研究設計

本節將分別說明研究法的選擇、研究變項與假設及實驗流程。

3.3.1 研究法的選擇

本研究是挑選國中一年級數學科代數教材進行結構化設計，在激發式動態教學環境

採準實驗研究法進行實驗設計。

就內在效度而言，本研究有實驗組、控制組兩組可供比較，學生分組程度及前測成 績顯示兩組並無顯著差異，各方因素如：教學時間、教學內容、測驗工具與時間也妥善 控制。

惟受試樣本非研究者任教班級學生，心理、環境干擾因素難免，因此，為避免大螢 幕投影教學新鮮感、適應新教師…等因素產生的新奇性效應，而影響施測信度，研究者 於施測日 5/7、8 前三天中午午休時間集合受試學生，一方面複習預備知識，另一方面讓 學生熟悉投影教學、滑鼠移動導引、架設 DV 錄影機、教室明亮程度、教師口語（速度、

音量、音色）、施測時間（45 分鐘）眼睛疲勞適應、個人桌椅座位…等等，所有教學環 境均比照施測當天佈置。另為求本實驗延續效果，6/5、6/6 兩日又在原教室實施延後測，

將外在影響降到最小。

3.3.2 研究變項與假設

1. 研究變項

（1）控制變項

授課教師

本研究在實驗組及控制組的授課教師皆為同一人，均未任教受試樣本 班級，多年教學經驗對課堂授課時間均能確實掌握。

授課環境

為避免學生新奇效應，實驗組及控制組雖不在原班級施測，但施測前三 天便讓學生先行熟悉施測教室、大螢幕投影、授課教師適應等，以期降低不 必要之干擾。

教材內容

兩組上課的教材主題單元、授課時間均相同。

測驗問卷

兩組在教學實驗後所作的階段學習成就測驗（後測）、認知負荷問卷量 表、及延後測，其題目內容、施測時間、給分標準均相同。

（2）自變項

教材設計方式：實驗、對照組兩組教材設計比較如表 12：

表 12 分組教材設計內容摘要表

實驗組 對照組

適性指標 ˇ ˇ

代數教材設計原則 ˇ ×

實驗組：教材以激發式動態呈現來設計，教材元素由適性指標引導學生學 習，並依代數教材設計原則安排教材元素在簡報畫面的相對位置。

控制組：教材以激發式動態呈現來設計，教材元素由適性指標引導學生學 習。

（3）依變項：

階段學習成就（轉化測驗）

本研究針對補救教學學生在不同教材設計的教學實驗後，檢視兩組人 員的後測成績、四週後的延後測成績來評估其學習成就。

認知負荷（認知負荷評量）

包括教材感受和心智努力兩個向度的認知負荷量。

2. 研究假設

在林煜庭（2007）的研究顯示，使用具有適性指標教材的課堂授課中，學生的學習 成效會優於沒有適性指標的教材的課堂授課。依據其研究可知在激發式動態呈現教學環 境下，融合適性指標，有助於數學學習；但在毫無視覺情境、生活體驗、自然語意可言 的代數教材學習上，除融入適性指標外，再加入代數教材設計原則，學生的學習成就是 否有顯著差異？提出以下的假設：

分 組 教 材 設 計

假設一、適性指標設計原則結合代數教材設計原則運用在教學設計上，對需進行補救教 在初學代數時的關鍵角色。本次實驗所使用之教材是以 PowerPoint 2003 簡報軟體及 AMA 外掛增益集為作業平台來設計，在激發式動態呈現的環境下來展演，融合適性指 標，實驗、對照兩組不同之處在於：實驗組教材除結合適性指標外，再加入代數教材設 計原則概念來安排教材元素在簡報畫面的相對位置，對照組未使用代數教材設計原則，

藉此比較代數教材設計原則在教學上是否能提升學生的學習成就。除教材元素在簡報畫