第參章 第參章
第參章 第參章 研究方法 研究方法 研究方法 研究方法
本研究的研究設計包含兩部分，前半段是研究光學動畫教學在對於國 三生的複習上有否成效，及學生對於動畫學習的學習態度，後半段主要是 從學生的科學寫作來研究學生的學習情形。
本章第一節是介紹研究對象；第二節在敘述研究實施程序；第三節是 描述研究工具；第四節則是說明資料收集與分析的方法。
第一節 第一節 第一節
第一節 研究對象 研究對象 研究對象 研究對象
研究樣本為桃園地區某鄉下中型學校的國三學生在能力分組班級中的 兩個高分組班級，該校分組情形為從三年級共13班中504人挑出130人分成 三班，研究班級是這三班中的其中兩班，其中 A 班 44 人， B 班 44 人，
在國二時該兩班學生均已學過國中自然與生活科技第四冊「光學」單元，
但仍發現該兩班學生對此單元存在若干的迷思概念，故以此兩班的學生作 為研究對象，藉以研究網際網路中的動態媒體輔助學習的學習成效，並經 由學生的科學寫作分析學習情形及迷思概念，另使用學習態度量表等來研 究學生的學習態度，作為繼續發展及改進動態媒體輔助學習之參考。
第二節 第二節
第二節 第二節 研究實施程序 研究實施程序 研究實施程序 研究實施程序
本研究在實施程序中分為準備階段、實施階段兩部分，其流程與內容 分述如下：
一 一 一
一、、、準備階段、準備階段準備階段：準備階段：： ：
(一) 決定主題及學習目標：
以國中「光學」單元為主題，訂定學習目標。
(二) 收集與探討參考資料：
蒐集與探討「科學寫作」、「資訊融入教學」、「迷思概念」、「相關教學 理論」相關文獻資料。
(三) 收集與探討有關光學之問題：蒐集與探討學生對光學單元的重要概念 試題。
(四) 選用FLASH動畫，上網蒐尋適合動畫，以便教學使用。
(五) 編寫光學試題。
(六) 編寫教師對光學試題意見問卷。
(七) 編寫學習態度量表 (八) 編寫科學寫作學習單
(九) 與教授討論、修改試題、問卷及學習單。
(十) 試題預試
(十一) 定案，印製試題、態度問卷、學習單（見附錄一）。
二二
二二、、、實施階段、實施階段實施階段 實施階段
本研究將實驗對象分為兩組，分別為：
實驗組：以網際網路中的動態媒體輔助學習，並寫學習單。
對照組：以網際網路中的動態媒體輔助學習，在課堂上學生互相討論。
兩組學生均接受前測、動態媒體輔助學習、及後測，但實驗組填寫學 習單，對照組則自己操作或互相討論，利用各組前後測之表現來比較資訊 融入教學輔以科學寫作在之教學成效。
表表
表表3333----2222----1 1 1 研究樣本1 研究樣本研究樣本研究樣本
班級 前測人數 後測人數 填寫學習單人數
A 44 44 0
B 44 44 44
合計 88 88 44
本研究採用準實驗研究的方法來研究在使用網際網路中的動態媒體輔 以科學寫作對提昇能力分組中高分組的複習光學之成效，希望能從研究過 程中了解教師利用電腦動畫於教學過程中能否提升學生對理化的學習興 趣，並經由科學寫作了解學生在光學上的迷思慨念。 而教學的內容則以教 材內容大綱配合單元目標形成教材，再依據教材內容，將所蒐集到的動畫 篩選出其中較適合的七個動畫，當上課過程中需使用到動畫加以說明時，
則以超連結方式連上該動畫的首頁，配合電腦教室廣播系統廣播於學生螢 幕上，除此之外實施「光學單元測驗」與「光學單元動畫問卷」後測，希 望藉由這些研究工具來檢測實驗研究之成果，最後經由學生填寫之結果歸 納出結論與建議。
圖 圖 圖
圖3333----2222----1 1 1 1 研究架構圖研究架構圖研究架構圖研究架構圖
決定主題及學習目標
收集與探討參考資料
選用 FLASH 動畫
編寫光學試題
專家修正 編寫科學寫作學習單
閱讀國內外相關文獻
收集與探討有關光學之問題
編寫學習態度量表
學生預試並修正
實測
資料分析
成效評估
研究結果與發現
結論與建議
專家修正
第三節 第三節
第三節 第三節 研究工具 研究工具 研究工具 研究工具
本研究使用的工具如下：
一、 網際網路中的動態媒體 二、 光學測驗工具
三、 學習態度量表
四、 科學寫作網路分析軟體 在此將研究工具說明如下：
一一
一一、、、 、 網際網路中的動態媒體網際網路中的動態媒體 網際網路中的動態媒體網際網路中的動態媒體
經上網搜尋適合之動畫教學軟體，發現林大欽老師所做之理化練功房 網站http://www.tnajh.ylc.edu.tw/~ldc/main.php中，有很多符合教學所 需的FLASH，且該站獲得台中市九十一學年度資訊網路應用競賽教師組第一 名、台中市九十二年度教師自製電腦多媒體國中組第一名、教育部九十二 年度教師自製電腦多媒體國中組特優等多項獎項。在徵詢林老師的同意下 (如附錄四)，便使用林老師的網站來教學。現將網站動畫內容用hypercam 軟體錄影下來並播放，先讓學生觀看，之後請實驗組進行科學寫作，對照 組則互相討論，學生進行科學寫作或討論時，尚可操作電腦。
利用media player classic軟體將影片擷取部分圖片如下：
( ((
(一一一) 一) ) 平面鏡成像動畫) 平面鏡成像動畫平面鏡成像動畫平面鏡成像動畫
圖 圖圖
圖3333----3333----1 1 1 1 平面鏡成像圖一平面鏡成像圖一平面鏡成像圖一 平面鏡成像圖一
圖 圖圖
圖3333----3333----2 2 2 2 平面鏡成平面鏡成平面鏡成像圖二平面鏡成像圖二像圖二 像圖二 由動畫中可見：
1. 螃蟹若向左移動，而鏡中的螃蟹成像會向右移動，螃蟹若向右移動，
而鏡中的螃蟹成像會向左移動。
2. 物距等於像距。
3. 真實的時鐘會順時鐘轉動，鏡中的時鐘則會逆時鐘轉動。
4. 左右兩邊的小鳥擺動姿勢一致。
（（
（（二二二）二））平面鏡成像二動畫）平面鏡成像二動畫平面鏡成像二動畫平面鏡成像二動畫
圖圖
圖圖3333----3333----3 3 3 3 平面鏡成像二動畫圖一平面鏡成像二動畫圖一平面鏡成像二動畫圖一平面鏡成像二動畫圖一
圖圖
圖圖3333----3333----4 4 4 4 平面鏡成像二動畫圖二平面鏡成像二動畫圖二平面鏡成像二動畫圖二平面鏡成像二動畫圖二 由動畫中可見：
1. 小鳥若向左移動，而鏡中的小鳥成像會向右移動，小鳥若向右移動，而
鏡中的小鳥成像會向左移動。
2. 物距等於像距，物長等於像長。
3. 光的入射角會等於反射角。
4. 左右兩邊的小鳥擺動姿勢一致。
（
（
（
（三三三）三））雷射筆動畫）雷射筆動畫雷射筆動畫雷射筆動畫
圖圖圖
圖3333----3333----5 5 5 5 雷射筆動畫圖一雷射筆動畫圖一雷射筆動畫圖一 雷射筆動畫圖一
圖圖圖
圖3333----3333----6 6 6 6 雷射筆動畫圖雷射筆動畫圖雷射筆動畫圖二雷射筆動畫圖二二二 由動畫中可見：
(1) 雷射光由空氣進入水中後，若非垂直入射時，入射角會大於折射角。
(2) 雷射光從水中射出空氣時，若入射角大於五十度時，會有全反射的情 形。
(3) 雷射光由水中射出空氣後，若非垂直入射時，入射角會大於折射角。
(4) 雷射光垂直從水中或空氣入射時，不會產生折射。
（
（
（
（四四四）四））獵人射魚動畫）獵人射魚動畫獵人射魚動畫獵人射魚動畫
圖 圖圖
圖3333----3333----7 7 7 7 獵人射魚動畫圖一獵人射魚動畫圖一獵人射魚動畫圖一 獵人射魚動畫圖一 由動畫中可見：
(1) 魚從水中折射出來的像，會讓獵人以為魚在其原來位置的上方。
(2) 若獵人想要叉魚，則必須叉向魚像的下方
（
（
（
（五五五）五））凸透鏡成像動畫）凸透鏡成像動畫凸透鏡成像動畫凸透鏡成像動畫
圖圖
圖圖3333----3333----8 8 8 8 凸透鏡成像動畫圖一凸透鏡成像動畫圖一凸透鏡成像動畫圖一凸透鏡成像動畫圖一
圖 圖 圖
圖3333----3333----9 9 9 9 凸透鏡成像動畫圖二凸透鏡成像動畫圖二凸透鏡成像動畫圖二凸透鏡成像動畫圖二
圖圖圖
圖3333----3333----10 10 10 10 凸透鏡成像動畫圖三凸透鏡成像動畫圖三凸透鏡成像動畫圖三 凸透鏡成像動畫圖三 由動畫中可見：
(1) 當物距大於兩倍焦距時，成像呈現倒立縮小的實像 (2) 當物距等於兩倍焦距時，成像呈現倒立相等的實像
(3) 當物距小於兩倍焦距大於一倍焦距時，成像呈現倒立放大的實像 (4) 當物距等於焦距時，物體無法成像
(5) 當物距小於焦距時，成像呈現正立放大的虛像
(6) 當物距小於焦距時，物體愈靠近透鏡，則成像愈小，但都會比物體大。
（
（
（
（六六六）六））凹透鏡成像動畫）凹透鏡成像動畫凹透鏡成像動畫凹透鏡成像動畫
圖圖
圖圖3333----3333----11 11 11 11 凹凹凹凹透鏡成像動畫圖一透鏡成像動畫圖一透鏡成像動畫圖一 透鏡成像動畫圖一
圖圖
圖圖3333----3333----12 12 12 12 凹透鏡成像動畫圖二凹透鏡成像動畫圖二凹透鏡成像動畫圖二凹透鏡成像動畫圖二 由動畫中可見：
(1) 不管物距為何，成的像都是正立縮小的虛像 (2) 物體愈靠近透鏡，則成像愈大，但都會比物體小
( ((
(七七七) 七) ) 光的三原色動畫) 光的三原色動畫光的三原色動畫光的三原色動畫
圖 圖 圖
圖3333----3333----13 13 13 13 光的三原色動畫圖一光的三原色動畫圖一光的三原色動畫圖一光的三原色動畫圖一 由動畫中可見：
(1) 紅色與藍色重疊的地方為粉紅色 (2) 紅色與綠色重疊的地方為黃色 (3) 藍色與綠色重疊的地方為淡藍色 (4) 三色重疊的地方為白色
二 二 二
二、、、 、 光學測驗工具光學測驗工具 光學測驗工具光學測驗工具 (((
(一一一) 一) ) 「) 「「「光學光學光學光學」」」學習成就紙筆測驗」學習成就紙筆測驗學習成就紙筆測驗(學習成就紙筆測驗(((參見附錄二參見附錄二參見附錄二)參見附錄二)))：：：：
光學前測的目的是為了了解受試者在二年級學過光學概念，及三年級 密集的複習後，對於此單元的了解程度，後測是為了了解學生在經由光學 動畫及寫學習單後，對學習「光學」概念後的學習成效，工具與前測是同 一份，題目是研究者所蒐集，以及歷屆學測題目，及根據課本中較重要的 概念做為參考所設計而成。
（
（
（
（二二二）二）））「「「「光學光學光學光學」」」學習成就紙筆雙向細目表」學習成就紙筆雙向細目表學習成就紙筆雙向細目表學習成就紙筆雙向細目表：：：：
紙筆測驗題目共有34題選擇題，總分為34分。其雙向細目表如下表所 示。
表 表 表
表3333----3333----1 1 1 雙向細目表1 雙向細目表雙向細目表雙向細目表
知識 理解 應用 分析 總題數 平面鏡 2.4.5.6.33 1.8 7 8 光的折射 20 14.27.28.31.32 3.12 9 9 凸透鏡 15.21.24 16.23.25.26 29 8 凹透鏡 34 19 11.17.18.22 6
光的三原色 10.30 13 3
總題數 4 15 12 3 34
（
（
（
（三三三）三）））「「「「光學光學光學光學」」」學習成就紙筆測驗效度」學習成就紙筆測驗效度學習成就紙筆測驗效度學習成就紙筆測驗效度：：：：
為了增加測驗工具的效度，因此研究者將紙筆測驗請五位理化教師做 專家效度的測試。其中應修正的試題，本研究皆已做修正，因此本研究之 紙筆測驗工具應該具有內容效度。
（
（
（
（四四四）四）））「「「「光學光學光學光學」」」學習成就紙筆測驗信度」學習成就紙筆測驗信度學習成就紙筆測驗信度學習成就紙筆測驗信度：：：：
由桃園縣立某國中九十三學年度三班學生共119人進行預測，測驗時間 為45分鐘，預測結果信度α為0.82(如附錄五)。顯示紙筆測驗工具的信度 穩定且可信。
三 三 三
三、、、 、 學習態度量表學習態度量表學習態度量表學習態度量表
（（
（（一一一）一））內容方面）內容方面內容方面內容方面：：：：
問卷是找準實驗研究之班級，在經由動態媒體輔助學習後填寫，問卷 目的是為了了解國中學生在經由動態媒體輔助學習後的感受，並利用問卷 的結果做為未來教學改進的依據，其題目內容見附錄三，學生學習態度量 表分三個向度，分別為學習的幫助性、學習到課本以外的東西、學習態度 與興趣，以五分量表來計算，很同意5分、同意4分、無意見3分、不同意2 分、很不同意1分。
（（
（（二二二）二））效度方面）效度方面效度方面效度方面：：：：
問卷題目設計好後，請研究者學校5位理化老師看過並提出建議，以確 定題目是否符合研究目的，研究者再對題目進行修正。
四 四 四
四、、、科學寫作網路分析軟體、科學寫作網路分析軟體科學寫作網路分析軟體 科學寫作網路分析軟體 科學寫作網路分析介面如下
輸入網址 http://scied.gise.ntnu.edu.tw/sta/sw/ 點選資料庫，鍵入 帳號密碼可進入如下畫面
圖 圖圖
圖 3333----3333----14 14 14 14 科學寫作分析操作介面圖科學寫作分析操作介面圖科學寫作分析操作介面圖科學寫作分析操作介面圖 點選查閱修改資料可到如下畫面
圖 圖圖
圖 3333----3333----15 15 15 15 科學文本分析介面圖科學文本分析介面圖科學文本分析介面圖科學文本分析介面圖
點選及物系統可到如下畫面
圖 圖 圖
圖 3333----3333----16 16 16 及物系統分析介面圖16 及物系統分析介面圖及物系統分析介面圖及物系統分析介面圖
此系統可做斷詞斷句分析，並可做科學、迷失觀察與科學、迷失推論 分類，功能強大，且版本尚在更新中。
第四節 第四節
第四節 第四節 資料收集 資料收集 資料收集 資料收集
一
一 一
一、、、準實驗研究的資料處理、準實驗研究的資料處理準實驗研究的資料處理 準實驗研究的資料處理
（一）前測時間為進行準實驗研究的一個星期前（民國94年3月上旬），監 考老師為研究者，測驗時間共45分鐘。
（二）後測時間為進行準實驗研究的一個星期後（民國94年3月中旬），監 考老師為研究者，測驗時間共45分鐘。
（三）將紙筆測驗的前測與後測的資料逐步查驗，有效試卷共174份。
（四）試卷整理之後，將各項資料分別依照受試者的班級、座號及各題作 答之測驗結果輸入電腦，以便進行各項統計分析。
二 二 二
二、、、問卷資料的處理、問卷資料的處理問卷資料的處理 問卷資料的處理
（一）問卷施測時間為進行動態媒體輔助學習後，填寫時間約20 分鐘。
（二）將問卷上的選項與原因整理成表格，將填答結果編碼後，統計人數、
百分比、平均數、標準差。
三 三 三
三、、、科學寫作的處理、科學寫作的處理科學寫作的處理 科學寫作的處理
將學生所寫之資料整理成TXT檔，再匯入至ACCESS資料庫中，經由科學 寫作網路分析軟體公布於網站上，之後從外部連至該網站進行斷詞斷句分 析、及物系統分析、科學內容詞、詞彙密度的分析。
