一、 媒體與多媒體
媒體（medium）一詞源自於拉丁文中的「中間」(medius)。也 就是一種傳播的管道，意指介於來源與接收者之間可以承載資訊 者，而其最主要的目的即是使傳播更為便利；多媒體是指利用電 腦將許多的周邊設備依需要組合在ㄧ起的溝通方式（趙平正，
1997）。
二、 電腦輔助教學的種類
利用電腦多媒體的設備，廣泛的被應用在各種教育中，依照教 學的目的與製作的方式區分。一般而言共分為下列幾種（羅綸新，
2002）：
（一）教導模式(Tutorials)
此種方式主要是讓電腦擔任教學的角色，是最有系統的 方式，也就是按照書本的教學流程呈現在學生的面前。
（二）反覆練習模式( Drill and Practice )
這是一種讓學生藉由選擇問題、練習問題、判斷對錯、
給予回饋、再選擇問題；如此不斷的重複循環，讓學生達到 某一標準或全部正確為止的一種教學設計模式。
（三）模擬模式( Simulation )
模擬有兩種，一種是觀察體會是什麼(about)的模擬；另 一種是使學生學習如何(how to)操作的模擬。前者如物理原
理的模擬，後者是工具使用的模擬或故障偵察。通常模擬的 用途是用在學習某些具危險性或短時間不易觀察到的現 象，利用電腦輔助模擬可以幫助我們安全又快速的達到教育 的目標。
（四）教學遊戲模式(Instructional Games)
遊戲的設計最能引發學習者的動機，也是許多教學者最 樂意使用的一種，藉由遊戲軟體的運作，學習者在各種不同 的媒體元素刺激下學習。
（五）發現探索模式( Discovery )
是一種利用歸納法學習的通稱，讓學生在體驗各種錯誤 或有系統的方法中來學習如何解決問題。
（六）問題解決模式( Problem Solving )
洪榮昭與劉明洲(1997)認為此種模式有兩種：其一為利 用已收集到的數據，在電腦上求得所需要的答案。另一種是 已知結果，設計一個問題的情境，讓學習者求所需的變項及 數量。
（七）電腦輔助測驗( Computer-aided Testing )
利用此種模式建立題庫，並完成答案的檢核與計分以及 成績的登記統計等，例如基本學力測驗、托福等考試。
（八）電腦管理教學( Computer Managed Instruction , CMI)
在此種模式中，電腦所扮演的角色為控制教學，例如診 斷課程、指定作業、課程安排、管理人事物的來源以及課程 進度分析、評估與紀錄等。
（九）網路基礎教學模式( Web-based Instruction , WBI)
教師可先將教授的內容及相關資料整理於教學網站 中，而學生及利用網際網路直接連結教學網站，教師可利用 此網站進行教學或是讓學生進行探索。
「觀察」最能建構學生對於天體運行的概念，但四季的改變造成 影長的變化、月球的盈虧現象、日月食現象以及等天體運行現象，學 生不易於短時間中觀察到；實際帶學生去海邊觀看潮汐的變化，也有 時間、地點及安全上的考量，實行不易。根據上述研究的分類模式，
本研究中所欲探討的日月地運行關係，最適合採取「模擬模式」的電
四、 電腦模擬的種類(West & Snellen , 1991；朱秀勇，2000)
模擬的分類大致可以依對象分成四大類別，整理如表 2-3-1：
表 2-3-1 電腦模擬的種類
模擬的對象的分類（Object Systems）
項目
實體模擬 (physical simulations)
現象模擬 (process simulations)
程序模擬 (procedural simulations)
情境模擬 (situation simulations) 特徵 模擬的時間和
習動機及提供認知發展過程的支持。因為電腦模擬教學軟體可將真實
表 2-3-2 電腦模擬應用於自然科教學的相關研究(接上頁)
利用Macromedia 公司的Director7.0 軟體為模擬的開發工具，以Microsoft 公司的FrontPage2000 為網頁設計的工具，並以Windows2000 with IIS5.0 為後端平台，整個教材使用系統化的教學設計過程來開發，以分析、設計、
發展等步驟來建構雛形系統。而朱秀勇研究後認為，若有大量的向量圖形 需運用於教材時，Flash將是一套更加適當的軟體。
范 光 仁 (2003) 以Model Science Software 所 研 發 的 2D 虛 擬 實 驗 室
（Model ChemLab V2.0）軟體對國中生「酸鹼」單元來進行不同的教學策 略，探討學生的學習成效影響、學習動機的改變及以虛擬化實驗室軟體為
的（active）概念思考，主要開發軟體 Namo WebEditor 5.5 中文版的網站精 靈，並於Windows 2000 Professional 的平台上發展，完成後放置於 Windows 2000 Server 並透過 IIS（Internet Information Service）服務，讓使用者可以 經由全球資訊網來存取教材網頁。平面動畫部分，採用Macromedia Flash MX（6.0）來發展主要模擬動畫，動畫部分大量運用 ActionScript（1.0 版 本）腳本語言編寫模擬波動程式。當發展成雛形系統後，開始對使用者進 行重要的「教材系統評鑑」與「使用者評鑑」之形成性評鑑，針對所開發 的教材加以修正導誤。
黃美娟在 2004 年採用由美國 EDC 所製作的 Genetics Web Lab Direstory，本軟體為一系列生命遺傳及演化的教學軟體，透過行動研究發 展一套遺傳學學習的教材敎法或教學活動，從豌豆種植活動開始，讓學生 重複科學家的重要實驗，讓學生建立正確的科學態度，訓練如何發現及解 決問題的能力，並進而修正實驗的態度。共分為實際種植對照組以及電腦 模擬實驗組，研究發現利用電腦模擬孟德爾實驗之教學增進學生觀察、紀 錄、歸納能力、學習科學的態度、遺傳學學習成效。
黃雅鈴於 2004 年透過資訊科技的不同使用方式─教師引導學習與學生 自控學習─學生概念的發展以及投入行為的差異，共分兩組教學。教師引 導學習以單槍將電腦模擬投射於大螢幕，透過討論及提問引導學生觀看模 擬內容，完成學習單上的問題；學生自控依高、中、低成就同質分組，兩 人共同使用一部電腦，學生必須輪流操控電腦，自行完成學習單上的任 務，教師為協助者。綜合量化與質化分析結果顯示，電腦模擬的不同使用 方式皆能促進學生的概念發展，但高中低成就的學生，在不同情境獲益程 度也就不同。
黃紹維在2005 年以 Macromedia Flash MX 製作互動式多媒體與探討其 中遭遇的困境和難處，經過研究比較，發現Flash 是一款能製作出檔案小 且動態效果豐富，適合在網路上使用，結合向量繪圖、動畫編輯製作、互 動程式撰寫、及多媒體整合等功能的重量級軟體，非常適合作為多媒體教
材開發工具。
陳郁雯在 2003 年採用「後設分析法」（meta-analysis）探討 22 篇有 關電腦模擬對學生學習成效之影響，加以統計分析等步驟後，研究發現電 腦模擬在學生認知學習上，具有中度的正面成效；而大部分的研究報告應 用於科學、理工類的學科領域。另外，電腦模擬、資料運算式動畫與虛擬 實境，三者對於學生認知學習成效之影響相似，無論是 2D 或 3D 的電腦 模擬，對於學生認知學習成效之影響相似。
綜觀以上的文獻探討，可以發現經由國內外的研究大部分都支持電腦 模擬應用於教學的效用上，由於電腦科技的發達與進步，以及全球教育注 重資訊融入教育，使得以往不容易在學校實驗室觀察到的或基於安全理由 或時間限制等的原因，致使學生只能聽老師講述知識，造成許多學習能力 不高的學生，因為缺乏良好的鷹架作用而放棄學習。根據文獻的分析，電 腦模擬可使得學生在學習上效果顯著，若教師能在一些不易理解的課程單 元運用電腦模擬的方式，相信對於學生的學習也更能引起動機，進而更樂 意學習。
雖然電腦模擬教具有幫助學習的成效，但開發一個具有效用的模擬程 式是需要經過教材內容評鑑及使用者評鑑，使得教學內容正確無誤的運用 在電腦模擬程式中。有研究者（朱秀勇，2000）指出：若要達到一個好的 軟體開發，必須要有一個好的專案經理人來控制整個開發過程的資源分 配。但目前教學上的簡單模擬程式，大部分是由任教者利用課餘時間製 作，在開發的過程中身兼數職。所以如何利用有限的時間、人力，找到易 入門的操作介面，以減少編寫程式語言的困擾，開發電腦模擬教具，並提 供其他教師的分享與使用，是教師在開發時需要仔細思考的重點。
Macromedia Flash 8 經過了幾次的改版，腳本語言(Action Script)也已經 開發到第三版，其物件導向的特性，再加上易懂的腳本語言，讓許多的教 師利用此軟體開發了許多的互動式多媒體、電腦模擬以及動畫等等，為了 就是要增進學生的學習成效，對於國內的教育，都挹注了自己的一份心力。