？
科學解釋前後測
2.在不同的學習單鷹架褪除處理方式 中，學生科學解釋能力的發展過程差異 為何？
學習單（含延宕學習單）
3.在不同的學習單鷹架褪除處理方式 中，高、中、低學習成就的學生，科學 解釋能力的發展過程差異為何？
學習單（含延宕學習單）
4.學生科學概念理解是否與科學解釋 能力有關連？對不同學習成就學生而 言，其關係程度是否不同？
科學知識前後測、科學解釋前後測、學 習單（含延宕學習單）
