研究工具

在研究工具的部分，分為量表設計與教材設計兩個部分，本節將依此兩大部 分進行說明與敘述：

壹、 量表設計

一、奈米科技學習自我效能量表

在量表設計的部分，共分為奈米科技學習自我效能量表、自我調節量表、奈 米知識前後測測驗題、數位學習教材易用性量表等。在量表的信度係數上來說，

若Cronbach’s alpha 值在.90 以上，表示該量表具高信度；.70~.90 為可接受之範 圍；當Cronbach’s alpha 值低於.60 時，則需重新修訂量表題目；低於.35 以下則 捨棄不用，表示該量表不具信度(Nunnally, 1978)。

奈米科技學習自我效能量表為依據Pintrich、Smith、Garcia 與 McKeachie 等 人(1991)之 MSLQ (Motivated Strategies for Learning Questionnaire)量表編製而成。

本研究選取該量表中之「期望成分：學習與表現自我效能」(Expectancy Component:

Self-efficacy for Learning and Performance)的部分進行編製。該量表具內部一致性，

Cronbach’s alpha 值為 .93，並經專家效度審查。採用李克特氏(Likert)六點量表，

選項自非常同意至非常不同意，共有7 題。該量表之計分方式為非常同意=6、同 意=5、有點同意=4、有點不同意=3、不同意=2、非常不同意=1。量表中主要為 測量國中學生在數位學習環境中對於學習奈米科技之自我效能，例如：我有自信 我可以了解這門課中奈米科技的基本概念；我確定我可以非常熟悉這門課中所教

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的奈米科技知識等，本研究所採用自我效能量表題目如附錄一。

二、自我調節學習量表

自我調節學習量表為依據 Zimmerman (1997)自我調節概念六構面之模型進 行設計，六個構面分別為目標設定(5 題)、環境結構(4 題)、學習策略(3 題)、時 間管理(3 題)、尋求協助(4 題)、自我評鑑(4 題)，共 23 題，並且採用李克特氏六 點量表 (非常同意=6、同意=5、有點同意=4、有點不同意=3、不同意=2、非常 不同意=1)。本研究所使用之量表為依據由 Barnard、Lan、To、Paton 與 Lai 等人 (2009)編製之 OSLQ 量表 (Online Self-regulated Learning Questionnaire) 進行翻譯 與改編，並經由專家效度審查而成。該量表之內部一致性信度為.90，每一構面 之Cronbach’s alpha 值為.67 至.90，分別為目標設定(α= .86)、環境結構(α= .90)、

學習策略(α= .67)、時間管理(α= .78)、尋求協助(α= .69)、自我評鑑(α= .78)。

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三、奈米知識測驗題

為了解透過信號與回饋設計之數位學習教材之使用後，學生之學習成效是否 有所改變，本研究將進行奈米知識測驗，奈米知識測驗題之題目為研究者自編，

測驗題之Cronbach’s Alpha 值為.994，並經兩位奈米科技教學專家效度審查，完 整之測驗試題如附錄二。本研究採用奈米知識測驗題以了解學生經過實驗後之學

在雙向細目分析表方面，依據Bloom (1956)提出之雙向細目表進行編修，將奈米 科技知識測驗題根據教材內容及教學目標分類，雙向細目表之分類如下表3-3。

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表3-6 刪題前、後之鑑別度與難易度平均值

刪題前 刪題後

鑑別度平均值 0.33 鑑別度平均值 0.46 難易度平均值 0.45 難易度平均值 0.51

除此之外，由於本研究設計具有信號設計與回饋設計之奈米科技之數位學習 教材，為了解學生對於該數位學習教材之使用性與滿意度，故進行教材易用性量 表之問卷調查與學生回饋問卷進行量化與質化資料收集。教材易用性量表為依據 Nokelainen (2006) 及 Sung 與 Mayer (2012) 所 編 製 之 易 用 性 量 表 (usability questionnaire)進行翻譯與刪題，並採用李克特氏六點量表。該量表將使用性分為 使用容易性(ease of use, 0.84)、使用滿意度(satisfaction of use, 0.83)、課程架構察 覺(awareness of lesson structure, 0.84)、課程架構察覺(awareness of lesson length, 0.85)、閱讀位置察覺(awareness of location, 0.86)、引導容易性(ease of navigation, 0.85)、課程全面性(lesson comprehension, 0.82)及課程學習(lesson learning, 0.84) 等8 個面向，每個面向之 Cronbach alpha 值為.80~.92，量表之信度係數(realiability cofficient)為 0.95，並經專家效度審查，採用李克特氏六點量表(非常同意=6、同 意=5、有點同意=4、有點不同意=3、不同意=2、非常不同意=1)。教材易用性量 表主要為針對學生對於數位學習教材之使用感受，例如：我認為這個數位教材的 介面設計對我的課程內容閱讀及理解有幫助；我認為這個數位學習教材比其他的 教材在閱讀內容上更容易了解等題目，本研究所採用之教材易用性量表如附錄 一。

貳、 教材設計

本研究主要依據文獻探討與研究設計，設計具有不同形式之信號與回饋設計 之奈米科技數位學習教材。學習目標為使國中學生學會奈米科技之基本知識，能 夠了解奈米科技相關議題。設計教材之主要使用軟體為 Microsoft PowerPoint

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2007、Articulate Studio 2009 及 PowerCam 6 等。教材內容的部分，以圖片為主，

文字為輔，並設有內容大綱，以讓學習者了解所學之大致內容。同時設有練習題，

每題練習題附有不同形式之回饋方式，為研究變項。教材呈現之形式則為視覺與 聽覺共同呈現，以圖象與旁白為主。本數位教材主要發佈於線上平台中，學習者 能夠直接從線上觀看，教材網址：http://www.camdemy.com/user/mswelife。

本研究所使用之教材為研究者依據「教育部中北區奈米科技 K-12 教育發展 中心系列叢書」改編建置之數位學習教材，並且依照研究變項設計不同類型之數 位學習教材。教材首頁之介面設計如圖3-4 所示，將奈米科技之相關概念共分成 六個主題進行介紹，分別為「由大到小」、「蓮葉效應」、「壁虎效應」、「彩蝶效應」、

「生物羅盤」、「生活應用」。由大到小主要介紹尺度大小的轉換，讓學生從具體 的圖像、概念中了解奈米是一個尺度大小的單位；蓮葉效應、壁虎效應、彩蝶效 應、生物羅盤等主題為大自然中所隱藏的奈米相關現象，透過圖像及說明讓學生 了解自然現象中包含的奈米相關概念；生活應用則介紹日常生活中目前所應用到 與奈米科技相關概念之產品及未來奈米科技發展之可能性。當點擊學習主題後，

即可進入學習頁面，如圖3-5 所示，學習頁面主要有 3 個區塊，分別為主選單、

功能列表區、教學內容顯示區。主選單列出各學習主題，學習者可自行點選欲學 習之主題；功能列表區則以圖示上一頁、回首頁、下一頁，及顯示目前所在學習 主題之頁數。

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圖3-4 教材首頁介面設計

圖3-5 學習頁面

本研究所使用到之自變項為信號及回饋設計，將研究對象分為信號設計 +無 回饋組、無信號設計 + EF 回饋組、信號設計 + EF 回饋組、無信號設計 +無回 饋組等四組。在數位教材設計中，設計四個教學內容、練習題內容相同之教材，

依不同之變項進行教材設計之編修。當學生觀看完教學內容後，可進入練習題之

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畫面，進行習題演練，並針對不同之實驗組別，進行不同之回饋方式。圖3-6 至 圖 3-11 所列為同樣主題，具信號設計之學習內容與不具信號之學習內容對照。

圖3-6、圖 3-8、圖 3-10 為具信號設計之教學內容範例，圖 3-6 中介紹生命體中 之結構大小排列，以灰色漸淡顯示以提及過之構造，並以藍色突顯正在演示中的 內容；圖 3-8 以信號突顯需注意的部分；圖 3-10 則給予不同角度編號，以便辨 識。圖3-7、圖 3-9、圖 3-11 為不具信號設計之教學內容範例，圖 3-7 直接說明 每張圖所代表之生物體構造，並無提示曾經提及過之構造；圖3-9 未以信號突顯 重要部分；圖3-11 並未給予不同之角度編號，且未給予垂直線辨識角度。

圖3-6 生命體結構大小排列-具信號設計

註：以灰色漸淡顯示以提及過之構造，並以藍色突 顯正在演示中的內容

圖3-7 生命體結構大小排列-不具信號設計

註：直接說明每張圖所代表之生物體構造，並無提示 曾經提及過之構造

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圖3-8 電子顯微鏡下的壁虎-具信號設計

註：以信號(圓圈、顏色、箭號)突顯需注意的部分

圖3-9 電子顯微鏡下的壁虎-不具信號設計

註：不使用信號設計

圖3-10 親水性、疏水性-具信號設計

註：給予垂直線及不同角度編號

圖3-11 親水性、疏水性-不具信號設計

註：未給予垂直線及辨識角度

圖3-12 至圖 3-13 所列為練習題中，不同形式之回饋方式。本研究所採用之 練習題為單選題之形式，每題有四個選項供選擇，當學習者選擇完成後，即可按

「提交」按鈕，之後便會出現回饋，不論對、錯皆會出現即時回饋。圖 3-12 所 示為無回饋之頁面顯示方式，學習者答題完成後，將直接跳至下一題。圖 3-13 則為具EF 之回饋方式，答題完成後，除出現對話視窗顯示對、錯外，學習者必 須按下「老師的話」，閱讀詳細之解題說明後，才可進入下一題作答。

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圖3-12 無回饋之練習題頁面

圖3-13 具 EF 回饋之頁面顯示方式