綜合學習成就表現及認知負荷

為 以 簡 便 之 方 式 統 整 研 究 結 果 於 下 表 101 中 ， 以 下 將 以「 傳 」代 表「 對 照 組 -串 流 式 教 材 組 」、「 代 」 代 表 「 實 驗 組 1-代 數 教 材 設 計 原 則 組 」、「 圖 」 代 表 「 實 驗 組 2-圖 像 組 」 及 「 代 +圖 」 代 表 「 實 驗 組 3-代 數 教 材 設 計 原 則 輔 以 動 態 圖 像 表 徵 組 」。 在 後 測 成 績 方 面 ， 以 「 a>b」 表 示 a之 後 測 成 績 顯 著 優 於 b； 在 認 知 負 荷 方 面 ， 以 「 a<b」 表 示 a於 該 面 向 之 負 荷 量 顯 著 大 於 b； 空 白 處 則 代 表 各 組 皆 未 達 顯 著 。

表 101

階 段 學 習 成 就 及 認 知 負 荷 研 究 結 果 摘 要 表 階 段 學 習 成 就 及 認 知 負 荷 研 究 結 果 摘 要 表 階 段 學 習 成 就 及 認 知 負 荷 研 究 結 果 摘 要 表 階 段 學 習 成 就 及 認 知 負 荷 研 究 結 果 摘 要 表

由 表 101 研 究 結 果 摘 要 表 ， 可 知 分 別 將 「 串 流 式 教 材 」、「 代 數 教 材 設 計 原 則 」、「 動 態 圖 像 表 徵 」 及 「 代 數 教 材 設 計 原 則 輔 以 動 態 圖 像 表 徵 」 運

用 在 常 態 編 班 之 教 材 設 計 上 ， 並 以 適 性 指 標 引 導 學 生 進 行 學 習 ： (一 )對 於 整 體 學 生 的 學 習 成 就 表 現 有 顯 著 差 異 。

運 用 「 代 數 教 材 設 計 原 則 輔 以 動 態 圖 像 表 徵 」 設 計 之 教 材 授 課 ， 其 教 學 成 效 顯 著 優 於 僅 使 用「 動 態 圖 像 表 徵 」設 計 之 教 材，且 其 教 學 效 果 甚 強。

參 考 認 知 負 荷 量 表 之 資 料 ， 推 測 可 能 因 為 「 圖 像 組 」 之 教 材 文 字 敘 述 未 經 結 構 化 等 代 數 教 材 設 計 原 則 處 理，因 此 在 教 師 引 導 學 生 將 語 意 轉 換 為 圖 像 表 徵 時，學 生 難 以 在 這 些 連 續 未 分 段 的 教 材 中 快 速 搜 尋 所 需 之 相 關 訊 息，而 造 成 外 在 認 知 負 荷，當 認 知 負 荷 超 載 時，便 影 響 到 學 生 之 學 習 成 效，

且 會 覺 得 在 這 堂 課 的 學 習 中 成 就 感 較 低、上 完 課 後 仍 對 學 好 本 單 元 未 具 信 心 。 此 外 ， 值 得 注 意 的 是「 代 數 教 材 設 計 原 則 輔 以 動 態 圖 像 表 徵 組 」在 同 時 處 理 訊 息 之 負 荷 量 較 大，但 其 學 習 成 效 仍 最 好，可 見 該 負 荷 為 學 生 可 接 受 之 範 圍 ， 是 對 其 有 益 的 有 效 認 知 負 荷 。

(二 )對 於 未 學 過 學 生 的 學 習 成 就 表 現 有 顯 著 差 異 。

運 用 「 代 數 教 材 設 計 原 則 輔 以 動 態 圖 像 表 徵 」 設 計 之 教 材 授 課 ， 其 教 學 成 效 顯 著 優 於 僅 使 用「 動 態 圖 像 表 徵 」設 計 之 教 材，且 其 教 學 效 果 甚 強。

參 考 認 知 負 荷 量 表 之 資 料，推 測 可 能 與 上 述「 整 體 學 生 」之 原 因 相 同 ， 惟不 同 的 是「 代 數 教 材 設 計 原 則 輔 以 動 態 圖 像 表 徵 組 」中 未 學 過 之 學 生 在 課 堂 中 所 感 受 到 的 成 就 感 並 未 與「 動 態 圖 像 表 徵 」組 中 未 學 過 學 生 有 顯 著 差 異，推 測 可 能 是 因 為 未 學 過 之 學 生 對 於 圖 像 教 學 感 到 新 奇，故 不 論 其 學 習 成 效 究 竟 如 何 ， 該 類 學 生 皆 感 到 能 用 圖 像 教 學 十 分 有 成 就 感 。

(三 )對 於 已 學 過 學 生 的 學 習 成 就 表 現 無 顯 著 差 異 。

對 於 已 學 過 之 學 生 而 言，雖 然 其 學 習 成 就 表 現 無 顯 著 差 異，但 透 過 認 知 負 荷 量 表 仍 反 應 出 運 用 串 流 式 教 材 設 計 之 教 材 授 課 會 造 成 學 生 在 搜 尋 相 關 訊 息 不 易 且 較 無 成 就 感。經 與 學 生 訪 談 後，推 測 可 能 是 因 為 該 類 學 生 在 首 次 學 習 時 是 運 用 傳 統 紙 本 方 式 學 習，而 於 本 實 驗 中 再 次 學 習 時，雖 運 用 數 位 教 材 但 其 編 排 方 式 與 首 次 學 習 時 相 同，因 此 感 到 較 為 無 趣 也 就 較 無 成 就 感；此 外 學 生 表 示 運 用 傳 統 紙 本 方 式 學 習 時 至 少 能 在 紙 本 上 將 題 目 之 關 鍵 詞 做 記 號 或 將 題 目 敘 述 透 過 做 記 號 方 式 斷 句，因 此 在 進 行 列 式 當 下，若 需 要 蒐 尋 相 關 訊 息 時，運 用 紙 本 還 比 運 用 串 流 式 教 材 方 便，故 對 於 已 學 過 之 學 生 而 言 ， 串 流 式 教 材 會 讓 其 感 到 蒐 尋 相 關 訊 息 不 易 。

(四 )對 於 低 數 學 學 習 成 就 學 生 其 學 習 成 就 表 現 有 顯 著 差 異 。

運 用「 代 數 教 材 設 計 原 則 輔 以 動 態 圖 像 表 徵 」設 計 之 教 材 授 課，其 教 學 成 效 顯 著 優 於 僅 使 用「 代 數 教 材 設 計 原 則 」設 計 之 教 材，更 顯 著 優 於 使 用

「 串 流 式 教 材 」 設 計 之 教 材 ， 且 其 教 學 效 果 非 常 強 。

參 考 認 知 負 荷 量 表 之 資 料，推 測 原 因 可 能 為 相 較「 代 數 教 材 設 計 原 則 組 」 及「 代 數 教 材 設 計 原 則 輔 以 動 態 圖 像 表 徵 」組 之 低 成 就 學 生 而 言，兩 組 之 文 字 敘 述 都 經 過 結 構 化、區 塊 化 等 處 理，但 是 低 成 就 學 生 在 面 臨 將 語 意 轉 為 代 數 表 徵 時，更 需 要 動 態 圖 像 表 徵 之 幫 助 以 更 加 理 解 題 意，故 雖 然 表 面 上「 代 數 教 材 設 計 原 則 組 」之 資 訊 較 為 單 純 ，但 實 際 上 低 成 就 之 學 生 必 須 耗 費較 多 心 力 於 基 礎 之 題 意 理 解，反 而 感 到 無 充 分 時 間 思 考，在 負 荷 超 載 的 情 形 下，因 此 在 上 完 課 後 低 學 習 成 就 之 學 生 仍 不 具 有 信 心 學 好 本 單 元 。 此 外 ， 串 流 式 教 材 不 但 不 具 有 圖 像 ， 教 材 甚 至 未 經 結 構 化 、 區 塊 化 處 理 ， 因 此 對 於 學 習 者 之 認 知 負 荷 更 大 ， 學 習 成 就 也 就 更 差 。 值 得 討 論 的 是 ， 圖 像 組 低 成 就 學 生 認 為 蒐 尋 相 關 訊 息 是 困 難 的 ， 但 其 學 習 成 效 卻 比 其 他 組 好，可 見 雖 然 圖 像 組 之 教 材 未 經 結 構 化 處 理 以 至 於 低 成 就 學 生 感 到 蒐 尋 訊 息 不 易 ， 但 真 正 影 響 更 大 的 是 「 動 態 圖 像 表 徵 」， 對 於 低 學 習 成 就 之 學 生 而 言，需 透 過 圖 像 表 徵 來 幫 助 學 生 理 解 題 意，以 便 轉 換 語 意 表 徵 至 代 數 表 徵 。

(五 )對 於 中 數 學 學 習 成 就 學 生 其 學 習 成 就 表 現 有 顯 著 差 異 。

運 用 「 代 數 教 材 設 計 原 則 輔 以 動 態 圖 像 表 徵 」 設 計 之 教 材 授 課 ， 其 教 學 成 效 顯 著 優 於 使 用「 串 流 式 教 材 」設 計 之 教 材，更 顯 著 優 於 僅 使 用「 動 態 圖 像 表 徵 」 設 計 之 教 材 ， 且 其 教 學 效 果 非 常 強 。

值 得 一 提 的 是 根 據 認 知 負 荷 量 表 之 資 料 ， 可 發 現 「 代 數 教 材 設 計 原 則 輔 以 動 態 圖 像 表 徵 組 」 中 成 就 學 生 認 為 在 該 堂 課 的 學 習 過 程 是 較 有 壓 力 的，但 其 學 習 成 就 表 現 卻 最 佳，由 此 可 推 測 中 成 就 學 生 認 為 該 負 荷 尚 在 可 接 受 之 範 圍，故 此 為 可 幫 助 其 學 習 之 有 效 認 知 負 荷，另 外 對 於 中 成 就 學 生 而 言，不 一 定 要 透 過 圖 像 才 能 幫 助 理 解，所 以 對 於 中 成 就 學 生 而 言 代 數 教 材 設 計 原 則 之 重 要 性 大 於 動 態 圖 像 表 徵 。

(六 )對 於 高 數 學 學 習 成 就 學 生 其 學 習 成 就 表 現 沒 有 顯 著 差 異 。

對 於 高 數 學 學 習 成 就 學 生 而 言 ， 雖 然 其 學 習 成 就 表 現 無 顯 著 差 異 ， 但 透 過 各 組 平 均 成 績 及 認 知 負 荷 量 表 仍 可 發 現 雖 然「 代 數 教 材 設 計 原 則 輔 以

動 態 圖 像 表 徵 組 」之 高 成 就 學 生 較 認 為 有 充 分 的 時 間 思 考，且 對 於 學 好 本 單 元 較 具 信 心，但 其 學 習 成 就 平 均 成 績 卻 低 於 串 流 式 教 材 組 及 代 數 教 材 設 計 原 則 組，此 外「 動 態 圖 像 表 徵 組 」最 覺 得 無 充 分 時 間 思 考 且 對 於 學 好 本 單 元 較 無 信 心，推 測 其 原 因 乃 高 成 就 學 生 對 以 往 運 用 傳 統 串 流 式 教 學 已 存 有 習 慣 之 固 定 模 式，且 其 運 用 該 模 式 之 成 效 尚 可，故 此 時 教 材 是 否 有 運 用 代 數 教 材 設 計 原 則 便 顯 得 較 不 重 要 了，反 而 是 對 於 高 學 習 成 就 學 生 若 是 運 用 其 較 不 熟 悉 之 動 態 圖 像 表 徵 教 學 反 而 會 造 成 其 壓 力，進 而 影 響 到 學 習 成 效 。

4.5.2 學 習 成 就 表 現 及 認 知 負 荷 學 習 成 就 表 現 及 認 知 負 荷 學 習 成 就 表 現 及 認 知 負 荷 學 習 成 就 表 現 及 認 知 負 荷 相 關 性 統 整 相 關 性 統 整 相 關 性 統 整 相 關 性 統 整

為 以 簡 便 之 方 式 統 整 研 究 結 果 於 下 表 102 中 ， 以 下 將 以「 對 」代 表「 對 照 組 」、「 1」代 表「 實 驗 組 1」、「 2」代 表「 實 驗 組 2」、「 3」代 表「 實 驗 組 3」、

藍 色「O」 代 表 高 度 負 相 關 、 藍 色 「△」 代 表 中 度 負 相 關 、 紅 色 「O」 代 表 高 度 正 相 關 、 紅 色 「△」 代 表 中 度 正 相 關 。

表 102

學 習 成 就 表 現 及 認 知 負 荷 相 關 性 分 析 表 學 習 成 就 表 現 及 認 知 負 荷 相 關 性 分 析 表 學 習 成 就 表 現 及 認 知 負 荷 相 關 性 分 析 表 學 習 成 就 表 現 及 認 知 負 荷 相 關 性 分 析 表

(接 下 頁 )

表 102(續 )

(一 )「 串 流 式 教 材 組 」 之 學 生 其 學 習 成 就 與 認 知 負 荷 量 之 間 存 在 相 關 。 在 串 流 式 教 材 組 中 學 生 的 後 測 成 績 與 困 難 度 之 認 知 負 荷 量 成 高 度 負 相 關，也 就 是 聽 完 老 師 講 解 後，愈 感 覺 本 單 元 是 容 易 的 人，其 後 測 成 績 愈 高。

(二 )「 代 數 教 材 設 計 原 則 組 」 之 學 生 其 學 習 成 就 與 認 知 負 荷 量 之 間 存 在 相 關 。

代 數 教 材 設 計 原 則 組 學 生 的 後 測 成 績 與 充 分 時 間 思 考 及 信 心 度 成 高 度 負 相 關，也 就 是 學 習 時 愈 覺 得 有 充 分 時 間 思 考 的 人 及 對 於 學 好 本 單 元 愈 是 有 信 心 的 人 ， 則 其 後 測 成 績 愈 高 ； 另 ，「 困 難 度 」負 荷 與「 信 心 度 」負 荷 呈 高 度 正 相 關，表 示 聽 完 老 師 講 解 後，愈 感 覺 本 單 元 是 容 易 的 人，則 愈 有 信 心 學 好 本 單 元 ； 此 外 ，「 充 分 時 間 思 考 」負 荷 與「 順 暢 度 」呈 高 度 正 相 關，表 示 愈 覺 得 教 學 過 程 中 有 充 分 時 間 思 考 的 人，則 愈 認 為 教 學 過 程 是 順 暢 的 。 推 測「 充 分 時 間 思 考 」與「 順 暢 度 」呈 現 高 度 正 相 關 其 原 因 ， 可 能 是 因 為 教 材 經 過 結 構 化 及 區 塊 化 處 理 ， 可 以 讓 低 學 習 成 就 者 逐 步 建 構 知 識，也 能 讓 高 學 習 成 就 者 以 跳 躍 方 式 快 速 瀏 覽 題 目，當 學 習 者 可 依 個 別 合 適 之 方 式 進 行 學 習，便 會 感 到 教 學 過 程 式 順 暢 的 而 且 也 有 充 分 的 時 間 自 我 思 考 。

(三 )「 動 態 圖 像 表 徵 組 」學 生 其 學 習 成 就 與 認 知 負 荷 量 之 間 存 在 相 關，但 未 達 高 度 相 關 。

(四 )「 代 數 教 材 設 計 原 則 輔 以 動 態 圖 像 表 徵 組 」之 學 生 其 學 習 成 就 與 認 知 負 荷 量 之 間 存 在 相 關 。

代 數 教 材 設 計 原 則 輔 以 動 態 圖 像 表 徵 組 學 生 的 「 困 難 度 」 負 荷 與 「 信 心 」負 荷 成 高 度 正 相 關，表 示 聽 完 老 師 講 解 後，愈 感 覺 本 單 元 是 容 易 的 人，

對 於 學 好 本 單 元 愈 有 信 心 。

5、 、 、 、 結 論 與 建 議 結 論 與 建 議 結 論 與 建 議 結 論 與 建 議

本 研 究 針 對 七 年 級 數 學 解 二 元 一 次 聯 立 方 程 式 文 字 題 之 列 式 範 圍 進 行 教 材 設 計 ， 並 分 別 以 「 串 流 式 教 材 」、「 代 數 教 材 設 計 原 則 」、「 動 態 圖 像 表 徵 」 及 「 代 數 教 材 設 計 原 則 輔 以 動 態 圖 像 表 徵 」 所 設 計 之 教 材 運 用 於 常 態 編 班 教 學 下 ， 對 學 生 的 學 習 成 效 及 認 知 負 荷 進 行 探 討 ， 此 外 ， 本 研 究 亦 以

「 是 否 學 習 過 」 及 「 不 同 數 學 學 習 成 就 」 作 為 樣 本 區 隔 ， 最 後 進 而 探 討 是 否 會 有 專 業 知 識 反 轉 效 應 產 生 。 以 下 根 據 研 究 結 果 與 分 析 ， 歸 納 出 結 論 與 建 議 以 作 為 後 續 研 究 之 參 考 。

「 是 否 學 習 過 」 及 「 不 同 數 學 學 習 成 就 」 作 為 樣 本 區 隔 ， 最 後 進 而 探 討 是 否 會 有 專 業 知 識 反 轉 效 應 產 生 。 以 下 根 據 研 究 結 果 與 分 析 ， 歸 納 出 結 論 與 建 議 以 作 為 後 續 研 究 之 參 考 。