第三章 研究方法與實驗設計
第一節 研究架構與研究步驟
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物館網站的框架，特別的是數位圖書館或數位博物館都是成長的有機體，館藏量 只會與日俱增，因此數位圖書館或數位博物館必須重視發展有效組織資訊的方法，
才能打造更為優質的數位圖書館或數位博物館支援數位學習。
綜合上述，探討數位圖書館或數位博物館支援數位學習的模式，以及數位圖 書館或數位博物館資訊架構對於數位學習成效的影響，都是相當迫切需要進行探 究的研究議題，然而卻鮮少研究針對學習者利用數位圖書館或數位博物館支援數 位學習的學習成效進行評估研究。本研究以 Morae 人機互動分析軟體觀察學習 者利用數位博物館進行學習之歷程，並經由學習歷程分析探討數位博物館資訊架 構中單獨使用組織系統與搜尋系統，以及搭配使用組織系統與搜尋系統是否影響 學習者的學習成效、學習效率與認知負荷。本研究之研究成果有助於數位博物館 設計更有效的資訊架構支援數位學習的應用。
第三章 研究方法與實驗設計
本章分成六個小節「研究架構與研究步驟」、「研究方法」、「研究對象」、「研 究工具」、「實驗設計」及「資料蒐集與分析」等進行說明。
第一節 研究架構與研究步驟
一、研究架構
本研究之研究架構如圖 3-1 所示，基於此研究架構，本研究旨在探討數位博 物館資訊架構當中單獨使用組織系統與搜尋系統，以及同時搭配搜尋系統與組織 系統支援數位學習，是否對於學習者的學習成效、學習效率及認知負荷產生影響 差異。此外，也進一步探討不同學習風格與資訊焦慮程度學習者單獨使用數位博 物館資訊架構中的組織系統與搜尋系統，以及同時搭配搜尋系統與組織系統支援 數位學習，是否對於其學習成效、學習效率及認知負荷產生影響差異。也探討學 習者單獨使用數位博物館資訊架構中的組織系統與搜尋系統，以及同時搭配搜尋 系統與組織系統支援數位學習，其學習成效、學習效率與認知負荷彼此之間是否 具有顯著的關聯。希望研究的結果可以作為數位博物館支援數位學習資訊架構使
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用與設計的參考，以發展出更有利於支援數位學習的數位博物館資訊架構設計。
以下針對研究架構中的自變項、依變項、背景變項與控制變項進行更詳細的說 明。
圖 3- 1 研究架構
二、研究變項
以下針對研究架構中的各變項進行說明如下：
(一) 自變項
本研究之自變項為採用「自然與人文數位博物館」資訊架構支援完成 學習單學習活動的不同資訊搜尋方式，包括單獨使用組織系統之控制組一、
單獨使用搜尋系統之控制組二，以及同時搭配組織系統與搜尋系統支援學 自變項
組織系統 搜尋系統
組織系統 + 搜尋系統
依變項
學習成效
學習效率 認知負荷
背景變項
學習風格 資訊焦慮
任務達成時間
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習活動之實驗組。
(二) 依變項
1. 學習成效：評量單獨使用組織系統、搜尋系統，以及搭配使用組織系 統與搜尋系統的三組學習者，其完成學習單所得之前後測分數相減則 為學習成效。
2. 學習效率：評量單獨使用組織系統、搜尋系統，以及搭配使用組織系 統與搜尋系統的三組學習者，其單位時間內所得分數。即為後測成績 減去前測成績，再除以任務達成時間。
3. 認知負荷：評量單獨使用組織系統、搜尋系統，以及搭配使用組織系 統與搜尋系統的三組學習者，其完成學習單所設定任務後針對學習活 動過程中產生的認知負荷。
4. 任務達成時間：評量單獨使用組織系統、搜尋系統，以及搭配使用組 織系統與搜尋系統的三組學習者，其完成學習單所設定任務的時間。
(三) 背景變項
1. 學習風格：本研究以 Felder 與 Silverman 的 Index of Learning Style（ILS）學習風格量表，將學習者區分為主動型(Active)／反思 型(Reflective)、感受型(Sensitive)／直覺型(Intuitive) 、圖像視 覺型(Visual)／口語聽覺型(Verbal)、循序型(Sequential)／總體型 (Global)，作為探討不同學習風格學習者資訊架構使用行為及學習成 效差異之用。
2. 資訊焦慮：本研究以崔斐韻(2003)自編之資訊焦慮量表來測量學習者 的資訊焦慮程度，量表內容包含五個層面的焦慮感覺與行為，分別為 尋求與運用資訊的焦慮、篩選資訊的焦慮、無法面對自身資訊的焦慮、
日常生活行為中資訊焦慮及資訊安全焦慮，採李克特六點量表設計，
全量表共 30 題。
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(四) 控制變項
本研究三組實驗對象皆採用「自然與人文數位博物館」進行自主學習 活動，學習單的任務與學習時間也控制相同。
(五)干擾變項
1. 對地球科學主題領域的熟悉程度與先備知識：地球科學為高中生必修科 目，學習者皆於高一上皆已全數學習完畢。但其個人對地球科學主題領 域的熟悉程度高低與先備知識高低有可能影響本研究之研究結果，故本 研究將對地球科學主題領域的熟悉程度與先備知識設為干擾變項。
2. 個人資訊素養：我國九年一貫課程綱要中，將「資訊教育」列為六大議 題之一，其課程目標旨在培養學生資訊擷取、應用與分析、創造思考、
問題解決、溝通合作的能力，以及終身學習的態度(教育部，2012)。高 中資訊課程為必修課程，但其個人資訊素養能力高低有可能影響本研究 之研究結果，故本研究將個人資訊素養設為干擾變項。
3. 個人語文認知能力：認知能力包含語文資訊、智能技巧與認知策略，語 文資訊使只能記憶諸如事務的名稱、符號、時間、定義、對事物描述等 (Gagne,1985)。其個人資訊素養能力高低有可能影響本研究之研究結果，
故本研究將個人語文認知能力設為干擾變項。
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三、研究步驟
本研究之研究步驟如圖 3-2 所示，說明如下：
1. 確定研究主題。
2. 擬定研究問題。
3. 蒐集相關文獻，進行文獻探討與整理歸納。
4. 設計研究方法。
5. 徵求研究對象，並邀請具資深教學經驗之高中自然科學教師協助設計學習單，
並審視學習單任務的有效性。
6. 進行教學實驗，並於教學實驗學習活動中完成學習單所賦予的學習任務，完 成教學實驗後再輔以質性訪談。
7. 整理實驗所得之數據與資料，進行統計分析。
8. 針對研究成果進行歸納，提出研究結論與相關建議。
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