壹、 測驗編製
在正式施測前，除了廣泛蒐集工作圖相關資料與訪談學生學習工作 圖，以及教師教授工作圖的經驗外，並在預試中與學生就測驗內容編排、
問題陳述、配分等方式逐項討論，作為修正的依據。
貳、 試探性教學
為了解學生工作圖識圖能力，並齊一工作圖閱讀的程度，以及了解工 作圖閱讀與理解的程序，確保實驗的可行性，在正式施測前先以「工作圖 讀圖學習教材」由研究者擔任授課教師，進行班級之試探性教學，講解「搖 擺機構工作圖」內涵並繪製立體圖，以提昇學生對工作圖閱讀的能力。
參、 實施前測
在受試者接受正式實驗前一週由研究者對受試之二個班級實施「搖擺 機構工作圖閱讀與理解成就測驗」，時間為 30 分鐘；之後，再實施 40 分 鐘的「工作圖先前知識測驗」。
然後依據受試者在「工作圖先前知識測驗」成績高低分成「高先前知 識組」與「低先前知識組」二個分組，各組再依成績高低排列編號，選取 奇數學生編成「高圖形結構具體化組」，偶數學生編成「低圖形結構具體 化組」，總計有四組受試者，分別為「高先前知識高圖形結構具體化組」、
「高先前知識低圖形結構具體化組」、「低先前知識高圖形結構具體化 組」、「低先前知識低圖形結構具體化組」，人數各為20 人，作為研究樣本。
肆、 進行正式測驗
正式測驗的時間為第十一週，對受試者實施「急回機構工作圖閱讀與 理解成就測驗」和「認知負荷」之資料蒐集。
本研究進行正式施測的時間是利用受試班級上課的時間，二班上課時 間僅隔一天。施測當天根據所參照的圖形結構具體化程度不同的分組，將 受試者分別安排在二間不同的教室，高圖形結構具體化組在原來上課的電 腦教室測驗，利用教學廣播系統在每台電腦上持續播放急回機構 3D 動 畫，一直到測驗結束，3D 實物因為只有一個，所以安排一位工讀生由第 一位受試者開始傳遞先讓每位受試者操弄 3D 實物，大約 5 分鐘時間，然 後該工讀生即收回 3D 實物站在教室前方講台上，操弄該急回機構的運動 狀況，一直到測驗結束，測驗過程允許受試者提出觀看或操弄該3D 實物，
但沒有受試者提出要求。
另ㄧ組低圖形結構具體化組的受試者被安排在隔壁另外一間電腦教 室，參照3D 組合圖和 3D 系統圖進行測驗。
二組受試者先提供三張A 3 之急回機構 2D 組合圖和 2D 零件圖，以及 根據不同之圖形結構具體化分組之受試者，提供「3D 動畫與 3D 實物」或
「3D 組合圖與 3D 系統圖」之參照圖樣，進行 10 分鐘的工作圖讀圖，然 後再發下工作圖閱讀與理解測驗卷進行30 分鐘的測驗。
伍、 進行工作圖閱讀與理解之有聲思考解題測驗
工作圖閱讀與理解之有聲思考解題測驗日期，安排在「急回機構工作 圖閱讀與理解成就測驗」和「認知負荷」資料蒐集完成後的二週施測。
受試者選取自四組學生在「工作圖先前知識」測驗中成績位於該受試 組別全體平均數之上ㄧ個標準差和平均數之下ㄧ個標準差的學生各二 位，總計16 位受試者，八個分組。16 位受試者分別閱讀三張 A 3 之急回 機構2D 組合圖和 2D 零件圖，並依不同組別給予「3D 組合圖」、「3D 系統 圖」、「3D 動畫」、和「3D 實物」等四種圖形具體化程度不一的工作圖進行 參照解題。
其環境設計有一張A0 大小之製圖桌面，軌道式萬能製圖儀，比例尺，
安裝AutoCAD 2000 及 SolidWorks 2004 應用軟體的筆記型電腦一台，錄音 筆一支，以及教師與受試學生用的桌椅各一張。
學生在解題過程，研究者觀察其解題過程，並鼓勵其採有聲思考解 題，當解題思緒中斷時研究者即時與之進行晤談。受試者解題歷程全程錄 音，作為質性資料分析之用。
陸、 統計與資料分析 一、 量化資料統計分析
「工作圖先前知識能力測驗」、「認知負荷量尺」、「搖擺機構工作圖閱 讀與理解成就測驗」、和「急回機構工作圖閱讀與理解成就測驗」等測驗 數據，以SPSS for Windows 12 版進行分析處理。
二、 質化資料分析
將「急回機構有聲思考測驗」之解題原案，轉譯成逐字稿資料，依質 性資料分析法進行內容分析。