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科學教育研究的綜合分析

Meta-Analysis of Science Education Research

Robert Howe
2000年12月
教育大辭書

名詞解釋:  科學教育研究的綜合分析(亦稱後設分析),是指一種經由選擇、編碼、綜合以及分析各相關報告,以算出各相關報告中某些比較重要的變數,其實驗組與控制組之間的有效度(effect size),或判斷變數之間相關係數的有效度,並分析各相關報告中有效度之差異的一種研究方法。(某一變數之實驗組與控制組之間的有效程度,是以標準差為單位,計算出實驗組內這變數的平均值,與控制組之平均值之間的差異,其公式為    其中 是實驗組之平均值, 是控制組之平均s而通常是控制組的標準差)。判斷時可根據所有或部分報告來進行。這種研究法的目的是要得出一些一般性的結論及有用的通則。目前已有二十五份以上針對中小學科學教育研究的綜合分析報告。   綜合分析是一種以綜合為要旨之量的研究方法。其過程為先選擇對某一主題有關的報告,進而編碼、判斷各特數的有效度,之後根據各報告之間特徵(如樣本定變的多寡)的差異,進而計算出各特定變數的總體平均數目度,另外還可將有效度的數據作圖表,及對特定有效與選定變定變數之間作相關或變異數分析(analysis of variance)等進一步的研究,也可揀選部分報告作深入研究,最後的步驟是對分析的結果作解釋及發表報告。   綜合分析不是一個新的概念或方法,但這方法在一九七○年代之前並不普遍,一則是受當時電腦還未普及的影響,二則此方法的用途尚未廣為人知。要從未經綜合研究,而欲整理出充分且優質的教育資料相當困難,敘述性的回顧研究(narrative research reviews),有一點功效,但此法不能提供足夠的資料,也不容易對不同的報告作出妥善的比較及評論。量的綜合分析卻不僅讓評論者作出簡單的計算,還可借用電腦的功能作出各種複雜的分析。目前綜合研究法已提供了很多實用的資料,以改善教育措施及研究之用。部分資料簡介如後。   學童的學業能力與其學習是否成功有很大的關係。一般的學業能力與成績之間成正相關,其相關係數值介於○‧二五至○‧五之間,這數值依不同的學習成就而異,亦因年級而有別。一般來說,年級愈低,其相關值亦愈低。數學方面的能力與成績之間的相關係數取正值且介於○‧四至○‧六之間,但這相關係數會因年級、內容及採用衡量成績的變數而有改變。至於語言能力及認知推理能力之間的關係,形式大致雷同,且有類似的相關係數值。除此之外,這些資料顯示出倘若學童沒有盡早建立良好的學習技巧及知識基礎,則他們在學習科學時會遇到相當大的學習障礙。這些資料也顯示學童若沒有持續發展其學習技巧時,也會持續遇到學習障礙。另一方面,家庭環境亦與學童學習科學有正面的關係。已經被研究過的變數包括有父母教育程度(正相關的係數值約為○‧二)、父母的職業程度(正相關的係數值約為○‧二)、父母的社經地位(正相關的係數值為○‧二強)以及一些衡量父母支持子女學習及提供學習環境的變數(如家中書本數目、學習空間、為子女朗讀書本與親子間相互的討論及其他在家中的學習活動等)。這些資料指出學校需與家長們合作,並提供成人教育以加強成人的學習經驗。資料顯示成人的基本教育及進修對成人及其子女均有裨益。   綜合分析研究指出某些教師的特徵對學生的學習有顯著的影響,其他的尚有教師對學生抱持高期望、教師的某些背景(特別是與學生學習有關的變數)、及他們過去的教育與訓練(如發問式的教育)等變數。這些教師的特徵愈明確,愈與學習成績有關,其有效度也愈高。   研究也發現學生對科學方面的先備知識與他們在科學方面的成就有高度的正相關。如果先備知識與評量的變數愈有關聯,則相關係數值便愈高,數據約介乎在○‧二至○‧六之間。由此資料所示,如果學童未準備好面對某一學習環境,他們的學習將會非常不利。這些資料亦點出為學童安排次序妥當的學習活動十分重要。   不同的教學策略和系統對學習亦有不同的效果。合約式的學習、熟練學習及個人化的教學體系對認知、情意、批判性思考及過程等的有效程度均達○‧五以上。編序學習與電腦輔助教學效果的差異較大,但近期的研究顯示此類系統的平均有效度呈顯著性且為正相關。在很多情況之下,例如就省時間方面來說,這些方法比傳統的方法更為有效。合作學習、個別輔導、高層次的問題、等候時間、前導組體(advanced organizer)、行為目標、增強(reinforcement)、回饋、教學的具體程度、學生參與的形式及程度均已經研究發現對學生的學習成就有正向且顯著的關係。   一些學校及教室方面的變數也與學童的科學成績呈顯著相關,其中包括課程、教材、教室環境、課堂的風氣(morale)及一些學校政策(如對家庭業的要求與評分)等方面。   學生的態度亦與學習成功與否有關,比較積極、對所學的有興趣、相信他們所學的會派上用場、且有成就感的學生,其成就亦會較他人為高。根據資料所示,上述情況會因科目及單元而有差異,但仍不失其一般性;就是雖然學生的積極性、興趣及成績有高低的差異,但整體而言,興趣較高者成績也會較高。   綜合分析研究對一些教學實務與研究設計提供了很多寶貴資料。如果能在所蒐集的文獻中分組作分析,將會整理出對學生及課堂兩方面更專門的資料。綜合分析的研究報告能指出那些變數對學習結果具有正面且持久的關係,這些變數自然應多加考慮實施。相反地,那些對學習結果無正面而持久的關係之變數,便應考慮是否仍然施行。至於研究設計方面,由對學童的學業能力、態度及先備知識等方面的研究指出以實驗控制(指隨機化,randomization)與統計控制兩種方法處理學童未被研究前即存在的差異,在設計研究時十分重要。任何對提升教學方面的研究,應以綜合研究的資料為依歸,從中找出已知的有效方法,並嘗試將這些方法組合起來,期望藉此能提升學習並增加有效度。

科學教育研究的綜合分析

Meta-Analysis of Science Education Research

Meta-Analysis of Science Education Research 進行詞彙精確檢索結果
出處/學術領域 英文詞彙 中文詞彙
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