第三章 研究設計與實施
第一節 研究架構與變項
國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
第三章 研究設計與實施
本研究為探討認知引導適合度、學習風格類型、內在動機、認知負荷與 學習效果的關係，以北、中、南、東四區的公立國民中學學生為研究對象，
採文獻分析及問卷調查法進行研究，其主要的目的在探討國民中學學生在多 項式乘法的認知引導策略、學習風格類型、認知負荷、內在動機與學習效果 的關係。冀能找出其間的關聯，建立合理的架構，有效的預測認知引導效果，
並透過研究所得，提供教育相關機構改進的參考。本章共分成5 節，以下就 本研究的研究架構與變項、研究對象、研究工具、實施程序、資料統計與處 理及路徑分析，分節加以說明。
第一節 研究架構與變項
壹、研究架構
本研究根據研究動機目的與問題，參酌相關文獻資料旨在蒐集國民中學 學生在多項式乘法的認知引導適合度、學習風格類型、認知負荷、內在動機 與學習效果的資料，並加以統計、分析與探討不同個人與學習相關變項的國 民中學學生，覺知多項式乘法的認知引導適合度、認知負荷、內在動機與學 習效果的差異情形，再以偏最小平方法結構方程模式 PLS-SEM (Partial Least Squares-Structural Equation Modeling) 統計方式進行路徑分析與 考驗，探討認知引導適合度，內在動機與學習效果之關係，試圖建構「認知 引導策略、內在動機與學習效果模式」，並以實證資料檢驗之； 茲將本研究 架構，國中多項式乘法的教學物件對學生認知引導的適合度、內在動機與學 習效果的關係說明如圖3-1 所示。
‧
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
貳、研究變項
本研究的變項主要包括「背景變項」、三種教材的「認知引導適合度」、三種教 材的「內在動機」、三種教材的「學習效果」與三種教材的「認知負荷」。
一、背景變項
（一）學生背景變項
1. 性別：分為「男」和「女」。
2. 年級：分為「七年級」、「八年級」、「九年級」。
（二）學習背景變項
1. 一般內在動機：「非常不像我」、「不像我」、「像我」、「非常像我」。
2. 純文字題前測：「0 分」、「10 分」、「20 分」、「30 分」、「40 分」、「50 分」。
（三）控制變項
在認知等價學習物件的前提下，實驗需要控制與操弄等價教材物件 的共通性與可變通性，而共通性的項目是在實驗中被保持恆定的屬性，
包含：
1. 數學概念指的是二項式乘法。
2. 教學目標 3. 認知層次 4. 難易度
皆被鎖定在相同的等級；而可變通性的項目是在實驗中被操弄的屬 性，有教材設計、操作活動與內隱的邏輯推理。認知等價的教學物件 的前提下，控制相同的認知目標，操弄相同概念，比較在不同的知識 呈現方式，進行多型與學習屬性間的分析。
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
二、主要變項
（一）箭頭型、長方形面積型、基因棋盤格型認知相關問卷：係指北、中、南、
東四區國民中學學生，分別在箭頭型、長方形面積型、基因棋盤格型三 種教材學習後，偵測學生在認知的表現情形，每一種教材學習後認知 相關問卷都包括四個分量表。
1.「認知引導適合度」分量表。
2.「認知引導內在動機」分量表。
3.「認知負荷」分量表。
4.「認知引導有效性」分量表。
學習風格類型：
1. 學習風格單一類型：「文字型」、「視覺型」、「直覺型」、「感知型」。
2. 學習風格混搭類型：「直覺文字型」、「直覺視覺型」、「感知文字型」、
「感知視覺型」。
教材設計型態：
1. 「1」代表箭頭型,
2. 「2」代表長方形面積型, 3. 「3」代表基因棋盤格型
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
學生知覺到或感受到的教材特性：
認知引導適合度
1. 箭頭型認知引導適合度
2. 長方形面積型認知引導適合度 3. 基因棋盤格型認知引導適合度 教材引發之內在動機
1. 箭頭型教材引發之動機
2. 長方形面積型教材引發之動機 3. 基因棋盤格型教材引發之動機 教材造成之認知負荷
1. 箭頭型教材造成之認知負荷
2. 長方形面積型教材造成之認知負荷 3. 基因棋盤格型教材造成之認知負荷
（二）箭頭型、長方形面積型、基因棋盤格型學習效果：係指分別在箭頭型、
長方形面積型、基因棋盤格型三種教材學習後，分別對學生施測相同 純文字試題5 題，分數從「0 分~50 分」，試題會由系統隨機排序。
學習效果
1. 箭頭型教材的學習效果
2. 長方形面積型教材的學習效果 3. 基因棋盤格型教材的學習效果
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
參、統計分析路徑
（一）路徑A：分析不同背景變項的學生在認知引導適合度的差異情形。
（二）路徑B：分析不同背景變項的學生在學習效果上面的差異情形。
（三）路徑C：分析不同背景變項的學生在內在動機的差異情形。
（四）路徑D：分析不同認知負荷變項的學生在學習效果的差異情形。
（五）路徑E1 與 E2：認知引導適合度、學習效果與認知引導下的內在動機 三者之間的路徑分析。
（六）路徑F1與F2：認知引導適合度、學習效果與認知引導效果三者之間 的路徑分析。