第一節、研究背景與動機
Clark 與 Mayer（2008）指出隨著科技的發展，學生透過搜尋引擎（例如 Google）或社群平台（例如 YouTube 與 Facebook）可以獲得大量的多媒體學習 資源。研究者利用google 進階搜尋的功能，以「數學」為關鍵字搜尋 YouTube 網站，截至2018 年 11 月底為止已有 144 萬筆結果，顯示 YouTube 平台上已有 大量與數學有關的多媒體影片。黃國禎、蘇俊銘、陳年興（2015）亦指出以網 路為基礎的數位學習（e-Learning）已成為當代重要的教學潮流且持續發展。
黃國禎、蘇俊銘、陳年興（2015）指出數位學習（e-Learning）的教材以多 媒體為主，Clark 與 Mayer（2008）指出多媒體的定義為包含圖片（pictures）和 語文（words）的教學素材，其中圖片包含靜態圖表（static）或動畫影片
（dynamic），語文包含口語內容（spoken）或書面文字（printed）。根據 Mayer
（2009，2014）所提出的多媒體原則（multimedia principle），當教材包含圖片 訊息（靜態圖表或動畫影片）與語文訊息（口語內容或書面文字）時，能促進 學習成效。然而，根據Sweller、Ayres 與 Kalyuga（2011）所提出的瞬時訊息效 應（the transient information effect），動畫未必能促進學習成效，甚至可能對學 習產生不利的影響。綜上所述，圖表與動畫在多媒體教學影片中扮演重要的角 色，其中動畫對學習的影響仍有待進一步探討。
根據Mayer（2009，2014）所提出的個人化原則（personalization
principle）與聲音原則（voice principle），當教師在多媒體教學影片中運用社會 線索（social cues）時，例如以第一人稱或第二人稱對話的形式教學或使用真人
的聲音而非合成的聲音，有助於學生視電腦為對話夥伴，進而傾向在學習中努 結果顯著優於傳統課堂補救教學。根據Kalyuga 等人（2003）所提出專家反轉 效應（the expertise reversal effect），教學方式的效果可能會受到學生本身專業水 平的影響。Mayer（2009，2014）亦指出與多媒體相關的教學原則存在許多邊 界條件，其中學生的專業水平（高學習成就、低學習成就）往往會影響研究結 果。綜上所述，多媒體教學影片可以作為數學補救教學的教材來源，且教師在 設計教學影片時，應將學生的學習準備度納入考量。
Mayer（2009，2014）指出人們有分開的兩個通道分別處理圖片訊息（靜 態圖表或動畫影片）與語文訊息（口語內容或書面文字）。Felder 與 Silverman
（1988）指出學生在處理訊息時有不同的偏好習慣，其中視覺型（visual）／語 文型（verbal）的分類方式與教材呈現有關，對視覺型學生來說，教師應多以圖 片形式教學；對語文型學生來說，教師則應多以語文形式教學。然而，Massa 與Mayer（2006）的研究並未發現顯著的證據支持上述 Felder 與 Silverman 所建 議的教學原則。綜上所述，由於多媒體教學影片包含圖片訊息與語文訊息，其 教材的呈現方式對視覺型或語文型學生的影響仍有待進一步探討。
第二節、研究目的與問題
根據研究背景與動機，本研究主要目的在於探討數學教學影片是否包含教 學者手勢與／或動態繪圖對學習成效與認知負荷感受的影響，並以學生特質的 觀點進一步探討此影響是否因學生的學習準備度（高學習成就、低學習成就）
或認知風格（視覺型、語文型、混和型）而有所不同。為達上述目的，研究者 挑選兼具幾何說明與代數推導的橢圓概念，分別錄製以下四種類型的教學影 片：「包含教學者手勢且包含動態繪圖」、「包含教學者手勢且不含動態繪圖」、
「不含教學者手勢且包含動態繪圖」、「不含教學者手勢且不含動態繪圖」，學生 觀看影片後以問卷施測，並以統計方法（變異數分析）探討多媒體教學影片對 學習的影響。綜上所述，本研究的研究問題如下：
1. 教學影片是否包含教學者手勢與／或動態繪圖，對學生的學習成效與認知 負荷感受的影響為何？
2. 不同類型的教學影片，是否因學生的學習準備度（高學習成就、低學習成 就），而對學習成效與認知負荷感受產生影響？
3. 不同類型的教學影片，是否因學生的認知風格（視覺型、語文型、混和 型），而對學習成效與認知負荷感受產生影響？
第三節、重要名詞界定
1. 動態繪圖：透過動態幾何軟體（例如GeoGebra），以動畫的形式呈現木匠 逐點描繪出橢圓的過程（教學影片中木匠繪製橢圓的步驟分別為：將繩子 兩頭固定於兩相異定點、以筆尖拉緊繩子、繞圈逐點描繪出橢圓）。