研究工具

本研究的研究工具包含：聖嬰現象靜態圖片及動畫的自學教材、學習態度量 表、聖嬰現象測驗學習單三部分。

壹、聖嬰現象自學教材

（一）確認教學內容

2008 年教育部提出的九年一貫課程綱要中，「自然與生活科技」學習領域提 到關於氣候變遷的單元（表 3-3-1），學習領域能力指標即為讓學生（國中一年 級至三年級）了解聖嬰現象。

表 3-3-1：「自然與生活科技」學習領域能力指標表 氣候變遷

4f 知道即使大氣與海洋組成中的些許變動，只要時間夠長，便會對氣候產生 重大的影響。

4g 知道聖嬰現象。

關於聖嬰現象的教學目標大致可分為三點

（1） 知道聖嬰現象的由來

（2） 知道在正常年與聖嬰年，太平洋地區洋流與大氣間的互動模式，以及太平 洋赤道附近的氣候型態

（3） 了解當聖嬰現象發生時會造成氣候變化，與可能發生的天然災害

本研究參考以上教學目標與各版本課本內容製作自學教材，為避免學生先備 知識不足，教材均加入「高氣壓與低氣壓」及「科氏力與赤道東風」兩部分的知 識提供學生先行學習空氣垂直運動與海、氣交互作用的關係。而聖嬰現象的相關 課程則分為三個單元：一般狀況下的赤道太平洋、聖嬰現象及反聖嬰現象，內容 均先分為大氣、海面與海底三個部分介紹，再合併、完整的呈現。

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（二）教材的呈現

動畫教材網址：http://alimen.github.io/ElNino/

動畫教材與圖文教材的內容與圖示皆相同，惟改變呈現方式，如下圖 3-3-1、

3-3-2。

（1）圖 3-3-1：動畫教材編排內容示意圖

（2）圖 3-3-2：圖文教材編排內容示意圖

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此外，為了避免多媒體教材的設計影響學生學習，因此，設計教材時盡量遵 循 Mayer（2001）提出多媒體設計原則（包含多媒體原則、空間相近原則、時間 相近原則、連貫原則、個別差異原則、分割原則及標記原則）。並由專家及教授 指導及修改，設計內容對應的原則如下表 3-3-2。

表 3-3-2：參考使用 Mayer 多媒體設計原則項目表

1.多媒體原則：圖文一起呈現有助記憶與理解。

本研究之自學教材分別以「動畫+文字」及「圖片+文字」呈現。

2.空間相近原則：相對應的文字與圖片彼此位置接近。

本研究之自學教材「靜態圖片與動畫」的「相關文字」均排列緊密。

3.時間相近原則：整合性的呈現文字與相對應的圖片。

本研究之自學教材「靜態圖片與動畫」相對應的「文字」敘述均同時呈現。

4.連貫原則：避免無關的訊息加入教材內容。

本研究之自學教材（靜態圖片與動畫）皆去除與聖嬰現象無關的素材，僅保留與 課程相關的內容。

5.標記原則：在教材中提供線索協助學生了解教材重點。

本研究之自學教材（靜態圖片與動畫）皆將重點文字以紅字標記。

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6.個別差異原則：教材設計需顧慮學習者個別差異的不同。

本研究之自學教材（靜態圖片與動畫）設計「按鈕」及「Toolbar」讓學習者 可自行調整章節及學習速度，並參考 Mayer 提出的預先訓練法（增加學習者的 先備知識或技能），加入學生可能用到的先備知識。

7.分割原則：將多媒體教材分割成數個小片段並給予學習者控制何時進到下個 片段的功能。

本研究之自學教材（靜態圖片與動畫）將聖嬰現象的課程分為三個段落學習，

介紹內容時，又先分割為大氣、海面及海底分別做介紹，最後再合併呈現，且 學習者可自由控制學習速度。

先備知識 Toolbar

可自行調整章節

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貳、評量工具

（一）學習態度量表

為了解學生使用自學教材（動畫或靜態圖文）的學習態度，本研究參考林錦 雪依照自然科學的認知、情意、技能等三方面的「自然科學態度量表」(林錦雪, 1995)編制「使用自學教材的學習態度量表」，此量表含學習態度共 17 題（認知 部分 5 題、情意部分 7 題、行為部分 5 題）、認知負荷程度 1 題及學習成果自評 8 題，各部分評量內容由下表 3-3-3 所示。本量表的α 信度為 0.957，內容效度 由兩位專家協助修正。

表 3-3-3：學習態度評量內容說明表

認知部分 為了解學生對自學教材（動畫或靜態圖文）所持的想法或 意見

情意部分 為學生對於自學教材（動畫或靜態圖文）的評價或好惡 行為部分 為了解學生利用自學教材（動畫或靜態圖文）的意願 認知負荷部分 為了解使用自學教材（動畫或靜態圖文）的心智耗費程度 學習成果自評部分 為了解學生使用自學教材（動畫或靜態圖文）後，感受自

身能力的變化

此量表為 7 點量表，共 27 題（第 11 題為測試學生是否專心作答，因此答案 必勾選 7），受試者依自己情形從「非常同意」到「非常不同意」勾選符合自己 意見的選項。計分方式依「非常同意」到「非常不同意」分別給予 7 分、6 分、

5 分、4 分、3 分、2 分、1 分，得分越高表示對自學教材（動畫或靜態圖文）學 習態度愈佳。惟第 19 題測量認知負荷，得分愈低代表自學教材愈不容易造成學 生認知超載。

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Kaiser-Meyer-Olkin 取樣適切性量數。 .909 Bartlett 的球形

檢定

近似卡方分配 1368.153

自由度 136

顯著性 .000

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表3-3-7：解說總變異量表

成分

初始固有值 擷取平方和負荷量 旋轉平方和負荷量

總計 變異的 % 累加 % 總計 變異的 % 累加 % 總計 變異的 % 累加 % 1 9.285 54.620 54.620 9.285 54.620 54.620 4.626 27.215 27.215 2 1.679 9.877 64.497 1.679 9.877 64.497 3.821 22.479 49.693 3 1.100 6.472 70.969 1.100 6.472 70.969 3.617 21.276 70.969 4 .803 4.725 75.694

5 .686 4.038 79.731 6 .571 3.358 83.089 7 .452 2.660 85.749 8 .403 2.373 88.122 9 .367 2.161 90.283 10 .307 1.804 92.087 11 .292 1.718 93.805 12 .272 1.599 95.404 13 .210 1.235 96.639 14 .187 1.100 97.739 15 .153 .901 98.640 16 .130 .767 99.407 17 .101 .593 100.000 擷取方法：主成分分析。

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表3-3-8：旋轉成分矩陣^a表 成分

1 2 3

問卷6 .777 問卷9 .768 問卷8 .751 問卷12 .710 問卷10 .707 問卷13 .696 問卷7 .633

問卷1 .849 問卷2 .800 問卷5 .705 問卷4 .695 問卷3 .688

問卷15 .834

問卷14 .779

問卷16 .744

問卷17 .719

問卷18 .642

擷取方法：主成分分析。

轉軸方法：使用 Kaiser 正規化的最大 變異法。

a. 在 6 反覆運算中收斂旋轉。

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