多媒體輔助教學對不同學習風格的高中生學習高三生物主宰生命奧祕的分子課程單元的學習成效分析

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學習風格的高中生

學習高三生物主宰生命奧祕的分子課程單

元的學習成效分析

The Learning Achievement under learning Style study of the Traditional

Text-Based and Multimedia-Based Curriculum Using the DNA and RNA

Molecule Subjet as an example for the 3rd grade High School Students.

研究生：黃齡儀

指導教授：陳登吉博士

多媒體輔助教學對不同學習風格的高中生

學習高三生物主宰生命奧祕的分子課程單

元的學習成效分析

The Learning Achievement under learning Style study of the

Traditional Text-Based and Multimedia-Based Curriculum

Using the DNA and RNA Molecule Subjet as an example for

the 3rd grade High School Students.

研 究 生：黃齡儀 Student：Ling-Yi Huanng

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 2006

Hsinchu, Taiwan, Republic of China

多媒體輔助教學對不同學習風格的高中生

學習高三生物主宰生命奧祕的分子課程單

元的學習成效分析

學生：黃齡儀 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 高中生物課程裏的「主宰生命奧祕的分子」之課程單元中有諸多平面傳統教材無法 具體呈現的內容，常使高中生學習成效不彰，如何改進教學方法或課程單元的呈現方 式，提昇學生的學習成效是一重要課題。本研究主要探討研究多媒體教材教學與傳統教 材教學對學習成就的影響。多媒體教材是整合文字、圖片、聲音、動畫及三維等互動性 教材，傳統教材則以文字與圖片為主的二維教材。學習風格採 Kolb 依經驗學習理論而 提出四種學習風格：分散者(Diverger)、同化者(Assimilator)、聚斂者(Converger)、調適 者(Accommodator)。 本研究採用實驗設計方法，實驗對象為苗栗一所高中五個班級學生共 108 人，實驗 教材為高三生物「主宰生命奧祕的分子」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學習風格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)「主宰生命奧祕的分子」為例，多媒體教材教學與傳統教材教學有顯著差異。

(3)多媒體教材教學模式下，四類型的學習風格皆無顯著差異。 (4)在傳統教材教學下，聚斂者學習成就顯著優於其它三種學習風格。 本研究的成果，可提供生物教師在往後教導 “主宰生命奧祕的分子”主題時，依學 生的不同學習風格及所使用的教材特性(多媒體教材或傳統教材)，給於學習較好的學習 引導。 關鍵字：多媒體、電腦輔助教學、學習風格

The Learning Achievement under learning style study of the

Traditional Text-Based and Multimedia-Based Curriculum

Using the DNA and RNA Molecule Subjet as an example for

the 3rd grade High School Students.

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

Degree Program of E-Learning

College of Science

National Chiao Tung University

Abstract

The main purpose of this thesis study is to investigate the learning effect under learning style 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. Using Kolb’s learning styles classification: the diverger, the assimilator, the converger, and the accommodator, we conduct a comparison study to understand how these different styles learners reflect to the traditional text-based and multimedia-based presentation curriculum on the subject of the DNA and RNA Molecule curriculum.

The subjects of the experiment are 108 3rd year high school students in Miaoli county, Taiwan. The learning subject is the DNA and RNA Molecule curriculum unit. Based on the quantitative data analysis, we have the following findings:

outperforms the traditional text-based presentation group.

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

(3) For the diverger, the assimilator, the converger and the accommodator show no difference while using the multimedia-based curriculum.

(4) Under the traditional curriculum presentation, the converger’s learning achievement outperforms other three kinds of learning styles learners.

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。還有實驗室學長王維正老師及蔡淑薇老師在研究工具上 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

摘要 ...i 誌謝 ...v 目錄 ...vi 表目錄 ...viii 圖目錄 ...ix 壹、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 ... 2 1.4 名詞解釋 ... 3 1.4.1 多媒體教材教學 ... 3 1.4.2 學習風格(Learning Style) ... 3 1.4.3 學習成就(Learning achievement)... 3 貳、文獻探討 ...4 2.1 多媒體學習理論 ... 4 2.1.1 多媒體互動式教材製作流程 ... 4 2.1.2 多媒體的學習理論 ... 8 2.1.3 多媒體設計原則 ... 8 2.2 學習風格 ... 10 2.2.1 Kolb的經驗學習理論 ... 11 2.2.3 學習風格與學習成就 ... 14 2.3 SCORM簡介 ... 18 參、研究方法 ...20 3.1 研究設計 ... 20 3.1.1 實驗步驟 ... 20 3.1.2 實驗設計 ... 21 3.1.3 實驗對象 ... 22 3.1.4 資料處理 ... 23 3.2 研究工具 ... 23 3.2.1 Kolb學習風格測量量表 ... 23 3.2.2 自然科學成就測驗 ... 24 3.3 教材分析 ... 24 3.3.1 教材單元與選用動機 ... 24 3.3.2 多媒體教材SCORM課程架構 ... 27

3.4 多媒體教材編輯製作 ... 28 3.4.1 多媒體教材編輯製作軟體─智勝編輯手 ... 28 3.4.2 多媒體教材設計 ... 31 3.4.3 教材內容介紹 ... 32 肆、實驗結果與討論 ...44 4.1 多媒體教材教學與傳統教材教學對學習成就之分析 ... 44 4.2 多媒體教材教學與傳統教材教學與學習風格對於學習成就之分析 ... 46 4.2.1 學習風格在多媒體教材教學與傳統教材教學下對學習成就之分析 ... 47 4.2.2 學習風格在多媒體輔助教學下對學習成就之分析 ... 47 4.2.3 學習風格在傳統教材教學下對學習成就之分析 ... 48 4.3 結果討論 ... 49 伍、結論與未來研究方向 ...51 5.1 結論 ... 51 5.2 未來研究方向 ... 51 參考文獻 ...53 附錄 ...56 附錄一 學習風格量表 ...56 附錄二 授權同意書 ...58 附錄三 自然科成就測驗前測 ...59 附錄四 自然科成就測驗後測 ...61 附錄五 多媒體教材單元腳本 ...64 附錄六 素材清單 ...74

表目錄

表 1 不同學習風格的學習方式 ...14 表 2 學習風格與學習成就摘要表 ...14 表 3 研究對象分布情形摘要 ...22 表 4 教學活動主題內容與教學目標 ...26 表 5 迴歸斜率同質性檢定摘要表 ...44 表 6 不同教學法共變數分析摘要 ...44 表 7 多媒體教材教學與傳統教材教學事後比較表 ...45 表 8 迴歸斜率同質性檢定 ...46 表 9 教學法與學習風格共變數分析摘要表 ...46 表 10 多媒體教材教學、傳統教材教學與學習風格搭配類型共八種 ...46 表 11 同一學習風格在多媒體教材教學與傳統教材教學單純主要效果摘要表 ...47 表 12 學習風格在多媒體輔教學下單純主效果考驗摘要表 ...47 表 13 學習風格在傳統教材教學下單純主效果考驗摘要表 ...48

圖目錄

圖 1 課程導入流程圖 ...4 圖 2 課程規劃期-腳本設計流程圖...5 圖 3 課程規劃期-場景設計流程圖...6 圖 4 課程製作期流程圖 ...7 圖 5 測試與釋出流程圖 ...7 圖 6 雙通道理論 ...8

圖 7 The Cycle of Learning.資料來源：[15] ...12

圖 8 Kolb學習風格模式 ...13

圖 9 SCORM Content Aggregation 架構圖...19

圖 10 實驗步聚 ...20 圖 11 實驗變項 ...22 圖 12「主宰生命奧祕的分子」SCORM Aggregation架構 ...27 圖 13 智勝編輯手的教學理念 ...28 圖 14 多媒體編輯製作流程圖 ...31 圖 15 赫雪及蔡司編輯手播放畫面 1/5 ...33 圖 16 赫雪及蔡司編輯手播放畫面 2/5 ...34 圖 17 傳統教材-赫雪及蔡司噬菌體實驗...35 圖 18 多媒體教材-核酸的構造編輯手播放畫面(1/2) ...36 圖 19 多媒體教材-核苷酸編輯手播放畫面(2/2) ...36 圖 20 多媒體教材-核苷酸編輯手播放互動畫面 ...37 圖 21 多媒體教材-DNA的立體結構 ...38 圖 22 傳統教材-核酸的構造...39 圖 23 多媒體教材-RNA轉錄動畫 ...40 圖 24 傳統教材-DNA轉錄RNA的過程...40 圖 25 多媒體教材-蛋白質合成(1/2) ...41 圖 26 多媒體教材蛋白質合成(2/2) ...41 圖 27 傳統教材-蛋白質合成(1/2) ...42 圖 28 傳統教材-蛋白質合成(2/2) ...43

壹、緒論

本研究以研發高三生物「主宰生命奧祕的分子」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風格的個別差異與學習成就的關係。茲將研究動機與研究目的 敘述如下。

1.1 研究動機

國內近來對於數位學習的接受度提高，相關產業連帶蓬勃發展，數位學習已成為輔 助傳統學習的新趨勢。隨著的數位學習蓬勃發展，其豐富且逼真的互動學習效果，更能 針對學習者的反應給予適當的指導，學習者可藉由嘗試錯誤(try and error) 的實際體驗方 式，在短時間內加速知識與觀念的移轉與應用，希望逐漸帶動學生多元學習、終身受益 的風氣。 在教學中教師經常遇到一些難以表達，甚至無法表達的問題。它們有的是真實實驗 中有危險的現象，有的是要很長或極短時間才能看到的現象，有的是需要反復觀察的動 態現象，有的是其他方法難以表現的微觀現象。動畫可以將抽象的無法親身感知的現實 生活中很難出現或不易觀察到的現象，真實、形象地模擬出來，彌補了常規教學的不足， 容易收到生動有趣的效果，期許以多媒體教材的特性，引起學生學習動機、主動學習， 提昇學生的學習成效。 高中生物課程中的「主宰生命奧祕的分子」單元，有許多教師難以表達的問題，並 且是抽象的概念，學生在現實生活中難以觀察到的現象，因此研發整合文字、聲音、圖 形、動畫及互動性的多媒體教材教學之教材有其需要性。期許利用多媒體教材教學，更 明瞭、具體化的效果呈現 DNA 單元抽象的概念，以達成情境教學的目標。 學習者學習的過程中，有很多的因素都會影響學生的學習，包括學生本身的因素， 如動機、人格、能力等；或外在的教學環境，如：教學媒體、課程內容等。在近三、四 十年來，學者們開始重視學生的學習風格（Learning Style）[3]。有關學習風格之相關研 究頗多，研究結果指出學習風格是影響學習的一個重要因素（Clariana & Smith,1988；

Van Scoest & Kruzich, 1994）但少有以高三生物為例之相關研究。 然而，傳統教學上受限於時間及老師的思考風格，難以對於各種學習風格的學生施 以不同的教學法。而數位教學可以用不同的型態表現教材內容且具有互動性，數位教材 是否可以稍微彌補傳統教學對於某些學習風格的效果低落而有所幫助？ 這也是作為此研究的動機之一。

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.探討「主宰生命奧祕的分子」多媒體教材教學與傳統教材教學對學生學習成 就的差異。 2.探討學習風格在傳統教學下對學習成就的影響。 3.探討學習風格在多媒體教材教學對學習成就的影響。

1.3 研究範圍與限制

本研究以高三生物「主宰生命奧祕的分子」為多媒體教材，準實驗設計，係以 苗栗縣某高中三年級選修生物課程的學生為實驗對象。所得之結果僅能推論高三生 物「主宰生命奧祕的分子」之教學參考，是否能推論至其它的教學內容，有待進一 步的研究。 採用「Kolb 學習風格」作為學習風格的分類依據。

1.4 名詞解釋

1.4.1 多媒體教材教學

多媒體教材教學，泛指透過電腦結合文字、聲音、圖片、動畫及影片等多樣化的媒 體素材，並設計出相應的課程。多媒體教材教學是具有互動性的設計、創造力與科技的 技術的多媒體教學。

1.4.2 學習風格(Learning Style)

學習風格為學習者的特殊偏好，具有獨特性、穩定性及一致性，在短時間內不會因 學習情境的改變而有所影響，亦為達成有效學習的習慣性反應傾向。本研究採 Kolb 在 1976 年編製，1999 年修訂的「第三版 Kolb 學習風格量表」(The Kolb Learning Style Inventory - Version 3)所分類的四種學習風格：分散者、同化者、聚斂者及調適者。分散 者喜好省思觀察與具體經驗；同化者喜好省思觀察與抽象經驗；聚斂者喜好主動實驗與 抽象經驗；調適者喜好主動實驗與具體經驗。

1.4.3 學習成就(Learning achievement)

指學生在學科學習結束後之成果表現。本研究的學習成就是指學生在學習過「主宰 生命奧祕的分子」多媒體教材與傳統課堂講述後，立即給予試卷施測，所得的成績越高， 代表學生的學習成就越好。

貳、文獻探討

2.1 多媒體學習理論

2.1.1 多媒體互動式教材製作流程

多媒體互動式教材製作過程，主要分為以下四個階段，課程導入期、課程規劃期、 課程製作期與課程完階段[27]。 一、課程導入期 首先需選定單元及主題，決定適合之主題單元後，需先取得平面教材內容，並依平 面教材內容依據教師的課程規劃及教學目標，確立課程的架構，經由教師審核課程架 構，若不通過則需再次確定平面教材及課程架構是否能符合教學目標，再次修改課程架 構直到課程架構能達成教學目標後才進入下一階段的課程規劃期，如圖 1 平面教材取得及校稿 製作課程架構 及互動流程 審核課程架構 NO YES 圖 1 課程導入流程圖 資料來源[27]

二、課程規劃期 (1)單元腳本設計 撰寫 SCORM 化的課程內容與呈現架構文件並依據大綱目錄撰寫每一個分鏡表。 各單元之分鏡表需經過授課教師、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 2 依據目錄大綱撰寫每一單元的腳本分鏡表 圖 2 課程規劃期-腳本設計流程圖資料來源[27] NO NO NO …… 單元腳本 單元腳本 單元腳本 分鏡表 分鏡表 分鏡表 審核 審核 審核 YES _教師審核

(2)場景 UI 設計 編寫生物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）。 每項設計之內容頁皆須審核是否符合 UI 說明文件。 審核通過後此階段能產出 UI 說明文件及 UI 設計檔。如圖 3 依據場景UI規劃表的規劃，製作需要的場景圖 圖 3 課程規劃期-場景設計流程圖 資料來源[27] 三、課程製作期 (1)素材製作 由課程規劃階段所決定之素材清單，尋找及取得所需之素材。參考腳本分鏡表將取 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 NO NO NO …… 主畫面 主畫面 主畫面 UI設甫 UI設計 審核 審核 審核 YES 教師審核

整合各單元課程教材，完成整合後需送授課之教師審核，反覆修正至全部教材內容審核 通過為止。此階段產出編輯手教材檔及完整課程檔。 單元教材製作 圖 4 課程製作期流程圖資料來源[27] 四、課程完成階段 完成檔需經由授課教師確認，並需經上線測試，測試完成後，此教材即可用於實際 授課。如圖 5 圖 5 課程完成階段流程圖 資料來源[27] NO YES 審核教材 完整課程組合 (組合單元教材) 教材上線測試 •授課教師 完成檔確認 •授課教師 結束

2.1.2 多媒體的學習理論

在多媒體輔助學習的領域中，一般以「雙碼理論」(dual-coding theory)來闡述多媒體教材 如何幫助學習[12][13][14][15][16])。雙碼理論 (Mayer 2002)認為人類有二種分開的資訊 接收管道，以接受外在的視覺及聽覺資訊。 圖 6 雙通道理論 資料來源[13] 雙通道理論主要在說明人的認知過程中，主要經由聽覺及視覺兩種方式作為認知感 官。 經由感官接收後形成短期之知覺記憶，在知覺記憶中選出文字或圖片作為語文工作 記憶及圖像工作記憶的輸入資料。在工作記憶階段經由聲音、影像認知處理後組織出的 文字資訊或圖片資訊，再經由語文模型、圖像模型並與長期記憶中的先備知識整合，整 合後進入長期記憶中。當學習者需要至長期記憶中檢索相關的知識，到工作記憶階段， 由雙重通路，使檢索的歷程更加順暢，因而提升學習成就。

2.1.3 多媒體設計原則

一、課程導入期 在選用教材主題單元做為多媒體教材教學，應考慮教學的實用性。從設計的角度 看，課程的實用性由選題決定，即確定哪些單元主題內容需用多媒體的方式呈現，哪些 則是不用。因為並不是所有內容都必須製作成多媒體教材，許多一目了然的內容，或通 過傳統媒體和其他教育媒體也能達到相同效果的內容，就沒必要費時、費力地將其製作 成多媒體教材。所以，設計時要充分考慮課程教學的實際需要，選題必須精心、準確、 考慮實用性。選用單元主題應注意以下四個方面：

1. 選擇能夠創造情境，激發學生興趣的內容 2. 選用的主題要突出教學的重點、難點 3.選擇傳統教學難以表達或不能表達的內容 4. 選題權交給一線的教師(實際執行教學的教師) 二、課程規劃 課程規劃中分為場景設計與腳本設計二部份，場景與腳本設計為設計使用者操作的 介面與演員互動的方式，多媒體教材中的演員包含了文字、圖片、聲音、動畫與視訊， 如何設計演員之間的互動方式，增進學習者的學習成就，也就是有效學習的多媒體設 計，應考量下列七個原則[13] (1)多媒體原則(Multimedia Principle)：聲音與動畫並進的教學效果，比只有聲音的 傳授有更好的學習效果。

(2)空間接近原則(Spatial Contiguity Principle)：在動畫旁呈現文字的效果，比間隔一 段距離呈現有較好的學習效果

(3)時間接近原則(Temporal Contiguity Principle)：口述與動畫同時呈現較它們相隔一 段時間出現為佳。 (4)凝聚原則(Coherence Principle)：應摒除與教學內容不相干的文字、聲音、影像， 教學效果可更深入。 (5)形式原則(Modality Principle)：口述與動畫與文字與動畫的呈現方式相比較，前 者的教學效果可更深入。 (8)重複原則(Redundacy Principle)：動畫、口述與文字同時呈現與只有動畫、口述、 文字只出現一種相比較，前者的教學效果可更深入。 (7)個人特色原則(Personaliztion Principle)：動畫與口述同時呈現時，口述以會話的 方式與正式講述的方式相比較，前者的教學效果可更深入。

2.2 學習風格

學習風格的研究起源於 1940 年代，實驗心理學對認知風格(cognitive style)的研究， 也是認知心理學長久以來的一個重要研究議題[28]。因此，有些學者將它們視為同義詞， 幾經演變後，於 1970 年才有學習風格一詞。[3]

Kraus et al(2001)指出，個別差異(Individual difference)對學習成效之影響的相關研 究，而 Federico(2000)亦指出沒有一種教學策略是對所有學生最有益的，只有在教學活 動與策略符合學生的個別差，學生才能獲得最佳的學習成效。而學習風格亦是屬於個別 差異的其中一個因素，Kraus et al(2001)提出，所謂的學習風格是「學習者在學習環境中 所偏好的接收訊息方式」。 學習風格為學習者的特殊偏好，具有獨特性、穩定性及一致性，短時間內不會改變， 對於學習風格的分類理論甚多，其中 Kolb 的學習風格是廣為學術界所採用的學習風格 理論。「Kolb 的學習風格理論」最早是由 Kolb 於 1976 提出並發展成學習風格量表(Kolb 1976)[7]，後來 Kolb 於 1985 年進行修正，並修正其學習風格量表(Kolb 1985)[6]，最近 Kolb 於 1999 年進行修正，並修正其學習風格量表(Kolb 1999)，本研究所採用的即是 Kolb 最新版的「第三版 Kolb 學習風格量表」[5]。

Kolb 的學習量表的好處，在其結合 Jung、Levin、Dewey、Piaget 等四人的理論基 礎，因而成為一精簡有力的模型，並有完整的統計數據支援其學說 [28]

2.2.1 Kolb 的經驗學習理論

Kolb 之學習經驗學習理論(Experiential Learning Theoty) 將學習視為一連續的循環 過程，其經驗處理可區分為兩個構面，一是「資訊理解」(Information-Perceiving)構面， 為具體經驗與抽象概念兩個方向(CE－AC)，其主要意義在於學習過程中經驗取得方式 的不同；另一是「資訊處理」(Information-Processing)構面，為省思觀察與主動實驗兩個 方向(RO－AE)，主要意義在於學習過程中經驗轉變方式的差異，如圖 7 所示。Kolb 之 學習風格量表(Learning styles inventory，LSI)。利用「具體經驗/抽象概念」及「主動實 驗/省思觀察」兩個構面將學習活動的過程區分為四種學習型態歸納如圖 8： 第一個構面是「資訊理解」(Information-Perceiving)，為具體經驗與抽象概念兩個方 向(CE－AC)，其主要意義在於學習過程中經驗取得方式的不同，著重具體、有形的經 驗;而在抽象概念的風格，著重的是則概念的解釋、及符號的呈現，即是學習者接收新資 訊時所偏好資訊呈現模式。 第二個構面是「資訊處理」(Information-Processing)，包含省思的觀察與主動的驗證 兩個方向(RO－AE)，其主要意義在於學習過程中經驗轉換方式的不同，在省思觀察的 風格上是從仔細的看與聽來學習，著重的是個人內在的反應；而在主動驗證的風格，則 是從作中學，著重個人對外在環境的操控、及主動的解決問題。即是學習者對新資訊的 處理方式，將所接到的新資訊轉至長、短期記憶區的模式

喜好具體經驗者－是以感覺來學習(1earning from feeling)，從特殊的經驗來學習， 將學習關連到人，對人的感覺強烈。

喜好抽象概念者－是以思考來學習(learn by thinking)，從邏輯的分析和概念來學 習，對情境瞭解後才採取行動，有系統的規劃。

喜好主動實驗者－是以實作來學習(learning by doing)，有能力將事情做完，喜好冒 險且透過實作影響人及事。

喜好省思觀察者－是以看及聽來學習(learning by watching and listening)，做決定前 會先仔細的觀察，喜好從不同面向來看事情且尋求事情的意義。

圖 7The Cycle of Learning.資料來源：[6]

2.2.2 Kolb 的學習風格

根據 Kolb 的經驗學習理論，視學習為一連續的過程，在每個不同的學習階段與環 境的交互作用下，所需的能力也有所不同，因而依據了「具體經驗/抽象概念」及「主動 實驗/省思觀察」兩個構面，分成四個象限，也就是將學習風格分成四種類型，分別為： 分散者(Diverger)、同化者(Assimilator)、聚斂者 (Converger)與調適者 (Accommodator)。

一、分散者(Diverger)

學習方式傾向省思觀察與具體經驗，有較強的想像力和理解能力，能整理出一個完 整的象徵意義，傾向以想像與感覺來解決問題，擅長腦力激盪與創新性格，適合從事藝 術、服務及娛樂業。

二、同化者(Assimilator) 學習方式傾向省思觀察與抽象經驗，具有較強的歸納式推論及建立理論模式的能 力，甚至創造概念和模式，適合資訊與科學方面的工作。 三、收斂者(Converger) 學習方式傾向於實驗與抽象經驗，擅長藉由假設和演繹推論的方式解決問題與決策 制定，以親自實驗的方式獲得知識、並將理論及想法實際運用，處理科技性的問題勝過 社會性問題，適合工程技術人員。 四、適應者(Accommodator) 學習方式傾向主動實驗與具體經驗，喜歡實際的完成計劃或任務，對危機處理和尋 找機會有較強的能力，常以直覺和錯誤嘗試的方式來處理問題，依賴別人提供的資訊遠 勝自己的分析能力，適合動作取向，如銷售員的行業。 圖 8 Kolb 學習風格模式

綜合對 Kolb 之學習風格特性的敘述，可知學習者的學習風格主要是依照學習者在 進行學習時，會採用什麼樣的學習方式來獲得自己認為最好的成效來區分的，整理說明 如下： 表 1 不同學習風格的學習方式 學習風格 分散者 同化者 聚斂者 調適者 學習偏好 偏好感覺配合上 看、聽的行動 者，多觀察，少 行動 偏好思考配合上 看、聽的行動 者， 偏好思考配合上 親手做的行動者 偏好感覺配合上 親手作的行動 者，是冒險家， 相信直覺 特點 具有想像力、能 察覺意義及價 值，多觀察少行 動；以圖像或整 體觀念來幫助學 習較好 能夠歸納推 理而建立理 論架構 偏好問題解決 策略，決策以 及實做 以直覺和錯誤嘗 試之實做方式處 理問題；較喜歡 冒險，實際的完 成計畫或任務用 以獲得新經驗

2.2.3 學習風格與學習成就

許多學者均以 Kolb 的學習風格理論來進行網路學習與學習成就的研究，且均指出 學習者的學習風格是影響學習效益的重要因素。 表 2 學習風格與學習成就摘要表 作者 研究結果 Rasmussen & Davidson-Shivers （1998） 以大學三年級生為研究對象，在超媒體(hypermedia)的學習模式 下，學習者的學習風格和不同程度的控制對學習成效之影響，研究 結 果 顯 示 適 度 的 由 學 習 者 控 制 有 較 好 的 學 習 成 效 ， 分 同 化 者 (Assimilator)與聚斂者(Converger)的學習效益優於分散者(Diverger) 與調適者(Accommodator)。也就是說偏好抽象概念的學習者有較好 的學習成效。

Terrell & Dringus (1999) 針對碩士班的網路課程進行研究，研究顯示學習者的學習風格 會影響碩士班學生網路課程的學習成效，並且經由資料分析發現， 偏 好 抽 象 概 念 的 學 習 者 ( 也 就 是 同 化 者 Assimilator 與 聚 斂 者 Converger) ， 顯 著 比 偏 好 具 體 經 驗 的 學 習 者 ( 也 就 是 調 適 者 Accommodator 與分散者 Diverger)之學習效益好

Terrell (2002) 針 對 159 位 主 修 教 育 電 腦 科 技 (Computer Technology in Education)的博士班學生在其所設計之網路教學環境中的作業繳交 狀況進行研究，研究發現，在網路教學環境中學習者可以運用其個 人的學習風格獲得成功的網路學習，也與 Terrell &Dringus (1999)有 相同發現 Terrell 指出，未來開發網路教學課程的單位，應該注意 到這種學習者的個別差異，以提供更適性的課程。 Federico (2000) 邀請 234 位進行學士後進修的學生進行研究，探討不同學習風 格 的 學 習 者 對 於 網 路 教 學 的 態 度 ， 研 究 發 現 ， Assimilator 與 Accommodator 對 於 網 路 教 學 的 態 度 顯 著 正 向 於 Converger 與 Diverger，Federico 指出，這樣的研究結果可以讓發展網路課程的 教學工作者真正理解網路學習，並期待網路教學的倡導與發展者能 夠注意到學習者學習風格與網路學習效益的關係。 Kraus et al. (2001) 依據不同學習風格之學習者所偏好的學習方式，發展出一套超 媒體課程設計(hypermedia program)，邀請 17 位修習行為異常課程 (Behavioural Disorder course) 的碩士班研究生進行研究，研究發 現，不同學習風格的學習者均可以平等的由此超媒體課程設計中獲 得學習，Kraus et al.指出，由於不同學習風格學習者偏好之學習方 式不同，因此只要網路教學課程可以同時兼顧到不同學習風格者的 需求，自然可以讓不同學習風格之學習者獲得同等之學習效益。 Chou & Wang

(2000)

邀請 108 位分別屬於同一個私立高中之二個 10 年級(53 人、 55 人)學生的網路學習效益進行研究，研究發現，學習風格屬於 Active Experimentation (AE)，也就是 Accommodator 與 Converger， 其網路學習效益較高，也發現以網路學習效益而言，網路學習方式 與學習風格之間具有顯著交互作用，Chou & Wang 建議，未來針對

於各種學習風格學習者之最佳網路學習策略的相關研究，有必要持 續進行。 巫靜宜（2000） 建構一個網路教學環境，並採用準實驗法來比較網路教學與傳 統教學在學習 Word 2000 套裝軟體之學習效果，發現兩種教學方式 在電腦套裝軟體之工作正確性上並無顯著差異，但網路教學組學生 在學習自信度上的表現則顯著高於傳統教學組，而 Kolb 的四種學 習風格在網路與傳統教學環境中之學習成效，發現其間之差異不 大。 游政男 (2001） 針對不同學習風格學習者在超媒體網路的學習方面進行探究， 探究教材架構方式與個人學習風格對學習所得（ learning gain）與 學習維持（learning maintenance）相互影響，研究發現學習風格對 後測成績具有顯著的影響，喜好整體概念的 Diverger 在導覽內容最 少的直線架構中的學習表現顯著地下降，喜好整體觀察並歸納結論 的 Assimilator 在後測之表現上明顯高於喜好主動實驗並相信單一 答案的 Converger。 林勇成 (2002） 利用網路虛擬實驗室之建置，探討不同學習風格學習者在網路 虛擬實驗室學習環境的學習效益，顯示接受自然科網路虛擬實驗室 教學的學童，其自然科學習成就優於接受傳統教學的學童，其中以 學習風格為 Accommodator 之自然科學習成就的差異最為顯著。同 時實驗組內各學習型態之自然科學習成就未達顯著差異，也就是學 生在接受「網路虛擬實驗室系統」教學後，減弱學生學習風格對學 習成效的影響。林勇成指出，不同學習風格的學習者藉由使用網路 虛擬實驗室系統而模糊了「學習風格」對「學習成效」的影響，也 可以視為網路虛擬實驗室系統具有適應不同學習風格學習者的能 力。 王維正 (2004) 探討網路多媒體教材的學習環境中，SCORM 1.3 版適性化教學 策略與個人學習風格對於國小學生學習成就的影響，以國小五下自 然與生活科技領域「美麗的星空」為例。不同學習風格對網路多媒 體教材的學習成就表現中，以喜好省思觀察的「同化者」及「擴散

者」所得的學習成就高於喜好主動實驗的「聚斂者」及「調適者」。 在 SCORM1.3 編序規則和學習風格的交互搭配下，學習成就表現以 擴散者在混合式的學習情況下，所獲得的後測平均成績最高，而且 顯著高於聚斂者在任意點選的表現。 經由表 2 文獻分析可知，在國內及國外的研究中，學生之學習風格往往是影響網路 學習效益的重要因素之一，但是各項文獻中並無法歸納出哪一種學習風格之學生能有 明顯的的網路學習效益，而在 Kraus et al.(2001)的研究中，說明四種學習風格之學生透 過網路或超媒體學習時具有相同之學習效益，Kraus et al. 並於其研究報告中提出，只 要在網路教學設計中同時兼顧各種不同學習風格學生所偏好之學習策略，就可以使得 不同學習風格學習者有相同之網路學習效益，由此推論，部分研究發現不同學習風格 之學生其網路學習效益不同的原因，應該是因為其研究的網路教學情境設計、教材之風 格偏好均不相同，而影響不同學習風格的學生之學習效益，換言之，網路教學情境及 教材若經過良好的規劃及設計，是有可能滿足四種學習風格學生之學習偏好及需求， 而不會對特定某種學習風格之學生不利[21]。

2.3 SCORM 簡介

SCORM 共享內容物件參考模型（Sharable Content Object Reference Model） SCORM 是由美國國防部 ADL（Advanced Distributed Learning）組織所擬定的標準，對 於數位內容教材的製作、內容開發提供一套共通的規範。DL 制定此標準的目的在於使 教師、學生、學習機構、軟體廠商等都可以再數位學習的環境中，有共同的依循，目前 對於數位學習平台與內容標準的期望，歸納為以下六點[2]： (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)：電腦科技提昇或改變時，不需重新修改應用程式或教 材。 (5) 可互通性(Interoperability)：教材可以在任合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。

「教材再用與共用」是 SCORM 的核心概念。SCORM 將教材分為分為素材（Asset） 與內容元件（SCO）兩大類。素材指的是最基本的文字、聲音、圖形、動畫、影音或網 頁等資料，而內容元件是由一個或一個以上的素材所構成。不論素材或是元件只要依循 SCORM 規定加上特定的描述資訊，就可被搜索且再運用。 SCORM 標準不只規定數位內容教材應如何製作，以在不同軟體上播放或觀看；符 合 SCORM 標準的學習管理系統（LMS），也能支援這些內容，SCORM 同時也規範標 準化的學習管理程序。 第一版 SCORM 標準於 2000 年 1 月擬定，主要的功能包含使用 Meta-data，以將教

1.3 版本，這個版本更加入了編序與導覽(Sequencing & Navigation，SN)規範，這將使得 SCORM 架構更加強對於適性化學習的功能。 SCORM 的組合課程架構建立，依教師課程規畫建立知識結構，並可依需要調整教 材架構，提供一個標準化的方式來在不同系統和工具間交換數位學習資源。如下例： organization item item item item item item item SCO Asset SCO Asset resource resource resource resource

參、研究方法

3.1 研究設計

3.1.1 實驗步驟

本研究以準實驗設計方式進行，研究實驗步驟過程如圖： 開 始 生物科先備知識測驗 Kolb學習風格量表 圖 10 實驗步驟 生物科學習成就測驗 實驗處理 結束 學習風格 分散、同化、聚斂、適應者 多媒體教材教學組 (多媒體教材內容請參考3.4.3) 傳統教學組 (傳統教材內容請參考3.4.3) 學習風格 分散、同化、聚斂、適應者

3.1.2 實驗設計

本研究依研究目的設計實驗，探討以多媒體教材教學、傳統教材教學及學習風格對 學習成就的差異。研究中的自變項是「多媒體教材教學與傳統教材教學」和「學習風格」， 依變項為後測的「學習成就後測」，共變項為「學習成就前測」。本實驗之變項定義如下： 自變項： (1)學習風格：依 Kolb 的學習風格理論，將學習者分為同化者、聚斂者、適應者與 分散者。 (2)教學方法：分為多媒體教材教學與傳統教材教學 多媒體教材教學，上課地點為實驗學校的電腦教室，以多媒體教材為教學工具，輔 助教師教學，因多媒體教材設計的互動性，學習者可透過電腦操作多媒體教材進行學 習，學習者的角色從被動的學習轉為主動的學習。 傳統教材教學，上課地點為實驗學校的一般教室，以傳統教材為教學工具，教師進 行版書及講述教學，因受限於場地、設備的限制及教材的特性，學習者的角色是被動的 學習，接收老師所講的知識概念。 控制變項： 起點行為：學習成就前測 實驗時間：為 4/17~4/28 二週期間完成 依變項 （1）學習成就：實驗結束後，學習成就後測分數。

自變項 依變項 教學方法 多媒體教材教學 傳統課堂教學 起點行為 學習成就前測 共變項 學習成就 學習成就後測 學習風格 同化者 聚斂者 適應者 分散者 圖 11 實驗變項

3.1.3 實驗對象

基於學校行政、教學實驗場地以及人力支援之方便性，並依學校原有編製班級進行 實驗，實驗對象為苗栗縣某一高中三年級五個班選修生物學生，共 108 位剔隱實驗期間 缺課、無效問卷共 13 人，總計有效樣本為 95 人 表 3 研究對象分布情形摘要 學習風格 教學法 分散者 同化者 聚斂者 調適者 合計 多媒體教材教學 10 人 4 人 10 人 24 人 48 人 傳堂課堂講述教學 13 人 5 人 9 人 20 人 47 人 合計 23 人 9 人 19 人 44 人 95 人

3.1.4 資料處理

將資料以統計軟體 SPSS 10.中文版進行統計分析，循下列方式進行： 1.以單因子共變數分析(ANCOVA)多媒體教材教學和傳統教材教學對學習成就的關 係。共變項為成就測驗，自變項為不同教學法，依變項為學習成就。 2.以雙因子共變數分析(MANCOVA)學習風格在多媒體教材教學和傳統教材教學對 學習成就的關係。共變項為成就測驗，自變項為學習風格，依變項為學習成就。

3.2 研究工具

3.2.1 Kolb 學習風格測量量表

本研究採用之學習風格量表，為「Kolb 學習風格量表」，由蔡淑薇根據 Kolb 所編製 之「第三版 Kolb 學習風格量表」( Learning Style Inventory, version 3,1999) 所翻譯而成[附 錄一]。其信度在預試結果，信度α係數介於.74~.85 之間，重測信度α係數介於.80~.90 之間，在正式施測後，信度分析其α係數介於.74~.84 之間，顯示該量表有良好的內部一 致性信度，在量表的效度上，「第三版 Kolb 學習風格量表」經檢定其量表中 CE、RO、 AC、AE 四個基本構面具有良好的內部效度(.82、.73、.83 及.78) 量表內容共有 12 題選擇題，根據各個狀況對受試者的適合程度依 4、3、2、1 分別 加以排列，不可重複排列或漏填。其中最像的句子以 4 表示，而最不像的句子以 1 表示， 而 3、2 分別代表第二像、第三像。 第三版計分的程序，每一題的選項是依照量表內所附的亂數表分成具體經驗的分數 (CE)、省思觀察的分數(RO)、抽象概念的分數(AC)以及主動實驗的分數(AE)。最後再將 相同類型的分數相加後即可得到四種不同的分數總和。再將抽象概念分數(AC)減去具體 經驗分數(CE)得到「AC－CE」學習風格維度的分數；主動驗證分數(AE)減去省思觀察 分數(RO)得到「AE－RO」學習風格維度之分數。最後再以此二維度的分數分別為垂直 軸及水平軸，對照量表中所附的學習風格座標圖，將受試者區分為四種學習風格。

3.2.2 自然科學成就測驗

配合本研究之目的，自然科學成就測驗前測，由校內生物科教師針對高二課程所學 的「主宰生命奧祕的分子」編製而成。[詳見附錄三] 自然科學成就測驗後測，由校內生物科教師針對高三課程所學生物科「主宰生命奧 祕的分子」成就測驗[詳見附錄四]

3.3 教材分析

3.3.1 教材單元與選用動機

本研究教材選擇的單元為「主宰生命奧祕的分子」，年級與版本為高中三年級生物 科康熙圖書。生物課的教學活動是多樣性的，如課堂講述、觀察、實驗、合作、與探究 等，但由於一般傳統教學受限於場地、儀器設備及時間等環境因素，無法提供多元化的 教學內容，而學習者的學習風格是影響學習的重要因素，期許透過良好的教學情境設 計，提供不同學習風格學生多元化學習方式及內容，發展一個符合教學目標的多媒體教 材，進而引起學生的學習動機、主動學習，提昇學習成就，使得不同學習風格學習者能 有近似的學習成就。 選擇「主宰生命奧祕的分子」單元作為本實驗教材設計的原因如下： 教師在傳統教材教學遇到難以表達的問題，如 DNA 的複製、蛋白質合成，是一連 串的有順序的過程，利用多媒體教材教學可將此現象，較具體、真實、形象模擬出來。 學生在現實生活中不易觀察到的或是需特殊儀器設備才能觀察到的，如 DNA 的結 構。 微觀動態的反應及過程，如轉錄和轉譯。 實驗研究與推論過程：格里夫茲的肺炎雙球菌實驗、赫雪與蔡司的噬菌體實驗。

達成情境教學的目標。 「生命奧祕的分子」分為六個教學活動： 活動一：遺傳物質 DNA 的發現 活動二：核酸的構造 活動三：核酸的複製 活動四：基因 活動五：轉錄 活動六：蛋白質合成 各教學活動之主題內容及教學目標如表 4

表 4 教學活動主題內容與教學目標 教學單元 教學項 目 教學主題 內容 教學目標 活動一 遺 傳 物 質 DNA 的發現 核酸的發現 核酸是遺傳物質 ™ 了解科學家以何種實驗證明 DNA 是遺傳物 質 活動二 核酸的 構造 認識核酸 DNA 的結構 DNA 的組成 RNA 的結構 ™ 了解核酸的種類與結構 ™ 了解 DNA 結構的發現過程 ™ 了解 RNA 結構 活動三 核酸的 複製 DNA 的複製過 程 ™ 了解 DNA 複製的方式與過程 活動四 基因 基因的表現 ™ 了解基因的表現

RNA 轉錄 ™ 了解 DNA 轉錄成 RNA 的過程 RNA 的修飾(後 轉錄作用) ™ 了解真核細胞基因含外顯子和內插子 ™ 了解 RNA 需要進一步修飾，才形成有功能 的 mRNA 活動五 轉錄 遺傳密碼、密碼 子與胺基酸 ™ 了解３個含氮鹼基組成一個密碼子 活動六 蛋白質 合成 轉譯的過程 ™ 了解 RNA 轉譯成蛋白質的過程 詳細的多媒體教材腳本與素材分析列於[附錄五、六]，所製作的多媒體教材成品放 於 http://140.113.208.244

3.3.2 多媒體教材 SCORM 課程架構

依據上述單元活動之教學目標，細分為符合 SCORM 課程的 Content Aggregation 架 構： 主宰生命奧祕的分子 圖 12「主宰生命奧祕的分子」SCORM Aggregation 架構 2 核酸的構造 3 核酸的複製 4 基因 1 遺傳物質 DNA 的發現 5RNA 的轉錄 6 蛋白質的合成 3.1DNA 的複製過程 4.1 基因的表現 5.1RNA 轉錄動畫 5.2RNA 修飾 6.1RNA 轉錄動畫 6.2RNA 修飾 2.1 認識核酸 2.2DNA 的結構 2.3DNA 的組成 2.4RNA 的結構與組成 1.1 核酸的發現史 1.2 格里夫茲平滑型與粗糙型肺炎雙球菌 1.3 艾佛瑞不同酵素處理肺炎雙球菌實驗 1.4 赫雪及蔡司噬菌體實驗

3.4 多媒體教材編輯製作

3.4.1 多媒體教材編輯製作軟體─智勝編輯手

本研究開發的多媒體教材選用本實驗室與智勝國際在考慮使用的容易性與軟體的 易學性，挑選了由本研究室所開發，智勝國際科技的編輯手軟體為教材製作工具。它的 教學理念如下 圖 13 智勝編輯手的教學理念 智勝編輯手具有以下特點： 一、豐富的編輯工具 1、超強大編輯製作能力 可輕而易舉以拖拉點選方式，來製作出色的多重物件動畫，豐富教材內容。提供樣 版套用功能，加快教材製作的速度。 2、超多樣格式全面支援

圖庫(JEPG、BMP、GIF、JPG、PNG、WMF、EMF、ICO 等)，動畫(SWF)。 3、超獨特角色音效錄製 搭配角色演出錄音，隨錄即播，並可視訊、文字、動畫、多種媒體同步播放，讓教 材內容更情境化，非常適合製作各種語言教學類的教材。 4、超便利動畫文字製作 任意調整各演員位置及大小，不只是彎曲或直線路徑，而且還包括文字動畫都可隨 意變化靈活運用，編好的結果可自動轉成 Flash swf 檔，不用寫 Flash 程式，即可輕鬆 完成 Flash 動畫。 5、超新穎透明影像功能 提供智慧型去背功能，可迅速製作出透明影像，可省下許多時間，並產生絕佳的效 果。 二、人性化的操作模式 1、直覺式介面設計：一目了然的操作模式介面: 選擇背景- 設定演員角色 - 編輯 劇情，迅速切換，即可讓您輕鬆進入多媒體編輯 DIY 世界！ 2、引導式功能操作：循序漸進的製作步驟，讓多媒體編輯的過程簡單又好玩。 3、簡易式檔案管理：檔案管理員提供一個檔案共用區，讓您輕鬆管理所有製作教 材的檔案。 4、多樣化的素材提供：提供更多樣的素材，方便點選使用。結合拖拉庫多媒體素 材管理系統，讓多媒體素材的管理與使用更方便。 5、簡易式檔案管理：在操作物件上直接選取後按右鍵，會跳出針對該物件，所有 可以使用的功能，方便使用者進一步設定操作。

三、E 時代的網路共享

1、標準網頁格式自動產生

不須撰寫任何程式，就能輕鬆自動產生獨一無二的互動式網頁，可產生 JavaScript、 Flash swf、html、xml 等格式。

2、符合 SCORM 1.3

國際標準編輯手 5.0 作出的教材，符合最新 SCORM (The Sharable Content Object Reference Model)1.3 國際標準，讓您製作出來的教材，符合國際水準，適用於各種教學 平台。 3、支援 IEEE LOM 教材著錄 可輕鬆匯入支援 IEEE LOM 的教學平台，讓教材的搜尋與應用更方便。 4、提供內容保護功能 可於教材內增加浮水印來保護內容的安全。 5、Streaming 輸出分享 視訊檔案自動轉成串流格式，並可透過ＩＥ瀏覽器來播放教材，是 e-Learning 及 e-Training 最完美的教材工具。 整體而言，智勝編輯手是一套相當易學易用的製作軟體工具，透過引導設定，不用 撰寫任何程式語言即可以製作互動的功能，透過場景的設定、開場劇情以及演員互動設 定、演員錄音…等等，即可以產生很棒的互動與聲光效果，對電腦操作使用能力只有一 般程度老師來說，它是較佳的選擇。

3.4.2 多媒體教材設計

3.4.3 教材內容介紹

確認分析研究的教材主題單元和多媒體製作工具分後，開始進行多媒體教材的製 作，製作流程如圖 14 所示。 製作多媒體的教材同時應考慮設計的特點： 1. 文字 文字是多媒體課件中一項必不可少的內容，是學生獲取知識的重要來源。 課件的文字不是越多越好，過多的文字會使畫面失去魅力，使觀眾厭煩，所以文字 內容應力求簡明扼要，突出重點。對那些實在捨不去的文字材料，可用熱字、熱區的交 互形式呈現，閱讀完後可自行消失。 2. 圖片 圖片所表達的資訊遠遠超過文字，是課程中最重要的媒體形式，也是學生最易感知 和接受的表達方式。 圖片一定要清晰完整，若將圖片作為學習的內容時，圖片要盡可能大並放於螢幕中 心位置。作為背景的圖像要簡潔明瞭，顏色淡雅，如此設計能夠突出主體，有利於減輕 眼睛的疲勞和學生對主體內容的感知、理解和記憶。 中學生處於認知發展的第四階段，他們的抽象思維仍屬經驗型，他們感情豐富，愛 衝動，愛幻想。因此，為他們設計的課程圖片必須準確，圖片的位置得當，色彩豐富， 層次感強，把能真實地重現生活的圖片配以文字，促進中學生對語言的學習。 3.動畫 動畫畫面的設計應簡潔生動，構圖均衡統一，色彩配置和諧明快，動作自然流暢， 文字清楚醒目，動畫的色調與介面整體風格相符，動畫的佈局合理。設計時應注意畫面 中動的成分不宜過多，否則容易分散學生的注意力。每個動畫都要有目的性，不能單純

中學生雖然抽象思維佔優勢，但還需感性經驗的支持，動畫以多姿多彩、有聲有色 的運動、變化畫面，通過示意、類比、虛構等表現形式將抽象的深奧的學習內容具體化、 形象化，具有很強的直觀感，使學生理解容易，避免了將抽象語言轉換為自己的知識的 複雜過程。設計時要嚴格遵守科學原則 依據上列設計的原則，針對「主宰生命奧的分子」教材內容舉例介紹 活動一遺傳物質 DNA 的發現－以赫雪及蔡司噬菌體實驗為例 1、多媒體教材 圖 15 赫雪及蔡司編輯手播放畫面 1/5

圖 16 赫雪及蔡司編輯手播放畫面 2/5 赫雪及蔡司的噬菌體實驗，其中共包含了 5 個主要畫面，每個畫面都有往上或往下 播放鈕，學習者由其中清晰的噬菌體圖片，配以適當的文字，學習者可由下方的按鈕進 行播放整個動畫，可往下或往上學習，學習者能依據自己的學習步調學習。結合了適當 的圖片、文字與聲音，生動有趣的學習畫面，更能引起學習動機，達成情境教學，藉由 同一畫面的對比，可讓學生清楚了解赫雪及蔡司於實驗中，用放射性元素標記噬菌體的 位置，以證明遺傳物為核酸。

2、傳統教材

活動二：核酸的構造-以認識核酸為例

1、多媒體教材

圖 18 多媒體教材-核酸的構造編輯手播放畫面(1/2)

圖 20 多媒體教材-核苷酸編輯手播放互動畫面 圖 18 簡介認識核酸，此畫面設計，以簡短的文字與動畫，學習者能先有一整體的 概念，讓學生清晰明確的認識核酸含有 DNA 和 RNA 二類的分子，並了解核酸為核苷酸 的小單位分子所組成。 認識核苷酸圖 19 將許多文字的隱藏起來，只給予最簡單的圖像與文字對應，讓學 習者能輕而對應核苷酸與分子結構的關係，畫面中並有許多互動性的設計(如圖 20)，如 學習者將滑鼠移至五碳糖上，在五碳糖上方會呈現出五碳糖含有去氧核糖與核糖，其它 亦是相同，多媒體的特性，能具體呈現抽象概念，幫助學習者統整知識，更能避免學習 有過多的文字認知負載。

圖 21 多媒體教材-DNA 的立體結構 學習者可由 IE 透過超連結，連線至 http://www.chm.bris.ac.uk/motm/dna/dna.wrl 直接 操作 DNA 的立體結構，可旋轉、放大、以各種角度觀察 DNA 的結構，並可轉換各種 型態來呈現 DNA 的立體結構。 DNA 的結構為立體的結構，日常生活難以觀察到 DNA 的結構，在傳統教材教學中， 教師雖有 DNA 結構的實體模型，但受限於設備的數量，難以讓每位學生都能親自操作 與觀察，而多媒體教材正可以解決這個問題，透過網路與 VRML 的 3D 模擬如圖 21， 讓每位學習者都能模擬、依據自己的學習速度與特性，操作 DNA 的結構。

2、傳統教材

圖 22 傳統教材-核酸的構造

傳統教材僅能以文字、二維圖像來呈現教材，對於立體的 DNA 結構無法很具體的 表現，或許對於某些學習者無差異，如空間能力、抽象能力較好的學習者，而某些類型 的學習者可能無法由二維的圖像，轉換成對應的立體空間結構。

活動五、RNA 的轉錄 1、多媒體教材

圖 23 多媒體教材-RNA 轉錄動畫

2、傳統教材

活動六、蛋白質的合成

1、多媒教材

圖 25 多媒體教材-蛋白質合成(1/2)

2、傳統教材

圖 28 傳統教材-蛋白質合成(2/2)

在活動五、及活動六中講述的是微觀的動態過程，而傳統教材以靜止的二維圖像來 呈現微觀的動態的過程，對於無法將靜止二維圖像轉換成內在一連串的動態過程的學生 而言，是學習的困難處，而多媒體教材正可彌補此一特性。

肆、實驗結果與討論

4.1 多媒體教材教學與傳統教材教學對學

習成就之分析

根據表 5 迴歸係數同質性檢定之 F=.137，p>.05，未達顯著水準，表示多媒體教材 教學與傳統教材教學二組的斜率可視為相同，代表二組學生在學習前，學習成就測驗無 顯著差異，亦即表示二組學生的基本能力並無差別，符合組內迴歸係數同質的基本假 定，故可以繼續進行共變數分析。 表 5 迴歸斜率同質性檢定摘要表 變異來源 離均差平方和 自由度 平均平方和 F 檢定 P 值 組間(多媒體、傳 統教學) 37.984 1 37.984 .137 .712 組內(誤差) 25138.737 91 276.250 總和 215373.000 95 *P<.05 依表 6 分析結果發現實驗處理二週後，多媒體教材教學與傳統教材教學對於高三學 生學習「主宰生命奧祕的分子」單元的學習成就呈現顯著差異(F=4.972,P<.05)。 表 6 不同教學法共變數分析摘要 變異來源 離均差平方和 自由度 均方 F 值 P 值 組間(多媒體、傳統教學) 1360.591 1 1360.591 4.972 .028* 組內(誤差) 25176.721 92 273.660 總變異量 215373.000 95 * p<.05

依表 7 分析發現，以高三生物「主宰生命奧祕的分子」單元為例，多媒體教材教學 顯著優於傳於傳統教材教學。 表 7 多媒體教材教學與傳統教材教學事後比較表 差異的 95% 信賴區間(a) (I) 多媒體 (J)傳統 平均數差異 標準誤 顯著性(a) 下限 上限 多媒體教材 傳統教材 7.847(*) 3.519 .028 .858 14.836 傳統教材 多媒體教材 -7.847(*) 3.519 .028 -14.836 -.858

4.2 多媒體教材教學與傳統教材教學與學

習風格對於學習成就之分析

根據表 8、迴歸係數與變異數同質性檢定 p>.05，未達顯著水準，表示各組的斜率 可視為相同，代表八組學生在實驗處理前，學習成就無顯著差異，亦即表示八組學生的 基本能力並無差別，符合組內迴歸係數同質性的基本假定，故可以繼續進行共變數分析。 表 8 迴歸斜率同質性檢定 變異來源 離均差平方和 自由度 均方 F 值 P 值 組間(教學法、學習風格) 689.51 7 98.50 .38 .914 組內(誤差) 20728.63 79 262.39 總和 37993.79 94 404.19 *P<.05 依表 9 分析結果發現實驗處理二週後，多媒體教材教學與傳統教材教學和學習風格 (F=2.75 P<.05)有顯著差異，顯示教學法與學習風格有交互作用存在，因必須進行單純主 要效異考驗。 表 9 教學法與學習風格共變數分析摘要表 變異來源 離均差平方和 自由度 均方 F 值 P 值 組間(教學法、學習風格) 2056.80 3 685.60 2.75 .047* 組內(誤差) 21418.14 86 249.05 總和 37993.79 94 404.19 *P<.05 表 10 多媒體教材教學、傳統教材教學與學習風格搭配類型共八種 分散者 同化者 聚斂者 調適者 多媒體教材教學 A B C D 傳統教材教學 E F G H

4.2.1 學習風格在多媒體教材教學與傳統教材教學下對

學習成就之分析

依表 11 發現「分散者」在多媒體教材教學，學生學習成就顯著優於傳統教材教學。 表 11 同一學習風格在多媒體教材教學與傳統教材教學單純主要效果摘要表 差異的 95% 信賴區間(a) 學習風格(I) 學習風格(J) 平均數差異 (I-J) 標準誤 顯著性 下限 上限 A(51.796) E(36.836) 14.960(*) 2.17895 .03207 1.27899 27.90047 B(48.535) F(29.330) 19.205 1.88588 .06269 -1.08701 41.26084 C(45.767) G(55.599) -9.832 -1.24372 .21698 -23.41905 5.39319 D(44.303) H(34.883) 9.420 1.81603 .07285 -.83486 18.47401

4.2.2 學習風格在多媒體輔助教學下對學習成就之分析

依表 12 發現四種學習風格在多媒體教材教學下，皆無顯著差異。 表 12 學習風格在多媒體輔教學下單純主效果考驗摘要表 差異的 95% 信賴區間(a) 學習風格(I) 學習風格(J) 平均數差異 (I-J) 標準誤 顯著性 下限 上限 A(51.796) B(48.535) 3.261 9.00777 .33649 -9.20053 26.61317 C(45.767) 6.029 7.07210 .39630 -8.02987 20.08786 D(44.303) 7.493 5.91948 .36644 -6.39298 17.14210 B(48.535) A(51.796) -3.261 9.00777 .33649 -26.61317 9.20053 C(45.767) 2.768 9.02006 .76732 -20.60862 15.25397 D(44.303) 4.232 7.85191 .67239 -18.94083 12.27732

C(45.767) A(51.796) -6.029 7.07210 .39630 -20.08786 8.02987 B(48.535) -2.768 9.02006 .76732 -15.25397 20.60862 D(44.303) 1.464 5.99886 .91338 -12.57978 11.27092 D(44.303) A(51.796) -7.493 5.91948 .36644 -6.39298 17.14210 B(48.535) -4.232 7.85191 .67239 -12.27732 18.94083 C(45.767) -1.464 5.99886 .91338 -11.27092 12.57978

4.2.3 學習風格在傳統教材教學下對學習成就之分析

依表 13 發現聚斂者明顯著優於同化者、調適者與分散者。 表 13 學習風格在傳統教材教學下單純主效果考驗摘要表 差異的 95% 信賴區間(a) 學習風格(I) 學習風格(J) 平均數差異 (I-J) 標準誤 顯著性 下限 上限 E(38.836) F(29.330) 9.506 8.07810 .70777 -13.02052 19.09694 G(55.599) -16.763(**) 6.83725 .00439 -33.59589 -6.41188 H(34.883) 3.953 5.64518 .60494 -8.29112 14.15336 F(29.330) E(38.836) -9.506 8.07810 .70777 -19.09694 13.02052 G(55.599) -26.269(**) 8.68197 .00947 -40.30128 -5.78291 H(34.883) -5.553 7.49945 .98864 -15.01551 14.80133 G(55.599) E(38.836) 16.763(**) 6.83725 .00439 33.59589 6.41188 F(29.330) 26.269(**) 8.68197 .00947 5.78291 40.30128 H(34.883) 20.716(**) 6.25784 .00043 10.49482 35.37519 H(34.883) E(38.836) -3.953 5.64518 .60494 -14.15336 8.29112 F(29.330) 5.553 7.49945 .98864 -14.80133 15.01551

G(55.599) -20.716(**) 6.25784 .00043 -10.49482 -35.37519

4.3 結果討論

一、多媒體教材教學模式下的學習成就顯著優傳統教材教學。 1. 「主宰生命奧祕的分子」此單元的特性，學習者很難從日常生活的具體經 驗獲得相關知識，且有許多動態微觀的過程，教師很難從傳統課堂講述， 表達此一過程，而多媒體輔助教材的特性正好能彌補此問題。因而學習者 能有較好的學習成就。 2. 多媒體輔助教材，結合了文字、聲音、圖片與動畫，以生動活潑的方式引 起學生的學習動機，進而主動學習，因而學習者能有較好的學習成就。 3. 「主宰生命奧祕的分子」幾乎是抽象的概念，如 DNA 的立體結構、DNA 的複製、轉錄與轉譯的過程，在傳統教學模式下，均難以呈現。 二、學習風格為「分散者」，透過多媒體教材教學的學習成就顯著優於傳統教材教 學 1. 「分散者」的學習特性須以圖像或整體觀來幫助學習，其學習偏好多觀 察、少行動，符合多媒體教材教學多以圖片解析知識概念的特性。 2. 多媒體教材教學，可說是結合教師教學設計流程及環境設備之學習，可說 是教師透過多媒體教材，將其重點及教學流程再次呈現的完整概念，這正 符合「分散者」需以整體概念學習的特性 三、多媒體教材教學模式下，四類型的學習風格其學習成就並無顯著差異 1. 多媒體教材具有讓學生有觀察與模擬實驗之具體經驗，將抽象概念及課本 不易展現之立體結構等內容利用電腦展現。並由於數位學習教材具有可互

動性，故可讓學生以直覺和錯誤嘗試的方式與其互動，從一再的嘗試錯誤 中慢慢建立該課程內容的觀念與模型。多媒體教材基於上述幾點特性讓不 同的學習風格的學生都能充分學習該課程的內容，並減少因不同學習風格 所引起的學習落差。 2. 「主宰生命奧祕的分子」其多媒體教材設計流程從教學內容的選定、教學 內容主題與教學目標的確立後撰寫每個活動的腳本、並經由校內生物科老 師的審定後，才進入教材的製作，製作完畢後的完整教材課程內容，再經 由校內生物科老師的審定，可說是良好的教學情境設計，正符合 Kraus et al.(2001)研究報告中提出，只要在網路教學設計中良好的教學情境設 計，可以使得不同學習風格學習者有相同之網路學習效益。 四、傳統教材教學模式下，學習風格為「聚斂者」其學習成就顯著優於其他三類型 的學習風格 1. 「主宰生命奧祕的分子」單元，幾乎是抽象的概念，日常生活難以觀察的 現象，以及教師難以表達的微觀動態過程。因而在傳統教材教學下，較難 具體的呈現完整概念，而聚斂者(Converger)學習方式傾向於主動解決問 題與抽象概念，擅長藉由假設和演繹推論的方式解決問題與決策制定。該 學習風格特性對於高中生物課程「主宰生命奧祕的分子」單元，在傳統教 材教學會有較高的學習優勢及學習成就。

伍、結論與未來研究方向

本研究使用研究者自行設計高三生物「主宰生命奧祕的分子」的網路多媒體教材， 比較傳統教材教學下、學生的學習風格與學習成就是否差異。研究對象為高三選修生物 的學生，使用「Kolb 的學習風格量表」，將多媒體教材教學組與傳統教材教學組，分別 分成四種不同類型的學習風格，分為「分散者」、「同化者」、「聚斂者」與「調適者」， 進行教學，主要探討不同的教學法對學習風格之學習成就的差異，加以分析。

5.1 結論

生物科「主宰生命奧祕的分子」之傳統教材教學中，學習風格對於學習成就有顯著 性差異。在傳統教材教學中聚斂者明顯有高於其他學習風格的學習成就。 生物科「主宰生命奧祕的分子」多媒體教學中，學習風格對於學習成就沒有顯著性， 即此一多媒體教材教學對於本實驗中四種學習風格皆有相近成效 而其中又以分散者於多媒體教材教學進步幅度明顯優於傳統教材教學之進步幅度。 綜合各種學習風格的學習成效來看，於生物科「主宰生命奧祕的分子」章節中，多 媒體教材教學對於學習成效明顯優於傳統教材教學。

5.2 未來研究方向

由於，時間及資源上的限制，所以，本研究施測對象僅高三學生有 108 人有效問卷 為 95 人，實驗處理時間為二週、教材內容僅限於生物科「主宰生命奧祕的分子」章節 內容。未來研究可有以下幾點： 1. 增加實驗對象人數，研究是否本結果依然成立 2.增加更多生物科多媒體教學範圍，以研究更廣的學習內容是否皆有相同結果

3.加入生物教師之教學風格對於學生學習成就之影響，研究傳統教學中教師對於學 生的影響 4.不同地區的學生，對於多媒體教學及傳統教學之學習成就的影響，研究地區性對 於多媒體教學的接受度及學習成效。 5.資訊能力的差異，對於多媒體教學之學習成效的影響，研究數位籓籬對於多媒體 教材學習之影響。

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附錄

附錄一 學習風格量表