翻轉教學可以說是現今的教學趨勢，而其除了改變了傳統教學的上課模式，
也讓學生與教師的角色翻轉，將「學習」交給了學生本身，因此，「自學」成為 其中重要的架構之一。本研究希望了解在學生在自學較複雜、抽象或是大尺度－
如聖嬰現象的單元時，使用的教材用何種呈現方式能夠幫助學生學習。透過文獻 回顧發現多數學者提出：多媒體教材能幫助學生學習複雜、抽象的概念，因此，
本研究將探討學生使用動畫及靜態圖片自學教材的差異，包含學習態度、學習狀 況及學習成效等，並將空間能力納入可能影響多媒體學習的因子進行研究。
以下針對本研究的研究問題進行討論：
一、探討使用「動畫」及「靜態圖片」的自學教材，對於國中生學習聖嬰現象學 習態度及學習成效差異。
研究目的是希望「動畫」的呈現可以讓學生對於「聖嬰現象」的單元引起學 生學習動機，因為事實上，翻轉教學中的自學是讓學生利用課堂外的時間預習課 程，因此，學生願意花時間自學是相當重要的關鍵。另外，由於自學是翻轉流程 中非常重要的環節，所以也希望自學的教材能夠輔助學生學習，帶來較好的學習 成效。
由學習態度量表的結果顯示：無論是動畫組或靜態圖片組的學生，在認知、
情意、行為的分數皆＞3.5（學習態度量表為7點量表），表示學生對這兩種工具 的反應都是正向的，都能輔助學習聖嬰現象，不過動畫組在認知、情意、行為的 部分均高於靜態圖片組，並且在認知及情意的部分達到統計上的顯著差異；自學 的學習成效中，開放式的問題成績也顯著優於靜態圖片組。這表示學生對於動畫 教材的反應是正向的，喜歡用動畫作為自學教材也願意主動積極的去學習，因此 提高了學生的學習動機，且學生覺得動畫的呈現對學習聖嬰現象是有用的，容易
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跟隨也能幫助他們理解新的教材，因此提高了學生的學習成效(Bishop &
Verleger, 2013; Day & Foley, 2006; Kay & Kletskin, 2012)。雖然，學習態 度量表中「行為」的部分雖未達到統計上的顯著差異，不過由研究者於課堂中觀 察與抽樣查看瀏覽紀錄的結果也發現：動畫組的學生學習動機較強，願意反覆瀏 覽及進一步查詢相關資料的學生多於靜態圖片組的學生。
另外，認知負荷的測量中，動畫組感受的認知負荷比靜態圖片組低，研究者 推測：相較於靜態圖片，動畫展現了事件隨時間演變的過程，讓學習者理解時間 與空間變化，因此可減輕學習者的認知負荷(ChanLin, 2000; Schnotz, 2002)。
雖在統計上未達顯著差異，不過，本研究中，認知負荷確實與學習成效呈現負相 關，動畫組學生認知負荷較低，在開放式問題中的成績顯著優於圖文組，此與 Sweller 的認知負荷理論有一致的結果，認為學生感受到的認知負荷較低，學習 的效果會比較好，若學生感受到較高的認知負荷，則學習時則需耗費較多心力，
由於工作記憶有限，可能無法有效整合訊息並建構知識基模於長期記憶中，將導 致學習成效不佳。
學習成效測驗中，分為選擇題及開放式問題，在選擇題的分數上，靜態圖片 組高於動畫組，而動畫組開放式的問題的成績則顯著優於靜態圖片組。這樣的結 果與其他學者的看法一致，Marbach-Ad 等人（2008）認為：使用動畫的學生，
在開放式問題中的表現比較好；Yeh 等人（2012）的研究結果也發現：使用動畫 的學生，在開放式問題中表現優於使用靜態圖片的學生。許多的研究則指出：選 擇題的測驗比較難用來評估學生較高層次的認知技巧及概念結構(Chang, Yeh, &
Barufaldi, 2010)，也就是說，選擇題比較適合用來評估學生對於關鍵、事實、
日期或是定義的記憶，相比之下，開放式問題給學生自由思考和回答的空間，較 能引出學生比較具有建構性的答案，可以用來評估學生的高層次思考以及理解概 念的完整性。因此，靜態圖片組選擇題的分數高於動畫組，可能是因為靜態圖片
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使用了關鍵性的畫面描述過程中特殊或是重要的部分，能幫助學習者藉此專注於 聖嬰現象相關的資訊以及重要的概念；而動畫組開放式問題的分數高於靜態圖片 組，可能是因為動畫可以輔助學生想像抽象的動態過程，且由學習者自評中也可 發現，動畫組學生認為運用動畫教材自學，能協助相關的概念的連結，輔助理解
「聖嬰現象」，也讓學生較容易注意到自己不熟練的部分，這些感受與圖文組學 生有顯著差異，推測因此學生使用動畫自學，較能夠幫助他們有效的建構心智模 型及完整理解聖嬰現象的概念。
過去相關文獻中，對於動畫與靜態圖片帶來的學習成效，研究結果並不一致，
推測多媒體教材的設計可能造成影響，因此，本研究使用的教材盡量遵循「多媒 體設計原則」，讓研究結果更顯客觀，可供後續相關研究參考。
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二、探討學生空間能力的差異，對使用「動畫」或「靜態圖片」自學的影響。
過去的研究顯示，在學習特定主題時，空間能力是多媒體學習當中一個非常 重要的關鍵(Blake, 1977; Hays, 1996; Large et al., 1996)。但對於空間能 力不同的學習者，使用動畫或靜態圖片的學習成效仍無定論。本研究將學習成效 分為「正確性」及「完整性」進行分析，學習成效的「正確性」代表了對聖嬰現 象概念的理解與記憶；而學習成效的「完整性」則能顯示出對聖嬰現象空間的了 解。
以學習成效的「正確性」來說，高空間能力的學生在學習聖嬰現象的單元時，
無論使用動畫或靜態圖片的學習成效（正確性）較好，低空間能力的學生學習成 效（正確性）較差，這與先前的研究有一致的結果，如 Mayer & Sims（1994）
提到：設計良好的教材內容，高空間能力者較容易建構對應的圖形表徵和語文表 徵，並整合形成合適的聯結導致學習成效提升，而低空間能力的學習者消耗許多 時間與認知資源在建構圖形表徵上，而沒有足夠的資源聯結圖形表徵與語文表徵，
因此，高空間能力的學習者比低空間能力的學習者更容易從良好的學習教材中獲 益，也就是說，高空間能力的學習者在多媒體學習的表現優於低空間能力的學習 者。
而另一個研究結果顯示出：多媒體教材的呈現方式與學習者的空間能力沒有 交互作用，無論高空間能力或低空間能力的學習者，在使用動畫教材或靜態圖片 的教材，學習成效（正確性）上皆沒有顯著的差異。表示空間能力對不同教材的 呈現方式在學習成效（正確性）上沒有發揮效果，因此，高空間能力的學習者無 論使用動畫或靜態圖片的呈現方式作為教材，學習成效（正確性）上沒有顯著差 異，低空間能力的學習者亦是如此，動畫組與靜態圖片組的趨勢是相同的，高空 間能力的學習者較低空間能力的學習者佳（曾冠雲,2012），且動畫效果優於靜態 圖片。
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然而，過去相關的研究多採用「正確性」作為學習成效的依據，而本研究對 作答的「完整性」也進行評估，並且可以由作答的完整性看出來，學生的空間能 力差異其實與多媒體教材的呈現方式有交互作用，無論高空間能力或低空間能力 的學習者，在使用動畫教材或靜態圖片的教材，學習成效（完整性）上其實是有 顯著的差異的，高空間能力的學習者使用動畫教材的學習成效（完整性）比使用 靜態圖片教材的學習成效（完整性）好，低空間能力的學習者亦是如此，且比起 高空間能力的學習者，動畫對低空間能力的學習者來說效果更好。
高空間能力的學習者無論用動畫或是靜態圖片呈現方式的教材，皆能有效的 處理呈現的資訊，因此在使用不同教材時，學習成效的正確性並沒有差異，不過，
藉由動畫的輔助，能讓高空間能力的學習者更理解完整的概念，並建構相應的心 智模型，因此，動畫提高了學習成效的完整性。而低空間能力的學習者，無論用 動畫或是靜態圖片呈現方式的教材學習，認知能力多用於在記憶中保留影像，導 致無法有效的理解與記憶內容，因此在使用不同教材時，學習成效的正確性並沒 有差異，但是，透過動畫的呈現，能夠輔助低空間能力的學習者想像抽象概念，
因此，低空間能力的學習者使用動畫呈現的教材學習，能夠提升其對聖嬰現象空 間的了解，效果甚至比高空間能力的學習者更好。由此可知，「動畫」的呈現方 式，確實能夠輔助學習者在心智上呈現視覺化的過程，並發展適當的心智模型，
建構對空間的了解及完整的概念。
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三、探討國中生學習聖嬰現象時，使用「動畫」及「靜態圖片」自學，對於翻轉 教學的成效之影響。
過去的研究提出，翻轉教學提供學生足夠的時間進行討論及學習，並提供學 生與同儕間有更多互動的機會(Chao et al., 2015)。相較於傳統教學，翻轉教 學改變了學習的模式，學生在課前使用自學教材自學，能思考後再於課堂中進行 小組討論，由此可看出「課前自學」與「課中討論」都是翻轉教學中重要的環節。
此研究目的是希望了解：不同的自學教材對翻轉的流程（課堂中的分組討論）造 成的影響。而透過分析發現：自學的教材呈現方式（動畫或靜態圖片）以及自學 的學習成效，皆會對課堂中分組討論的成效造成影響，因此，單純分析使用不同
此研究目的是希望了解：不同的自學教材對翻轉的流程（課堂中的分組討論）造 成的影響。而透過分析發現：自學的教材呈現方式（動畫或靜態圖片）以及自學 的學習成效，皆會對課堂中分組討論的成效造成影響，因此，單純分析使用不同