自然科電子教科書導入註記與前導組織對國小學生學習之影響

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(1)國立臺灣師範大學資訊教育研究所碩士論文. 指導教授：邱貴發博士. 自然科電子教科書導入註記與前導組織對國小學生學習之影響 The Effect of Digital Science Textbook with Annotation and Advance Organizers on Elementary School Students’ Learning. 研究生：唐玉樺撰中華民國 101 年 7 月.

(2) 摘要. 本研究探討「註記」與「前導組織」導入自然科電子教科書，對國小六年級學生學習成效的影響與使用後的看法及滿意度。此研究採用準實驗設計，以新竹市某國小六年級共兩班 58 位學生為研究對象，分成四個組別，人數及分組為 A 組(無註記無前導組)16 人、B 組(無註記有前導組)14 人、C 組(有註記無前導組)14 人與 D 組(有註記有前導組)14 人。A、B 組使用無註記功能的閱讀軟體，C、D 組使用有註記功能的閱讀軟體，電子教科書內容分成有、無前導組織兩種。四組學生皆於課堂上操作電腦，自行閱讀電子教科書，實驗前一週實施前測，並在三週實驗結束後，進行後測及填寫滿意度問卷。結果顯示四組學生在使用過電子教科書後，測驗成績皆有提升，但是四組後測成績無顯著差異，顯示出註記與前導組織兩項變項對於學習成效無顯著差異。在註記方面，學生的註記內容以記憶屬性居多，思考屬性次多。從問卷可得知學生認同「圖片」、「影片」與「小知識」能夠給與課文外的知識內容，大部分的學生表示「螢光筆」與「註記」的功能，能夠方便記錄筆記，且表示前導組織的「單元概念圖」與「引導問題」能夠適時輔助學習，大多數學生對於電子教科書抱持正向看法。. 關鍵字：自然科電子教科書、註記、前導組織. i.

(3) Abstract This study offers the students the electronic science textbook with “annotation” and “advance organizers” in it. This study examined the effects of electronic science textbook on sixth graders’ performance and their attitude toward this e-textbook through a questionnaire. Quasi-experiment design was implemented. In Hsinchu City, about 58 sixth grade students, who were from two different classes, participated in this experiment. They were separated into four groups: Group A (without annotation and advance organizers) included 16 students, Group B (without annotation but with advance organizers) included 14 students, Group C (with annotation but without advance organizers) included 14 students, and Group D (with annotation and advance organizers) included 14 students. Group A and B used the PDF reader without the annotation function, in the other hand, Group C and D used the PDF reader with the annotation function. The e-textbook in the study had two versions: with and without advance organizers. All four groups used the e-textbook on desktops, and students read the e-textbook by themselves. We conducted the pre-test a week before the experiment and the post-test three weeks after the experiment. Students also filled in satisfaction questionnaires in the end. The results showed that the learning performance of students from all four groups were better than before. However, there was no statistically significant difference of means between these four groups. This indicated that the “annotation” and “advance organizers” did not influence the learning performance. In the annotation part, the most notes students made are for remembering, and the second are for thinking. The questionnaire showed that students thought that the “picture”, “video” and the “hint,” which provided the extra knowledge of the textbook, were ii.

(4) helpful. Besides, they agreed that the “unit concept map” and the “question” assisted the learning. Most students had positive attitude toward reading e-textbook to learn science.. Keywords: digital science textbook, annotation, advance organizers. iii.

(5) 謝誌說長不長說短不短，兩年之飛快，已到了畢業之際。能如此順利畢業一切都要感謝指導教授兩年來的指導，面對研究一蓋不通的我，能夠有耐心的指導，從無到有的指引我，直到完成論文。與教授 meeting 中，除了研究上的討論，教授也會與我們談論生活上的趣事或是時事新聞，在談話中交流看法。很感謝這兩年來，教授在研究上的指導與建議，才能順利完成碩士論文！謝謝吳正己教授與李昆翰教授的建議，讓我的論文更為完整，也要感謝所上所提供的課程以及授課教授，讓我學習數位學習和資訊教育相關知識，在數位學習領域的學習與論文研究上有所助益。我能在這兩年中遇到好夥伴，是何其幸運！GLRG 研究室的各位，很高興我們都能一起畢業，除了宇欣。感謝孫林學長，在研究上能夠給予一些老人般的見解，讓我能夠面對研究問題時迎刃而解，也預祝你順利拿到博士學位。而本研究的實驗，多虧可靠的永偉學長大力相挺，才能順利完成，在這也預祝你順利畢業。潘潘同學，因為我們領域相同，導致我很常打擾你，你都能夠給我最好的建議解決我的問題，並且非常有耐心的安撫我，感謝你！而另一個遊戲領域的宛兒、柚子和粘粘同學，雖然我們無法一起討論研究上的問題，但我們依舊能夠互相幫忙，是多麼令他人稱羨。至於宇欣同學，加油！要比學弟妹早畢業喔！在此由衷感謝指導教授、所上教授以及 GLRG 全體人員。當然也感謝家人、朋友們在這段時間的支持陪伴，還逼我減肥，讓無趣研究生活變得溫暖精彩，感謝協助我完成論文的親朋好友，版面有限無法條列但由衷感謝你們！生活要繼續美麗下去，大家要好好向自己的人生邁進，有緣相見!. iv.

(6) 目錄附表目錄....................................................................................................................... vi 附圖目錄.................................................................................................................... viii 第一章. 緒論 ............................................................................................................... 1. 第一節研究背景 .................................................................................................... 1 第二節研究目的與待答問題 ................................................................................ 3 第三節名詞解釋 .................................................................................................... 4 第四節研究限制 .................................................................................................... 5 第二章. 文獻探討 ....................................................................................................... 7. 第一節電子教科書 ................................................................................................ 7 第二節註記 .......................................................................................................... 13 第三節前導組織與自然科學習 .......................................................................... 17 第三章第一節第二節第三節第四節第五節第四章第一節第二節第三節第四節第五章. 研究方法 ..................................................................................................... 21 研究歷程 .................................................................................................. 21 研究對象 .................................................................................................. 25 研究工具 .................................................................................................. 26 實驗流程 .................................................................................................. 36 資料蒐集與分析 ...................................................................................... 39 結果與討論 ................................................................................................. 41 學習成效分析 .......................................................................................... 41 註記內容分析 .......................................................................................... 44 滿意度分析 .............................................................................................. 47 討論 .......................................................................................................... 61 結論與建議 ................................................................................................. 65. 第一節結論 .......................................................................................................... 65 第二節建議 .......................................................................................................... 67 參考資料...................................................................................................................... 69 附錄.............................................................................................................................. 73 附錄一附錄二附錄四附錄五. 生物、環境與自然資源單元測驗卷（前測） ................................... 73 生物、環境與自然資源單元測驗卷（後測） ................................... 75 電子教科書使用滿意度問卷（學生） ............................................... 81 電子教科書可行性問卷（教師） ....................................................... 83 v.

(7) 附表目錄表 2-1 電子教科書內容面向與特色 ........................................................................... 8 表 2-2 電子教科書功能整理 ..................................................................................... 10 表 2-3 註記的格式(Form)與功能(Function) ............................................................. 15 表 3-1 實驗自變項參與研究人數分組表 ................................................................. 25 表 3-2 現今課本、電子教科書與本研究電子教科書之比較 ................................. 27 表 3-3 現今課本、電子教科書與本研究電子教科書之圖示 ................................. 28 表 3-4 內容正確性之可行性問卷結果 ..................................................................... 31 表 3-5 功能輔助性之可行性問卷結果 ..................................................................... 32 表 3-6 單元概念圖修改前後比較圖—以 3-1 生物與棲息環境為例 ...................... 33 表 3-7 畫面設計之可行性問卷結果 .......................................................................... 34 表 4-1 「生物、環境與自然資源」學習成效之平均數、標準差及人數 ............. 42 表 4-2 「生物、環境與自然資源」學習成效之 Levene 變異數同質性檢定 ....... 42 表 4-3 註記功能與前導組織對學習成效之變異數分析摘要 ................................. 43 表 4-4. C 組筆記內容之次數與百分比統計表(N=46) ............................................ 44. 表 4-5. D 組筆記內容之次數與百分比統計表(N=55) ........................................... 45. 表 4-6 筆記內容之次數與百分比統計表(N=101) ................................................... 46 表 4-7. A 組使用滿意度問卷第一部分功能操作次數與百分比統計表 ............... 47. 表 4-8. B 組使用滿意度問卷第一部分功能操作次數與百分比統計表................ 48. 表 4-9. C 組使用滿意度問卷第一部分功能操作次數與百分比統計表................ 49. 表 4-10. D 組使用滿意度問卷第一部分功能操作次數與百分比統計表 ............. 50. 表 4-11. A 組使用滿意度問卷第二部分功能有趣性次數與百分比統計表 ......... 51. 表 4-12. B 組使用滿意度問卷第二部分功能有趣性次數與百分比統計表.......... 51. 表 4-13. C 組使用滿意度問卷第二部分功能有趣性次數與百分比統計表.......... 52. 表 4-14. D 組使用滿意度問卷第二部分功能有趣性次數與百分比統計表 ......... 53. 表 4-15. A 組使用滿意度問卷第三部分學習輔助性次數與百分比統計表 ......... 54. 表 4-16. B 組使用滿意度問卷第三部分學習輔助性次數與百分比統計表.......... 55. 表 4-17. C 組使用滿意度問卷第三部分學習輔助性次數與百分比統計表.......... 56 vi.

(8) 表 4-18. D 組使用滿意度問卷第三部分學習輔助性次數與百分比統計表 ......... 57. 表 4-19. A 組使用滿意度問卷第四部分整體感受次數與百分比統計表 ............. 58. 表 4-20. B 組使用滿意度問卷第四部分整體感受次數與百分比統計表.............. 59. 表 4-21. C 組使用滿意度問卷第四部分整體感受次數與百分比統計表.............. 59. 表 4-22. D 組使用滿意度問卷第四部分整體感受次數與百分比統計表 ............. 60. vii.

(9) 附圖目錄圖 3-1 電腦教室設備 ................................................................................................. 23 圖 3-2 研究歷程示意圖 ............................................................................................. 24 圖 3-3 此為本研究所開發的電子教科書-前導組織版本畫面 ................................ 26 圖 3-4 Adobe Reader X pro 基本功能介紹示意圖 .................................................... 29 圖 3-5 Adobe Reader X 所支援按鈕、嵌入影片功能............................................... 29 圖 3-6 實驗流程圖 ..................................................................................................... 37 圖 3-7 實驗過程記錄 ................................................................................................. 38. viii.

(10) 第一章. 緒論. 第一節研究背景. 近年來，基於全球資訊系統的快速發展、數位格式的確立、數位出版的運行，加上電子書(e-book)比起傳統紙本書籍更容易攜帶，以致電子書快速發展 (Rao, 2004 )。電子教科書(e-textbook)和電子書一樣具備環保、輕便、可攜性、非實體且儲存量大、即時查詢字典、快速檢索、敘述內文等功能(李宗薇，2009；Nicholas & Lewis, 2010)，以至於電子教科書擁有輔助閱讀的功能。目前電子教科書的發展，除了硬體裝置介面的人性化及使用上的方便性外，逐漸重視其數位教材內容是否能協助學習者提高學習成效。電子教科書是一本由電腦軟體與硬體結合製作出來的數位教科書，在教室中能夠提供上課用書的學科內容並提供多媒體支援(Gupta & Gullett-Scaggs, 2011)。在教學內容方面，電子教科書的內容設計會因對象年齡的不同而有所考量，例如，針對小學低年級的電子教科書，要有彩色圖解、考慮學生的電腦使用能力；針對國、高中，可以提供真人朗讀或是網站連結，筆記等(呂正華，2009)。因此，若電子教科書的教學內容能夠與多媒體妥善的結合，可提升學生使用電子教科書閱讀的學習效果。教科書是課堂上教與學的管道，Spiegel 與 Barufaldi(1994)認為學生絕大部分的知識都是來自教科書，所以知識取得大部分依靠學生閱讀理解、說明文字的技巧與策略，而學生所使用的技巧與策略會影響學生所學。許多中學生在閱讀科學時會產生迷思概念，是因缺少有效的閱讀策略(Craig & Yore, 1995)。科學閱讀應建立該領域豐富的知識，與科學相關單字解釋，提供適當的知識輔助，才能夠理解閱讀內容(Fang & Wei, 2010)。. 1.

(11) McFall(2004)學者認為教科書閱讀中，註記是主動閱讀的行為，包含書寫筆記以及螢光標記。在 2005 年，McFall 提出主動閱讀包含螢光標記與筆記註記行為及精緻化的活動，像是用自己的文字重新表達概念與指出文字中的重點。學生因為要判斷段落的重要性並編輯螢光標記，使得學生提升閱讀能力，提供學生建構自己心智模型的機會。另外，在學習中融入前導組織可輔助學生學習概念，主要透過新知識中，學習者的舊知識進行條列、整理與統整出主要概念，前導組織為一個架構，使學生經由既有的認知架構學習新知識(Shihusa & Keraro, 2009)。其中 Oliver(2009)在研究中提出在建議圖解式組織在提升學生閱讀理解是有用的媒介。陳黎枚(2003)的自然科教科書設計研究中指出概念組織法的使用率以高年級最多，其特點為以樹枝狀特色將項目分類，屬於邏輯訊息。根據以上敘述，可以了解閱讀科學時需提供適當的知識輔助，本研究在電子教科書融入單元概念圖與引導問題為前導組織，給予學生閱讀的指引。此電子教科書支援註記功能可協助學生提升閱讀能力，提供精緻化知識的機會。在此研究中，透過「註記」與「前導組織」融入自然科電子教科書，提供學生在閱讀教科書適當的閱讀策略，引導學生主動閱讀，進一步觀察學生於該單元的學習成效以及使用滿意度。此研究結果可供未來電子教科書的互動安排、內容設計、電子教科書導入正規教育場域之參考。. 2.

(12) 第二節. 研究目的與待答問題. 本研究發展具圖片、連結、影片等功能的電子教科書，並融入單元概念圖以及引導問題做為前導組織，附上輔助註記的功能。本研究於電子教科書中，提供學生適當的知識學習輔助，探討「註記」與「前導組織」導入自然科電子教科書，對國小六年級學生的學習成效的影響與使用後的看法及滿意度。針對自然與生活科技學習領域，「生物、環境與自然資源」單元六年級下學期第三單元，作為開發電子教科書的單元。根據研究目的，本研究之待答問題如下：. 待答問題一：電子教科書導入「註記」，能否提升學生對該單元的學習成效? 待答問題二：電子教科書導入「前導組織」，能否提升學生對該單元的學習成效? 待答問題三：學生使用電子教科書註記功能的情形為何? 待答問題四：學生對於使用電子教科書在「功能操作」、「功能有趣性」、「學習輔助性」與「整體感受」的滿意度為何?. 3.

(13) 第三節名詞解釋. 一、電子教科書(electronic textbook) 電子教科書的檔案格式多元，透過 .swf、 .epub、.azw、 .prc、 .pdf 等格式，可透過特定電子書閱讀器閱讀。本研究所使用的電子教科書為 PDF 格式，為 Adobe X 版本，此版本可支援嵌入影片、聲音、動畫、圖層安排與按鈕等互動元件，藉由電腦安裝 PDF 閱讀軟體(Adobe Reader X)即可閱讀，提供書籤、頁面瀏覽、字元搜尋、螢光註記與筆記等閱讀功能。. 二、註記(annotation) 註記包含手寫輸入、電腦打字鍵入或者使用多媒體錄製記錄註記內容，本研究所提供的註記功能為電腦打字鍵入的模式，如上述電子教科書部分所提及，本研究使用 PDF 閱讀軟體(Adobe Reader X)，提供螢光標記與筆記等註記功能。. 三、前導組織(advance organizer) 前導組織可提供新主題概念的總覽與單元概念間的關聯性，本研究使用單元概念組織圖與引導問題做為課文內容的前導組織，使用學生熟知的詞彙或是舊知識，提供學生此單元的概念，引導學生閱讀學習此單元。. 4.

(14) 第四節研究限制本研究以新竹市某國小為對象，觀察學生在課堂中使用自然科電子教科書自學後對其學習成效以及使用滿意度有何影響。由於受到時間、人力以及支援的影響，在研究對象以及教材內容方面有以下限制：一、研究對象限制選擇國小高年級的學生為對象，主要考量學生電腦相關技能操作，以及本研究電子教科書內容的適用年齡，本實驗對象只侷限於新竹市某國小六年級兩班的學生，若要將研究結果推論或應用到其他區域的學校或是其他年齡層，須擴大實驗的樣本，並且深入探討分析。二、教材內容限制選擇製作電子教科書單元時，為配合各教科書版本的教學進度，避免學生已學習過該單元，比較各版本單元後，選擇各版本在六年級下學期最後一個單元來製作，單元為翰林版的「生物、環境與自然資源」。於下學期前製作電子教科書，以便在下學期初至學校實施實驗。故該單元內容因配合學期進度關係，侷限於記憶類型的課程內容，無法擴及至實作、科學實驗等類型的課程內容，對於較不習慣透過閱讀來學習並記憶的學生，在學習上較為吃力，且本實驗結果，僅侷限於該單元的學習成效，無法推論至自然科其他單元。三、研究工具的限制本研究因為人力與支援不足，在電子教科書方面受到限制，考量電子書所需互動功能、個人製作能力範圍以及實驗硬體設備，在多樣檔案格式中，選擇能夠支援嵌入動畫、影音、超連結的 Adobe PDF X 版本，透過 Adobe Indesign CS5.5 文件編輯軟體製作。. 5.

(15) 6.

(16) 第二章. 文獻探討. 第一節電子教科書. 一、電子教科書的特色教科書是根據教學大綱以及學科知識編製而成。教科書對教師而言，為上課教學時的依據、傳授知識的輔助工具，能節省教師備課的時間與負擔，且做為學習評量的依據。教科書主要使用於學校，課堂上每位學生皆擁有相同的課本，給予知識指引，並且提供大量的練習題、測驗。教科書對於學生而言，是學習的重要資源，能夠激發學生的興趣，在預定時間內能有效學習，提供經濟、方便的知識來源 (陳霈淳、宋伊婷、唐詩佳與蘇筆鴻，2007；陳偉慈，2010；Gupta & Gullett-Scaggs, 2011)。電子書在廣義的定義中，為將傳統書籍、報紙雜誌等平面媒體的文字，透過電腦科技轉換成數位格式，因此電子書可以透過多種檔案類型呈現，例如，flash 動畫檔、HTML 或 XML 網頁檔與 PDF 文件檔，在短時間內可以做編輯，主要特色為動態的內容和互動性的功能，例如，超連結、書籤、筆記、標記與多媒體物件等. (Vasileiou & Rowley, 2008；陳偉慈，2010)。Borchers (1999)定義電子書. 為可攜式硬、軟體設備，能夠呈現大量的閱讀文字資訊，可以讓使用者瀏覽資訊。電子教科書以教學內容為導向，結合網路數位化的形式推廣，能夠改善紙本教科書內容固定的缺點，在內容上有更多彈性的選擇，可根據地方特色或是學校需求客製教科書內容，且能夠結合科技，提供數位化的學習互動與服務. (McFall,. 2005；陳偉慈，2010)，Gupta 與 Gullett-Scaggs(2011 )認為電子教科書為結合軟體、硬體來呈現紙本課本內容的電子教材，並且統整出電子教科書的內容架構。他們將電子教科書內容分成三個面向如表 2-1 所示。 7.

(17) 表 2-1 電子教科書內容面向與特色面向. 現今特色. 知識整合. 合作. 個人化. knowledge integration. collaboration. personalization.  不需轉檔即可閱讀 PDF 檔案  透過超連結連接網路  圖書館分享之無版權檔案類型一致.  同儕間借閱  讀書會分享筆記  以連結世界各地讀書會的使用者為特.    . 使用者的回饋於電子書邊緣註記個人化螢幕保護使用 eInk 具備快. 色速適應顯示大小的  從練習題得到講師能力的回饋  使用者適應行動教育課程. 資料來源：Gupta, S. & Gullett-Scaggs, C. (2011). ETextbooks: A Framework to Understanding their Potential, Business Research Yearbook. Business Research Yearbook, 294-300.. 第一，知識整合面向：電子教科書能透過網路連結外部知識，使用 PDF 檔案格式，提供方便的閱讀，與圖書館分享檔案類型相符，能提供多元的知識與資訊來源。第二，合作面向：除了同儕間的筆記借閱與分享，也能夠透過網路與世界各地的使用者連結，除此之外，可提供師生間的互動功能，教師在教學上給予回饋，提升學習效果。第三，個人化面向：除了筆記、標記等個人化功能，硬體方面也能夠個人化設定大小與背景圖片。. 8.

(18) 二、電子教科書的功能 G. Ozsoyoglu、Balkir、Cormodem 與 Z.M. Ozsoyoglu(2000)指出，電子書是具備多媒體的教學資源，其中包含超連結文字、教學音頻與視頻剪輯、投影片、動畫與圖片等，並能夠對內容做註記、標籤與引用資訊等。他們的研究發現讀者因無法從電子書的標題了解內容或是因無法搜尋特定內容，而在閱讀過程裡感到挫折，他們認為電子書中應有「搜尋」功能。 McFall (2004 )提出電子教科書為紙本教科書的複製與延伸，並且提供新的方式與文字做互動，舉出電子教科書的瀏覽方式、重點標記、摺頁 (dog-ears )功能、課本邊緣筆記以及目錄索引等，是紙本教科書的複製與延伸。在文字互動方面， McFall 指出文字偏好設定、註記內容的分享、註記內容的統整以及外部連結。 McFall (2005 )認為電子教科書會面臨與紙本教科書一樣的問題，如果要順利推行電子教科書除了複製教科書內文的基本架構，須解決紙本教科書的問題，如教科書內容的活動安排、範例、作業的概念傳達，增加教科書與閱讀者的互動。 Wilson、Landoni 與 Gibb 在 2002 年的研究中提出設計電子書的指導方針，其中分成兩項電子書設計主軸，其一為書本意象(book metaphor )，是指書本封面、目錄、索引、文字排版、短篇文字、提供引導提示、圖文與書籤註記功能等；其二為適應電子媒體 (electronic medium )，依不同需求滿足使用者與新媒體的互動，如提供搜尋工具、超連結文字提升瀏覽、易於交互參照、提供內容提示 (關鍵字、標題的內容連結 )、客製化字體與大小、多媒體與互動元素的融入等。 M. Kim、Yoo、Chan 等人在 2010 年的研究中，將電子教科書的功能定義成八種類型，分別是認證(authentication)、顯示(display)、輸入(input)、移動(move)、搜尋(search)、列印(print )、多媒體(multimedia)與學習輔助 (learning support )。綜合以上學者所提出的電子教科書功能設計，本研究以 M. Kim 等人(2010) 所提出的八種類型分類為基礎，統整歸納以上學者的功能敘述，如表 2-2 所示。. 9.

(19) 表 2-2 電子教科書功能整理功能類型認證 (authentication) 顯示 (display). 本意輸入 (input). 移動 (move). 子媒體.  呈現文字與圖片排版  以「頁」顯示，單或雙頁  書本厚度頁碼顯示縮小、放大符合螢幕大小、寬度、高度頁面捲軸.  書寫 (手寫 )  備忘錄與筆記  劃線與螢光筆標記  聲音備忘錄  頁面瀏覽 (前/後頁、翻頁 )  書籤 (製作、刪除 )、摺頁 (dog-ears )功能  目錄、章節、索引超連結. (print).  列印頁面  複製文字或圖片. 搜尋.  內文搜尋關鍵字、段落. 列印. 電.  使用者身分辨別 (註冊使用者姓名與密碼 )  輸入使用者姓名  登入電子教科書.    . 書. 象. 功能列舉. (search) 多媒體 (multimedia) 學習輔助 (learning support).  多媒體 (觀看圖片、3D 圖片、動畫、視聽影像等 )  互動多媒體 (觀看 flash 等 )  提供內容提示 (關鍵字超連結 )  資料轉移 (老師至學生、至團體、至班級 )  合作學習 (註記分享 ). 參考來源：Kim, M., Yoo, K. H., Chan Park, C., Yoo, J. S., Byun, H., Cho, W., Ryu, J. & Kim, N. (2010). An XML-based digital textbook and its educational effectiveness. Lecture Notes in Computer Science, 6059, 509-523.. 10.

(20) 三、電子教科書與學習 Borchers (1999 )的研究中，整理出電子書對於使用者的優點，認為電子書具有以下六個優點： 1.隨時可取得性(availability)，使用者不用擔心借閱或書局營業時間的問題。 2.搜尋工具(searching)，使用者可透過此工具在文字中搜尋段落、關鍵字。 3.客製化(customization)，可改變顯示的亮度、字型與字體大小、增加標記與筆記重點與連結。 4.可攜性(portability)，能夠帶著走，且增加書籍卻不增加重量。 5.多媒體(multimedia)，結合語音與影片於電子書中，讓使用者不只有看，更能感覺到互動。 6.環保(environment)，減少自然資源的使用。電子書提供多媒體資訊、全文搜尋、相關連結、閱讀裝置與搜尋的彈性，對老師與學生來說，電子書是好的教學工具，透過網路能夠方便取得，且同時讓多人取得使用 (Anuradha & Usha, 2006 )。由上述可以得知，電子書透過搜尋以及註記輔助工具有助於學習者閱讀，若夠將上述優點移轉至電子教科書，在學習過程中提供方便的教與學的輔助工具，學習成效或許能夠有所提升。以下為使用電子教科書於學習成效上的例子。 M. Kim 等人 (2010 )的電子教科書研究中，針對六年級國小學生的數學科目，藉由網頁 (XML-based )的方式呈現電子教科書，使用多媒體功能融入紙本教科書的優勢，將學習的效果最大化，此研究目標為確認電子教科書在教育上的成效，並檢視未來發展電子教科書的可能性。觀察學生的使用情形發現得知，使用電子教科書的學生能夠節省許多操作時間，有足夠的時間計算題目，學生可透過多媒體探索教材內容，學生能夠依據自己的能力自主式學習。在學習成效方面，結果顯示，使用電子教科書成績介於中上 (25~49.9% )的學生，成績高於其他組別並有顯著差異。 11.

(21) Kingsley 與 Boone (2008 )的研究中，使用美國歷史軟體擴增教科書與教材，主要對象為七年級的中學生，提供文字、聲音、圖片、動畫、互動性功能的教育軟體，結果顯示實驗組的學生與使用紙本教科書的學生相比，在學習成效上有顯著的成效，能夠提升學生的學生動機與理解力。 Maynard 與 Cheyne (2005 )研究中，實驗參與對象為英國 11~12 歲的國小學生，並且使用 CD-ROM 電子教科書進行實驗。發現電子教科書運用在學科上廣為學生接納，電子教科書的互動提升學生的學習動機，鼓勵學生對於知識的好奇心，使用電子教科書在團體測驗中也有顯著成績，他們歸納出電子教科書能改變並影響學生的創造力以及促進學習成效，在學術機構，電子教科書也顯示出其潛力，電子世代正在改變電子教科書的形式而不是內容，因此將電子教科書導入校園中能使得紙本教科書更完善而非取代它。綜合以上研究，可以了解到電子教科書具有多樣的呈現形式，可使用網頁形式、軟體型式或者光碟片存取 (CD-ROM )的形式出現，雖呈現方式不同，但其主要為提供學習者一個具備語音、影像、圖片、動畫以及搜尋內文、註記等輔助工具的電子教科書，其主要目的為提升學生的學習動機、提升學生對於課文的理解力，鼓勵學生對於學習抱有好奇心，進而提高學習成效。. 四、小結由於科技發展，電子教科書能夠提供學生多元的學習支援，除了能提供動態圖片、影像、聲音，也能夠在資料內、外部做連結、內容關鍵字搜尋、互動式按鈕、重點標記、劃線等，以提供學生學習學科上的輔助，提升學習動機以及課文理解，進而提升學習成效。故本研究製作 PDF 格式的互動性電子教科書，在功能方面，參考表 2-2 所整理的電子教科書功能，在設計上提供顯示、輸入、移動等功能以滿足書本意象 (book metaphor )，在電子媒體(electronic medium )方面，提供搜尋與多媒體功能，給予使用者內文搜尋工具以及多媒體內容嵌入課文，有 12.

(22) 助於學生學習教科書內容。此電子教科書針對自然科「生物、環境與自然資源」單元，探討學生使用電子教科書閱讀對於學習成效的影響及使用滿意度。. 第二節註記一、註記的使用註記 (annotation )是對一目標物的評論，包含多種不同的行為，例如在文章中螢光劃記 (highlight )重點文字、在書本邊緣做記號或寫下文字、貼上便利貼等。電子註記主要輸入媒介有三項，電子墨水 (eInk)、鍵盤輸入 (keystrokes)和多媒體 (multimedia)，以鍵盤輸入最為常見，若使用電子墨水與多媒體註記 (例如：語音)，目前的電腦系統難以判斷註記內容，在轉成文字檔保存上有困難 (Cousins, Baldonado & Paepcke, 2000 ) 。任何註記都可以從它的內容、形式或功能來描述。使用紙本註記的只有單方向的功能，而電子註記可以提供多元性的功能，例如文字超連結、瀏覽、統整或是分享的功能。Ovsiannikov、Arbib 與 McNeill(1999)的研究中，讀者閱讀時註記使用的問卷調查，結果顯示電子書的註記最常使用於記憶 (remember)、思考 (think)、闡述 (clarify)、分享 (share )內容。 1.記憶 (remember) 註記能給予讀者文章重點的簡易清單將其保存下來，顏色標記的使用則能引起讀者對於關鍵字或是最具助益的句子之注意力。文章的內容不但能一目瞭然，而且能快速搜尋關鍵字。這樣的作用有點近似於一本書的索引，只不過在註記索引的項目是讀者的想法與關鍵字。 2.思考 (think) 在此過程，閱讀者可以表達自己的想法。批判性的標記、問題與筆記反映出自己的想法。這些類型的註記都有一個共同的目標，就是幫助閱讀者思考。 13.

(23) 3.闡述 (clarify) 讀者可將文章中的其中難以領會的想法、資訊以自己的方式重新塑造，轉換成用口語表達的形式，以自己概念化後的措詞去重新說明，如此想法將更容易去使用，它能夠節省讀者的時間而不需再去讀一次文章，此即為闡述內容。與思考相比，闡述筆記內容不需要花時間去傳達更多的新資訊。 4.分享 (share) 在團體中或合作的閱讀環境中，分享註記內容。. 二、註記輔助學習在自然領域學習中，寫作(writing)具有獨特的特色，在實驗、解釋與報告裡透過有意義的寫作內容可促進學生自我反思與新知識的產出。過去幾十年來，學習自然的模式，於對寫作技巧越來越受重視，寫作中學習 (writing to learn )的推動已經包含所有科目領域的非正式寫作 (Rivard, 1994; Keys, 1999 )。在針對大學生使用教科書習慣的研究中，Marshall(1997)發現學生閱讀時，註記主要可提供六項功能，第一項程序性訊號(procedural signals)，指提供任務線索給學生、得知重要內容以及哪些內容需深入閱讀，為未來須注意部分。第二項功能為標記(placemarks)以幫助記憶，第三項功能為習題練習(problem-working)，主要在一些公式或是習題附近會有這功能的註記，第四項功能為說明課文內容 (interpretive activity)，第五項功能為引起讀者注意力(visible trace of a reader’ s attention)，如螢光標記或劃線等，第六項為閱讀內容的反思(reflecting the material circumstance of reading)，如筆記、塗鴉、畫圖或與內容本身無關的標記，如表 2-3 所示，此六項註記功能能了解在閱讀教科書中，註記所扮演的角色能輔助學生學習。. 14.

(24) 表 2-3 註記的形式(form)與功能(function) 形式(form). 功能(function). 螢光標記與劃線於大標題；簡單的邊緣程序性訊號為引起注意。符號如星號、打勾等。 Procedural signaling for future attention. 短的螢光註記；圈選文字或片語；文字標記並且協助記憶。內的標記或邊緣的標記(如星號) Placemarking and aiding memory. 適當的標記於書本邊緣、圖片旁或公式習題練習。旁。 Problem-working. 書本邊緣的短篇筆記；文字間的長篇筆註釋課文內容。記；行間的單字與片語。 Interpretation. 延伸的螢光標記或劃線。. 追蹤學習進度。. Tracing progress through difficult narrative. 與內容無相關的筆記、塗鴉、畫記或其閱讀內容的附帶反思。他標示。 Incidental reflection of the material circumstance s of reading. 參考資料：Marshall, C. C. (1997). Annotation: From paper books to the digital library. Proceedings of the second ACM conference on digital libraries, 23–26. doi: 10.1145/263690.263806. McFall (2005 )指出主動閱讀 (active reading)包含螢光標記與筆記等註記行為，以及精緻化的活動，像是用自己的文字重新表達概念與指出文字中的重點。作者提到刪除螢光標記是簡單但紙本書籍無法達成的功能。更重要地，學生因為要判斷段落的重要性並編輯螢光標記，而使得學生提升閱讀能力，提供學生建構自己心智模型的機會。註記對於使用者從事閱讀、書寫、決策、檢索或是索引來說，是自然且有助益的行為，他們能夠以螢光標記段落，並且附上相關的文字，例如，重要、錯誤或者是酷等字樣，使用者也能夠針對段落增加評論、更正、連結或是分享討論 (Kim, J.K., Farzan & Brusilovsky ,. 2008 )。. Motoki、Harada 與 Nagatsuka (2010 )的電子教科書研究中，對象為大學生，學生使用微軟文書編輯 (Ｍicrosoft Word)軟體註記電子教科書，學生會在教科書邊緣註記、標記重點、單字或是段落的劃線，與課本中不同的地方做關連，促進批判性思考。此研究結果依據學生的成績與註記的數量與內容來分析，分析結果 15.

(25) 顯示，高成就的學生在註記時候，比低成就的學生加入較多註記。J.K. Kim 等人在 2008 年的研究顯示，學生在課堂中，產出幾百次註記，這當中最多註記被當作書籤使用，標記自己有興趣的部分，再者有人會留下簡單的訊息，用來提醒自己或是同學間分享意見。 McFall (2005 )的研究中，研究對象為大學生，在電腦相關課程中實施實驗，研究結果顯示，雖然電子教科書提供註記以及分享註記功能，但是學生表示此註記功能難以使用，後端記錄資料顯示學生沒有使用註記功能，導致無法讓使用者變成主動閱讀。研究者認為未來應該教導學生主動閱讀的益處以及電子教科書的使用，透過長時間的使用增加學生對它的了解，並提升主動閱讀的成果。研究者相信，一個成功的電子書，須要提升傳統主動閱讀技能，給與使用者容易上手的介面。. 三、小結綜合上述研究，依據 Marshall(1997)的研究可了解學生閱讀教科書時，註記在各個形式(form)中扮演不同功能(function)角色，有助於閱讀學習，如將註記融入電子教科書，可以讓使用者進行主動閱讀的行為，因使用者須判斷內容的重要性並且註記重點或思考，與課文中不同部分的內文做思考，可讓使用者可提升其閱讀能力。因此，本研究的電子教科書融入註記功能，提供使用者螢光標記、筆記的功能，探討使用者在學習自然科時，配合前導組織使用註記功能，能否更加容易理解與操作，來輔助學習。此外針對使用者的標記內容，作內容類型上的分析，了解使用者註記的多寡與類型，依據 Ovsiannikov 等人(1999)研究的註記屬性，將使用者的註記內容分成記憶、思考、闡述三個屬性，進行註記內容分析。. 16.

(26) 第三節. 前導組織與自然科學習. 一、前導組織前導組織(advance organizers)與圖片組織(graphic organizers)有助於學習，因它們可提供新主題的總覽與單元概念間的關聯性，主要透過新知識中，學習者的舊知識進行條列、整理與統整出主要概念。前導組織為一個架構，使學生經由既有的認知架構學習新知識，使用學生熟悉的詞彙與概念來連結新知識，前導組織不是冗長以及複雜，而是簡單清楚的連結教材內容(Shihusa & Keraro,. 2009；. Mohammadi, Moenikia & Zahed-Babelan, 2010)。 Ausubel 提出，前導組織的類型可分成兩類，其一為說明性前導組織 (expository organizers)，說明性包含陳述或概念性定義，使用簡單的詞彙描述先前的舊知識，來輔助說明新知識，與之做連結；其二為比較性前導組織 (comparative organizers)，教材對學習者相對熟悉，將學習者熟悉的教材與將學習的概念做比較，由相似、相異處來理解新知識。前導組織的呈現方式，根據 Marzano，Pickering 與 Pollock 於 2001 年所提出的可分成四種型式，如下所示： 1.說明性前導組織(expository advance organizers)：簡單描述新知識。 2.敘事性前導組織(narrative advance organizers)：透過故事的形式來呈現新知識。 3.掃描性前導組織(skimming advance organizers)：在閱讀之前，掃描過內容，是有效的前導組織。 4.圖解式前導組織(graphic/illustrative advance organizers)：使用非語言的表徵，如圖形解說來呈現新知識給學生。上訴四種呈現型式的前導組織，又以說明性前導組織最為有效(Marzano et al., 2001)。. 17.

(27) 二、概念圖與自然教科書 Spiegel 與 Barufaldi (1994 )認為因為學生絕大部分的知識都是來自教科書，所以知識取得大部分依靠學生於教科書的閱讀理解說明文字的技巧與策略，而學生所使用的技巧與策略會影響學生所學。研究發現，提供學生自然科教科書上常用的結構，例如：因果關係、分類方法、列舉例子、概括以及相關性，並訓練學生建構圖解式組織圖，可以增加學生在劃線、閱讀及螢光標記上的知識保留。陳黎枚 (2003 )針對台灣自然科教科書設計的研究，指出目前自然科教科書中圖解設計所使用的方法可以分成以下八種：註文解釋法、圖示強調法、單純再現法、系統流程法、圖表架構法、象徵說明法、構造剖面法、概念組織法。此研究中指出概念組織法的使用率以國小高年級的教科書最多，其特點為以樹枝狀特色將項目分類，屬於邏輯訊息。 Spiegel 與 Barufaldi (1994 ) 的研究認為概念組織圖有三項優勢，第一內容組織圖的認識能夠輔助理解內容，可以透過教學習得內容的結構，第二圖片組織圖可以幫助內容的回想，提供學生閱讀前的圖片組織圖或是教導學生製作閱讀後的組織圖，第三結合內容組織圖與圖片組織圖有助於知識的保留與理解。 Oliver (2009 )在研究中建議圖解式組織在提升學生閱讀理解是有用的媒介，例如因果架構、解釋架構等。此研究致力於發現具有提升學生閱讀理解的潛力媒介，特別是在自然解釋說明內容中具有多種結構形式。內容概念圖將文章的概念、字彙、背景知識及結構等分類，以不同的形式和符號，呈現二向度的圖解。概念構圖以圖解空間呈現概念之間的關係，因此有助於學習者建構、重組或改變知識結構，以提升學習表現，有架構的內容組織會比沒有組織過的內容更容易讓學生理解 (江淑卿與郭生玉，1997 )。. 18.

(28) 三、前導組織與學習成效 Mohammadi 等人在 2010 年的研究中，針對英語為第二外語的學習，對象為高中學生，了解前導組織的影響。使用準實驗，藉由前後測得知學習情況，結果顯示，實驗組的平均分數在統計上，顯著優於控制組語言學習的平均分數，證明教學過程中融入圖解式前導組織可提升學習成效。 Mede(2010)的研究中，強調在教學中融入圖解式組織，來促進學生閱讀第二外語，此研究結果顯示在教學中使用圖解式組織可以透過視覺呈現的方式協助第二外語的學習者，在學習態度上也有正向的影響。Shihusa 等人(2009)的研究則是針對生物科進行前導組織的研究，科目主題為汙染，對象為國中三年級的學生，實驗則使用學生動機問卷做為量測工具，結果指出使用前導組織的組別，學生有較高層次的動機。 Clemons，Igel 與 Allen(2010)的研究中，主張採用提示、問題或前導組織融入教學的方式，藉由活潑、適當的重建舊概念的認知架構來學習新的概念，收集 1998~2008 年以國小與國中學生為對象的研究做探討，且針對學習成效與成果為主的文獻，統整各文獻之結果，針對前導組織共有四篇，其中有使用概念圖表、圖解式前導組織或使用例子，此四篇研究皆顯示出前導組織具有正向的影響力。. 四、小結前導組織可分成四種呈現型式，分別為說明性質、敘事性質、掃描性質和圖解方式來呈現。又在自然科教科書常用的內容結構中，圖解式組織在提升學生閱讀理解是有用的媒介，且概念構圖有助於學習者建構、重組或改變知識結構，用以提升學習表現。因此本研究的電子教科書在各章節放置章節概念圖以及引導問題做為前導組織，融入圖解方式的呈現型式，促進學生透過前導組織瞭解新概念，思考回答引導問題，探討學生使用具前導組織的電子教科書的影響。. 19.

(29) 20.

(30) 第三章. 研究方法. 本章分為研究歷程、研究對象、研究工具、實驗流程、資料蒐集與分析五節，本研究採用「準實驗設計」(quasi-experimental design)，探討「註記」及「前導組織」應用於自然科電子教科書，針對「生物、環境與自然資源」單元，對國小六年級學生學習成效的影響及使用電子教科書的滿意度。本實驗的自變項有二，為「註記」及「前導組織」兩項。「註記」透過不同的閱讀軟體，提供註記功能的有無作為分組，分成「有註記」、「無註記」兩組。「前導組織」是依據有無單元概念圖及引導問題分成「有前導組織」、「無前導組織」兩組。本實驗的依變項有二，為「學習成效」及「使用滿意度」兩項。「學習成效」是指使用過本研究的電子教科書學習自然科「生物、環境與自然資源」單元後的學習成效，而「使用滿意度」是指學習者在使用電子教科書時，對於課本所提供的內容、輔助學習功能的看法與滿意度。. 第一節研究歷程. 一、準備階段 (一)文獻探討參考國內外電子教科書相關文獻，了解電子教科書的所能支援的功能、電子教科書所呈現的方式，另外參考註記功能以及前導組織相關文獻，探討註記功能與前導組織對於學習的成效，以建立研究的理論基礎。. 21.

(31) (二)製作、檢核電子教科書確認研究主題為「註記」與「前導組織」融入電子教科書，其對於學習成效與使用滿意度的影響，參考翰林出版社教科書與教學用電子書，發展製作本研究的電子教科書，初步完成後，請教具有自然科教學經驗的教師給與意見，並進行內容與功能的修改。修正完畢後，再請具有自然科教學經驗的教師進行此電子教科書的可行性的檢核，確認教材正確性與可行性。. (三)發展學習成效測驗卷與使用滿意度問卷學習成效測驗卷是為了解學生使用過電子教科書後，是否能提升自然科學習成效，試題範圍與教材內容相同。使用滿意度問卷為了解學生對於電子教科書在功能操作、功能有趣性、學習輔助性以及整體感受四個部分的看法與滿意度。. 二、實驗階段針對國小六年級之「生物、環境與自然資源」單元進行實驗，參與對象共分成四組，實驗期間為期三個禮拜三堂課，每一節課 35 分鐘，學習內容為單元內三節課文內容，在使用電子教科書前一堂課進行前測，使用後進行後測及使用滿意度問卷填寫，實驗皆在電腦教室(如圖 3-1)實施，電腦教室共有 38 臺電腦，兩班皆為自學電子教科書，無註記組別配合學習單輔助學習，有註記組別使用註記功能輔助學習。. 22.

(32) 圖 3-1 電腦教室設備. 三、結果分析階段實驗後進行資料彙整與分析，資料來源包括學生前測測驗結果、學生後測測驗結果、學生註記內容檔案以及學生使用滿意度問卷。資料會利用 Excel 組織並利用 SPSS 統計軟體做分析，針對本研究之待答問題，撰寫結果與討論。. 23.

(33) 文獻蒐集電子教科書學習成效測驗卷準備階段. 發展研究工具使用滿意度問卷學習單. 專家給與意見修訂研究工具可行性問卷分析. 前測—單元測驗無註記無前導組+學習單實驗階段. 無註記有前導組+學習單實驗有註記無前導組有註記有前導組後測--單元測驗. 填寫使用滿意度問卷結果分析階段. 學習成效分析資料整理與分析. 註記內容分析滿意度分析. 撰寫研究報告. 圖 3-2 研究歷程示意圖. 24.

(34) 第二節研究對象. 本研究是以新竹市某國小六年級學生，常態編班且具備基本的電腦操作技能。參與班級兩班，共 58 位對象。一班為「有註記組」，另一班為「無註記組」，兩班使用不同的軟體閱讀電子教科書，使其中一組具有註記功能，另一組則無，而各班依照偶數、奇數分成兩組，使用「有前導組織」與「無前導組織」兩個版本的電子教科書，四個組別的名稱各為 A 組(無註記無前導組)16 人、B 組(無註記有前導組)14 人、C 組(有註記無前導組)14 人與 D 組(有註記有前導組)14 人，如表 3-1 所示。. 表 3-1 實驗自變項參與研究人數分組表自變項. 無註記功能. 有註記功能. 無前導組織. A 組(16 人). C 組(14 人). 有前導組織. B 組(14 人). D 組(14 人). 25.

(35) 第三節研究工具. 本研究所使用的研究工具包括:「電子教科書」、「電子教科書閱讀軟體」、「電子教科書可行性問卷」、「單元學習單」、「學習成效測驗卷」、「電子教科書使用滿意度問卷」，研究工具分述說明如下:. 一、電子教科書研究中所使用的電子教科書，為研究者使用 Adobe InDesign CS5.5 與 Adobe Acrobat X 製作出互動式 PDF 的電子教科書，使其具有動畫影音、互動按鈕、頁面連結功能。電子教科書內容參考翰林出版社自然與生活科技科，「生物、環境與自然資源」單元六年級下學期第三單元，保留課文、圖片安排，增加課文提示(小知識)、影片、頁面連結，在排版上稍做調整，如圖 3-3 所示。. 小知識. 影片. (互動按紐). 引導問題頁面連結. 圖 3-3 此為本研究所開發的電子教科書-前導組織版本畫面. 26.

(36) 由研究者設計「單元概念圖」及「引導問題」內容，添加於「有前導組織」的版本中，使電子教科書適合學習者自學閱讀使用，表 3-2 為自然科課本(翰林)、電子教科書(翰林出版教學用)及本研究電子教科書在內容呈現與功能支援兩部分的比較，可得知電子教科書(翰林出版教學用)與課本(翰林)相比，在內容部分多出影片與補充，在功能方面，電子教科書可提供筆記、頁面連結、放大縮小與全螢幕的功能，而本研究的電子教科書與電子教科書(翰林出版教學用)相較之下，在內容方面多出單元概念與引導問題，在功能方面，則多出劃線與搜尋字元的功能。而表 3-3 為三者在畫面呈現、內容排版之比較表。. 表 3-2 現今課本、電子教科書與本研究電子教科書之比較. 內容. 功能. 課本(翰林). 電子教科書(教學用). 電子教科書. 課文. ○. ○. ○. 圖片. ○. ○. ○. 影片. X. ○. ○. 補充. X. ○. ○(小知識). 單元概念圖. X. X. ○. 引導問題. X. X. ○. 劃線. X. ○. 筆記. ○. ○. 頁面連結. ○. ○. 放大縮小. ○. ○. 全螢幕. ○. ○. 搜尋字元. X. ○. 27.

(37) 表 3-3 現今課本、電子教科書與本研究電子教科書之圖示版本. 圖示. 課本(翰林). 電子教科書(翰林). 電子教科書(本研究). 28.

(38) 二、電子教科書閱讀軟體研究中所使用的電子教科書閱讀軟體分別為 Adobe Reader X 以及 Adobe Reader X pro，此兩款軟體能提供基本的 PDF Reader 功能，例如，書籤、頁面選擇、放大縮小、全螢幕、符合頁面及搜尋字元等主要功能，如圖 3-4 所示。除此之外，此兩款軟體皆能夠支援嵌入互動式 PDF 的動畫影音、互動按鈕、頁面連結功能開啟等互動功能如圖 3-5 所示，而 Adobe Reader X pro 除了互動功能，還能夠提供劃線、筆記的註記功能，如圖 3-4 所示。. 劃線、筆記. 頁面選擇、放大縮小、全螢幕書籤. 圖 3-4 Adobe Reader X pro 基本功能介紹示意圖嵌入影片. 互動按鈕圖 3-5 Adobe Reader X 所支援按鈕、嵌入影片功能 29.

(39) 三、電子教科書可行性問卷此問卷主要為了解研究者所開發的自然科「生物、環境與自然資源」單元電子教科書之可行性所編製，問卷對象為具備自然科教學經驗的國小教師，此問卷內容分為四部分：「內容正確性」、「功能輔助性」、「畫面設計」及「其他建議」共十七題。其中前三部分「內容正確性」三題、「功能輔助性」八題、「畫面設計」五題，共十六題，為半開放式問題，使用 Likert 四點量表分為 1.非常不同意，2. 不同意，3.同意，4.非常同意，並且讓教師適時提供修正建議。第十七題為開放式問題，提供教師填寫個人建議。此問卷結果做為此電子教科書修正與未來開發其他相關電子教科書之參考。可用性問卷針對四個部分，第一個部分針對電子教科書的內容正確性，用以了解教材內容是否正確，是否合乎學習者的程度。第二部分為電子教科書的功能輔助性，用以了解電子教科書所提供的功能是否有助於學生學習。第三部分為電子教科書的畫面設計，用以了解電子教科書的呈現畫面、文字圖片編排是否合宜。第四部分為開放性問題，填答者能夠適時表達自己的建議。電子教科書可行性問卷由具備國小自然科教學經驗的教師進行填答，可行性問卷採用李克特（Likert）四點量表，以 1、2、3、4 代表同意程度之低至高，題項平均數為 2.77，高於平均數表示贊同。填答結果依「內容正確性」「功能輔助性」「畫面設計」與「其他建議」四個部分進行分述。. (一)內容正確性問題 1~3 針對電子教科書內容的正確性，其結果如表 3-4 所示。由結果可以得知，在此部分平均分數介於 2.33~3.00 中間，顯示教師認同此電子教科書內容正確性。有教師表示有部分文字敘述太多，學生有可能沒耐性看，建議可以重點用不同顏色標示或是省略一些不必要的詞語。針對這個. 30.

(40) 部分，由於內容皆參考課本及電子教科書(翰林出版教學用)，因此在內容部分暫不做更動。. 表 3-4 內容正確性之可行性問卷結果同意程度. N=3 題號. 題目／選項. 2. 3. 4. 平均數. 教材內容正確. 人數. 0. 2. 1. 0. 2.33. 引導思考問題內. 人數. 0. 1. 2. 0. 2.67. 人數. 0. 0. 3. 0. 3.00. 1 2. 1. 容正確概念圖內容正確. 3. (二)功能輔助性問題 4~11 針對電子教科書的功能輔助性，其結果如表 3-5 所示。此部分共八題平均數介於 2.33~3.33 之間，其中分數較高的為第 5、6 題，表示教師同意「影片」與「圖片」的功能已足夠輔助學生自己學習。其中有教師提出概念圖比較像是給老師參考的作用，給學生的作用可能不大。評估過後對於概念圖內容做出修正，以學生學習為出發點設計單元概念圖，增加圖片、頁面連結與引導問題，如表 3-6 所示。. 31.

(41) 表 3-5 功能輔助性之可行性問卷結果同意程度. N=3 題號. 題目／選項. 1. 2. 3. 4. 平均數. 人數. 0. 1. 2. 0. 2.67. 「影片」功能已足夠輔助學生自己學習。(例如: 播放影音). 人數. 0. 1. 1. 1. 3.00. 「圖片」功能已. 人數. 0. 0. 2. 1. 3.33. 人數. 0. 1. 2. 0. 2.67. 人數. 0. 1. 2. 0. 2.67. 人數. 0. 2. 1. 0. 2.33. 人數. 0. 2. 1. 0. 2.33. 人數. 0. 1. 2. 0. 2.67. 「控制頁面」功. 4. 能已足夠輔助學生自己學習。(例如:上頁、下頁、選擇章節). 5. 6. 足夠輔助學生自己學習。(例如: 瀏覽圖片) 「小知識」功能. 7. 已足夠輔助學生自己學習。「註記」已足夠. 8. 輔助學生自己學習。「劃線」已足夠. 9. 輔助學生自己學習。「概念圖」已足. 10. 夠輔助學生自己學習。「引導思考問. 11. 題」已足夠輔助學生自己學習。. 32.

(42) 表 3-6 單元概念圖修改前後比較圖—以 3-1 生物與棲息環境為例單元概念圖修改前. 修改後. (三)畫面設計問題 12~16 針對電子教科書的畫面設計，其結果如表 3-7 所示，五題平均分數介於 2.67~3.00 之間，顯示教師大多數認同此電子教科書的畫面設計，其中又以 12、13、14、15 題的平均數最高，顯示教師認為「頁面」、「影. 33.

(43) 片」、「圖片」與「小知識」的控制按鈕設計恰當。此部分沒有老師提出其他建議。. 表 3-7 畫面設計之可行性問卷結果同意程度. N=3 題號. 題目／選項「頁面」控制按. 12. 「影片」控制按. 「圖片」控制按. 3. 4. 平均數. 人數. 0. 0. 3. 0. 3.00. 人數. 0. 0. 3. 0. 3.00. 人數. 0. 0. 3. 0. 3.00. 人數. 0. 1. 1. 1. 3.00. 人數. 0. 1. 2. 0. 2.67. 鈕設計恰當。「小知識」控制. 15. 2. 鈕設計恰當。. 13 鈕設計恰當。 14. 1. 按鈕設計恰當。版面編排恰當。. 16. (四)其他建議此部分開放教師提供其他建議，一位教師表示文字敘述應再白話一點，口語化一點。由於此電子教科書是參考現今教科書所製作，文字敘述亦參考之，故在評估後未做修改。另一位教師表示此電子書以學生為主，但文字內容過於艱深，還是必須以教師輔助，在這個部分由於此研究目的為自學式電子教科書為出發，故教師輔助未考慮其中，但對於未來研究具參考價值。第三位教師無其他建議。. 34.

(44) 四、單元學習單此學習單為非註記組別所使用，因學生無註記功能，在閱讀上無註記相關的輔助，學習單能夠讓學生依據學習單的問題閱讀電子教科書，安排學生的閱讀進度並讓他們填寫學習單。五、學習成效測驗卷此測驗卷是依據自然科「生物、環境與自然資源」單元所編製，於實驗前、後測中實施，對象為參與研究的國小六年級學生。改編自翰林、南一、康軒出版社所提供該單元的測驗題庫，並遵照自然科教師意見修改，此測驗卷旨在了解學習者在使用電子教科書後對於「生物、環境與自然資源」單元是否有顯著差異。. 六、電子教科書使用滿意度問卷此態度問卷主要針對學習者在使用電子教科書後的看法及建議。使用滿意度問卷內容分為「功能操作」、「功能有趣性」、「學習輔助性」與「整體感受」，各組題數依組別不同，問卷採用李克特（Likert）四點量表，從 1 至 4 分別代表「非常不同意」、「不同意」、「同意」至「非常同意」。其中「功能操作」為了解電子教科書的功能是否易於操作，「功能有趣性」為了解學習者在閱讀過程中使用功能是否感到有趣，「學習輔助性」為了解學習者在使用此電子教科書時，當中的功能是否提供學習上的輔助，並且提出使用上的輔助學習的實例，在「整體感受」的部分，為了解學習者對於電子教科書的整體想法以及未來使用意願。. 35.

(45) 第四節實驗流程. 實驗流程(如圖 3-6)分成三個階段，實驗前、中、後，以下分別針對實驗前、中、後做進一步的描述。實驗前，由三位具備自然科教學經驗的教師操作使用本研究的電子教科書，並填寫「電子教科書可行性問卷」，作為正式實驗前修改電子教科書內容之依據，且依據三位教師指示校正「學習成效測驗卷」試題。備妥實驗時所需「電子教科書使用滿意度問卷」以及「學習成效測驗卷」，並確認實驗學校的電腦能夠正常開啟電子教科書閱讀軟體，以及學生分組確認，採座號偶數、奇數分組方式。實驗時，每班分成兩組，共兩班利用電腦課時間使用自然科「生物、環境與自然資源」單元電子教科書，每週一堂課，為期三週，每堂課 40 分鐘，5 分鐘為學生進入教室所花費的時間，故實際使用每堂課 35 分鐘。在實驗前一週實施前測「學習成效測驗卷」試題，填寫時間 15 分鐘，並告知接下來連續三週須操作使用電子教科書。第一堂課花費 5 分鐘介紹電子教科書輔助功能，教導學生使用電子教科書閱讀軟體，其軟體上的功能介紹以及電子教科書上互動功能介紹。30 分鐘學生開始使用電子教科書，閱讀第一節「生物與棲息環境」章節。接下來，第二、三堂課，讓學生依據指定章節閱讀電子教科書。第二堂課繼續閱讀第一節、第二節「生物與棲息環境」與「環境改變與生物生活」章節，閱讀 35 分鐘。第三堂課前 25 分鐘閱讀第三節「自然資源」單元並複習前面課文內容。25 分鐘後，進行後測「學習成效測驗卷」試題，填寫時間 10 分鐘，以了解學習者使用自然科電子教科書對於該單元學習成效有否顯著差異，最後 5 分鐘再讓學生填寫「電子教科書使用滿意度問卷」以便了解學習者對於此電子教科書的看法與建議。圖 3-7 為實驗過程記錄。. 36.

(46) 電子教科書可行性分析. 修正電子教科書. 學習成效測驗卷實驗前. 備妥研究工具使用滿意度問卷. 實驗中. 備妥研究設備. 電腦設備測試. 實驗前. 前一週實施前測. 實驗. 為期三週，一堂 35 分鐘，四組依照進度進行閱讀。. 實施後測實驗後. 實驗後填寫使用滿意度問卷. 資料蒐集. 圖 3-6 實驗流程圖. 37.

(47) 圖 3-7 實驗過程記錄. 38.

(48) 第五節資料蒐集與分析. 本研究收集四組的「學習成效測驗卷」試題前、後測分數，「電子教科書使用滿意度問卷」以及使用註記功能組別的筆記內容與次數統計，其中「學習成效測驗卷」試題前、後測分數與「電子教科書使用滿意度問卷」先使用 Excel 整理，再利用 SPSS 統計軟體進行統計分析。資料統計分析共分為三部分，第一部分，分析「學習成效測驗卷」試題前、後測分數，測驗卷由研究者評分，兩班分為 A 組「無註記無前導組」、B 組「無註記有前導組」、C 組「有註記無前導組」及 D 組「有註記有前導組」，共四個組別，利用雙因子共變數分析(Two-way ANCOVA)，檢驗「註記」及「前導組織」兩個因子對於該單元的學習成效的影響，檢視各組間是否有顯著差異。第二部分為「有註記無前導組」及「有註記有前導組」的學習者在電子教科書上的筆記內容整理及次數統計，筆記內容歸類整理，分析統計學習者筆記的內容類型。透過筆記內容以及所在位置判斷其內容分類，共分為六種內容分類，分別為課文、圖片、影片、小知識、概念圖以及引導問題，後兩項內容分類只在具前導組織版本的電子教科書中。而內容屬性，依據 Ovsiannikov、Arbib 與 McNeill(1999)的研究分成記憶（Remember）、思考（Think）與闡述（Clarify）三種屬性，並使用描述統計(Descriptive statistics)分析學習者筆記次數情況。第三部分為學生實驗後所填寫「電子教科書使用滿意度問卷」，使用描述統計(Descriptive statistics)分析學習者的填答情況，檢視各組學習者使用電子教科書後對於「功能操作」、「功能有趣性」、「學習輔助性」與「整體感受」的看法。. 39.

(49) 40.

(50) 第四章. 結果與討論. 本研究旨在探討「註記」及「前導組織」於自然科電子教科書，對學習者於該單元的學習成效之影響。本章第一、二節，將實驗所收集的資料分別進行自然科單元學習成效分析及註記內容分析，第三節為電子教科書滿意度分析，本研究統計分析之顯著水準設為 .05。. 第一節. 學習成效分析. 本研究是探討「註記」及「前導組織」於自然科電子教科書，對於學習者的「生物、環境與自然資源」單元的學習成效之影響，將前導組織(有或無前導組織)與註記功能(有或無註記功能)設為自變項，後測成績設為依變項，前測成績為共變數，進行二因子單變量共變數分析(two-way ANCOVA)，來檢視四組學習者在「生物、環境與自然資源」學習成效的影響。使用統計軟體 SPSS 分析處理，結果說明如下：. 一、學習成效之敘述統計本研究扣除特殊學生 2 位後，有 56 位學生參與實驗，因資料蒐集不齊全，排除 5 位學生，有效實驗人數為 51 位，各組實驗人數為 A 組(無註記無前導組)14 人、B 組(無註記有前導組)13 人、C 組(有註記無前導組)11 人與 D 組(有註記有前導組)13 人。本研究首先使用敘述統計初探學習者在「生物、環境與自然資源」學習成效測驗卷的後測分數情況，各組的平均數、標準差及人數，如表 4-1 所示，有效樣本為 51 人。A 組平均分數為 81.43，B 組平均分數為 79.54，C 組平均分數為 83.64， 41.

(51) D 組平均分數為 87.69，又以 D 組平均分數最高。平均分數顯示，就註記而言，有註記組的學習者在後測的分數高於無註記組的學習者(註記功能：有註記功能組 mean=85.83、無註記功能組 mean=80.52)。就前導組織而言，有前導組織組的學習者在後測的分數高於無前導組織組的學習者(前導組織：有前導組織組 mean=83.62、無前導組織組 mean=82.40)。. 表 4-1 「生物、環境與自然資源」學習成效之平均數、標準差及人數依變數. 自變數註記. 無註記. 後測分數. 有註記. 總和. 平均數. 標準差. 人數. 無前導組織. 81.43. 8.055. 14. 有前導組織. 79.54. 6.641. 13. 總和. 80.52. 7.329. 27. 無前導組織. 83.64. 7.737. 11. 有前導組織. 87.69. 3.637. 13. 總和. 85.83. 6.098. 24. 無前導組織. 82.40. 7.832. 25. 有前導組織. 83.62. 6.694. 26. 總和. 83.02. 7.226. 51. 前導組織. 二、學習成效之二因子共變數分析本研究採二因子單變量共變數分析來深入了解「註記」及「前導組織」在各組中學習成效平均數之主要效果及交互作用的情形。表 4-2 為 Levene 變異數同質性檢定，考驗結果未達顯著水準(F(3,47)=1.419，p= .249)，顯示各組間無顯著差異存在，故符合變異數同質性之基本假設。. 表 4-2 「生物、環境與自然資源」學習成效之 Levene 變異數同質性檢定 F. df1. df2. Sig.. 1.419. 3. 47. .249. 42.

(52) 接下來進行受試者效應項的檢定，其檢定結果如表 4-3 所示。就交互作用而言，註記 × 前導組織交互作用未達顯著水準(F(1,46)= 1.289，p= .262)。就主要效果而言，註記主要效果在「生物、環境與自然資源」學習成效上未達顯著水準 (F(1,46)= 3.357，p=.073)，顯示註記的有無在學習成效無顯著差異。前導組織主要效果在「生物、環境與自然資源」學習成效上未達顯著水準(F(1,46)= 1.356，p=.250)，顯示前導組織的有無在學習成效上無顯著差異。. 表 4-3 註記功能與前導組織對學習成效之變異數分析摘要變異來源. 型 III 平方和. 自由度. 平均平方和. F 檢定. 顯著性. 註記. 97.002. 1. 97.002. 3.357. .073. 前導組織. 39.189. 1. 39.189. 1.356. .250. 註記×前導組織. 37.241. 1. 37.241. 1.289. .262. 誤差. 1329.039. 46. 28.892. 43.

(53) 第二節. 註記內容分析. 註記內容整理，首先將 C、D 兩組學生的電子教科書，透過 Acrobat Pro 內建註記統整功能，轉存每位學生於課文中所註記的內容，註記內容包含「筆記」與「螢光筆」，於「螢光筆」部分不做統計整理，因學生螢光標記內容與習慣不同，只能得知螢光標記內容為重點，卻無法深入理解，難以做分類整理。「筆記」部分，透過筆記內容以及所在位置判斷其內容分類，共分為六類內容，分別為課文、圖片、影片、小知識、概念圖以及引導問題，後兩項內容只在具前導組織版本的電子教科書中出現。參考 Ovsiannikov 等人(1999)的研究，筆記內容屬性共分為三類，記憶(Remember)、思考(Think)、闡述(Clarify)。 C 組(有註記無前導組)份數扣除資料不齊全，有效份數為 9 份，有效註記次數為 46 次。就內容分類來說，課文部分占 39.1%為最高，小知識部分占 28.3%，影片占 23.9%，圖片占 8.7%為最低。就內容屬性來說，記憶屬性占 78.3%為最高，思考屬性占 13.0%，闡述屬性占 8.7%為最低。如表 4-4 所示，從類型來看可得知「課文+記憶」、「影片+記憶」與「小知識+記憶」為大多數註記類型。. 表 4-4. C 組筆記內容之次數與百分比統計表(N=46). 分類/屬性課文圖片影片小知識總計. 次數百分比次數百分比次數百分比次數百分比次數百分比. 記憶. 思考. 闡述. Remember. Think. Clarify. 11. 4. 3. 18. 23.9%. 8.7%. 6.5%. 39.1%. 3. 1. 0. 4. 6.5%. 2.2%. 0.0%. 8.7%. 11. 0. 0. 11. 23.9%. 0.0%. 0.0%. 23.9%. 11. 1. 1. 13. 23.9%. 2.2%. 2.2%. 28.3%. 36. 6. 4. 46. 78.3%. 13.0%. 8.7%. 100.0%. 44. 總計.

(54) 根據表 4-5，D 組(有註記有前導組)份數扣除資料不齊全，有效份數為 12 份，有效註記次數為 55 次。就內容分類而言，百分比高至低依序為，課文占 29.1% 為最高，小知識占 23.6%，影片占 21.8%，概念圖占 10.9%，引導問題占 9.1%，圖片占 5.5%。就屬性而言，記憶屬性占 72.8%最高，思考屬性占 23.6%，闡述屬性占 3.6%。就類型來看，「小知識+記憶」、「課文+思考」與「影片+記憶」類型占大多數。. 表 4-5. D 組筆記內容之次數與百分比統計表(N=55). 分類/屬性課文圖片影片小知識概念圖引導問題總計. 次數百分比次數百分比次數百分比次數百分比次數百分比次數百分比次數百分比. 記憶. 思考. 闡述. Remember. Think. Clarify. 5. 11. 0. 16. 9.1%. 20.0%. 0.0%. 29.1%. 1. 2. 0. 3. 1.8%. 3.6%. 0.0%. 5.5%. 10. 0. 2. 12. 18.2%. 0.0%. 3.6%. 21.8%. 13. 0. 0. 13. 23.6%. 0.0%. 0.0%. 23.6%. 6. 0. 0. 6. 10.9%. 0.0%. 0.0%. 10.9%. 5. 0. 0. 5. 9.1%. 0.0%. 0.0%. 9.1%. 40. 13. 2. 55. 72.8%. 23.6%. 3.6%. 100.0%. 總計. 合計 C、D 兩組筆記內容統計份數扣除資料不符者，有效份數為 21 份，有效註記內容為 101 次，從內容分類來看，課文部分占 33.7%為最多，依序為小知識部分占 25.7%，影片部分占 22.8%，圖片部分占 6.9%，概念圖部分占 5.9%，引導問題部分占 5.0%。從內容屬性來看，記憶屬性占 75.2%為最多，思考屬性. 45.

(55) 占 18.8%，闡述屬性占 5.9%。如表 4-6 所示。就類型而言，占最多為「小知識+ 記憶」，其次為「影片+記憶」與「課文+記憶」與「課文+思考」為主。. 表 4-6 筆記內容之次數與百分比統計表(N=101) 記憶. 思考. 闡述. Remember. Think. Clarify. 16. 15. 3. 34. 15.8%. 14.9%. 3.0%. 33.7%. 4. 3. 0. 7. 4.0%. 3.0%. 0.0%. 6.9%. 21. 0. 2. 23. 20.8%. 0.0%. 2.0%. 22.8%. 24. 1. 1. 26. 23.8%. 1.0%. 1.0%. 25.7%. 6. 0. 0. 6. 5.9%. 0.0%. 0.0%. 5.9%. 5. 0. 0. 5. 5.0%. 0.0%. 0.0%. 5.0%. 76. 19. 6. 101. 75.2%. 18.8%. 5.9%. 100.0%. 分類/屬性. 課文圖片影片小知識概念圖引導問題總計. 總計次數百分比次數百分比次數百分比次數百分比次數百分比次數百分比次數百分比. 46.

(56) 第三節滿意度分析. 為了解本研究學習者使用自然科電子教科書於「生物、環境與自然資源」單元的使用滿意度，藉由「電子教科書使用滿意度問卷」做為調查。根據各組所使用的電子書版本不同，問卷題目的內容也有所不同，共分為四個版本。問卷採用李克特（Likert）四點量表，以 1 、2、3、4 代表同意程度之低至高。本研究蒐集 58 份問卷，扣除特殊學生 2 份以及無效填答 5 份，有效問卷共有 51 份，各組問卷數為 A 組(無註記無前導組)有 14 份，B 組(無註記有前導組) 有 13 份，C 組(有註記無前導組)有 11 份，D 組(有註記有前導組)有 13 份。問卷內容分成四個部分，分別為「功能操作」、「功能有趣性」、「學習輔助性」與「整體感受」。以下將呈現四個部分問卷數據。. 一、功能操作第一部分題目針對學習者使用電子教科書的功能操作難易性，以下為四組在使用滿意度問卷第一部分的結果。由表 4-7 所示，A 組(無註記無前導組)在第一部分有四題，四題的平均數介於 3.43~3.71 中間，其中第 2、3 題關於「影片」與「圖片」的平均數最高，第 1、 4 題關於「頁面控制」與「小知識」的平均數為最低，約 90%~100%的學生同意「頁面控制」、「影片」、「圖片」、「小知識」等四項功能易於操作。. 表 4-7. A 組使用滿意度問卷第一部分功能操作次數與百分比統計表. A 組 (N=14) 題號. 題目／選項「頁面控制」功. 1. 同意程度. 人數. 1. 2. 3. 4. 平均數. 標準差. 0. 1. 6. 7. 3.43. .65. 47.