第四節 第四節
第四節 研究步驟 研究步驟 研究步驟 研究步驟
圖 7 研究流程圖
本研究選定於下學期的學期初（ 2010 年 2 月份），由研究者擔任授課教師 進行教學。在進行多媒體教學之前五天內，先對研究對象各進行一節課的「遺傳 單元成就測驗」前測與「科學推理測驗」，以瞭解學生之先備知識。
由於研究者即為實驗者，故可能產生實驗者偏見（experiment bias），因此在教 案設計時，事先擬好教學指引腳本，以使教學者以經過控制的教學內容進行實驗。
為了避免受試班級因得知自身是實驗組或控制組，而改進其表現效果產生霍 桑效應，研究者在進行實驗之前，即告知所有實驗組與控制組學生，此實驗是研 究「多媒體教學如何協助學生學習之研究」，各班學生之間並不知悉各班所接受的 教材有部分差異。
第五節
表 11 教學流程表
使用媒體 說明
教學者以「口腔皮膜細胞」與「洋蔥表皮細胞」
的圖片說明【染色體的位置、形態和數目】的概 念。
使用康軒版生物課本所附之染色體顯微照片，說 明【染色體的位置、形態和數目】的概念。
黑板繪圖 以粉筆在黑板繪出各種不同染色體的示意圖，講 解【染色體的形態】概念
說明【同源染色體的定義和來源】的概念
黑板繪圖 以黑板繪圖輔助，說明【有性生殖與無性生殖的 過程】
使用媒體 說明
說明【細胞分裂的目的】與【細胞分裂的過程和 結果】的概念
說明【減數分裂的目的】與【減數分裂的過程和 結果】的概念
黑板繪圖 以黑板繪圖方式，利用速食店套餐舉例說明說明
【雙套染色體（2N）、單套染色體（N）的定義】
的概念
展示「雌果蠅染色體示意圖」，要求學生於課本直 接繪出配子染色體示意圖。教師另將正確答案繪 製於黑板。
課程小結與複習
第六節 第六節 第六節
第六節 資料分析 資料分析 資料分析 資料分析
本研究中所有的分析都使用 SPSS 12.0，分析的方式包括 Pearson 相關分析、
雙因子與單因子共變數分析、雙因子變異數分析與效率圖分析等，事後分析皆使 用LSD檢定。
各分析使用的時機如下：（1）Pearson 相關分析使用於檢定學業成就與認知發 展的關係；（2）雙因子共變數分析用於檢定呈現模式與學習成效的關係；（3）單 因子共變數分析用於呈現模式與不同概念的測驗表現、呈現模式與各認知發展期 之關係；（4）雙因子變異數分析用於呈現模式與認知負荷量的關係、呈現模式與 教材內容感受的關係；（5）效率圖分析使用於不同教材呈現模式的學習效率比較。
所有統計的顯著水準設定為 .05；效果值則使用 partial η2 表示，η2 值介於 0.0099與 0.0588 之間屬低度效果值；η2 值介於.00588 與 0.1379 為中度效果 值；η2 值大於 0.1379 為高度效果值 (Cohen, 1988)。
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第四章
否會有顯著差異。分析方式採共變數分析（Analysis of Covariance，ANCOVA），其共變項採用「遺傳單元成就測驗前測分數」，依變項為「遺傳單元成就測驗後測
表 13 接受不同模式教學的前測及後測之敘述統計表。
事後檢定的結果如表 15，研究發現以完整階段加提示的教材呈現模式的後測 成績顯著的高於關鍵階段及完整階段，顯見對國中七年級學生而言，教授此遺傳 單元時，以完整階段加提示的模式來授課，會比關鍵階段或完整階段兩者來得適 合。
表 15 遺傳單元成就測驗後測分數的參數估計值與事後檢定 呈現模式
M SE
Post hoc 關鍵階段（a） 19.704 1.018 c > a 完整階段（b） 18.946 0.976 c > b 完整階段加提示（c） 23.962 0.962第二節
表 18 不同學業成績分組的認知負荷量與事後檢定
由認知負荷量的分析可知，在三種媒體的呈現模式當中，利用「關鍵階段」
進行細胞分裂與減數分裂過程的教學，學生具有最高的認知負荷量，而「完整階 段」與「完整階段加提示」的認知負荷量則沒有顯著差異。這種結果可能的原因 是，教師僅利用關鍵階段的圖片進行動態資訊的教學時，學生需要主動將靜態圖 像在腦海中轉換成動態的過程，而在此時又需要整合教師在畫面給予的文字，以 及口語表達的文字，同時有多種資訊需要整合，因此花費很大的心智努力。
反觀「完整階段」及「完整階段加提示」的媒體，由於將動態資訊的階段完 整的呈現出來了，因此學生不需要花費多餘的心智努力在腦中轉換圖像。
此外，各類型成績分組的認知負荷亦有顯著的不同，其中高分組的學生所感 受到的認知負荷量較另外兩分組為低，而中分組與低分組之間並沒有顯著差異。
從認知負荷理論來看，學生的認知負荷與教材本身的難度與教材的呈現方式有關 係，而教材難度又和學生的學習能力有關係。同一份教材，高分組的學生感受到 的教材難度，可能比中、低分組的學生低，因此高分組的學生才會有比較低的認 知負荷。
學業成績分組
M SE
Post Hoc低分組 5.37 0.21 低分組 > 高分組
中分組 5.00 0.20 中分組 > 高分組
高分組 4.40 0.21
第三節
現不同模式教材的學習效率 (Clark, Nguyen, & Sweller, 2006)。其計算方式是先求 得所有學生在認知負荷量的 Z 分數，以及後測分數的 Z 分數，然後依各分組計圖 8 不同教材模式的學習效率圖
第四節
各條迴歸線之迴歸係數並無不同，符合共變數分析中組內迴歸係數同質性的假 定，繼續進行共變數分析。
表 21 非分裂過程概念的選擇題答題情形之迴歸係數同質性考驗摘要表
註：***p < .001.
經共變數分析之後，其結果如表 22，F(2,184) 值等於2.359， p 值 > .05，
未達顯著水準。表示學生排除前測變項影響後，在遺傳單元成就測驗後測中，非 過程概念的選擇題答題表現，在不同模式教材之間，沒有顯著差異存在，屬於低 度效果值。
表 22 非分裂過程概念的選擇題答題情形之共變數分析摘要表
註： ***p < .001.
來源
df SS MS F
模式 2 27.458 13.729 1.103
前測 1 912.210 912.210 73.287***
模式 × 前測 2 7.165 3.582 0.288
誤差 182 2265.363 12.447
總和 189 20032.000
來源
df SS MS F
partial η2前測 1 906.912 906.912 73.430*** .285
模式 2 58.264 29.132 2.359 .025
誤差 184 2272.527 12.351
總和 189 20032.000
二 二
由表 25 之共變數分析摘要表中，教材效果檢定的 F(2,184) 值為 3.959， p 值 < .05，達到顯著水準，屬於低度效果值，表示接受不同模式教材教學的學生，
排除前測變項影響後，在遺傳單元成就測驗後測中，「細胞分裂與減數分裂」過程 概念的選擇題答題表現，有顯著差異存在。
表 25 分裂過程概念的選擇題答題情形之共變數分析摘要表
註：*p < .05. ***p < .001.
為了得知三種模式的教材之間的差異，因此繼續進行事後分析，其結果如表 26。學生在「細胞分裂與減數分裂」過程概念的題目中，接受完整階段加提示模 式的教材，能獲得最高的分數，顯著高於關鍵階段以及完整階段。
表 26 分裂過程概念的選擇題答題情形之參數估計值與事後分析
來源
df SS MS F
partial η2前測 1 69.049 69.049 41.427*** .184
模式 2 13.196 6.598 3.959* .041
誤差 184 306.685 1.667
總和 189 1596.000
模式
M SE
Post Hoc關鍵階段（a） 2.270 0.168 c > a 完整階段（b） 2.411 0.161 c > b 完整階段加提示（c） 2.888 0.160
三 三
間，排除前測變項影響後，在遺傳單元成就測驗後測中，「細胞分裂與減數分裂」
過程概念的繪圖題答題表現，有顯著差異存在。
表 29 分裂過程概念的繪圖題答題情形之共變數分析摘要表
註：**p < .01. ***p < .001.
為了得知三種模式的教材之間的差異，因此繼續進行事後分析，其結果如表 30 。學生在「細胞分裂與減數分裂」過程概念的繪圖題中，接受完整階段加提示 的教材能在這些題目中得到比關鍵階段或完整階段更佳的成績。
表 30 分裂過程概念的選擇題答題情形之參數估計值與事後分析
四 四
四 四、 、 、小結 、 小結 小結 小結
在細胞分裂與減數分裂的遺傳單元的教學上，使用「完整階段加提示」的媒 體來輔助教學，比「關鍵階段」或「完整階段」有顯著較佳的學習成效。而且在 經過「完整階段加提示」模式的教學之後，學生在回答與分裂過程有關係的測驗 題目時，表現得會比「關鍵階段」或「完整階段」好，這是因為教材中就是在分 裂過程的動態資訊中，使用「完整階段加提示」來輔助教學，學生能夠透過這些 教學技術的輔助，更加了解細胞分裂及減數分裂的過程。
來源
df SS MS F
partial η2前測 1 3695.116 3695.116 76.341*** .293
模式 2 680.709 340.354 7.032** .071
誤差 184 8906.163 48.403
總和 188 38562.000
模式
M SE
Post Hoc關鍵階段（a） 11.04 0.91 c > a 完整階段（b） 9.57 0.87 c > b 完整階段加提示（c） 14.07 0.86
第五節
本研究結果發現，關鍵階段的教材內容感受均低於另外兩種模式，意即學生 對「完整階段」或是「完整階段加提示」的感受比「關鍵階段」更好。研究者推 論這是因為「完整階段」呈現了動態資訊中的完整訊息，減少了學生處理圖像資 訊所需花費的心智努力，另外也因「提示」更能吸引學生的注意力，因此學生對 動畫有較佳的感受。
第六節 第六節 第六節
第六節 不同 不同 不同 不同教材 教材 教材 教材呈現模式 呈現模式 呈現模式 呈現模式的呈現模式感受 的呈現模式感受 的呈現模式感受 的呈現模式感受
本節欲探究的問題包括：（1）學生對完整階段的呈現模式感受為何？（2）學 生對提示的呈現模式感受為何？在本研究中，在教學過程中接受「完整階段」及
「完整階段加提示」共計 130 位學生，他們對完整階段的感受如表 33 所示，
96.2% 學生皆認為利用呈現完整階段可幫助了解此課程內容。
表 33 學生對完整階段呈現的感受
在教學過程中接受「提示」（即完整階段加提示）的學生共計 66 人，他們對
「提示」的感受如表 34 所示，95.5% 認為利用提示可幫助了解此課程內容。
表 34 學生對提示呈現的感受
變項 人數 百分比
幫助了解 125 96.2
更糊塗 2 1.5
沒幫助 3 2.3
變項 人數 百分比
幫助了解 63 95.5
更糊塗 2 3.0
沒幫助 1 1.5
第七節
圖 9 生物科學業成就分組學生的認知發展期組成圖
以「科學推理測驗分數」與「生物科上學期三次段考的平均分數」進行 Person 相關係數檢定，得知兩者的相關係數為 0.604 ，p 值 < .000，達到顯著相關，代 表科學推理能力與生物科的學業成就具有顯著的正相關（如圖 10 所示）。即生物 科成績越高的學生，其科學推理能力亦可能越好。此結果與鄭湧涇（1982）所提 出的論點相同：推理能力發展越高的學生，其生物科學業成績越好。且學童的認 知發展與 IQ 、學科成就測驗成績和生物科學習成就方面，均存在顯著的正相關。
以「科學推理測驗分數」與「生物科上學期三次段考的平均分數」進行 Person 相關係數檢定，得知兩者的相關係數為 0.604 ，p 值 < .000，達到顯著相關，代 表科學推理能力與生物科的學業成就具有顯著的正相關（如圖 10 所示）。即生物 科成績越高的學生，其科學推理能力亦可能越好。此結果與鄭湧涇（1982）所提 出的論點相同：推理能力發展越高的學生，其生物科學業成績越好。且學童的認 知發展與 IQ 、學科成就測驗成績和生物科學習成就方面，均存在顯著的正相關。