表 18 不同學業成績分組的認知負荷量與事後檢定
由認知負荷量的分析可知，在三種媒體的呈現模式當中，利用「關鍵階段」
進行細胞分裂與減數分裂過程的教學，學生具有最高的認知負荷量，而「完整階 段」與「完整階段加提示」的認知負荷量則沒有顯著差異。這種結果可能的原因 是，教師僅利用關鍵階段的圖片進行動態資訊的教學時，學生需要主動將靜態圖 像在腦海中轉換成動態的過程，而在此時又需要整合教師在畫面給予的文字，以 及口語表達的文字，同時有多種資訊需要整合，因此花費很大的心智努力。
反觀「完整階段」及「完整階段加提示」的媒體，由於將動態資訊的階段完 整的呈現出來了，因此學生不需要花費多餘的心智努力在腦中轉換圖像。
此外，各類型成績分組的認知負荷亦有顯著的不同，其中高分組的學生所感 受到的認知負荷量較另外兩分組為低，而中分組與低分組之間並沒有顯著差異。
從認知負荷理論來看，學生的認知負荷與教材本身的難度與教材的呈現方式有關 係，而教材難度又和學生的學習能力有關係。同一份教材，高分組的學生感受到 的教材難度，可能比中、低分組的學生低，因此高分組的學生才會有比較低的認 知負荷。
學業成績分組
M SE
Post Hoc低分組 5.37 0.21 低分組 > 高分組
中分組 5.00 0.20 中分組 > 高分組
高分組 4.40 0.21
第三節
現不同模式教材的學習效率 (Clark, Nguyen, & Sweller, 2006)。其計算方式是先求 得所有學生在認知負荷量的 Z 分數，以及後測分數的 Z 分數，然後依各分組計圖 8 不同教材模式的學習效率圖
第四節
各條迴歸線之迴歸係數並無不同，符合共變數分析中組內迴歸係數同質性的假 定，繼續進行共變數分析。
表 21 非分裂過程概念的選擇題答題情形之迴歸係數同質性考驗摘要表
註：***p < .001.
經共變數分析之後，其結果如表 22，F(2,184) 值等於2.359， p 值 > .05，
未達顯著水準。表示學生排除前測變項影響後，在遺傳單元成就測驗後測中，非 過程概念的選擇題答題表現，在不同模式教材之間，沒有顯著差異存在，屬於低 度效果值。
表 22 非分裂過程概念的選擇題答題情形之共變數分析摘要表
註： ***p < .001.
來源
df SS MS F
模式 2 27.458 13.729 1.103
前測 1 912.210 912.210 73.287***
模式 × 前測 2 7.165 3.582 0.288
誤差 182 2265.363 12.447
總和 189 20032.000
來源
df SS MS F
partial η2前測 1 906.912 906.912 73.430*** .285
模式 2 58.264 29.132 2.359 .025
誤差 184 2272.527 12.351
總和 189 20032.000
二 二
由表 25 之共變數分析摘要表中，教材效果檢定的 F(2,184) 值為 3.959， p 值 < .05，達到顯著水準，屬於低度效果值，表示接受不同模式教材教學的學生，
排除前測變項影響後，在遺傳單元成就測驗後測中，「細胞分裂與減數分裂」過程 概念的選擇題答題表現，有顯著差異存在。
表 25 分裂過程概念的選擇題答題情形之共變數分析摘要表
註：*p < .05. ***p < .001.
為了得知三種模式的教材之間的差異，因此繼續進行事後分析，其結果如表 26。學生在「細胞分裂與減數分裂」過程概念的題目中，接受完整階段加提示模 式的教材，能獲得最高的分數，顯著高於關鍵階段以及完整階段。
表 26 分裂過程概念的選擇題答題情形之參數估計值與事後分析
來源
df SS MS F
partial η2前測 1 69.049 69.049 41.427*** .184
模式 2 13.196 6.598 3.959* .041
誤差 184 306.685 1.667
總和 189 1596.000
模式
M SE
Post Hoc關鍵階段（a） 2.270 0.168 c > a 完整階段（b） 2.411 0.161 c > b 完整階段加提示（c） 2.888 0.160
三 三
間，排除前測變項影響後，在遺傳單元成就測驗後測中，「細胞分裂與減數分裂」
過程概念的繪圖題答題表現，有顯著差異存在。
表 29 分裂過程概念的繪圖題答題情形之共變數分析摘要表
註：**p < .01. ***p < .001.
為了得知三種模式的教材之間的差異，因此繼續進行事後分析，其結果如表 30 。學生在「細胞分裂與減數分裂」過程概念的繪圖題中，接受完整階段加提示 的教材能在這些題目中得到比關鍵階段或完整階段更佳的成績。
表 30 分裂過程概念的選擇題答題情形之參數估計值與事後分析
四 四
四 四、 、 、小結 、 小結 小結 小結
在細胞分裂與減數分裂的遺傳單元的教學上，使用「完整階段加提示」的媒 體來輔助教學，比「關鍵階段」或「完整階段」有顯著較佳的學習成效。而且在 經過「完整階段加提示」模式的教學之後，學生在回答與分裂過程有關係的測驗 題目時，表現得會比「關鍵階段」或「完整階段」好，這是因為教材中就是在分 裂過程的動態資訊中，使用「完整階段加提示」來輔助教學，學生能夠透過這些 教學技術的輔助，更加了解細胞分裂及減數分裂的過程。
來源
df SS MS F
partial η2前測 1 3695.116 3695.116 76.341*** .293
模式 2 680.709 340.354 7.032** .071
誤差 184 8906.163 48.403
總和 188 38562.000
模式
M SE
Post Hoc關鍵階段（a） 11.04 0.91 c > a 完整階段（b） 9.57 0.87 c > b 完整階段加提示（c） 14.07 0.86
第五節
本研究結果發現，關鍵階段的教材內容感受均低於另外兩種模式，意即學生 對「完整階段」或是「完整階段加提示」的感受比「關鍵階段」更好。研究者推 論這是因為「完整階段」呈現了動態資訊中的完整訊息，減少了學生處理圖像資 訊所需花費的心智努力，另外也因「提示」更能吸引學生的注意力，因此學生對 動畫有較佳的感受。
第六節 第六節 第六節
第六節 不同 不同 不同 不同教材 教材 教材 教材呈現模式 呈現模式 呈現模式 呈現模式的呈現模式感受 的呈現模式感受 的呈現模式感受 的呈現模式感受
本節欲探究的問題包括：（1）學生對完整階段的呈現模式感受為何？（2）學 生對提示的呈現模式感受為何？在本研究中，在教學過程中接受「完整階段」及
「完整階段加提示」共計 130 位學生，他們對完整階段的感受如表 33 所示，
96.2% 學生皆認為利用呈現完整階段可幫助了解此課程內容。
表 33 學生對完整階段呈現的感受
在教學過程中接受「提示」（即完整階段加提示）的學生共計 66 人，他們對
「提示」的感受如表 34 所示，95.5% 認為利用提示可幫助了解此課程內容。
表 34 學生對提示呈現的感受
變項 人數 百分比
幫助了解 125 96.2
更糊塗 2 1.5
沒幫助 3 2.3
變項 人數 百分比
幫助了解 63 95.5
更糊塗 2 3.0
沒幫助 1 1.5
第七節
圖 9 生物科學業成就分組學生的認知發展期組成圖
以「科學推理測驗分數」與「生物科上學期三次段考的平均分數」進行 Person 相關係數檢定，得知兩者的相關係數為 0.604 ，p 值 < .000，達到顯著相關，代 表科學推理能力與生物科的學業成就具有顯著的正相關（如圖 10 所示）。即生物 科成績越高的學生，其科學推理能力亦可能越好。此結果與鄭湧涇（1982）所提 出的論點相同：推理能力發展越高的學生，其生物科學業成績越好。且學童的認 知發展與 IQ 、學科成就測驗成績和生物科學習成就方面，均存在顯著的正相關。
圖 10 科學推理測驗分數與上學期生物科段考平均成績之散佈圖
第八節
表 37 具體操作前期學生的遺傳單元成就測驗後測之迴歸係數同質性考驗摘要表
二 二
接受不同模式教材教學後，排除前測變項影響後，在遺傳單元成就測驗後測沒有
表 44 過渡期學生的遺傳單元成就測驗後測之迴歸係數同質性考驗摘要表
第五章
完整階段比起關鍵階段，雖然滿足了動態資訊的呈現需求，降低了認知負荷，
但是也可能因為同時產生了大量動態資訊，因此未能顯著地提昇學習成效。
面對關鍵階段和完整階段的兩難問題，研究者發現「完整階段加提示」的模 式能夠有效解決兩者的問題。「完整階段加提示」模式比起「關鍵階段」模式，具 有顯著較低的認知負荷，而比起「完整階段」模式，則具有顯著較高的學習成效。
這樣的結果，極有可能來自於「提示」效果的引入，因此「提示」效果為具有效 果的增生負荷，真正的幫助學生學習。
研究者設計的「提示」效果，是基於 Mayer（2009）的多媒體學習理論當中 的信號原則所設計，透過提示的輔助，導引學習者將注意力放在動畫教材的主體 上，並且導引學習者建立關連。使用提示不會增加任何新的資訊，但是卻可以藉 此強調課程的主體，提供學習者投注更多的注意力在選擇階段，也可以幫助學習 者在心智上整合課程的主要成份。
本教材的「提示」效果是利用 Alpha 值的改變，使其中半數較小的染色體變 得較透明，進而突顯另外較大的染色體。由於染色體變得較透明，因此染色體即 使重疊在一起，學習者也能輕易分辨主體與非主體的差別；再者，由於僅有透明 度的度的變化，因此本模式和「完整階段」相同，並沒有增加任何額外的資訊，
反而因為透明度改變，減少了教材的複雜程度。
以學習效率的觀點來看，教學者和學習者都期待著高效率的教材教法。高效 率代表著花費比較少的心智努力，達到比較高的學習成效，也就是「事半功倍」； 而低效率則是花費較大的心智努力，卻只能達到較低的學習成效，也就是「事倍 功半」。在本研究中發現，三種模式在細胞分裂與減數分裂過程的教學上，「完整 階段加提示」比起另外兩種，確實具有較高的學習效率。
在教材內容感受上，由於「完整階段加提示」能夠降低認知負荷，又能夠提 昇學習成效，因此學習者皆能同意以下論述（1）覺得此教材內容能幫助學習遺傳，
（2）覺得內容有趣，（3）因學習此教材而更有信心學習遺傳。
除此之外，大多數學生認為呈現完整階段和使用提示技術可幫助了解教材內 容。這也是因為完整階段能提供給學習者足夠的動態資訊，提示則可以適量地導 引學習者觀看重要之處。
（
（ （
（二 二 二） 二 ） ） ） 教材呈現模式影響不同概念類型的測驗表現 教材呈現模式影響不同概念類型的測驗表現 教材呈現模式影響不同概念類型的測驗表現 教材呈現模式影響不同概念類型的測驗表現
在本研究中，「完整階段加提示」模式是用在處理細胞分裂與減數分裂的動態 資訊上，而接受「完整階段加提示」模式的學習者，在含有「細胞分裂與減數分 裂」過程概念的選擇題和繪圖題當中，均能有顯著較佳的學習成效。這顯示「完 整階段加提示」的教材確實能有效地將分裂過程的概念傳達給學生，因此才能在
這些概念中獲得較佳的學習成效。