本章共分為五節，分別就研究流程、研究設計、研究對象、研究工具及資料 分析方法等作說明。
3-1 研究流程
本研究流程共分為三個階段，包括準備階段、實驗階段及分析階段，如圖 30。
確定研究主題
文獻探討
規劃研究方法
發展研究工具 設計實驗教材
編製測驗卷 前測測驗卷
階段測驗卷
上課感受量表
前測
課程教學
後測 上課感受量表施測
階段學習成就測驗
延後測驗
整理實驗數據
資料分析
撰寫研究結果
準備階段實驗階段分析階段
延後測驗卷
確定研究對象
3-2 研究設計
3-2-1 研究方法
本研究以數形規律為主題，在激發式動態教學環境下，運用多媒體學習理論 之教材設計原則結合視覺引導原則進行教材設計，探討在有視覺引導或無視覺引 導下，對學習成效及上課感受所造成的影響。數形規律不屬於國中七年級的正式 課程，不受學生補習效用之影響，可排除此部分的外在因素干擾。
本研究採準實驗研究法進行。採原班級原教室上課，盡量將干擾因素減至最 低。實驗組與對照組是利用上學期數學定期評量平均成績進行適當的分組，其他 可能干擾實驗的因素亦加以控制為一致，例如：授課時間、授課教師、課程內容、
測驗問題、及上課設備...等。四個班級皆非研究者之任課班級，立足點亦為一致。
為避免不同教室的單槍投影效果不同，於課程教學的前ㄧ天放學後至各班教室進 行測試及色差的微調。為求審慎，課程教學全程錄影，以供研究之用。
3-2-2 研究變項與假設
1. 研究變項
(1) 自變項：教材設計
本研究皆以激發式動態呈現進行教學，實驗組與對照組的比較如下表 10 表 10
實驗組與對照組比較表
視覺引導
實驗組 有
對照組 無
(2) 依變項
A. 學習成效（包含階段學習成就測驗成績及延後測成績）
B. 上課感受
(3) 控制變項
A. 授課教師：皆為研究者本人，受試班級皆非研究者原任教班級。
B. 授課環境：皆在原班級教室上課。
C. 教材內容：實驗組和對照組上課的教材主題、授課時間均相同。
D. 測驗問卷：實驗組和對照組在教學實驗前後所作的前測、階段學習成就 測驗、上課感受量表及延後測，其題目內容、施測時間均相 同。
2. 研究假設
假設1-1 ：有視覺引導的教材或無視覺引導的教材運用於數形規律教學，對於 常態編班學生的學習成就表現有顯著差異。
假設1-2-1：有視覺引導的教材或無視覺引導的教材運用於數形規律教學，對 於高學習成就學生的學習成就表現有顯著差異。
假設1-2-2：有視覺引導的教材或無視覺引導的教材運用於數形規律教學，對 於中學習成就學生的學習成就表現有顯著差異。
假設1-2-3：有視覺引導的教材或無視覺引導的教材運用於數形規律教學，對 於低學習成就學生的學習成就表現有顯著差異。
假設2-1 ：有視覺引導的教材或無視覺引導的教材運用於數形規律教學，對於 常態編班學生的上課感受有顯著差異。
假設2-2-1：有視覺引導的教材或無視覺引導的教材運用於數形規律教學，對 於高學習成就學生的上課感受有顯著差異。
假設2-2-2：有視覺引導的教材或無視覺引導的教材運用於數形規律教學，對 於中學習成就學生的上課感受有顯著差異。
假設2-2-3：有視覺引導的教材或無視覺引導的教材運用於數形規律教學，對 於低學習成就學生的上課感受有顯著差異。
3-2-3 實驗流程
本研究之實施步驟、內容與時間分配如下表 11 所示。
表 11
實施步驟、內容與時間分配表
步驟 內容 時間
A 前測 10 分鐘
B 課程教學 20 分鐘
C 上課感受量表問卷 10 分鐘
D 階段學習成就測驗 20 分鐘
E （一個月後）延後測 20 分鐘
3-3 研究對象
研究對象依便利抽樣方式取樣，自研究者任教學校某國中七年級之十一個班 級中抽取四個班。本校之新生入學以常態編班方式編班，為求立足點ㄧ致，將美 術班 ( 711 ) 排除在外；另外，因資源生採學科抽離方式上課（未在原班級上課），
故將資源生排除在外。
本校之資源生集中均勻散佈於 701 ~ 706 班，因此此六個班的班級人數較少。參 考上一學期三次定期評量成績，於班級人數較少的 701 ~ 706 中選取 701 及 703，另外，於班級人數較多的 707 ~ 710 中選取 708 及 709，共計四個班為實 驗對象，並以 701、708 為實驗組，703、709 為對照組。此四個班級的人數及上 一學期三次定期評量成績如表 12。
表 12
受試班級人數、數學定期評量平均成績一覽表
組別 實驗組 對照組
班級 701 708 703 709
人數 18 29 19 27
一 80.67 73.24 75.53 76.70 二 73.11 64.31 65.26 68.52
定期評量成績
三 50.72 42.17 48.68 44.48 平均 68.17 59.91 63.16 63.24
依據全體受試學生上一學期三次定期評量數學平均成績排序，將前 27% 設定 為高學習成就，後 27% 設定為低學習成就，其餘為中學習成就，人數分配如表 13。
表 13
受試學生高、中、低學習成就人數分配表
組別 班級 高成就 中成就 低成就 總計
實驗組 701、708 12 23 12 47
對照組 703、709 13 20 13 46
總計 25 43 25 93
3-3-1 實驗組與對照組學生立足點一致
利用獨立樣本 t 檢定來考驗兩組上學期數學科定期評量平均成績，兩樣本的 平均數各為 63.07 和 63.20 ，變異數同質性 Levene 檢定未達顯著 ( F = 0.071，
p = .791 ) ，代表實驗組與對照組的離散情形無明顯差別。假設變異數相等，其 t 值 等於 -0.034、df = 91、p = .973 > .05 ，呈現考驗結果未達顯著，因此兩組程度可 視為相同，檢定資料如表 14。
表 14
整體受試學生上學期數學科定期評量平均成績獨立樣本 t 檢定摘要表
實驗組 對照組
( n = 47 ) ( n = 46 ) 95% CI
變項 M SD M SD t (91) p LL UL
段考
平均 63.07 18.65 63.20 18.69 -0.03 .973 -7.82 7.56 另外，利用獨立樣本 t 檢定來考驗兩組學生前測成績，變異數同質性 Levene 檢定在前測第 1 至 4 題及前測平均都未達顯著，代表實驗組與對照組的離散情 形無明顯差別。假設變異數相等，df = 91、p 值分別如下，皆大於 .05，呈現考驗 結果未達顯著，因此兩組程度可視為相同，檢定資料如下表 15所示。
表 15
整體受試學生前測成績獨立樣本 t 檢定摘要表
實驗組 對照組
( n = 47 ) ( n = 46 ) 95% CI
變項 M SD M SD t (91) p LL UL
前測 1 4.34 4.54 4.46 4.80 -0.12 .905 -2.04 1.81 前測 2 4.23 4.46 4.50 4.72 -0.28 .781 -2.16 1.62 前測 3 4.72 4.73 5.41 4.65 -0.71 .480 -2.62 1.24 前測 4 0.98 2.82 0.83 2.51
-0.28
.784 -0.95 1.26 前測平均 3.57 3.09 3.80 3.41 -0.34 .734 -1.57 1.113-3-2 兩組間不同學習成就之學生立足點一致
1. 兩組間高成就學生立足點一致
利用獨立樣本 t 檢定來考驗兩組高成就學生上學期數學科定期評量平均成 績，兩樣本的平均數各為 85.22 和 84.72，變異數同質性 Levene 檢定未達顯著 ( F = 0.176，p = .679 )，代表實驗組高成就與對照組高成就學生成績的離散情形無 明顯差別。假設變異數相等，其 t 值等於 0.160、df = 23、p = .874 > .05，考驗結 果未達顯著，顯示兩組間高成就學生程度可視為相同，檢定資料如下表 16。
表 16
高成就學生上學期數學科定期評量平均成績獨立樣本 t 檢定摘要表 實驗組(高) 對照組(高)
( n = 12 ) ( n = 13 ) 95% CI
變項 M SD M SD t (23) p LL UL
段考平均 85.22 7.69 84.72 7.86 0.16 .874 -5.95 6.94
另外，利用獨立樣本 t 檢定來考驗兩組高成就學生前測成績，變異數同質性 Levene 檢定在前測第 1 至 4 題及前測平均都未達顯著，代表實驗組與對照組 的離散情形無明顯差別。假設變異數相等，df = 23、p 值分別如下，皆大於 .05，
呈現考驗結果未達顯著，因此兩組程度可視為相同，檢定資料如下表 17所示。
表 17
高成就受試學生前測成績獨立樣本 t 檢定摘要表 實驗組(高) 對照組(高)
( n = 12 ) ( n = 13 ) 95% CI
變項 M SD M SD t (23) p LL UL
前測 1 6.17 4.78 7.31 4.39 -0.62 .540 -4.93 2.65 前測 2 7.08 4.17 7.38 3.95 -0.19 .854 -3.66 3.06 前測 3 9.00 2.89 8.85 3.00
-0.13
.897 -2.29 2.59 前測 4 2.00 3.81 1.08 2.78-0.70
.494 -1.82 3.67 前測平均 6.06 2.65 6.15 2.74 -0.09 .933 -2.32 2.142. 兩組間中成就學生立足點一致
利用獨立樣本 t 檢定來考驗兩組中成就學生上學期數學科定期評量平均成 績，兩樣本的平均數各為 65.16 和 64.47，變異數同質性 Levene 檢定未達顯著 ( F = 1.446，p = .236 )，代表實驗組中成就與對照組中成就學生成績的離散情形無 明顯差別。假設變異數相等，其 t 值等於 0.362、df = 41、p = .719 > .05，考驗結 果未達顯著，顯示兩組間中成就學生程度可視為相同，檢定資料如表 18。
表 18
中成就學生上學期數學科定期評量平均成績獨立樣本 t 檢定摘要表 實驗組(中) 對照組(中)
( n = 23 ) ( n = 20 ) 95% CI
變項 M SD M SD t (41) p LL UL
段考平均 65.16 5.63 64.47 6.94 0.36 .719 -3.18 4.57
另外，利用獨立樣本 t 檢定來考驗兩組中成就學生前測成績，變異數同質性 Levene 檢定在前測第 1 至 4 題及前測平均都未達顯著，代表實驗組與對照組的 離散情形無明顯差別。假設變異數相等，df = 41、p 值分別如下，皆大於 .05，呈 現考驗結果未達顯著，因此兩組程度可視為相同，檢定資料如表 19。
表 19
中成就受試學生前測成績獨立樣本 t 檢定摘要表 實驗組(中) 對照組(中)
( n = 23 ) ( n = 20 ) 95% CI
變項 M SD M SD t (41) p LL UL
前測 1 4.96 4.58 4.35 4.80
-0.42
.674 -2.29 3.50 前測 2 4.09 4.48 4.55 4.72 -0.33 .743 -3.30 2.37 前測 3 4.09 4.73 5.35 4.56 -0.89 .379 -4.13 1.61 前測 4 0.52 2.11 1.10 3.08 -0.73 .471 -2.19 1.03 前測平均 3.41 2.86 3.84 3.36 -0.45 .657 -2.34 1.493. 兩組間低成就學生立足點一致
利用獨立樣本 t 檢定來考驗兩組低成就學生上學期數學科定期評量平均成 績，兩樣本的平均數各為 36.92 和 39.74，變異數同質性 Levene 檢定未達顯著 ( F = 2.224，p = .149 )，代表兩組間低成就學生成績的離散情形無明顯差別。假設 變異數相等，其 t 值等於 -0.933、df = 23、p = .360 > .05，考驗結果未達顯著，顯 示兩組間低成就學生可視為相同，檢定資料如表 20。
表 20
低成就學生上學期數學科定期評量平均成績獨立樣本 t 檢定摘要表 實驗組(低) 對照組(低)
( n = 12 ) ( n = 13 ) 95% CI
變項 M SD M SD t (23) p LL UL
段考平均 36.92 6.44 39.74 8.47 -0.93 .360 -9.09 3.44
另外，利用獨立樣本 t 檢定來考驗兩組低成就學生前測成績，變異數同質性 Levene 檢定在前測第 1 至 4 題及前測平均都未達顯著，代表實驗組與對照組的 離散情形無明顯差別。假設變異數相等，df = 23、p 值分別如下，皆大於 .05，呈 現考驗結果未達顯著，因此兩組程度可視為相同，檢定資料如表 21。
表 21
低成就受試學生前測成績獨立樣本 t 檢定摘要表 實驗組(低) 對照組(低)
( n = 12 ) ( n = 13 ) 95% CI
變項 M SD M SD t (23) p LL UL
前測 1 1.33 2.64 1.77 3.75 -0.33 .742 -3.14 2.27 前測 2 1.67 3.08 1.54 3.76
-0.09
.927 -2.73 2.99 前測 3 1.67 3.08 2.08 3.80 -0.30 .771 -3.29 2.47 前測 4 0.83 2.89 0.15 0.55-0.83
.413 -1.01 2.37 前測平均 1.38 2.11 1.38 2.46 -0.01 .992 -1.91 1.903-4 研究工具
本研究以數形規律為主題，教材以 PowerPoint 2003 及 AMA 外掛增益集為 作業平台，運用多媒體學習理論之教材設計原則結合視覺引導原則進行教材設 計，並以激發式動態呈現方式進行展演。實驗、對照兩組不同之處在於：實驗組 有視覺引導，對照組則無視覺引導。
3-4-1 實驗教材的製作
實驗教材共計 4 個題目，如圖 31~圖 34。若將各題之題意轉換為數列，第 1、2、3 題為等差數列，第 4 題為二階等差數列。
圖 31 實驗教材第 1 題
圖 32 實驗教材第 2 題
圖 33 實驗教材第 3 題
圖 33 實驗教材第 3 題