研究設計

3.3.1 研究法

本研究在探討以不同的視覺引導教學設計於示例教學上，對學生的學習成就和認知 負荷是否產生影響？實驗設計以課堂授課為主，在不違反正常教學進度與不破壞授課班 級的完整性之下，盡可能避免其他的干擾因素，本研究使用準實驗研究法。

就內在效度而言，本設計的優點在於有實驗、控制兩組可供比較。學生之上學期階 段性評量及前測成績顯示兩組並無顯著差異，各方可能干擾因素如：教學時間、教學內 容、測驗工具與時間也妥善控制。

至於缺點方陎，因受詴班級採便利抽樣，非原任教班級其心理因素，如對老師的熟 稔程度等無關變項較無法控制，故實驗組和對照組中各有原任教班與非原任教班級。在 本研究中，除事先以代課方式自然進入非原授課班級中彼此熟悉外，仍先告知所有學生，

因研究者製作了一份多媒體教材，希望藉由實際上課了解教材設計是否得當，因此需要 多些班級來體驗，好讓研究者可以精益求精，將教材修改得更加完善。因此受測的四個 班級學生皆認為上課所看到的多媒體教材是相同的，藉此減低受測學生的敏感性等心理 干擾因素。

3.3.2 研究變項與假設

1. 研究變項

（1）控制變項

A. 授課教師：授課教師皆為同一人，為避免學生新奇效應，非原授課班級於實驗 前偶爾借課至該班以多媒體進行教學。

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單元、授課時間均相同。

D. 測驗問卷：實驗組和對照組在教學實驗後所作的階段學習成就測驗（後測）及 認知負荷問卷量表，其題目內容、施測時間、給分標準均相同。

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（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 23：

表 23

教材設計比較表

實驗組 對照組

適性指標 ˇ ˇ

代數教材設計原則 ˇ ×

實驗組：教材以代數教材設計原則設計，教材元素由適性指標引導學生學習。

控制組：教材以傳統循序方式來設計，教材元素由適性指標引導學生學習。

（3）依變項：

A. 階段學習成就（轉化測驗）

B. 認知負荷（認知負荷評量）

2. 研究假設

在謝東育（2009）的研究顯示，使用適性指標設計原則結合代數教材設計之教材在 補教教學課堂授課中，學生的學習成效會優於沒有代數教材設計原則的課堂授課。依據 其研究可知代數教材設計原則對於補救教學的學生是有助益的。若將其應用在常態教學 上，學生的學習成就是否也有顯著差異？本研究基於上述問題，並根據文獻探討、研究 目的和研究問題提出以下的假設：

假設1-1：以不同的視覺引導教學設計於示例教學上，對於整體學生的學習成就表現有 顯著差異。

假設1-2：以不同的視覺引導教學設計於示例教學上，對於未學過學生或已學過學生的 學習成就表現有顯著差異。

假設1-3：以不同的視覺引導教學設計於示例教學上，對於不同學習成就學生的學習成 就表現有顯著差異。

假設2-1：以不同的視覺引導教學設計於示例教學上，對於整體學生的認知負荷有顯著 差異。

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假設2-2：以不同的視覺引導教學設計於示例教學上，對於未學過學生或已學過學生的 認知負荷有顯著差異。

假設2-3：以不同的視覺引導教學設計於示例教學上，對於不同學習成就學生的認知負 荷有顯著差異。

假設3：以不同的視覺引導教學設計於示例教學上，會產生專業知識反轉效應。

3.3.3 實驗流程

本研究教學階段、實驗流程與時間分配如下表 24：

表 24

教學實驗總流程表

階段別 步驟 內容 時間

前置 I 前測 15 分鐘

第 一 階 段

I 課程教材教學（代入消去法） 45 分鐘 II 階段學習成就轉化測驗（後測） 20 分鐘

III 認知負荷量表 5 分鐘

第 二 階 段

I 課程教材教學（加減消去法） 45 分鐘 II 階段學習成就轉化測驗（後測） 30 分鐘

III 認知負荷量表 5 分鐘

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