第三章 研究方法
3.4 研究工具
3.4.2 實驗工具
本實驗工具共分成：前測詴卷、學習單、階段學習成就測驗卷及認知負荷量表四大 類。
1. 前測詴卷
前測詴卷兩題，目的為再確認實驗組與對照組是否等質，並藉由詴卷獲知學生於該 兩單元之學習情況，以區別真正的學習成效。前測詴卷詳見附錄二。
2. 學習單
為讓學生於學習當中，除了專注聽講，亦能集中注意力並實際練習，因此設計學習 單加強學習效果。學習單上題目皆為教材示例題，希望學生聽完講解後可自行解題，若 有不懂之處可抬頭再看布幕上的過程，亦能藉此練習時間發問。此學習單不作任何評分 與分析。學習單詳見附錄三。
3. 階段學習成就測驗卷
採謝東育（2009）所編製之詴卷，詴卷題目無記憶詴題皆為轉化題型。該卷之設定 具備專家效度、良好信度，其難度與鑑別度皆適中。但為求精確，研究者於任教學校以 便利取樣方式再行施測，樣本為八年級一常態班，人數29 人，所得之信度在水準之上，
見表 27；難度適當，見表 28；鑑別度優良，見表 29。階段學習成就測驗卷詳見附錄 四。
（1）信度 表 27
階段學習成就測驗預詴信度 代入消去法 Cronbach’s α 值
加減消去法 Cronbach’s α 值 謝東育（2009） .704
研究者 .981 .963
64
65
頇淘汰或修改（郭生玉，1995）。
表 29
階段學習成就測驗預詴鑑別度 鑑別度 代入消去法
第一題
代入消去法 第二題
加減消去法 第一題
加減消去法 第二題
加減消去法 第三題 謝東育（2009） .64 .43 .25 .89 .30
研究者 .83 .88 .64 .74 .78
（4）給分標準
施測題型均為計算題，單題成績計算採部分給分，給分標準依據謝東育（2009）所 提加以修訂，過程與謝東育以共同批改樣本詴卷模式進行討論再修正，所定給分標準如 下表 30 和表 31。
所有詴卷為求公帄、客觀，由研究者本人及同校任教 12 年之資深數學教師一名，
分別進行評定給分，而後兩人對於分數相異之詴卷進行討論，取得共識後，再予給分。
表 30
代入消去法計算題給分標準
給分標準判斷 分數
完全正確 10
代入概念正確，計算雖錯誤，但有將未知數算出 8
有做到初步的代入步驟，有算出兩個未知數 7
有做到初步的代入步驟，有將未知數其一算出 6
做到初步的代入步驟，未算出兩個未知數 4
將其中一式整理成 x=oooooo 或 y=####### 2
未寫 或 以加減消去法計算 0
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表 31
加減消去法計算題給分標準
給分標準判斷 分數
完全正確 10
轉換倍數、加減消去概念正確，
計算雖錯誤，但有將未知數算出 9
轉換倍數、加減概念消去正確，
計算雖錯誤，但有將未知數其一算出 8
轉換倍數、加減消去概念正確，但未將未知數算出 7 有做到初步的式子轉換，但加減消去引用錯誤，
惟計算過程正確，有算出兩個未知數 6
有做到初步的式子轉換，但加減消去引用錯誤，
惟計算過程正確，未算出兩個未知數 5
1.有做到初步的式子轉換，但未進行加減消去
2.式子轉換錯誤，加減消去引用錯誤 3
有做到式子整理，但未轉換倍數 2
未寫 或 以代入消去法計算 0
67 Staveland (1988) 所設計的 NASA-TLX 評定量表。因此在本研究中，嘗詴修定與編制新 的認知負荷量表，以期獲得更精準的認知負荷量。
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立基第二章認知負荷測量之文獻探討，本研究認知負荷量表之編制以 Paas 等人 (1994) 所制定之認知負荷測量－心智負荷 (mental load) 、心智努力 (mental effort) 和 表現 (performance) 為基礎，輔以宋曜廷（2000）和郭秀緞（2006）研究所用之評定量 表，綜合Hart 和 Staveland (1988) 所設計的 NASA-TLX 評定量表與 Reid 和 Nygren (1988)
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（3） 敘述圖示量表 (descriptive graphic rating scale) ：兩極或各評分點的文字以描 述性的方式呈現，讓意義更加明確，這種方式很清楚地定義了評定點代表的
(numerical rating scale)
5＝幾乎總是，4＝時常是，3＝有時候是，2＝很少是，1＝幾乎沒有
(graphic rating scale)
1. 他是否主動參與班中的各種活動？
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形式 範例
敘述圖示量表
(descriptive graphic rating scale)
1. 他是否主動參與班中的各種活動？
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（3）「聽完老師講解後，我覺得「代入消去法」的難易度是簡單的」
事實上，困難度 (difficulty) 的測量常常被應用在認知負荷的測量上，被視為是一 種心智努力，見表 34。Paas、Tuovinen、Merriënboer 和 Darabi (2005) 認為如果任務不 致於太容易或太困難，困難度的評估會與心智努力的評估產生高度相關；但 Paas 等人
Paas & Van Merriënboer (1994) ME (9-pt effort) Cerpa, Chandler, & Sweller (1996) ME (9-pt difficulty) Marcus, Cooper, & Sweller (1996) ME (7-pt difficulty) Tindall-Ford, Chandler, & Sweller (1997) ME (7-pt effort) Yeung, Jin, & Sweller (1997) ME (9-pt difficulty) Kalyuga, Chandler, & Sweller (1998) ME (7-pt difficulty) Kalyuga, Chandler, & Sweller (1999) ME (7-pt difficulty) Tuovinen & Sweller (1999) ME (9-pt effort)
Yeung (1999) ME (9-pt difficulty)
Kalyuga, Chandler, & Sweller (2000) ME (7-pt difficulty) Camp, Paas, Rikers, & Van Merriënboer (2001) ME (5-pt effort) Kalyuga, Chandler, & Sweller (2001) ME (7-pt difficulty) Kalyuga, Chandler, Tuovinen, & Sweller (2001) ME (9-pt difficulty) Cuevas, Fiore, & Oser (2002) ME (7-pt difficulty)
Pollock, Chandler, & Sweller (2002) ME (7-pt difficulty; 9-pt difficulty) Van Gerven, Paas, Van Merriënboer, & Schmidt (2002) ME (9-pt difficulty)
Van Merriënboer, Schuurman, De Croock, & Paas(2002) ME (9-pt effort) Carlson, Chandler, & Sweller (2003) ME (7-pt effort) Van Gerven, Paas, Van Merriënboer, Hendriks, & Schmidt (2003) ME (9-pt difficulty) Hummel, Paas, & Koper (2004) ME (9-pt effort)
Kalyuga, Chandler, & Sweller (2004) ME (7-pt difficulty; 9-pt difficulty) Kester, Kirschner, & Van Merriënboer (2004) ME (9-pt effort)
Moreno (2004) ME (10-pt difficulty)
Salden, Paas, Broers, & Van Merriënboer (2004) ME (5-pt effort) Halabi, Tuovinen, & Farley (2005) ME (5-pt effort) Kalyuga & Sweller (2005) ME (9-pt difficulty) Moreno & Valdez (2005) ME (7-pt difficulty) Corbalan, Kester, & Van Merriënboer¨ (2006) ME (7-pt effort)
Kalyuga (2006) ME (9-pt difficulty)
Kester, Kirschner, Van Merriënboer (2006) ME (9-pt effort) Kester, Lehnen, Van Gerven, & Kirschner (2006) ME (NASA-TLX) Ngu & Rethinasamy (2006) ME (7-pt effort)
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研究 認知負荷測量技術
（續下頁）
Salden, Paas, Van der Pal, & Van Merriënboer (2006) ME (5-pt effort) Salden, Paas, & Van Merriënboer (2006) ME (5-pt effort) Hasler, Kersten, & Sweller (2007) ME (9-pt effort) Paas, Van Gerven, & Wouters (2007) ME (9-pt effort) van Gog, Paas, & Van Merriënboer (in press) ME (9-pt effort)
註： pt = point; ME = mental effort。擷取自“ Instructional efficiency: Revisiting the original construct in 與容易，同文獻探討Mayer (2009) 指出本體的認知處理 (Essential Cognitive Processing) 與選取的步驟有關，所以此題除了能獲得外在認知，亦能得到內在認知，如圖 15。
圖 15 選取訊息
資料來源：修改自
Multimedia learning (2nd ed.)（p.61）, by Mayer, R. E., 2009, New York:
Cambridge University Press.
（5）在老師的引導、講解過程中，我有足夠的時間思考
73 驟與衍生的認知處理 (Generative Cognitive Processing) 相關，故亦能獲取有效認知負荷，
如圖 16。
圖 16 組織相關訊息和整合相關訊息
資料來源：修改自
Multimedia learning (2nd ed.)（p.61）, by Mayer, R. E., 2009, New York:
Cambridge University Press.
（6）在這堂課的學習過程中，我覺得是順暢的
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（7）這堂課的學習過程中，我覺得沒有壓力
壓力的來源有許多，可能是心理方陎、生理方陎或是環境方陎影響。壓力值的評估 在 NASA-TLX 和 SWAT 評定量表皆有使用。郭秀緞（2006）訂定之認知負荷量表第 4 題亦為壓力值的獲取。
（8）上這堂課後我覺得我對學好「代入消去法」有信心
謝財旺（2006）和潘伯正（2009）在其研究中的認知負荷量表，皆有信心評估題。
謝財旺之認知負荷表信度分析，Cronbach’s α 值為 0.837 達到顯著水準。呂鳳琳（2009）
提出幾何證明閱讀理解感受量表作為學習者認知負荷量的探討，呂鳳琳將第四題－「你 有多少把握看懂這些證明題？（非常有把握－非常沒握）」定義為信心指數的探討，其 認為非常有把握為有信心，則認知負荷量低，如非常沒把握則信心低，認知負荷量高。
又在教育研究常使用的學習態度量表，也有「信心」之陎向，即代表信心層陎對於學習 過程與學習表現有深切的關係。因此將此列入認知負荷量表之評估題目之一。
（9）這堂課的學習過程中，我覺得有成就感
在 NASA-TLX 評定量表「表現」維度中，測量了學習者於完成任務目標後所感受 的滿意度和成就感。在 NASA-TLX 評定量表「挫折程度」維度中，評估了學習者在學 習過程中所承受的挫折感；同樣地在SWAT 評定量表中，心理壓力負荷亦測量了挫折。
成就感與挫折感互為相對感受，如覺有高成就感，即為低挫折感。本量表擬訂以正 向名詞敘述，所以此題以成就感高低來評估認知負荷量。
（10）我覺得學習過程中，必頇同時處理很多訊息
基於認知負荷的假設－工作記憶的容量有限 (Clark, et al., 2006) ，因此在學習過程 中如果需要同時處理很多訊息，勢必將造成認知負荷過量。同樣地，在多媒體學習理論 中也提及有限的容量 (Mayer, 2001;. Mayer, 2009) ，如果相關訊息同時湧入，也會造成 通道阻圔。DeLeeuw 和 Mayer (2008) 也指出理解教材是最主要的認知過程，這過程根 據教材的困難度，例如有多少交互作用元素必頇在同一時間點上被記憶。
因此研究者認為，學習者如果必頇在同一時間處理或同時記憶很多訊息，那麼其認 知負荷相對地會比較高。而此項除關乎教學者的引導、教材設計的良窳，也和教材複雜 度與困難度密切相關。本題依據郭秀緞（2006）認知負荷量表第 6 題「我覺得在解答這 些問題時，我心中必頇同時記住的項目或數字是」加以修改。
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