多媒體輔助教學對不同性向能力的國中生學習有機化合物的學習成效分析

國立交通大學

理學院碩士在職專班網路學習組

碩 士 論 文

多媒體輔助教學對不同性向能力的國中生學習有機

化合物的學習成效分析

The Analysis of Learning Achievement For Junior High School Students’

Different Aptitudes Based on Traditional Text and Multimedia Curriculum

Using Organic Compounds As An Example.

研 究 生：黃心怡

指導教授：陳登吉博士

多媒體輔助教學對不同性向能力的國中生

學習有機化合物的學習成效分析

The Analysis of Learning Achievement For Junior High

School Students’ Different Aptitudes Based on Traditional

Text and Multimedia Curriculum Using Organic Compounds

As An Example.

研 究 生：黃心怡 Student：Hsin-Yi Huang

指導教授：陳登吉 博士 Advisor：Dr. Deng-Jyi Chen

國 立 交 通 大 學

理學院網路學習碩士在職專班

碩 士 論 文

A Thesis

Submitted to Degree Program of E-Learning

Collage of Science

National Chiao Tung University

in partial Fulfillment of the Requirements

for the Degree of

Master

in

Degree Program of E-Learning

June 2008

Hsinchu, Taiwan, Republic of China

多媒體輔助教學對不同性向能力的國中生

學習有機化合物的學習成效分析

學生：黃心怡 指導教授：陳登吉 博士 國立交通大學理學院網路學習碩士在職專班 摘要 國中理化課程中「有機化合物」之課程單元有許多無法使用實驗、或傳統平面媒體 來加以具體化說明的概念，再加上教師教學的進度壓力，常使學生無法吸收內化，而產 生學習落差。如何改進教學方法或課程單元教材的呈現方式，進而提昇學生學習成效， 為一重要課題。本研究主要探討以各種互動元件配置整合的多媒體教材教學與以課文、 圖片呈現的傳統教材教學，對於學生學習有機化合物的學習成就差異。 性向為一人學習某方面的基本潛能，一般預計在某性向潛能較高的人，在學習與該 性向相關的學習內容上，可以獲得較好的學習經驗。因此本研究依據有機化合物一章的 教材性質，選定「語文推理」、「抽象推理」、「空間關係」、「知覺速度與確度」四個能力 差異，來討論在多媒體教材教學與傳統教材教學中，對學生學習成效的影響。 本研究採用實驗設計方法，實驗對象為台北市某國中二個班級學生共 71 人，實驗 教材為國中八年級理化「有機化合物」單元，蒐集相關資料，對於學習者的學習成就的 影響。本研究並進一步探討不同性向差異的學生在接受多媒體教材教學與傳統教材教學 之後，對學習成就的影響。 依據統計分析的結果發現如下： (1)「有機化合物」為例，多媒體教材教學與傳統教材教學有顯著差異。 (2)多媒體教材教學的學習成就顯著優於傳統教材教學。 (3)多媒體教材教學模式下，四性向能力高低學習表現較優。 (4)在傳統教材教學下，語文推理能力高低的學習成效達顯著性差異。

本研究的成果，可提供理化科教師在往後教導 “有機化合物”主題時，依學生的性 向能力高低及所使用的教材特性(多媒體教材或傳統教材)，給予學習者較好的學習引導。

The Analysis of Learning Achievement For Junior High

School Students’ Different Aptitudes Based on Traditional

Text and Multimedia Curriculum Using Organic Compounds

As An Example.

Student: Hsin-Yi Huang Advisor: Dr. Deng-Jyi Chen

Degree Program of E-Learning

College of Science

National Chiao Tung University

Abstract

In the Curriculum of Organic Compounds, there are a lot of concepts can’t be concretely interpreted by just using experiments or traditional print media. And the pressures of teaching don’t make students learn well. Therefore, how to use different teaching method or innovation curriculum of presentation to improve student’s learning achievement is an important issue. The main purpose of this thesis is to analyze the student’s learning achievement under different aptitudes of the Traditional Text-Based and Multimedia-Based Curriculum. The Multimedia-Based Curriculum is consisted of presentation media such as text, picture, sound, animation and 3-D models. The traditional teaching material is consisted of presentation media such as text and picture.

Aptitude is a potential for learning something. Generally, students with the higher capability of a certain aptitude will have better learning ability for the associated subject. Therefore, this research uses four aptitudes, that is, language inference, spatial relations, abstract inference, and consciousness speed and true, to discuss the learning effects in Traditional Text-Based and Multimedia-Based Curriculum.

There are 71 8th grade students in Taipei is invited to participate this experimental study. The experimental subject considered is the Organic Compound curriculum unit. Based on the quantitative data analysis, we have the following findings:

(1) The students’ learning achievement of multimedia curriculum presentation group outperforms the traditional text-based presentation group.

(2) The learning achievement has significant improvement while using the multimedia curriculum compared with the traditional text-based curriculum.

(3) For someone who has higher or lower aptitudes score on language inference, spatial relations, abstract inference, and consciousness speed and true, show no difference while using the multimedia-based curriculum.

(4) Under the traditional curriculum presentation, someone with higher ability on language inference, their learning achievement outperforms other with lower ability on language inference.

誌 謝

本論文能夠順利完成，首先感謝指導教授陳登吉老師的指導及教誨，在兩年的求學 過程中，陳教授不僅在學術上給予充分的指導，在待人處事、做研究的態度上更是盡心 盡力的指引我，讓我得以順利完成研究所的學業，在此對我的恩師致上無限的感謝。 此外，感謝所有曾經指導我、幫助過我的師長、朋友和同學，尤其是學校同事在實 驗及多媒體教材製作上的協助。以及實驗室的其它學長、同學所提供的許多寶貴的意見。 最後，感謝養育我、栽培我的父母親在背後的大力支持，及家人的支持，使我能專 心完成論文，也才能有今天的我，謝謝。

目 錄

中文摘要 ... i 英文摘要 ... iii 誌 謝 ... v 目 錄 ... vi 表 目 錄 ... viii 圖 目 錄 ... i x 一、緒論 ... 1 1.1 研究動機 ... 1 1.2 研究目的 ... 2 1.3 研究範圍與限制 ... 3 1.3.1 研究對象 ... 3 1.3.2 研究內容 ... 3 1.3.3 研究方法 ... 3 1.3.4 研究限制 ... 3 1.4 名詞解釋 ... 4 1.4.1 學習成效 ... 4 1.4.2 有機化合物 ... 4 1.4.3 迷思概念 ... 4 二、文獻探討 ... 5 2.1 多媒體教學理論與實務 ... 5 2.1.1 多媒體的意義 ... 5 2.1.1.1 多媒體的特性 ... 6 2.1.1.2 多媒體輔助學習與學生個體學習特質 ... 6 2.1.1.3 多媒體的不當使用 ... 7 2.1.1.4 多媒體的元件製作的注意事項 ... 7 2.1.1.5 多媒體教材設計原則 ... 8 2.1.2 製作互動式多媒體的步驟 ... 8 2.1.2.1 階段一：課程導入期 ... 8 2.1.2.2 階段二：課程規劃期 ... 9 2.1.2.3 階段三：課程製作期 ... 11 2.1.2.4 階段四：課程完成期 ... 12 2.2 性向 ... 13 2.2.1 性向測驗 ... 13 2.2.2 性向測驗的發展 ... 14 2.2.3 多因素性向測驗 ... 14 2.3 SCORM 介紹 ... 17 2.3.1 SCORM 的源起與簡介 ... 17 2.3.2 SCORM 的特性 ... 18 2.3.3 SCORM 的技術架構 ... 18 三、研究方法 ... 24 3.1 研究設計 ... 24 3.1.1 實驗步驟 ... 24 3.1.2 實驗設計 ... 26

3.1.3 實驗對象 ... 28 3.1.4 資料處理 ... 30 3.2 研究工具 ... 30 3.2.1 多因素性向測驗 ... 30 3.2.2 自然科成就測驗 ... 31 3.3 教材分析 ... 31 3.3.1 教材單元、選用動機 ... 31 3.3.2 多媒體教材 SCORM 架構分析 ... 36 3.3.3 有機化合物的迷思概念分析 ... 40 3.4 多媒體教材編輯製作 ... 44 3.4.1 多媒體教材編輯軟體─智勝編輯手 ... 44 3.4.2 多媒體教材設計 ... 46 3.4.3 多媒體教材內容介紹 ... 48 四、實驗結果與討論 ... 60 4.1 多媒體教材教學與傳統教材教學對學習成就之分析 ... 60 4.2 語文推理能力與不同教學法在學習成就上之交互作用 ... 62 4.3 空間關係能力與不同教學法在學習成就上之交互作用 ... 65 4.4 抽象推理能力與不同教學法在學習成就上之交互作用 ... 67 4.5 知覺速度與確度能力與不同教學法在學習成就上之交互作用 ... 70 4.6 結果討論 ... 72 五、實驗結論與未來研究方向 ... 75 5.1 結論 ... 75 5.2 未來研究方向 ... 75 參考文獻 ... 76 附錄 ... 79 附錄一 多因素性向測驗說明 ... 79 附錄二 理化科學習成就測驗後測 ... 81 附錄三 多媒體教材單元腳本分鏡表與素材清單 ... 84 附錄四 有機化合物相關迷思概念 ... 95

表 目 錄

表 1 性向測驗的意義 ... 13 表 2 研究對象分布情形摘要─語文推理能力 ... 29 表 3 研究對象分布情形摘要─空間關係能力 ... 29 表 4 研究對象分布情形摘要─抽象推理能力 ... 29 表 5 研究對象分布情形摘要─知覺速度與確度能力 ... 29 表 6 多因素性向測驗信度：內部一致性係數與重測信度 ... 31 表 7 教學活動主題內容與教學目標 ... 32 表 8 多媒體教材與傳統教材教學綱要對照表 ... 33 表 9 「有機化合物」單元相關迷思概念及成因 ... 40 表 10 課程內容與測驗題目分配[試題內容參閱附錄二] ... 43 表 11 多媒體組與傳統組八年級下學期第一次定期考察班級理化科平均一覽表 ... 60 表 12 兩組學生之段考成績與後測成績之迴歸係數同質性考驗摘要表 ... 60 表 13 多媒體教材教學與傳統教材教學對學習成效影響之摘要表 ... 61 表 14 多媒體教材教學與傳統教材教學對學習成效影響之摘要表(經共變數調整後) .. 61 表 15 多媒體教材教學與傳統教材教學對學習成效影響之共變數分析摘要表 ... 62 表 16 多媒體教材教學與傳統教材教學事後比較表 ... 62 表 17 不同教學法與不同語文推理能力對學習成效之基本描述統計 ... 63 表 18 不同教材教法與語文推理能力對學習成效（後測）之共變數分析摘要表 ... 63 表 19 實驗組（多媒體教材）中語文推理能力高低對學習成效之共變數分析摘要表 .. 64 表 20 對照組（傳統教材）中語文推理能力高低對學習成效之共變數分析摘要表 ... 64 表 21 語文推理能力─多媒體教材教學與傳統教材教學對學習成效影響之摘要表(經共 變數調整後) ... 64 表 22 不同教學法與不同空間關係能力對學習成效之基本描述統計 ... 65 表 23 不同教材教法與空間關係能力對學習成效（後測）之共變數分析摘要表 ... 66 表 24 實驗組（多媒體教材）中空間關係能力高低對學習成效之共變數分析摘要表 .. 66 表 25 對照組（傳統教材）中空間關係能力高低對學習成效之共變數分析摘要表 ... 66 表 26 空間關係能力─多媒體教材教學與傳統教材教學對學習成效影響之摘要表(經共 變數調整後) ... 67 表 27 不同教學法與不同抽象推理能力對學習成效之基本描述統計 ... 68 表 28 不同教材教法與抽象推理能力對學習成效（後測）之共變數分析摘要表 ... 68 表 29 實驗組（多媒體教材）中抽象推理能力高低對學習成效之共變數分析摘要表 .. 69 表 30 對照組（傳統教材）中抽象推理能力高低對學習成效之共變數分析摘要表 ... 69 表 31 抽象推理能力─多媒體教材教學與傳統教材教學對學習成效影響之摘要表(經共 變數調整後) ... 69 表 32 不同教學法與不同知覺速度與確度能力對學習成效之基本描述統計 ... 70 表 33 不同教材教法與知覺速度與確度能力對學習成效(後測)之共變數分析摘要表 ... 71 表 34 實驗組(多媒體教材)中知覺速度與確度能力高低對學習成效之共變數分析摘要表 ... 71 表 35 對照組（傳統教材）中知覺速度與確度能力高低對學習成效之共變數分析摘要表 ... 71 表 36 知覺速度與確度能力─多媒體教材教學與傳統教材教學對學習成效影響之摘要表(經共 變數調整後) ... 72

圖 目 錄

圖 1 常見的多媒體元素 ... 5  圖 2 學生個體學習特質與多媒體輔助學習之理論模式 ... 6  圖 3 課程導入流程圖 ... 9  圖 4 課程規劃期─腳本設計流程圖 ... 10  圖 5 課程規劃期─場景設計流程圖 ... 11  圖 6 課程製作期流程圖 ... 12  圖 7 課程完成階段流程圖 ... 12  圖 8 SCORM 規格架構 ... 19  圖 9 Asset 實例 ... 20 

圖 10 SCORM Content Model 組織架構圖 ... 21 

圖 11 SCORM Run-Time Environment 概念示意圖 ... 22 

圖 12 研究流程 ... 25  圖 13 實驗流程 ... 26  圖 14 性向能力性質與教材關聯性 ... 27  圖 15 實驗變項 ... 28  圖 16 「有機化合物」 SCORM Aggregation 架構 ... 37  圖 17 「有機化合物」 單元的 Sequencing Rule ... 39  圖 18 「有機化合物」後測試卷編輯流程 ... 42  圖 19 智勝編輯手的教學理念 ... 44  圖 20 多媒體編輯製作流程圖 ... 47  圖 21 「有機化合物的定義與第一個人工合成的有機化合物」編輯手播放畫面 1/10 .. 48  圖 22 「有機化合物的定義與第一個人工合成的有機化合物」編輯手播放畫面 9/10 .. 48  圖 23 傳統教材─「有機化合物的定義與第一個人工合成的有機化合物」 ... 49  圖 24 「竹筷的乾餾實驗與相關原理」編輯手播放畫面 1/9 ... 50  圖 25 「竹筷的乾餾實驗與相關原理」編輯手播放畫面 2/9 ... 50  圖 26 「竹筷的乾餾實驗與相關原理」編輯手播放畫面 3/9 ... 51  圖 27 「竹筷的乾餾實驗與相關原理」編輯手播放畫面 4/9 ... 51  圖 28 傳統教材─「竹筷的乾餾實驗與相關原理」1/2 ... 53  圖 29 傳統教材─「竹筷的乾餾實驗與相關原理」2/2 ... 54  圖 30 「酯化反應的實驗操作原理與性質」編輯手播放畫面 2/8 ... 55  圖 31 「酯化反應的實驗操作原理與性質」編輯手播放畫面 3/8 ... 55  圖 32 「酯化反應的實驗操作原理與性質」編輯手播放畫面 5/8 ... 56  圖 33 傳統教材─「酯化反應的實驗操作原理與性質」1/2 ... 56  圖 34 傳統教材─「酯化反應的實驗操作原理與性質」2/2 ... 57  圖 35 「清潔劑的介紹、分類與清潔原理」編輯手播放畫面 1/1 ... 58  圖 36 傳統教材─「清潔劑的介紹、分類與清潔原理」1/1 ... 59 

一、緒論

本研究以研發國二理化「有機化合物」多媒體輔助教材實施實驗教學，並探討實驗 教學後學生學習策略應用的個別差異與學習成就的關係。茲將研究動機與目的敘述如 下。

1.1 研究動機

在傳統理化科教學方法中，教師主要將教材內容精華整理後，以圖示搭配講述式教 學的方法，或是講述式教學搭配實驗操作進行教學。在有限的時間內，要講解完對學生 而言既陌生又抽象的概念，以及讓學生進行實驗操作。每一學期之課程皆已事先規劃好 並和所有的同年級之進度同步化，所以教師們往往很難等到學生將學習概念吸收內化成 自己的概念，便要讓學生繼續進行下一個概念的學習。如此往往很容易造成吸收速度較 緩慢的學生和教學進度脫節，學習成就低落，甚至演變成習得無助進而放棄學習。 在學生學習有機化合物一章時［1］，由於章節本身的屬性較偏重記憶，雖有實驗 加以輔助，但巨觀的實驗結果對於教師在講解相關概念時，僅對現象的描述有所連結， 但對於微觀的粒子觀點而言，卻難以用具體的方式加以呈現，也因此易產生迷思概念。 此時若能適當以多媒體教材以動態模式呈現抽象概念，不但可以省去教師直接在黑板上 繪製圖形與書寫文字的時間，更能以明確、具體的形式說明概念，並靈活運用多媒體各 種元件的設置來進行互動，引發學生學習動機。 學習者在學習的歷程中，其所具有的天賦能力與先備知識的多寡，對於其學習的速 度與正確度有著相當程度的影響，亦即每個人身上都存在著各種“差別的能力 （Differential abilities）＂［2］，這種差別的能力除了與生俱來之外，尚有後天經由努 力所累積的，而對於個人在學習各種知識技能時，都會造成學習成就的差異。因此現代 的教材教法強調多元適性，讓學生能以優勢智能進行各種學習活動，增加學生成功的機 會，引導學生進行適當的學習成就歸因，最後讓所有學生均能有所收穫。 在本實驗中，選取國中階段多數學校均會施行的多因素性向測驗，來了解學生能力 的差異。性向意指在某方面的學習潛能，在某性向項度得分高的學生，其在學習相關向 度的成功機會，將相對的提高。亦即在傳統教材教法下，對於性向得分高的學生在學習

上可能沒有太大影響，但對於性向得分低的學生，就可能因為學生先天的能力限制，造 成學習困難，進而導致習得無助感而放棄學習。故在本研究中，設置傳統教材教法與多 媒體教材教法的變項比較，希望瞭解在多媒體教材教法的實施下，利用各種元件的配置 與互動，能否減少因先天能力的差異而產生的學習落差。並藉由引發學生學習興趣，增 加學習成功經驗，引發學生繼續學習的動機。 教育部推動九年一貫課程，擬訂十大基本能力，其中「運用科技與資訊的能力」名 列其中。而在定位上，將此一能力學習分為電腦資訊應用、網路教學、電腦輔助學習三 大部分，並融入教學中，為達成此一目標，教師須藉由多樣化的學習內涵及網路連結架 構，將知識內容依據學生的需求，重新建構與整合呈現知識概念。在行政院「挑戰2008 六年國家發展計劃─數位學習國家型科技計畫」的引導下，許多數位科技的發展計畫強 調數位內容於教學的應用，並積極鼓勵數位學習與數位內容產業的發展，期望藉由產官 學合作，使得數位內容素材得以有效運用於教學中。［3］ 以我國現狀來看，大多的教師仍然承受相當繁重的工作負荷，一名教師可能必須同 時負責行政工作、評鑑工作、教學工作、班級經營、學生輔導、親師溝通等工作內容。 若在自己的教學上又必須製作數位教材，對教師而言不啻是一項更加沉重的負荷；而直 接應用現成的數位教材內容，也有可能不符合自己的教學風格，或是不適用於任課班學 生的學習需求。因此，若數位教材的研發設計，能以國際標準SCORM［4］［5］來進 行教材編輯，將教材內容拆解成許多細目，並加以分門別類放置在符合SCORM標準的 網路平台上，透過網路資源的共享，教師只要將所需要的內容，依照需求加以組裝成合 適的課程，便能簡易地應用在教學上，不但可以省去許多製作教材的時間成本，若能再 透過網路社群的腦力激盪創意發展，使得教材種類與元件更加豐富，相信更能有效推廣 多媒體教學的實施。而本研究希望透過符合SCORM的軟體，設計出符合SCORM的多媒 體教材，並評估其實施時對不同性向能力差異的學生其學習成效的影響，期望能藉由此 論文達到拋磚引玉之效。

1.2 研究目的

依據以上的研究動機，本研究擬提出如下的研究目的： 1. 製作符合SCORM標準的多媒體教材─「有機化合物」單元建置。 2. 探討「有機化合物」多媒體教材教學與傳統教材教學對學生學習成就的差異。

3. 探討「語文推理」能力高低在多媒體教材教學與傳統教材教學對學生學習成就的 差異。 4. 探討「抽象推理」能力高低在多媒體教材教學與傳統教材教學對學生學習成就的 差異。 5. 探討「空間關係」能力高低在多媒體教材教學與傳統教材教學對學生學習成就的 差異。 6. 探討「知覺速度與確度」能力高低在多媒體教材教學與傳統教材教學對學生學習 成就的差異。

1.3 研究限制與範圍

1.3.1 研究對象

限於研究者之時間、條件，本研究所研究的對象，為九十六學年度就讀於台北市立 某國中的國二學生，共兩個班74位學生。

1.3.2 研究內容

影響學生學業成就的因素相當廣泛。本研究主要針對不同性向能力差異，在多媒體 與傳統教學下，學生之學習成就的差異。

1.3.3 研究方法

本研究採準實驗法，主要在瞭解學生在傳統教學與多媒體輔助教學的架構下，不同 性向能力差異的學生在學習成就的差異。

1.3.4 研究限制

本研究的研究結果僅能針對該校學生、「有機化合物」單元作結果推論，至於能否 應用於其他區域的學生或是其他單元，則有待進一步的研究。

1.4 名詞解釋

1.4.1 學習成效

本研究的學習成效係指在完成多媒體教材教學與傳統教學後，在學習成就(成就測 驗成績)、迷思概念的量、實驗課實際操作實驗的表現三項度的差異。若學生的成就測 驗成績愈高、迷思概念愈少、實際操作表現佳，表示學生在學習「有機化合物」時的學 習成效愈佳。

1.4.2 有機化合物

有機化合物為探討含碳化合物，除碳氧化物、碳酸鹽類、氰化物外的種類、性質與 反應，和生活中的相關應用。在國中階段的有機化合物，僅針對化合物的基本分類（如 碳氫化合物的烴類，碳氫氧化合物的醇、酸、酯）與結構簡單的分子性質進行介紹，以 及生活中常見的化學反應應用（如酯化反應、皂化反應）。

1.4.3 迷思概念

學生在教學前或教學後，都會對自然現象或生活經驗存有一些想法，而這些想法可 能與專家所訂立公認之定義或教科書內容有所差異，這些想法常被稱為另有概念 (Alternative concept)、另有架構(Alternative frame-works)、錯誤概念或迷失概念 (Misconception)等。本研究指的迷思概念，為普遍學生常見的錯誤概念。［6］

二、文獻探討

2.1 多媒體教學理論與實務

2.1.1 多媒體的意義

媒體(Media)的原意為人類透過語言(包含語音、文字與肢體語言等)來互相傳遞情感 與思想，因此媒體可視為一種觀念、思想、意見的媒介。隨著文明社會的演進，更多的 媒體被發展來做為人類交際與資訊交流的工具。由於每種媒體都有其先天優勢與缺點， 若能適時使用各種媒體，截長補短，便能透過多媒體進行思考與表達的樂趣。［7］［8］ ［9］ 多媒體為整合不同元素，如圖1所示，並以電腦、網路為播放應用平台，提供使用 者一個互動的環境，透過電腦多媒體的建置，使用者變成一個可以自行決定互動內容、 方式與順序的主動角色。 圖 1 常見的多媒體元素 資料來源［7］ 對教師教學來說，學生差異性往往是最難掌握且落實個別化適性教學的因素，每一 種媒體的應用或教學方法各有其特質，經由不同媒體所呈現的資訊，會因學習者心智能 力的不同，而影響學習成效。若能順應不同的學習型態(例如適於群體學習者、從做中 學者、視覺導向或聽覺導向等等)，以學習者期望的方式呈現，而非循序漸進；同時多 資料(Data) 圖畫(Graph) 影像(Image) 動畫 (Animation) 視訊(Video) 音訊(Audio) 特效(Special Effect) 文字(Text) 多媒體整合

媒體也能提供回饋，調整難易層次及評估技術，讓學習變成一種樂趣。

2.1.1.1多媒體的特性

1. 整合性：多媒體為一種意念的表達方式，並不設限使用元素與平台。 2. 流通性：多媒體為一種表達的方式與工具，意念或知識及以多媒體為載具，利用 各種通訊方法，影響其它的使用者，因此多媒體一定要流通方能顯出其意義。 3. 關聯性：透過超連結的串連，多媒體很容易表達出生動活潑的效果，例如利用游 標或按鈕，連結聲音或影像檔，增加互動性。 4. 互動性：藉由各類對話窗(Dialog)的選擇輸入，多媒體將做不同結果的輸出。選 擇性地吸收新知，除可縮短學習時程，更可因材施教造就不同資質與類別的人才。 5. 表達性：充分發揮各媒體間截長補短的功用，進而淋漓盡致地表達原創作的中心 思想，再加上友善的互動介面，其表達性僅次於真人真事。

2.1.1.2多媒體輔助學習與學生個體學習特質

影響多媒體輔助學習的因素來自：學習者個人特質、學習模式、電腦態度、其他變 因。多媒體輔助教學的主體應在學習者，依照課程設計理念進行自主化學習，因此學習 者原有的學習模式勢必會影響學習者的學習成效。學習模式係學習者個人在學習情境下 所顯示出的一些獨特行為，且學習模式在短時間內不會有太大的改變。學習模式包含學 習的方法、態度、習慣、身心、環境等等，如下圖所示。［7］ 圖 2 學生個體學習特質與多媒體輔助學習之理論模式 資料來源［7］

2.1.1.3多媒體的不當使用

使用多媒體為教學媒介時，必須注意避免不當使用，而喪失多媒體的優勢： 1. 避免文字密集的內容：在電腦螢幕上閱讀大量的文字，在生理及心理上，都是讓 人感到疲累又無聊的，因此若教學素材本身屬於文字密集度高的，需要借助其他元件的 輔助來加以調整。 2. 避免帶狀的內容：避免將整部電影或時間過長的片段作為多媒體媒介，使學習失 去互動性。

2.1.1.4多媒體的元件製作的注意事項

1. 文字元件的應用 (1)文字具簡潔性 在電腦螢幕上閱讀大量的文字不僅困難又累人，且文字並非傳達想法、概念或是事 實的最好方法，例如以圖片、動畫或影片為主體，穿插適當的文字敘述，更能使使用者 明白製作者欲傳達的內容。以設計的角度而言，文字篇幅不應超過螢幕的一半。 (2)字型具合適性 閱讀一塊灰灰且無變化的文字容易令人感到無聊，因此字型的選擇與配置也相當重 要。選擇字型時，需要考慮多媒體應用的目的及使用者，透過字型的變化來吸引學習者 對某些字的注意力並提昇文章的可讀性。 (3)文字具可讀性 標題、副標可用來引起讀者注意，並提供使用者快速確認畫面上文字主體的內容， 因此其字體配置需要較文字主體大。利用不同的字型樣式(粗體、斜體、加底線)作為強 調、超連結提示之用。除此之外，文字的字型、樣式、大小、顏色等使用必須適當，否 則易產生反效果而喪失可讀性，例如同一層次的標題，應使用相同的字型、大小及樣式。 (4)文字的多媒體應用 若有些多媒體必須包含大量文字，必須先考量除文字外，能否有其它傳遞訊息的方 式，若無法以其他方式取代，則可考慮先呈現少量文字，以關鍵字等形式利用超連結、 訊息視窗捲軸或下墜式文字框等呈現文字內容。 2. 圖形的應用：包含圖形影像的品質、大小、色階及當案大小。影像的品質必須清

晰易辨識，大小與內容必須合適，避免過多或不當的圖片設計造成學習者分心。 3. 聲音的應用：適當的聲音配置可以傳達想法，引發情感或將觀點用戲劇化的方式 呈現出來的有效方式。 4. 動畫的應用：適當的動畫配置可以更具體有效呈現概念，特別是針對技能訓練 類、現象成因流程的解釋，用動畫方式輔助呈現，更有具體、生動的效果。動畫的品質 與流暢度必須足夠，方能清晰有效呈現教材。 5. 影片的應用：影片畫面的輔助，可以提供真實感以吸引使用者外，對於使用者情 緒的引發也有很大的作用。影片的使用必須注意畫面品質、播放流暢度及檔案大小。

2.1.1.5多媒體教材設計原則

Mayer(1999)提出以下八點做為多媒體認知設計所必須注意的原則：［10］ 1. 在訊息的接受上，學習者同時接收文字與相關圖文比單獨使用文字有更佳的學習 效果，亦即藉由圖文的連結，學習者較能建立自己的心智圖像。 2. 為減低學習者視覺搜尋的困擾，圖文的排列應盡量接近，避免分開。 3. 圖文同時呈現比分開出現好，因為若圖文分別出現，學習者較難將二者快速連結。 4. 使用聽覺說明比文字說明為佳。 5. 過量的文字、圖片和聲音會造成學習者認知負荷，所以減少多餘的資訊對學習者 較佳。 6. 應將與主題無關的外來資訊降到最低。 7. 教材內容以小單元的呈現較佳。同時呈現過多的資訊會造成學習者的認知負荷。 8. 低先備知識者和高空間能力者的學習效果較佳。

2.1.2 製作互動式多媒體的步驟

在本研究中，多媒體教材的製作除了遵守Mayer所提出的八項原則外，整個製作流 程，依循陳登吉多媒體課程製作講義［4］的設計流程進行多媒體教材的製作，並於整 個教材製作過程中，與校內理化科教師進行討論與修正，完成教材的編輯，編輯流程如 以下數節所示。

2.1.2.1階段一：課程導入期

決定欲教授的單元及主題後，先取得平面教材內容為基本素材，再做以下處理：［4］ 1. 構思內容：針對現有基本素材提出問題，例如如何改進現有素材(如更好的圖片 或內容等)、如何改變內容以符合不同需求的學習者、如何充分利用多媒體元件(如影片、 聲音等)、如何引發學習興趣等。課程設計者需不斷思考上述問題並製作課程架構與互 動流程。 2. 陳述目的：訂定明確的目標，通常是一單元的教學目標，或是進行完單元教學後， 學生應學會的知識、技能或情意等。 3. 確定目標使用群：目標使用群為學生，因此多媒體元素必須更傾向於較多的驚奇 與互動，給予學生他們所想要的。 4. 測試與審核：完成符合教學目標的課程架構後，必須針對課程架構進行測試與審 核，不斷進行修正，再進入第二階段。 圖 3 課程導入流程圖 資料來源［4］

2.1.2.2階段二：課程規劃期

課程規劃分為兩階段：單元腳本設計、場景UI設計。 1. 單元腳本設計 取得平面教材與提問 製作課程架構 與互動流程 審核課程架構 NO 教學目標確認 YES

撰寫SCORM化的課程內容與呈現架構文件，依據大綱目錄撰寫每一個分鏡表。在 設計單元腳本時，必須依據課程內容與問題思考，進行詳盡的腳本設計，腳本的內容最 好包括：畫面文字的呈現方式、特殊效果、音效與配樂、角色呈現方式、編號。 各單元的分鏡表與腳本需經過授課教師、教材製作者審核。進而確認最終之腳本分 鏡表、素材清單及場景UI規劃表，如圖4所示。 圖 4 課程規劃期─腳本設計流程圖 資料來源［4］ 2. 場景UI設計 編寫理化課程流程腳本及場景規劃表，依據規劃表的規劃製作所需的場景圖(包含 主畫面及各項內容頁)，同樣每項內容業都必須審核是否符合UI說明文件。如圖5所示。 單元腳本 分鏡表 審核 NO 單元腳本 分鏡表 審核 NO 單元腳本 分鏡表 審核 NO …… YES 教師審核 依據目錄大綱撰寫每一單元的腳本分鏡表

圖 5 課程規劃期─場景設計流程圖 資料來源［4］

2.1.2.3階段三：課程製作期

1. 素材製作 由課程規劃階段所決定的素材清單，尋找及取得所需之素材，並參照腳本分鏡表將 取得之素材編輯、修改成合適之內容，再將修改後的素材上傳至管理系統。 2. 教材製作 將修改好的素材配合腳本分鏡表、UI設計檔製作各單元教材。依據課程流程腳本整 合各單元的課程教材，並將整合後的課程送至授課教師審核，反覆修正至全部教材內容 審核通過為止(此階段將編輯手教材檔及完整課程檔完成)。 主畫面 UI 設計 審核 NO 主畫面 UI 設計 審核 NO 主畫面 UI 設計 審核 NO …… YES 教師審核 依據場景 UI 規劃表的規劃，製作需要的場景圖

圖 6 課程製作期流程圖 資料來源［4］

2.1.2.4階段四：課程完成期

完成檔經授課教師確認後，再經上線測試，測試完成後，此教材即可用於實際授課， 如下圖。 圖 7 課程完成階段流程圖 資料來源［4］ 單元教材製作 完整課程組合 (組合單元教材) 審核課程 NO YES

2.2 性向

2.2.1 性向測驗

由表1所示，性向測驗(Aptitude test)為測量從事某種活動或職業的潛在能力，可能 來自先天或遺傳，也有可能不是，亦即為在接受某活動訓練之前，先行測試在此活動成 功完成的可能性，而非訓練的結果。亦即性向測驗為預測將來的成就，也就是用來預測 個人將來會學習得如何好或是學習新工作的能力；而成就測驗則是測量個人已有的知 識、技能或作業，也就是用來測量知識、技能或作業的水準。但單從測驗的本身上很難 辨別，而是得依據編製測驗者的目的與編製方法。［11］ 表 1 性向測驗的意義 學者 性向測驗的意義 賓漢(Bingham , 1943) 性向指潛在能力(Potentialities)，而性向測驗則測量能力 和興趣(Abilities and interest)。

雷貝(Reber , 1985) 性向測驗為測量成就潛力。 美國陸軍人事測驗與測量 (TM12-260 , 1953) 性向測驗乃推估人員學習做某種工作或學得某種技能 會如何好的人事工具，這種推估係依據個人在某方面 的目前水準，以及顧及那些經證實在這種工作中重要 的能力和技能。 索瓦茲(Schwartz , 1971) 性向測驗用來專指對認知測驗項目，經由因素分析而 編製的個別測驗，或用來專指非認知能力的測驗如手 眼協調等測驗。

蘇波(Super and Crites , 1962)

性向乃使個人在某原地中成功的若干特質和能力的各 種組合，可稱為某種職業的性向(Aptitude for a

vocation)。

2.2.2 性向測驗的發展

初期的智力測驗，期望抽取廣泛的心理功能樣本，以估計個人的普通智力水準；但 大部分的智力測驗主要在測量語文能力和一些處理數目及其他抽象與符號關係的能 力，並不能包含所有的重要功能，因此心理學者體認到必須針對測驗所提供的資料種 類，訂定更精確的名稱，到了20世紀20年代後期，便將若干智力測驗，改稱為學業性向 測驗(Scholastic Aptitude Test )。［11］

由於體認到測驗名詞的誤用，因此引起對這些測驗進行評鑑的浪潮，而發現個人在 一個測驗各部分上的作業，常顯示出顯著的差異，尤其在含有若干部分的團體測驗上更 為明顯。例如有人也許在語文分測驗上分數高，而在數學分測驗上分數偏低，或者相反。 因此受試者便不只是IQ或總分，也要各分測驗上的分數，然而智力測驗通常都不能用做 性向分析，因其各分測驗項目太少，對特殊能力不足以作為穩定的估計。 由於實際應用測驗時，需要區分性的性向測驗，在此同時，對於智力本質的研究， 探究若干人在不同測驗上所得分數的內部相關，例如英國心理學者Spearman，美國心理 學者Thurstone等。後來有些因素分析學者則期望將特質的關係予以簡化，而將各種特質 納入一個系統的圖解中，例如Guilford的智能結構模型便是一例。因素分析是一個最主 要的實用結果，發展各種多元性向組合(Multiple Aptitude Batteries)，可對個人在若干特 質上的單獨分數，如語文理解、數目性向、空間關係、數學推理及知覺速度等，這類的 測驗組合對個人內在分析或區分性的診斷，提供了適當的工具。

2.2.3 多因素性向測驗

於1940-1950年代，多因素性向測驗(Multi-factor Aptitude Test)迅速發展與應用，亦 即注意了智力的各方面，其結果不是一個總分，而是一項心理圖(Psychograph)或智能側 面圖(Intellectual Profile)，表明個人特有的堅強點與弱點。［2］［11］ 多因素性向測驗發展因素主要在於： 1. 個人內在差異的認識： 有了智力測驗之後，人們即企圖比較受試者在智力測驗個項目或分測驗上的相對地 位，可說是多因素測驗發展的先驅。但早期的智力測驗編制多依據英國心理學者 Spearman普通因素的觀點，強調測驗的內部一致性，因而將項目或分測驗與總分相關低

的予以淘汰，因此無法據以分析個人能力的差異。如遇有效滿足分析個人在各項度的能 力差異，應針對構想編製測量各種能力的多因素測驗。 2. 普通智力測驗的特殊性之認識： 普通智力測驗多半著重於語文理解的測量，某些範圍如機械能力，除了非作業測驗 或非文字測驗，則均未涉及。由於智力測驗的這種限制，心理學者開始對智力加以限制 或區分；經密切分析，智力測驗乃測量語文及數量等特殊性向的某種組合而已，因此也 能依據需求，編製測量某些特殊能力而又結合智力測驗在內的多因素性向測驗。 3. 職業諮商和分類的影響： 在近代經濟高度開發的社會，工作世界的重點，已從只挑選精華的部分，轉變為將 工作人員分類與安置到最適於他們能力和需求的工作。因此測驗強調工作分類而非揀 選，因此發展出將具有特殊能力組型的人，配合特殊工作的多因素性向測驗，遠比設計 只挑選出最好的，而淘汰其餘的單一測驗，具有更多的價值。 4. 統計學發展的影響： 1930年代，統計學有了若干突破性的發展，如因素分析法、各種相關方法等，對編 製多因素性向測驗，不但提供理論基礎，也提供了設計方法、探討內容、命題、選題、 結果整理等諸多方法。 多因素性向測驗的類別可分為三大類： 1. 教育導向的性向測驗： 主要在學校情境中發展與標準化，目的在預測學業成就。如「基、晉性向量表 (Guilford-Zimmerman Aptitude Survey , GZAS, 1946-56)」評估語文與抽象智力、數目熟 練、知覺速度與確度；「多元性向測驗(Multiple Aptitude Tests , 1959)」評估語文理解、 知覺速度、數字理解、機械理解及空間形象，並組合語文理解和數字理解為學業潛在能 力（智力）指數；「區分性向測驗(Differential Aptitude Tests , DAT , 1947-86)」適用於 中學階段作為職業與教育諮商之用，測量那些與工作、家庭及課程均有直接關係的複雜 能力；「輔導性向測驗」為一參照生計能力配置量表(The Career Ability Placement Survey , CAPS , 1981)架構編製的多因素性向測驗，包含機械、空間、語文推理、數字能力、語 文習慣、字義、知覺速度及確度、手部速度及靈巧度。

2. 工業導向的性向測驗：

主要著重於工商業從事揀選與安置的性向組合。如「通用性向測驗(General Aptitude Test Battery, GATB , 1946-82)」係依據明尼蘇塔就業穩定研究所(Minnesota Employment

Stabilization Research Institute)所建立的職業能力組型(Occupational Ability Pattern , OAP)、工作分析、經驗分析等編製的測驗，並選取特殊職業團體的樣本，實施GATB建 立特殊職業常模；將關鍵性向相同的特殊職業常模，合併為職業能力組型。其他尚有佛 氏性向分類測驗(Flanagan Aptitude Classification Tests , FACT , 1951-60)、佛氏工業測驗 (Flanagan Industrial Tests , FIT , 1960-75)及羅氏職業性向測驗(Aptitude Tests for

Occupations , Roeder and Graham , 1951)等。 3. 軍事導向性向測驗：

美國於一次大戰時，由陸軍甲種量表和陸軍乙種量表(Army Alpha Scale & Army Beta Scale , 1917)開始，選擇能由訓練而獲益的士兵，以及淘汰因智能低而不適於美國 陸軍的人員，最後發展為武裝部隊職業性向組合(Armed Services Vocational Aptitude Battery, ASVAB , 1967-82)，成為美國三軍統一揀選和分類的工具。

本研究所使用的多因素性向測驗，為路君約、盧欽銘、歐滄和等人編製的測驗，由 中國行為科學社出版，主要適用於國民中學和高級中學，為一結合智力測驗在內(Built-in General Intelligence Test)的簡明式多因素性向測驗，目的在於諮商、揀選和安置，故測 驗組合選定：語文推理、數理推理、機械推理、空間關係、抽象推理、錯別字、文法與 修辭、知覺速度與確度，共八個分測驗，可得含學業性向（智力）在內的九個分數。其 範圍為語文與數學、文字與圖形、性向與成就、難度與速度，測驗時間縮短以滿足學校 師生需求，不超過一個小時。八個分測驗依序為［2］： 1. 語文推理：為了解語文概念的能力，目的在評估學生抽象或概括的潛力，而非簡 單的語文流利或字彙認識。測驗項目採用空缺兩端的雙重類推，要受試者從其下四對詞 中作完善的選擇。由於它的多樣性，特別適用於測量比較複雜的推理能力。 2. 數學推理：設計這個測驗在「了解數目關係」及「處理數目概念」的能力。項目 方式通常為“算術計算＂而非解答“應用問題＂。雖採計算方式，但並未犧牲了推理能 力的測量。若干項目雖為簡單計算，但實質上要求數目關係的理解。 3. 機械推理：項目形式乃以一個、二個或三個圖形呈現的機械情形，伴隨一個簡單 問句。對於評估需要了解普通物理力學原則的課程或職業，為一良好測驗。 4. 空間關係；兩種項目方式，但均為左邊的圖形為標準圖，而右邊四個圖形中有一 個和標準圖完全相同，只是方位改變了。作答者須由各方面想像它轉動後的形象。這種 對空間關係知覺的能力，將二度平面，在心理上操弄成三度實體，以心理想像，補充平 面的不足。

5. 抽象推理：乃為學生推理能力的非語文量數，項目形式是要受試者依左方五個圖 形的排列原則中，而從右方四個圖形中，選出一個符合其排列原則的項目來。此測驗在 補充以語文和數目為內容的普通智力測驗。強化瞭解抽象圖形的組型關係─由非文字圖 案中類化和歸納各種原則。 6. 錯別字和慣用法測驗：這兩個測驗所採用的項目方式，主要為便於記分。至於所 用字彙和成語，多選自現行國中及高中的各種教本；所以這兩個測驗更近於成就測驗。 它所代表的意義，不論從事學業研讀或職業訓練均為基本技能。 7. 知覺速度與確度：項目採傳統的方式，將成對的注音符號、英文字母或數目，核 對其為同為異。這是測驗中唯一的速度測驗，這種能力對於辦公室中的工作和需要辨認 的各種工作，均為重要。

2.3 SCORM介紹

2.3.1 SCORM的源起與簡介

SCORM(Sharable Content Object Reference Model)起源於1997年，由美國白宮科技辦 公室與國防部所共同推動的ADL先導計畫(Advanced Distributed Learning Initiative)中提 出，希望透過「教材重複使用與共享機制」的建立，來縮短數位教材的開發時間、減少 研發成本、促使教材能在學習平台間流通自如，所研訂出一套相互關聯的技術指引 (Technical Books)，全名為Sharable Content Object Reference Model，簡稱為SCORM。［12］ ［13］ 1. Sharable(可共享的) 目的為讓所有的學習內容不需經過修改，可以供學習社群內的成員使用，且這些內 容可以在多種符合SCORM標準的學習平台上進行，亦即這些內容必須擁有相應的標示 與搜索訊息，以供查詢使用。這種標示訊息稱為Meta-data，記錄有關內容的訊息而非內 容本身。 2. Content(內容) SCORM標準選擇了內容(Content)而不是課程(Course)是很重要的。一項內容可能只 是一頁圖文、一張圖片、一個單一的聲音檔案或影片檔案，甚至也可以是一個詞或一個

字，這種定義為電子化學習課程的研發者提供了很大的彈性空間。 3. Object(物件) 當標準不斷發展，包含數據和行為的學習元件或物件的存在，可以促進多次重複使 用內容的開發。 4. Reference Model(參考模型) SCORM的角色就如地圖一般，指引使用者找尋到符合標準的內容，就像是書架上 的參考資料。

2.3.2 SCORM的特性

1. 可立即性(Accessibility)：學習者可以在任何時間、任何地點獲取適當的學習內容。 2. 適性化(Adaptability)：可隨學習者經驗，調整其學習內容，達成適性化學習。 3. 經濟性(Affordability)：能以經濟有效的方式開發教材。 4. 耐久性(Durability)：電腦科技提升或改變時，不需重新修改應用程式或教材。 5. 可互通性(Interoperability)：教材可以在任何開發系統和教學平台上使用。 6. 可再用性(Reusability)：在不同應用環境下，學習內容或學習物件可以重複使用。 ［12］［14］

2.3.3 SCORM的技術架構

SCORM的規格架構書內容可分為四大部分，分別為簡介(Overview)、教材內容整合 模式(Content Aggregation Model，CAM)、執行環境(Run-Time Environment，RTE)以及教 材編序與導覽(Sequencing and Navigation，SN)，介紹如下：［4］［12］［14］

圖 8 SCORM 規格架構 資料來源［12］ 1. 簡介(Overview) 簡介主要在介紹SCORM的起源與沿革，不同版本的比較，以及其他三本SCORM架 構書(CAM、RTE、SN)的簡介。以及三本SCORM架構書間的關連─不同的SCORM架構 書可以自己獨立，也可以部分重疊使用。例如當執行環境(RTE)集焦在內容與

LMSs(Learning Management System，簡稱LMS)的交流，它通常意指不同型態的內容物 件間的處理與聯結，也就是所謂的Sharable Content Objects(SCOs)。最後再針對常用有關 的SCORM名詞做介紹。

2. 教材內容整合模式(Content Aggregation Model，CAM) ［12］［15］

CAM描述在學習經驗中會被使用到的要素、如何包裝這些要素使其可以在不同的系 統間轉換、如何描述這些要素以便於搜尋與發現、如何定義這些要素的排序資訊等。同 時也描述了如何將要素包裝及組織成所需的內容或課程等，因此在SCORM CAM中定義 了下列三種元件模式： (1)內容模式(Content Model) 在內容模式中定義了一些較低階的分享層級，並藉由這些層級的排列組合成較高階 的單元架構，來組成學習資源，這些低階的層級分別是 1Asset：學習內容的最基本物件，可以是各種不同的形式，如下圖所示。每一個 Asset都可以被一個元資料(Metadata)所描述，以便於從資料庫中搜尋與發現，同時也使 每一個Asset都有被重複使用與維護的機會。

圖 9 Asset 實例 資料來源［12］

2Sharable Content Object(SCO)：一個SCO為一個或一組Assets的集合，且為 SCORM RTE可以操作執行的基本單位，具有與RTE平台溝通的能力。每一個SCO都可 以被一個元資料(Metadata)所描述，以便於從資料庫中搜尋與發現，同時也使其有被重 複使用與維護的機會。 3Content Organizational：描述課程教材組成架構的階層關係，以樹狀結構來表 示。任何一個Item底下可以在接任意深度的樹狀組織，或是學習資源，如下圖所示。 Web page Wav Audio GIF Image Flash Object JPEG Image HTML Fragment XML Document Mp3 Audio JavaScript Functions Asset

圖 10 SCORM Content Model 組織架構圖 資料來源［12］

最底層是由教學資源所組成，也就是Assets以及SCO所組成，Content Organization 的末端Item將會連結到這些教學資源，之後所有的Item將匯集組合成為Content

Organization，形成整個SCORM Content Model。 (2)元資料(Metadata)

Metadata及描述資料的資料，用來描述描述Content Package整體及組成Content Package的每個不同的層面，以便於進行搜尋與發現的工作。

(3)內容包裝(Content Packaging)

學習內容一經建立，就應可為學習者、編輯工具、資料庫或是LMSs獲取。IMS Content Packaging Specification提供一標準方式去架構及交換學習內容。Content Package之目的 一方面是做為一標準化的方式，讓學習內容能在不同的系統或工具間交換；另一方面則 是提供用來描述架構或組織，以及一組學習內容之Intended Behavior之方法。一Content Package 包含兩個主要的成分：一是Manifest，特定用以描述Package的內容結構及相關

資源的XML文件；一是Physical Files，為組成Content Package的實體檔案。 3. 執行環境(Run-Time Environment，RTE)［12］［15］

SCORM RTE Book描述學習管理系統(LMS)在管理時所需要的執行環境，例如 Content啟動過程、Content與LMSs間的溝通機制；及可用以追蹤和Content相連的學習者 經驗之資訊通用資料模型。如此一來，Content就可不需修改即可在LMS間流通。因此 RTE主要關心的層面為：啟動(Launch)、應用程式介面(Application Programming Interface，簡記API)、與資料模型(Data Model)。

圖 11 SCORM Run-Time Environment 概念示意圖 資料來源［12］ (1) Launch：學習元件的啟動機制。讓學習管理平台依照Content Package中所定義 的順序、學習者的學習狀況等來啟動課程。 (2) API：Contents與LMSs間溝通的應用程式介面，藉由API來進行溝通、接受或儲 存資料。 (3) Data Model：定義Contents與LMSs間的資料交換模型，因為兩者之間是互相獨 立的，因此必須事先定義資料模式，才能使兩者之間交換和傳遞資料。而Data Model就是兩者間傳送資料時的共同格式。

SCORM SN Book涵蓋了LMS在執行Content的編序(Sequencing)與標示導覽

(Navigation)請求的基本要件，其主題包含：編序概念與專業術語(例如學習活動(Learning Activities)，學習活動樹(Activity Trees)，叢集(Clusters))、編序定義模型(Sequencing Definition Model，如編序規則詳述與需求)、編序行為模型(Sequencing Behavior Model， 如以學習內容詳述學習管理系統的行為，來預先規定編序規則與學習者的體驗與需求， 以應用到學習活動上)、導覽的控制與需求(Navigation Controls and Requirements)、導覽 資料模型(Navigation Data Model)。

三、研究方法

3.1 研究設計

3.1.1 實驗步驟

本研究為了解多媒體教材教學對學生學習成效的影響，故在成就測驗的編製上除了 一般性試題外，納入學生在學習有機化合物時常見的迷思概念診斷，以瞭解多媒體輔助 教學能否達到破除傳統教學上易形成之迷思概念，提供學生更有效率、更多元的學習途 徑。 如圖12之研究流程圖示，首先在確認研究計畫與架構後，開始進行資料蒐集與探討。 1. 教材方面：首先確定教材內容與來源，並蒐集相關文獻討論。 在確認要進行實驗的教材章節後，開始進行教材內容的分析，例如建構課程綱要與 課程目標、依課程綱要設計符合SCORM標準的Content Aggregation、分析單元教授重 點、以及比對傳統組教材與多媒體組教材的教授內容重點，當完成教材內容分析建置， 進一步與校內理化教師共同確認無誤後，再進入其它步驟。有關更進一步的教材分析， 均列在「3.3教材分析」一節中。 2. 多媒體教材方面：包含軟體介面與教材設計原則的討論。 軟體介面採用符合SCORM標準的智勝科技編輯手5.0版；教材設計原則須符合 SCORM Content Aggregation與多媒體教材元件設計與配置的注意事項，方開始進行多媒 體教材的編製。首先進行多媒體腳本分鏡表的設計，內容需涵蓋在此單元中所欲教受之 重點，且與傳統教材組的教學內容相符，並經校內理化科教師共同討論與確認無誤後， 方完成多媒體教材的編製。有關多媒體教材的內容，列於「3.4多媒體教材編輯製作」一 節中。 3. 自變項方面：包含教材教法與不同性向能力對學習成效的影響。 除討論多媒體教材教學與傳統教材教學的差異外，另納入多因素性向測驗，並就多 因素性向測驗的內容與教材性質進行分析討論，以選取適當的變因探討。有關性向測驗 工具的討論，列於「3.1.2實驗設計」以及「3.2.1多因素性向測驗」中。

4. 依變項方面：有機化合物成就測驗後測的編製。 為瞭解學生的學習是否達到預期的學習目標，以及概念的了解程度，進行有機化合 物一單元的教學目標分析、有機化合物一單元相關迷思概念的蒐集，並整合課程目標與 迷思概念來進行有機化合物一單元學習成就試卷（後測）的建置。後測試卷建置完畢後， 經校內理化科教師審核修訂無誤後，再進行施測。有關成就測驗的編製，列於「3.2.2自 然科成就測驗」以及「3.3.3有機化合物的迷思概念分析」中。 在完成多媒體教材編製後，進入實驗處理步驟，並蒐集所需資訊進行資料處理分 析，以完成論文撰寫。 圖 12 研究流程 如圖13所示，在實驗處理前一週，實施多因素性向測驗，並依性向測驗的結果進行 不同性向能力差異的分組。蒐集傳統教學組與多媒體教材組在最近一次的理化科成就測 驗（八下第一次段考）的表現作為共變數以進行共變數分析。並以兩週的時間，實施實 擬定研究計劃及架構 擬定研究計劃 擬定研究架構 教材概念與迷 思概念分析 性向測驗 討論 學習成效 試卷建置 SCORM 探討 智勝編輯手探討 多媒體教材編製 進行實驗 資料處理分析 撰寫研究論文 實驗組與控制 組前測分析 文 獻 探 討

驗處理與學習成就測驗（後測），完成實驗流程。 圖 13 實驗流程

3.1.2 實驗設計

本研究依據研究目的設計實驗，探討以多媒體教材教學、傳統教材教學及性向對學 習成就的影響差異。研究中的自變項為「多媒體教材教學與傳統教材教學」和「性向能 力差異」，依變項為後測的「學習成就後測」，共變項為「理化科學習成就」。定義依序 如下： 1. 自變項： (1)性向： 本研究採用的多因素性向測驗為中國行為科學社出版，由路君約、盧欽銘、歐滄和 等人編製的題本進行施測。此測驗在測量學生在語文推理、數學推理、抽象推理、機械 推理、空間關係、錯別字、文法語修辭、知覺速度與確度等八方面的能力。 多因素性向測試量表 理化科成就測驗(前測) 實驗處理 傳統教學組 多媒體教材教學組 性向差異 成就測驗 開始 性向差異 結束

本研究依據「有機化合物」單元的性質，以及多因素性向測驗中各性向能力的意義， 抽取具有關聯性的性向能力，如圖14所示，並考量此單元並無物理力學的內容，及數學 能力的運用，因此捨去多因素性向測驗中的「數學推理」、「機械推理兩個變項」；其次 本研究的內容主要是針對不同教學法對學習成效的差異，成就測驗主要為選擇題型式， 故捨去「錯別字」、「文法語修辭」兩變項。最後保留「語文推理」、「抽象推理」、「空間 關係」、「知覺速度與確度」四個變項，並依測驗結果將學生分為高分組、低分組 。 圖 14 性向能力性質與教材關聯性 (2)教學方法： 語文推理 測量在複雜的語文關係和概 念中能夠推理正確的能力。 多因素性向測驗 有機化合物教材性質 以大量的文字 敘述介紹定 義、分類、性質 等。 數學推理 測量算數計算、瞭解數目關 係、處理數目概念的能力。 機械推理 測量學生對物理學中力學的 瞭解程度。 空間關係 測量想像、思考三度空間的 能力。 抽象推理 測量能否從圖案中類化或歸 納出各項原則。 錯別字 正確使用文字的能力。 知覺速度 與確度 測量對符號能迅速、正確察 覺細微特點的能力。 以符號或原子 模型，表示有機 化合物的結 構，並由結構辦 別有機化合物 的種類 以實驗及圖片 解釋說明有機 化合物的性質 與分類。 文法修辭 測量國語慣用法的能力，影 響平時一般表達能力。

多媒體教材教學：教學地點為普通教室，使用螢幕、單槍與筆記型電腦，以多媒體 教材協助教師授課，以多樣化形式呈現教材內容。 傳統教材教學：教學地點為普通教室，以傳統板書與講述式教學型式授課。 2. 控制變項 起點行為：理化科學習成就分析，以實驗組與對照組在八年級下學期第一次段考的 成績表現，進行共變數分析。 3. 實驗時間：4月7日～4月18日，為期二週，共10堂課。 4. 依變項：實驗結束後，學習成就後測分數。 本研究將所有的實驗相關變項，彙整如圖15所示。 圖 15 實驗變項

3.1.3 實驗對象

基於本研究之需求，以及降低實驗干擾、人力支援程度的考慮下，以學校原有編制 班級進行實驗，實驗對象為台北市某一國中八年級兩個班的學生，共71位學生。 教學方法 多媒體教材教學 傳統課堂教學 自變項 性向差異 語文推理 抽象推理 空間關係 知覺速度與確度 共變項 起點行為 段考成績分析 學習成就 學習成就後測 依變項

表 2 研究對象分布情形摘要─語文推理能力 語文推理能力 合計 多媒體教材教學 高分組 低分組 34 20 14 傳統教材教學 高分組 低分組 37 21 16 表 3 研究對象分布情形摘要─空間關係能力 空間關係能力 合計 多媒體教材教學 高分組 低分組 34 10 24 傳統教材教學 高分組 低分組 37 16 21 表 4 研究對象分布情形摘要─抽象推理能力 抽象推理能力 合計 多媒體教材教學 高分組 低分組 34 17 17 傳統教材教學 高分組 低分組 37 20 17 表 5 研究對象分布情形摘要─知覺速度與確度能力 知覺速度與確度能力 合計 多媒體教材教學 高分組 低分組 34 16 18 傳統教材教學 高分組 低分組 37 12 25

表2～表5為考量本研究教材單元「有機化合物」一章的教材性質後所保留的四個性 向能力變項的分組與人數分配。分組依據為各能力向度的平均數，高於平均數者為高分 組，低於平均數者為低分組。例如，在語文推理能力項度中，先求取71個受試者在此能 力測試成績的平均結果，高於平均分數者歸為高分組，低於平均分數者為低分組。其餘 三個能力項度採取相同分組方式進行分組。

3.1.4 資料處理

以統計軟體SPSS12.0中文版進行統計分析，方法如下： 1. 單因子共變數分析(ANCOVA)：分析多媒體教材教學與傳統教材教學對學習成就 的關係。共變項為理化科學習成就測驗，自變項為不同教學法，依變項為學習 成就測驗。 2. 雙因子共變數分析(MANCOVA)：在排除學生在實驗前理化科學習成就的影響之 後，性向能力差異與教學方法差異在有機化合物的學習成就上是否有顯著的交 互作用。以學生的性向差異（高、中、低）和教學方法（多媒體、傳統）為自 變項，有機化合物成就測驗為依變項，理化科學習成就測驗為共變項，進行雙 因子共變數分析。

3.2 研究工具

3.2.1 多因素性向測驗

本研究採用多因素性向測驗量表，由中國行為科學社出版，路君約、盧欽銘、歐滄 和等人所編製的多因素性向測驗，此測驗在測量學生在語文推理、數學推理、抽象推理、 機械推理、空間關係、錯別字與文法修辭、知覺速度與確度等八種性向的能力。適用對 象為國二至高三的學生，可提供學校作為輔導學生生涯規劃的參考資料。茲將本研究所 使用的四種性向能力分測驗說明，列於附錄一。 此測量表的內部一致性係數，經K-R20所得內部一致性信度如表6所示，其中本研究 所抽取分測驗的內部一致性係數介於.80～.95間，顯示本研究所採用的分量表信度頗 佳。另由表6所示，在本研究所使用的分量表中重測信度之穩定性係數介於.40～.87間，

表此量表的穩定性佳。多因素性向測驗的效度研究之效標為輔導性向測驗，同時效度考 驗，選用分量表之相關係數介於.36～.53間，皆達顯著水準，表其效度頗佳。 表 6 多因素性向測驗信度：內部一致性係數與重測信度 語文 推理 數字 推理 抽象 推理 機械 推理 空間 關係 錯別 字 文法與修 辭 知覺速度 與確度 內部一致性 係數（古雷 20公式） .84 .63 .82 .66 .80 .63 .87 .95. 重測信度之 穩定性係數 （中間相隔 兩週）─男 .75 .76 .70 .51 .68 .91 .87 .57 重測信度之 穩定性係數 （中間相隔 兩週）─女 .50 .46 .63 .40 .79 .74 .62 .79 資料來源［2］

3.2.2 自然科成就測驗

配合本研究目的，以學生在八年級下學期一次段考成績作為理化科學習成就表現作 為共變數，進行共變數分析。 有機化合物學習成就測驗，為瞭解學生在經過不同教學法後，對於有機化合物一章 的學習成效，在整合單元教學目標與相關迷思概念後，進行題目的編製，並將編製完成 的試卷，經校內理化科教師共同審定試卷內容是否可以進行相關教學目標與迷思概念的 測試，經修改審定後，方能進行測試。教學目標與迷思概念的相關內容、以及題目對照 表列於「3.3教材分析」。[試卷內容詳見附錄二]

3.3 教材分析

3.3.1 教材單元、選用動機

本研究教材選擇的單元為「有機化合物」，為國中八年級階段中頗具重要性的一個 章節，出版社為南一書局。理化科的教學主要著重在協助學生架構正確的科學知識觀

念，培養正確的科學態度、素養與科學興趣，因此學習活動往往為教學與實驗並重，透 過講解、觀察、實驗、討論等模式來進行教學，但受限於教材本身是屬於濃縮龐大的知 識系統，又兼具抽象、微觀的特性，雖有心融入學生日常生活中隨處可見的有機物質， 但往往因為授課時數不足，教學材料與場地的限制，導致學生往往在學習此一單元時， 常存著背下來就對了的心態，而留下許多迷思概念與無趣的印象。 學生在面對新事物的學習時，往往會採取不同的學習策略，希冀能透過良好學習環 境的設置，提供不同學習策略能力的學生，一份符合能力指標、多元化的多媒體教學系 統，進而引起學生的學習動機與興趣，解除在此章節的迷思概念，並給予不同學習策略 能力的學生相近的學習成效。 選擇「有機化合物」單元作為本研究的實驗教材原因如下： 1.內容較為繁雜，題材為分類的比重較大，對於統整比較能力較差的學生而言，學 習較易產生困擾。 2.學生對有機化合物的結構較為陌生，如以傳統教學上使用的板書或圖畫，則種類 太少，難以產生同化、調適的效果。 3.有機反應及聚合物屬於巨觀的實驗活動，學生所觀察到的現象較難與抽象的化學 物質反應產生聯結。 本研究期望能以多媒體工具來設計多元化的教材，適時呈現不同的概念，並與實驗 活動相連結，藉由良好學習遷移的產生，來減少學生在學習此一單元時常有的迷思概念。 有機化合物共分為七項學習活動，如下表所列： 表 7 教學活動主題內容與教學目標 教學活動 教學主題 活動內容 學習目標 活動一 認識有機化合物 有 機 化 合 物 的 定 義 ＊ 有機化合物的定義與起源。 ＊ 辨別有機化合物與無機化合物。 ＊ 有機化合物的成分分析。 活動二 實驗：乾餾竹筷 進行實驗 ＊ 認識乾餾法。 ＊ 瞭解有機物質的組成與檢驗。 活動三 認識簡單的有機 結構 認 識 碳 氫 化 合 物、醇、酸 ＊ 認識碳氫化合物的分類及命名。 ＊ 認識烷類及其性質。 ＊ 認識醇類及其性質。

＊ 認識酸類及其性質。 活動四 實驗：酯化反應 進行實驗 ＊ 瞭解酯化反應原理、產物。 ＊ 認識酯類的性質。 活動五 聚合物 瞭 解 生 活 中 常 見 的聚合物 ＊ 聚合物的分類與形成。 ＊ 認識生活中常見的聚合物。 活動六 清潔劑 認 識 生 活 中 的 清 潔劑 ＊ 瞭解清潔劑的製造與清潔原理。 ＊ 瞭解清潔劑的改進與汙染。 活動七 實驗：皂化反應 進行實驗 ＊ 瞭解清潔劑的製作。 詳細的多媒體教材腳本與素材分析列於[附錄三] 為確認多媒體教材教學內容與傳統教材教學內容一致，在完成教學目標分析後，進 一步探討在上述七個活動中，需要延伸補充或與生活做連結的重點，與校內理化教師討 論後，編製教學綱要對照表，如表8所示。 表 8 多媒體教材與傳統教材教學綱要對照表 教學 活動 多媒體教材 傳統教材 教師建議 活 動 一 ： 認 識 有 機 化 合 物 1. 有機化合物的原始定義。 ＊ 複習物質的分類與名詞定 義。 ＊ 練習有機化合物的辨別。 2. 第一個人工合成有機化合 物。 3. 以動畫形式介紹延伸概念 「尿素的合成」。 4. 介紹現代有機化合物的分 類。 1. 有機化合物的原始定義。 ＊ 以討論方式複習物質的分 類與名詞定義。 ＊ 以紙本方式練習辨別。 2. 第一個人工合成有機化合 物。 3. 以板書的形式介紹延伸概 念「尿素的合成」。 4. 介紹現代有機化合物的分 類。 1. 先備知識的 複習內容需 一致。 2. 練習的內容 與項目需一 致。 活 動 二 1. 以動畫形式介紹竹筷乾餾 的實驗。 2. 進行實驗活動。 1. 以板書形式介紹竹筷乾餾 的實驗。 2. 進行實驗活動。 1. 均須介紹實 驗的流程與 注意事項。

： 竹 筷 乾 餾 3. 以影片＋實際實驗測試介 紹濃硫酸的脫水性測試。 4. 以影片介紹生活中常見的 脫水現象。 5. 將實驗結果與反應過程融 入整份教材。 6. 有機化合物的組成鑑定： 氧化銅共熱（複習）。 ＊ 以動畫形式呈現實驗過 程。 ＊ 以動畫形式呈現重點觀念 3. 以引導討論＋時計實驗測 試介紹濃硫酸的脫水性測 試。 4. 以引導討論＋板書方式介 紹生活中常見的脫水現象。 5. 以板書與引導的方式，進行 實驗結果、反應過程條列出 來。 6. 引導學生討論如何鑑定有 機化合物的組成（氧化銅共 熱） ＊以板書呈現實驗過程。 ＊以板書條列重點觀念。 2. 都要進行實 驗，特別是 影片的部 分。 3. 要將總結與 概念也在傳 統教材下呈 現。 4. 氧化銅共熱 的複習也要 在傳統教材 中出現。 活 動 三 ： 認 識 簡 單 的 有 機 結 構 1. 有機化合物的組成成份與 鍵結原則。 2. 同分異構物的介紹並舉 例。 3. 以動畫的形式介紹每一種 原子的鍵結模式。 4. 以動畫形式練習有機化合 物的結構式寫法。 5. 以多媒體的形式介紹碳氫 有機化合物的分類、實例 與性質、生活應用等。 6. 以多媒體的形式介紹碳氫 氧有機化合物的分類、實 例與性質、生活應用等。 1. 有機化合物的組成成份與 鍵結原則。 2. 以板書方式介紹同分異構 物並舉例。 3. 以板書方式介紹每一種原 子的鍵結模式。 4. 以紙本方式練習有機化合 物寫法。 5. 以板書列重點的方式介紹 碳氫有機化合物的分類、實 例與性質、生活應用等。 6. 以板書列重點的方式介紹 碳氫氧有機化合物的分 類、實例與性質、生活應用 等。 1. 在結構介紹 比較時，舉 的例子要相 同，不可以 差太多。 2. 在練習有機 化合物的結 構時，兩者 的例子必須 相同。 3. 在有機化合 物的種類與 性質介紹， 生活應用的 內容廣度及 深度需調