「S CRATCH 圖示導引機制」課程對於認知負荷之影響

本研究以主觀衡量法來衡量學習者的認知負荷，採用的量表改編自 Hwang, G. J., Yang, L. H., & Wang, S. Y.（2013）使用的量表，在學習者使用完「Scratch 圖像式導引機 制」網站教材之後，即接受認知負荷量表的測驗。其量表為七點量表，此認知負荷量表 分為心智負荷（Mental Load）與心智努力（mental efforts）兩部分，前者主要用以評估 受試者對於教學主題內容的難度或任務挑戰性，後者則是用以了解受試者的對於教學內 容呈現的格式及解說方式的感受，共計八題。

一、「心智負荷」與「心智努力」之分析與討論

本節在分析認知負荷對於實驗組與對照組學生劑型學習時所產生的認知負荷 之影響，並針對研究問題進行檢定，即是探討不同認知負荷的向度對兩組學生是否 有顯著差異，認知負荷量表分為兩個向度，採用獨立樣本 T 檢定進行檢定，自變項 為班級，依變項為認知負荷，共分為心智負荷、心智努力及認知負荷總分等，認知 負荷之得分越低，認知負荷越低，檢定結果如表 4-6、4-7：

表 4-6 Scratch 課程對認知負荷各向度影響之平均數差異

認知負荷向度 班級 人數 平均數 標準差 平均數的標準誤

心智負荷

實驗組 24 10.041 3.883 .792 對照組 21 14.523 5.510 1.202

心智努力

實驗組 24 6.625 2.584 .527 對照組 21 9.619 4.409 .962

認知負荷總分

實驗組 24 16.666 6.246 1.274 對照組 21 24.142 9.264 2.021

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由表 4-6 得知，在「心智負荷」向度中，其相關教材的挑戰性與難度，實驗組的得 分平均分數低於對照組，表示實驗組受試者在心智負荷的向度當中低於對照組，故可推 測實驗組認知負荷較低。在「心智努力」向度中，其相關教材的呈現與解說方式，實驗 組的得分平均分數低於對照組，表示實驗組受試者在心智負荷的向度當中低於對照組，

故可推測實驗組認知負荷較低。整體而言，「認知負荷總分」量表中，實驗組的得分平 均分數低於對照組，表示實驗組受試者在心智負荷的向度當中低於對照組，故可推測實 驗組認知負荷較低。

根據認知負荷量表的原始假設，認知負荷的程度越高，需對課程教材的投入心力越 高，與文獻探討中的結論符合，在學習成效當中，實驗組的學習成效相較對照組高，研 究者推測實驗組的受試者投入努力較少，由於受到「Scratch 圖像式導引機制」的協助，

因此減少了需要製造心像以及記憶的負荷，並非來自學習意願的降低，則是在此種期況 下，投入的心智努力與心智負荷較少，卻認知負荷也較低。總而言之，可得知認知負荷 量表結果，推定「Scratch 圖像式導引機制」課程，並未造成實驗組學童較高認知負荷。

在後續表中，採用獨立樣表 T 檢定，研究者分別進行認知負荷量表各向度的顯著性 比較，心智負荷的向度主要為教材難度或任務的挑戰性對於受測者的負荷程度，另一向 度的心智努力則係指學生對於教材呈現的格式及解說方式，依序為心智負荷與心智努力 及最後認知負荷總分，如表 4-7：

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低於對照組的受試學生，因此研究者推測受試者在實驗課程當中，採用「Scratch 圖像式 導引機制」網站教學，並未增加學生在 Scratch 課程學習上的認知負荷，實驗組學習成 效較優於對照組，因此研究者推論圖像式「Scratch 圖像式導引機制」網站教學是有助於 學生學習 Scratch 軟體。

表 4-8 認知負荷量表之「心智負荷」向度分析摘要表 向

度 題 目 平均數 標準差

心 智 負 荷

1、這個活動中的學習內容對我而言是困難的 2.577 1.356 2、我花了很大的心力，才能回答這個學習活動中的問題 2.622 1.511 3、回答這個活動中的問題令人感到非常累 2.600 1.528 4、回答這個活動中的問題令我感到非常挫折 2.066 1.053 5、我沒有足夠的時間來回答活動中的問題 2.266 1.303

心智負荷向度總平均分數 2.941 1.350

由表 4-8 統計數字可知，分析表為實驗組與對照組學生對於認知負荷各子題向度中 的表現，分數越高表示該題的認知負荷程度越高，第 1、2、3 題的統計數字較其他題高，

表示 Scratch 學習活動課程內容、課程中的問題、講義或網站上的說明比較難理解，必 須想比較久；第 4 題題目詢問學生在 Scratch 學習課程中回答課程中問題，是否感到困 難，依據統計數字表示只有少數同學感到困惑或挫折。

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表 4-9 認知負荷量表之「心智努力」向度分析摘要表 向

度 題 目 平均數 標準差

心 智 努 力

6、學習過程的教學內容的呈現格式或解說方式造成我很

大的壓力 2.533 1.686

7、我必須投入很大的心力來整理這個學習活動中獲得的

知識 2.955 1.580

8、學習過程的教學內容的呈現格式或解說方式，讓我很

難把所學到的知識連貫在一起 2.533 1.289

心智努力總平均分數 2.673 1.518

分析表 4-9 為實驗組與對照組學生對於認知負荷各子題向度中的表現，分數越高表 示該題的認知負荷程度越高，第 7 題的統計數字可知，有一半以上同學認為需要投入很 大的心力來整理這個學習活動中獲得的知識，有大部分的學生認為學習 Scratch 的課程 時，在上課教材上需花費較多的心思去了解，才能理解課程內容。

二、認知負荷量表之整體分析與討論

依據認知負荷量表各題項度進行描述性統計，並將整體數據分析，結果如表 4-10 所示。

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示，對照組平均數高於實驗組，因此，研究者可推論對照組的教學法造成學生在學 習上的認知負荷。

(三) 認知負荷的總分

根據各向度之平均數與向度總分分析比較後，發現在心智負荷與心智努力兩個向度 中，實驗組學生普遍表示較正面的意見，不同於以往的導引式教學法的使用，對於 實驗組學生而言並沒有太大的認知負荷，但相對於對照組同學而言，教材上卻造成 較高的負荷，需要花較多的心力才能學習 Scratch 課程。

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