研究方法 - 以視覺分離、對應與提示元素在國中英語數位教材設計之研究-以數字讀法為例

本章一共分為五節。以下分別就研究流程、研究對象、研究設計、研究工具及資料分析方法等說明。

3-1 研究流程

本研究流程分為三個階段：準備階段、實驗階段及分析階段，研究流程如圖 11。

圖 11 研究流程

準備階段實驗階段分析階段

確定研究主題文獻探討規劃研究方法發展研究工具

前測教學實驗

整理實驗數據資料分析撰寫研究結果

預試

認知負荷量表階段學習成就測驗上課學習單

確定研究對象

延後測

37 3-1-1 準備階段

本研究以英文數字讀法為單元，實驗組教材之編製是依據視覺引導、認知負荷理論和多媒體學習理論設計的，以與研究對象同校之兩個七年級的常態班的學生進行預試，以瞭解題目之信度、效度、鑑別度。

3-1-2 實驗階段

1. 確定研究對象

以新竹縣某國中七年級四個常態編班班級為研究對象，分成實驗組及對 照組。將上學期三次英語科段考平均及前測分數，利用獨立樣本 t 檢定，以 確定兩組學生的成績無顯著差異。

2. 前測

在教學實驗前，對實驗組與對照組進行前測，其目在瞭解實驗處理前，

兩組學生在此單元之英文學習成就水準是否具有一致性，以瞭解其起點程度是否相同。

3. 教學實驗

本研究教學實驗時間為兩節課，以研究者編製之實驗教材進行授課，兩組授課老師和課程內容都一致。

4. 上課學習單

由於課堂上的互動多以口語回答的方式進行，為了使學生可以練習到書寫的部分，本研究設計上課學習單，於課堂進行一段落後讓學生書寫以練習數字的寫法，但不計分。上課學習單如附錄一。

5. 階段學習成就測驗

於實驗教學後進行階段學習成就測驗，目的是了解研究對象之學習成效。

6. 認知負荷量表

於進行階段學習成就測驗之後，目的是用來瞭解研究對象在上課時認知負荷的情形。

7. 延後測

38

延後測於教學實驗結束一個月後實施延後測，其試卷和階段學習成就測驗相同，目的在了解研究對象之學習延續情形。

3-1-3 分析階段

整理及分析實驗所得的資料數據，以驗證假設及撰寫研究結果。

3-2 研究設計

3-2-1 研究方法

本研究旨在探討以「視覺分離、對應與提示」的教材設計對學生學習英文數字讀法單元，其階段學習成就測驗、延後測及認知負荷感受是否有所影響。實驗教材以微軟PowerPoint 2003為平台結合AMA增益集所設計，實驗組為視覺分離、對應與提示之教材設計，對照組為一般數位教材設計。本研究採準實驗研究設計，以二因子設計探討以視覺分離、對應與提示之教材設計與學習成就對學生英文數字讀法之後測、延後測與認知負荷感受的影響。教學實驗授課皆以原班級原教室為主，授課教師、授課時間和實驗內容等因素皆一致，盡可能減少其它干擾因素。

3-2-2 研究變項與假設

研究變項

(1) 自變項

 教材設計

實驗組和對照組的教學內容皆為英文數字讀法，但教材設計不同，

實驗組以視覺分離、對應與提示之教材設計，對照組則為一般數位教材設計。

39

 學生的英語學習成就

實驗組與對照組依據上學期三次英語科段考成績各分為高、低兩組，前50%的學生為高學習成就組，後50%的學生為低學習成就組。

(2) 依變項

 階段學習成就測驗

在教學實驗結束後，使用階段學習成就測驗試卷檢測兩組研究對象之成績，以評估其學習成效。

 延後測

於教學實驗結束一個月後實施延後測，以觀察兩組研究對象之學習延續情形。

 認知負荷感受

在教學實驗結束後，受試學生填寫認知負荷量表，藉此量表了解兩組研究對象感受到的認知負荷程度。

(3) 控制變項

 授課教師

實驗組及對照組的授課教師皆為研究者本人。

 授課環境

實驗組及對照組皆在原班級教室上課，授課時皆使用筆記型電腦、

單槍、大螢幕投影設備。

 教材內容

兩組的教材主題單元、題目及講解時間皆相同。

 測驗問卷

兩組在教學實驗前所做的前測試卷及教學實驗後所做的階段學習成就測驗、認知負荷量表、延後測，其內容、施測時間長度與計分標準均相同。

40 2. 研究假設

本研究之假設如下：

假設1：以「視覺分離、對應與提示」之教材設計與學習成就對學生的階段學習成就測驗表現有顯著的交互作用。

假設2：以「視覺分離、對應與提示」之教材設計與學習成就對學生的延後測表現有顯著的交互作用。

假設3：以「視覺分離、對應與提示」之教材設計與學習成就對學生的認知負荷感受有顯著的交互作用。

除了以上假設，本研究將探討對於高學習成就學生是否產生專業知識反轉效應。

3-2-3 實驗流程

本研究的實施流程分為兩階段，其實驗的步驟、內容及時間分配如表 2。

表 2

教學實驗流程表

階段步驟內容進行時間

階段 I

一前測 15 分鐘

二課程教學實驗 40 分鐘三認知負荷量表問卷 05 分鐘四階段學習成就測驗 15 分鐘一個月後

階段 II 五延後測 15 分鐘

3-3 研究對象

本研究以研究者服務學校之新竹縣某國中為研究之場域，全校為常態編班方式編班，採取便利抽樣抽取七年級四個班級共 112 位學生為研究對象，因資源生採學科抽離方式上課，故排除資源班的學生。

41

依據上一學期三次英語科段考之平均分為實驗組和對照組，因甲班和乙班為本研究者任教之班級，將甲班和乙班各選取為實驗組和對照組，另隨機選取丙、

丁兩班各為實驗和對照組，故乙班和丁班為實驗組，甲班和丙班為對照組，並將前 50%設定為高學習成就學生，後 50%為低學習成就學生。三次英語科段考成績如表 3，高、低學習成就人數分配如表 4。

表 3

受試學生班級人數及上學期英語科段考成績表

班級人數定期評量

平均組別

一二三

甲班 27 70.77 61.73 58.37 63.62 對照組丙班 29 71.10 60.00 55.17 62.09 對照組乙班 28 74.40 64.87 61.48 66.92 實驗組丁班 28 72.28 60.21 56.24 62.91 實驗組

表 4

受試學生高、低學習成就人數分配表

組別班級高成就低成就總計

實驗組乙班、丁班 28 28 56

對照組甲班、丙班 28 28 56

總計 56 56 112

利用獨立樣本 t 檢定，檢驗實驗組與對照組上學期三次英語定期評量成績，

兩組的平均數分別為 66.05 和 63.99，變異數相等的 Levene 檢定未達顯著 (F=0.066，p=.799 )，即表示兩組成績的離散情形無顯著差別。由假設變異數相 等，其 t 值= 1.619、df= 58、p=.111 > .05，檢驗結果未達顯著，因此兩組的程度 可視為相當，檢定資料摘要如表 5。

42

表 5

兩組學生上學期英語科段考平均成績獨立樣本 t 檢定摘要表實驗組對照組

( n = 56 ) ( n = 56 )

變項

M SD

SD t(58) p

段考平均 66.05 25.06 63.99 27.25 1.619 .111

利用獨立樣本 t 檢定，檢測兩組前測成績，前測總分為 120 分，兩組前測平 均分別為 55.86 和 55.30，變異數相等的 Levene 檢定未達顯著 (F=0.974，

p=.326)，即表示兩組成績的離散情形無顯著差別。由假設變異數相等，其 t 值=

0.081、df= 110、p=.935 > .05，檢驗結果未達顯著，因此兩組的程度可視為相當，

檢定資料摘要如表 6。

表 6

兩組學生前測平均成績獨立樣本 t 檢定摘要表實驗組對照組 ( n = 56 ) ( n = 56 )

變項

M SD

SD t(110) p

前測平均 55.86 34.44 55.30 37.57 0.081 .935

綜合以上所述，利用獨立樣本t檢定檢驗兩組學生之「上學期三次英語段考 平均」及「前測平均」，檢驗結果均未達顯著差異，可視為兩組學生程度相當。

3-4 研究工具

本研究所使用之研究工具有實驗教材、前測試卷、階段學習成就測驗試卷、

延後測試卷、認知負荷量表共五項，分述如下：

3-4-1 實驗教材

本研究使用之教材均為自製教材，教材設計是以 PowerPoint 2003 為平台，

43

輔以交通大學陳明璋博士所發展的 AMA 外掛增益集，經由張靜芬博士和陳明璋

The numbers 1 to 10

10 ten 5 five

9 nine 4 four

8 eight

3 three

7 seven 2 two

6 six

1 one

The numbers 11 to 19

15 fifteen

19 nineteen

主要內容 P53

P56

How to say the number in English?

, ,

8 6

1 4 8 2 5 6 7

How to say the number in English?

, ,

畫面中不相關的文字和圖像

本研究實驗組與對照組的教學內容與授課方式皆一致，兩組之教材也以步驟化的方式呈現，避免訊息一次大量的出現，其差別在於教材的設計方式不同，實驗組以「視覺分離、對應與提示」之教材設計，將教材中的數字以分離的方式切割成多個「獨立的數字」，先從每個小部分獨立的數字教起，再慢慢整合到完整的數字讀法，並使用數字和英文上下對齊的方式，引導學生注意相關的訊息以作連結，同時使用單位提示，讓學生可以注意到每個數字的單位，以減輕認知負荷；

而對照組則是以「一般數位教材」之設計，沒有特別切割數字，只以逗點分開處理，兩組教材的差異分別如表 8，實驗組完整教材畫面請見附錄四。

表 8

實驗組及對照組教材比較一覽表

實驗組對照組

How to say the number in English?

, ,

8 6

1 4 8 2 5 6 7

How to say the number in English?

, ,

8 6

1 4 8 2 5 6 7

以一個九位數的數字為示例教學，由於英文數字讀法是以三個數字為一組的讀法，因此用逗點將三個數字為一組隔開，並且利用格子把每個數字加以分離區隔，讓學生可以注意到每個各別的數字。

對照組同樣也是以九位數的數字為示例教學，以三個數字讀為一組，

1. 鑑別度與難易度

一份試題的題目難度最好節於 0.2 與 0.8 之間，平均難度最好是 0.5；鑑別度最好在 0.3 以上，鑑別度越大越好 (吳明隆、涂金堂， 2012)。由預試結果得到的各題難度均在 0.4 以上，鑑別度均在 0.5 以上，平均難度為 0.48，平均鑑別度為 0.70，如表 10，

信度 Cronbach's Alpha 值為 0.951，顯示具有良好信度。

在文檔中以視覺分離、對應與提示元素在國中英語數位教材設計之研究-以數字讀法為例 (頁 53-69)