第二章 文獻探討
本研究旨在探討動態化媒體應用於高職電子科抽象概念學科對學生 學習成效之影響。本章分為五節，第一節為多媒體電腦輔助教學與其相關 理論研究；第二節為學習成效及其相關理論；第三節為學後保留及其相關 理論；第四節為高職電子科抽象概念學科之意涵；第五節為 Flash 動畫軟 體之應用。其各節內容分別詳述如下。
第一節 多媒體電腦輔助教學與其相關理論研究
本節目的為探討並瞭解多媒體電腦輔助教學之相關理論與研究，首先 探討多媒體電腦輔助教學內涵，接著探討其演變過程、理論基礎，及其相 驗研究，並分析其特質，最後針對其教學上的應用、模式，並與其他教學 方法進行比較，其內容如下列所述。
壹、多媒體電腦輔助教學之內涵
多媒體電腦輔助教學（Multi-media Computer Assisted Instruction，簡稱 MCAI）的核心概念是以知識領域為主幹，運用電腦科技結合合適的學習 理念，輔佐知識領域的學習，並控制學習者個別化學習環境的教學課程（王 立行，民 81；溫嘉榮，民 87）。何榮桂、朱延平（民 84）與吳鐵雄（民 72）認為這種教學方式係指運用電腦之交談式或互動式（Interactive）的功 能來引介教材，以提供個別化（Individualized） 、立即回饋、不受人性干擾 及空間與時間限制的多元媒體教學環境。MCAI 具有傳的教學方法所無法 比擬的彈性與機動性，特別在語言、數學、理化等學科，MCAI 的效果特 別顯著（鍾萬生，民 88）。由於當動態化媒體應用相當廣泛，而本研究所 指之動態化媒體教學實則為多媒體教學的一環。
貳、多媒體電腦輔助教學之演變
欲了解多媒體電腦輔助教學演變，首先探討並分析媒體的種類，最後
探討媒體從過去到現在的演進歷程，以瞭解當前媒體使用的趨勢，作為選 擇研究工具之參考依據。
一、媒體的種類
張霄亭、朱則剛（民 87）及張玉燕（民 83）分別針對多媒體 種類的形式有所探討，研究者將上述幾位作者所提出的論見加以歸 納如下，其所有教學媒體的形式大致可分為：
(一)傳統的媒體（非放映性媒體） ：使用時不需借助任何器材或放映 設備的教材教具，包括教科書、參考書、報紙、雜誌、書籍圖 表、掛圖、照片、實物、模型、黑板、磁鐵板、各種揭示板等，
此類媒體也稱為非放映性媒體。
(二)近代的媒體（放映性媒體） ：使用時必須配合相關器材及放映設 備才能呈現的教材與教具。可分為簡易與大宗兩類型：
1.簡易型：校內教師可單獨作業完成的媒體，如幻燈片、投影片、
錄音帶、錄影、校內廣播等。
2 大宗型：製作費時、費力又耗金錢，需專家及校外廠商製作的 媒體，如電視、電影、錄影帶。
(三)新科技多媒體：80 年代後，利用電子、通訊技術的開發，以影 像和聲音表達的新資訊媒體。包括光碟、微電腦、資訊網路等。
在教學媒體的功能方面，教學媒體是輔助教學的一項重要
工具，能使語言文字的符號所代表的意義更清楚。張玉燕（民
83）指出教學媒體並不會取代教師的地位，因為任何一種教學
媒體，可幫助學生學習，但不能代替學生學習；可幫助教師輔 導學生學習，但不能替代教師，因為如何發揮它們在教學上的 功能，尚需要教師善加運用。再如張宵亭（民 87）教授曾指出：
「圖片應由老師來介紹、解釋，才會產生意義，發揮教學效果」 ， 可見運用媒體教學，教師仍需具有指導的地位。
二、教學媒體的演變
電腦融入教學的觀念最早應可追溯至 1924 年美國心理學家普 萊西（Dr.Sudeny Pressey）發明了自動測驗機（Testing Machine），
開啟了教育機械化的時代（溫嘉榮、邱乾輝，民 77） 。而至 1950 年 代 哈 佛 大 學 教 授 Skinner 以 其 心 理 學 基 礎 研 發 出 編 序 教 學 法
（ Programmed Instruction ）， 進 而 設 計 出 教 學 機 械 （ Teaching Machine） （黃智彬，民 90）。
在 1960 年代較為知名的電腦輔助教學發展，簡介如下（陳建 志，民 85）：
(一)John Kemenel 首創，新的電腦語言 BASIC，發展出一些後來成 為美國許多中學和大學院校所採用的電腦輔助教學之教材軟 體。
(二)Hungtington 計劃：以 BASIC 語言運用模擬的方式，發展適用於 中等學校科學課程的教材軟體，並且廣為推廣。
(三)Patrick Suppes 和 Richard Atkinson：早期主要是針對學習背景比
較不利的小學生，發展數學和語文方面的練習式教材軟體及發
展資優小學生在邏輯方面的課程；後期則對大學發展俄語、哲
學、數學和音樂方面完整的課程。
(四)Sylvia Charp：領導費城的中小學校率先利用電腦教學來改善學 生在數學和閱讀方面的基本能力。
(五)Donall Bitzer 所發展出來的 PLATO 系統：使學習者能透過螢光 幕立即得到反應，同時也具有動畫、作圖、以手指觸摸顯示後 即可輸入答案等等特殊的功能。它對電腦輔助教學的主要的貢 獻是在於硬體性能方面的改進，缺點是系統龐大，費用昂貴。
至 1970 年代較為知名的電腦輔助教學發展，簡介如下（郭重 吉，民 78）：
(一)TICCIT 計劃：最初的目的是發展一套適用於「大一數學和英語 課程的電腦輔助教學之教材軟體」 。這是首次在一個大型的電腦 輔助教學計劃中，同時強調在硬體方面採取創新的作法，和在 課程的設計方面仔細地考慮到學習理論和教學策略。
(二)CONDUIT 計劃：目的在於協助散佈良好品質的電腦輔助教學之 教材軟體，以供大學程度的學生使用。
(三)MECC 計劃：與 CONDUIT 類似，不過其重點放在中小學的教 育上。
(四)AlfredBork 成立教育工學中心致力於更多教材軟體的發展和電 腦輔助教學的研究。
(五)NDPCAL 計劃：由 Richard Hooper 主持，主要目的是開發在化
學、統計、工程以及大學部的科學課程方面的模擬式的教材軟
體。
1970 年代的末期，PLATO 和 TICCIT 的大型計劃並沒有完全達 到預期的成效，ETS 指出在那時期電腦未能在教育上產生革命性的 改革，其原因不外乎由於硬體的費用昂貴，發展教材軟體的投資，
教師對於科技的害怕，教師訓練的缺乏，對電腦輔助教學可能達成 的效果的誇張，以及教育機構的保守作風（Coburn,1982）。
不過，教育學者們並不因此而放棄將電腦融入教學中。1980 年 代起已有很多人從事將微電腦和其它的電化教學媒體如投影機、錄 音帶、錄影帶、乃至雷射影碟結合在一起使用的研究與發展，隨著 電子及光學科技的進步，更改了傳播媒體的原有面貌以及教學的方 法，例如互動式影碟、電腦多媒體、超媒體等高科技產品應運而生，
而其實際的應用已從電腦輔助教學（Computer Assisted Instruction, CAI） 、互動式影碟教學發展至多媒體電腦輔助教學（Multi-media CAI） ，甚至演進到超媒體（Hypermedia）教學，以期創造出符合現 代科技教育需求的教學環境，達到因材施教、適應學習者個別差異 的教學目標（施能木，民 81；陳明溥，民 81）。
教師自製教學媒體來教學，帶領學生由平面的書本，走入立體 的世界；在平淡的課本教學模式之外，運用自製教學媒體，使學生 在新鮮、有趣的情境下學習可達事半功倍的效果；另教學教具不 足，相關實物取得不易，故教師著手自製教學媒體是最簡便、最經 濟的方法。除了啟發學生學習動機、提高學習情緒、增進學習效果 外，更可彌補教科書之不足（連俊智，民 91）。由此可知，本研究 提及之 Flash 動態化媒體正與此概念不謀而合。
我國電腦輔助教學的發展大致可分成兩個時期：第一個階段是
在民國 72 年以前，第二個階段是在民國 72 年以後到現在，前者是
萌芽時期，後者則為發展時期。電腦輔助教學的發展先從大學開
始，再慢慢向下延伸到中學、小學及訓練部門。並由學術單位擴展 到民間業界（吳鐵雄，民 80）。
(一)電腦輔助教學的萌芽期
民國 65 年淡江大學首先引進電腦輔助教學，並利用 IBM370 電腦系統發展大一英文的電腦輔助教學教材軟體（吳鐵雄，民 76） 。歷經兩年的實驗發展，成效不佳，主要是電腦硬體設備及 軟 體 技 術 的 問 題 。因 此 ， 在 民 國 71 年 該校又購 置了兩套 MODCOMP 電腦系統，並引進 PLATO 軟體系統，並每年派人 至美國進修 CAI，以改進設計技巧。在這段期間，淡江大學所 發展的 CAI 軟體也擴展到數學、物理、商學等學科（吳鐵雄，
民 80）。
國立臺灣師範大學為配合行政院輔導國中未升學未就業畢 業生的計畫，而投入人力在電腦輔助教學的研究上，在民國 71 年也購置一套 MODCOMP 系統，並組織了 CAI 推動小組，在 教育部及國科會的補助之下，發展了國中英文、數學和大學教 育統計學等科目的教材軟體（吳鐵雄，民 80） 。國科會除了補助 大學教授進行電腦輔助教學的基礎研究外，並為了導正國內 CAI 的發展，也於民國 71 年發展若干科學教育方面的教材軟 體，並創導以微電腦做為 CAI 教材軟體的發展機種。另外，資 訊工業策進會也發展一些嘗試性的軟體（教育部電子計算機中 心，民 77）。
在此階段，中華民國的電腦輔助教學才開始起步，大部分
只是點的研究與嘗試，並未蔚為風氣，也因為八位元電腦本身
功能的限制，再加上教育行政單位並未表現出應有的支持，電
腦輔助教學在民國 72 年左右曾有過短暫晦暗的時期，一直到 73
年才又開始蓬勃發展（吳鐵雄，民 80）。
(二)電腦輔助教學的發展期
民國 72 年以前，我國電腦輔助教學邁入蓬勃發展的時期，
是 72 年七月政府召開科技國建會，會中資訊教學組向政府建議 開始實驗電腦輔助教學在我國推動的可行性。翌年，行政院將 此項建議案交由教育部與國科會共同執行。於是兩個單位乃於 73 年 3 月正式成立推動小組，進行實驗工作，我國第一個國家 CAI 計畫於焉開始（吳鐵雄，民 80） 。
此計畫共分三個階段進行。第一階段為人才培訓，第二階 段為軟體開發，第三階段為實驗評估。此計畫之經費包括推動 小組經費 138 萬，人才培訓 528 萬，軟體發展 295.6 萬，和實驗 評估（包括補助 13 所學校之硬體設備經費）為 2010.8 萬元，合 計全部經費共為 2497.2 萬元（吳鐵雄，民 76）。此計畫實驗效 果良好（吳鐵雄，民 76） ，各方面反應頗佳。因此，教育部於民 國 74 年開始推動另一個 CAI 計畫，奠定我國 CAI 長期發展的 基礎（吳鐵雄，民 80）。自民國 74 起陸續開發小學的課程軟體
（吳鐵雄，民 76） 。硬體方面，調查報告指出，至民國 77 年止，
我國小學 85%根本沒有電腦，有電腦的學校平均每校約 16 台（尹 玫君，民 89）。
為了彌補這個缺憾，教育部已自 77 年起專案補助各小學添 購 10 台微電腦，積極朝「往下紮根」的目標邁進（高豫，民 78） 。
至 90 年代，電子及光學儲存科技的進步，更改變了傳播媒
體的原有面貌，以及教學的方法將傳統的電腦輔助教學逐漸朝
多媒體電腦輔助教學（Multi-media Computer-assisted Instruction
MMCAI；多媒體 CAI）的方向邁進（陳明溥，民 81） ，然而到 目前為止 Flash 動態化媒體更是炙手可熱的媒體之一。
資訊時代的到來，一方面使傳統教育面臨嚴峻的挑戰，另 一方面，也為教育進一步發展創造良好的機遇，世界各國對發 展資訊技術在教育中的應用給予前所未有的關注，試圖在未來 的資訊社會中在教育方面走到前列，為此，各國都制定了專門 的計畫，把教育資訊技術的發展看作教育的推力，使得教育從 目的、內容、形式、方法到組織全面變革（孫世明，民 94）。
這十幾年來，資訊科技進展快速，影響層面深入各個專業 領域。教學這個古老行業自然不可能免於這股潮流的影響，世 界主要先進國家莫不以透過資訊基礎建設來提昇教學的革作為 要務（宋曜廷、張國恩、侯惠澤，民 94） 。配合著網際網路與通 訊科技的發展、電腦科技、軟體設備、技術的快速進步，可以 預見的是，資訊科技將是現今教育與教學中必要元素（徐新逸，
民 91） 。在教學科技理論的發展也支持未來學習模式朝向「資訊 融入教學」的方向之同時，資訊融入學習領域應是未來主流的 學習方式（徐新逸，民 91）。
綜合以上所述，無論是資訊科技融入教學或者是多媒體電腦輔助教學
皆為當代潮流，而目前最為人知的媒體即為 Flash 動畫，Flash 大致起源於
民國 91 年，當時由於技術尚未純熟，能將複雜的 SWF 轉成 AVI 不是一件
簡單的事情，但到民國 93 年後，問題自然已經不是問題了。但林怡君（民
94）論文研究報告中明確指出：資訊技能困難度較高，若非有資訊人員或
高度資訊協助下，一般教師是不易完成的。因此，教師在自行設計的可行
性上多了一些不可避免的因素。
參、多媒體電腦輔助教學之理論基礎
電腦輔助教學研究，至少可追溯到 1960 年代，過去四十幾年來，由 於電腦軟、硬體設備的突飛猛進，教材所呈現的內容及相關學習理論所衍 生之電腦教學活動，都產生了極大的改變；許多學者認為 CAI 係以認知主 義、行為主義及建構主義為理論依據（戴文雄，民 85；錢正之，民 88）。
以下即針對此三個理論逐一探討。
一、認知學習理論
一般來說，認知學習理論大致上有 Piaget 認知學習理論、Bruner 認知學習理論、Gagne 認知學習理論、Ausubel 認知學習理論及情境 學習理論。
從認知心理學的觀點來看，多媒體是符合人類智能發展與學習 歷程。張春興、林清山（民 77）認為，認知學習就是個體運用已有 的經驗去思考解決的歷程。而認知學習理論具代表性者有：
(一)Piaget 的認知學習理論
個體智能的發展，也就是各體在環境中生活適應的歷程。
在適應環境的歷程中，個體受環境中條件的限制，與環境中之 人、事、物交集而獲得經驗，這就是所謂的學習（張春興、林 清山，民 70）。
Piaget 的認知發展論的三個主要假設為：
1.知識並非存環境中客觀的實體，而是個體與環境的互動。知識 的組成包括了主觀和客觀的成份。
2.智能的成長和生物的發展一樣，先由個人就認知環境所組織的
心智結構基模（Schema） ，在心智發展或學習發生時，產生同
化或調適，以發展成為新的基模。
3.影響認知發展的因素，包括物理環境、社會環境、個體成熟和 個體自我調適的過程。
由此可知，Piaget 的認知學習理論係主張真正的知識是由內 在產生之建構，因此學習必須是主動的過程。如果外界刺激不 能改變個人現有的認知結構，或者個人不能適應外界刺激的要 求，那麼認知發展是不可能發生的（歐用生，民 72）。
(二)Bruner 的認知學習理論
在學習方面，Bruner 強調「結構」的重要性，認為教師須 配合學生的認知結構，使學生自動發現教材所包含的結構。他 認為代表抽象符號、影像及內在行動等表徵系統的改變，即所 謂心智的改變。這種改變是行為的根源，這就是學習的歷程。
總而言之，學習是一種由學習者主動參與處理訊息並將訊 息加以組織和建構，使納入學習者心目中代表「真實世界的模 型（Models of Reality）」之歷程（張春興、林清山，民 70）。
(三)情境學習理論
在教學理論中，情境學習屬於認知心理學中的新興理論。
知識透過文字描述，其傳達的效能有限，因語言文字本身，也
是抽象的意義符號。Brown 和 Collins（1989）認為學習是一個
社會互動的過程，在這個過程學習者不斷的在實際情境中，搜
尋合理的解釋。學習的動作必須在活動、概念和文化中，三者
缺少任何一項都無法了解其它兩項，且情境間的互動有助於知
識的遷移與應用。情境學習的教學將問題教導重點定位在學習
某種領域的知識，在一個情境中，引導學生藉著情境中的資料 發覺問題、形成問題、解決問題。
二、行為學習理論
王克先（民 82）指出：行為應包括語文與概念、動作與技能、
態度與理想，思考與創造等各類學習，而在行為學習理論較為典型 的有 Thorndike 操作制約理論及 Pavlov 古典制約理論。
Thorndike 是行為主義刺激－反應（S-R）論的提出者，他的學 習理論「聯結主義（Connectionism）」影響行為學派甚鉅，沈中偉
（民 84）認為行為學派對教學設計最大的貢獻，在於提出「知識可 細分為許多部分，在學習基模上並給予重組」的觀念。
Thorndike 認為學習基礎為感官印象與行動衝動反應之間的聯 結，在學習的過程中，有些反應或動作是錯誤的嘗試，經過多次練 習後會保留正確且有效的方式，稱為「嘗試與錯誤學習」 。Thorndike 並提出學習的三大定律：(一)準備律；(二)練習律；(三)效果律。
Pavlov 認為刺激和反應是自然發生的，在經過刺激學習後，可 引發反應後的新刺激以達到學習的目標。並提出學習的四個重要原 則 ， 即 增 強 （ Reinforcement ）、 辨 別 （ Discrimination ）、 類 化
（Generalization）、消弱（Extinction）。
Skinner 的操作制約實驗，發現個體在某一刺激所反應後獲得滿 足的效果，將加強刺激反應間之聯結。
朱則剛（民 82）認為，Skinner 操作制約與增強作用的理念，
運用到教學上可利用適當的增強作用以提高學習者的適當學習行
為發生的機率，即有效的學習取決於增強作用的合宜安排。行為學 派認為教學活動是一種教學導向的事件（郭重吉，民 77），因而行 為主義學習理論的應用結果是編序教學的被使用。
Skinner 對學習主張使用編序教學，此學習具有：(一)教材細分；
(二)學生需不停地做度應；(三)要立即讓學生知道所做的反應是否正 確；(四)編序學習需經多次實驗與修改。
三、建構學習理論
一些學校和教師己經開始將建構主義教學思想應用於課堂之 上，然而許多教育行政人員和教師在接受這種教學理念的同時，並 將其真正運用於課堂實踐中，仍然存在許多問題。
而建構主義源自心理學家 Piaget 和 Vygotsky 所提出的問題：(一) 學生的學習是否應直接完全由教學方法來負責？(二)學生的學習成 效不好是否就是老師的教學方法不好？
在此之後，就有一大群大學教師在教授有關教育心理課程時，
發現大學生們的學習是從環境中去發現和建構知識，且以自己思考 所得提出觀點。這反應出教學並不是只有單方面的知識灌輸，而是 學習者也必須自己思考學習過程、蒐集、記錄及分析資料，再去測 試假設，印證先前的認知並建構成自己的知識。
建構主義視個體行為為主動的，不同於行為主義將個體行為視
為被動的刺激－反應（S-R）的聯結主義（Pekins, 1991） 。建構主義
學者並認為知識是經由經驗建構起來的，學習是一種主動建構過
程 ， 學 習 者 建 立 一 內 在 知 識 表 徵 （ Internal Representation of
Knowledge） 。Jonassen（1994）也指出建構主義論者相信大部分的
實體，是透過個體的溝通、協調和分享等互動過程來產生的，所以 不用擔心缺代一個客觀的實體。
Woolfolk（1993）在“教育心理學”一書中描述：主動建構自 己的知識，是由外界的環境資訊輸入給學生，學生在心理經過認知 的調整，而成為真正的知識。非電腦輔助教學是以教條單向教學為 主，而建構主義主張學習之重要關鍵在於學習者主動所建構的知 識，才是有用的知識。所以教學上的主角應由教師轉換到學生，教 學的設計產生了重大的改變，於是引起了許多的討論。
Lebow （1995）提出建構主義可應用於教學設計的五大原則：(一) 強調在有效的領域上，適切性的個別化，發展技能，改變學習態度 或信心；(二)給予自治學習；(三)增加學生主動自發；(四)增加知識 建構的過程；(五)在錯誤時加強學習過程。
由此得知，可以歸納出建構主義應用到電腦輔助學習上，可符 合其個別化、發展技能、主動自發、自己操作進度的自治理念。
綜合前述多媒體電腦輔助教學之理論基礎，由於多媒體同時具 有互動的功能，可以依據學習者的需求，提供學習者學習的機會，
同時也符合人類主動思考及決定之心智能力。而互動式多媒體已被 教育科技專家認定是提昇教學效果最有利的輔助媒體之一（黃清 雲，民 83）。因此，在電腦輔助學習軟體的設計上結合多媒體介面 已是不可避免的趨勢（莊雅茹，民 85） 。然而，Flash 動態化媒體在 設計上，除包含上述的互動功能之外，更可以線上測驗，亦提供生 動有趣的界面，正是當下動態化媒體應用的平台之一。
在瞭解學習理論對多媒體電腦輔助學習的關係後，針對多媒體
電腦輔助教材的設計亦必須加以考量，黃美珠（民 86）認為在設計 CAI 軟體時必須把握的原則包括：(一)訂定明確的教學目標；(二) 確定教學對象；(三)創造交談式學習環境；(四)強調個別化教學；(五) 吸引學習者注意力；(六)提供適當的回饋；(七)評估學習成效；(八) 重視 CAI 畫面設計；(九)以教學設計原則為依據。另根據陳彙芳（民 89）的研究發現，在有限的時間下，不同的感官模式組合在學習成 敦上有顯著差異，其中單一視覺+聽覺會有較好的學習效果。
以行為學習理論而言，透過動態化媒體可將教材以編序教學的 方法，將原有的教材細分、不停的適應，而反應出問題，因此在行 為學派的觀點上即認為教學活動是一種教學導向的事件，亦即將知 識細分為許多部分，在學習基模上經予重組，而達到預期效果。
以建構學習理論而言，其視個體為主動的，而知識是經由經驗 建構起來的，且學習是一種主動建構的過程，因此，透過動態化媒 體應用於教學上，可符合學生個別化的差異，並且使學生主動自發 的學習，進而將抽象概念轉換為較具體的概念。
肆、多媒體電腦輔助教學之相關研究
綜合文獻資料顯示得知，已有許多的學者紛紛投身於研究使用電腦的 輔助教學與傳統教上的成效比較，不論是在數學、物理或是其他的生活科 技應用上，並且發現運用電腦輔助學習上的效果都是明顯優於傳統教學
（曾靖華，民 91）。
電腦輔助教學的教學效果比非電腦輔助教學優越。若是電腦輔助教學
與非電腦輔助教學相輔相成，其效果特別顯著。許多教師認為電腦輔助教
學是值得嘗試的教學措施（曾靖華，民 91）。而許多學者對於電腦輔助學
習與學習成效之研究，其結果多指出電腦輔助學習可有效增進學生的學習
成效及其對所學習科目之態度，而且更有專家研究指出，使用互動式電腦 輔助教學媒體做教育訓練，可以減低成本 64%、減少原來學習時間的 36%、
也使學生的學業成績進步了 11%、學習態度提高了 28%以及學生的綜合成 績進步了 32%（孫士雄，民 90）。由此得知國內相關電腦輔助教學的研究 相當多，而表 2-1 為研究者自行彙整近幾年媒體輔助教學相關研究及其研 究成果摘要。
表 2-1 國內相關研究摘要表
編號 研究者 年份 研究題目 研究摘要
1
許瀚濃
86對國中二年級學生對多媒體電腦 輔助學習影響之因素研究
經由多媒體電腦輔助學習的學習 成效較佳
2
蔡輝龍
87以彙總研究探討多種媒體呈現方 式對學習成效的影響之研究
發現使用文字圖例和文字動畫的 學習者，較單用文字媒體的學習 者，可擷取較多的相關資訊
3
簡綜男
87探究互動式多媒體輔助教材在電 腦教學之學習成效
以電腦教學為主的互動式多媒體 輔助教材對不同年齡層次學生之 問題解決能力及理解能力的成效 有顯著的助益
4
張俊彥
89探究不同電腦輔助教學模式對學 生學習成效的影響
經由教師主導的 CAI 的學生，在 學習成就的表現顯著地優於自行 操作 CAI 的教材的學生
5
黃志清
91應用模擬動畫輔助國中理化實驗 教學之研究
實驗組學生於理化實驗課堂輔以 模擬動畫教學，對於實驗相關概 念的學習成效有顯著成效
6
李忠勇
91多媒體電腦輔助教學策略對高職 資訊科學生「基礎電子實習」學 習成效之研究
多媒體電腦輔助教學策略的學生 在「基礎電子實習」學習成就與 學習態度上均顯著高於接受傳統 教學策略的學生
7
黃大一
93網頁輔助教學對國二學生在「光 與顏色」課程學習成效之研究
電腦輔助學習軟體對學習的成效 有相當的提昇
8
邱俊宏
93多媒體電腦輔助教學對國小學童 學習線對稱圖形成效之研究
不同教學法的學生在數學學成就 上的表現有顯著差異
9
黃雅鈴
94多媒體電腦輔助教學對不同學習 風格的高職美工科學生「色彩感 覺」學習成效之研究
高職「色彩感覺」多媒體電腦輔
助教學之教材內涵適切性較佳
綜合以上國內外相關電腦輔助教學的研究，可歸納出幾個構面：(一) 在學習成效上應用電腦輔助教學較傳統式的教學方式佳；(二)研究對象包 含小學、國中、高中職到大學甚至成人教育都有，而所獲得的印證都是受 到各階層學生的正向肯定，所以證明多媒體電腦輔助教學一直是各方研究 的焦點，也是各層級教育的方向，未來各科的教學應該脫離不了使用電腦 來作為輔助教學的工具。由此得知，諸多的研究仍以多媒體電腦輔助教學 為主，又因為多媒體電腦輔助教學涵蓋範圍過大，因此，本研究僅針對多 媒體電腦輔助教學中動態化媒體（僅包含動畫的呈現）作為實驗教學的工 具之一，且本研究以 4 個單元為實驗組之教學課程，更能顯現出其具體的 成效。
伍、多媒體電腦輔助教學之特質
由於資訊可以多種方式來呈現，使學習者更容易被當前的資訊所吸 引，因而增加其記憶的效果。並且透過視覺、聽覺來呈現這些資訊，不僅 使我們更容易理解訊息，也有助於我們的回憶。也因為多媒體電腦輔助教 學相關研究甚多，本研究藉以國內三位學者研究結果加以探討分析。
一、計惠卿（民 84）在電腦輔助學習的允諾與問題中，提出電腦輔助教 學應具備下列十大特質：
(一)即時學習：藉著電腦與通訊網路所提供的資源，學生可隨時需 要而隨時、隨地的進行學習活動。
(二)滿足學習需求：運用 CAI 於學習的目的是解決學習問題、滿足 特殊學習需求。對於難以取得的教學資源、其他教學媒介，CAI 具有提供較佳學習環境的潛力。
(三)主動學習：學生成為主動參與，從多元訊息中建構知識而非被
動的訊息收受者。
(四)個別化學習：CAI 可適應不同學生的背景、學習速度等，使個 別化學習及高度成效之精熟學習理想成為可能。
(五)有效整合媒體元素：藉由文字、圖形、動畫、照片、影片、旁 白、音樂各媒體元素之綜合詮釋，CAI 可提供互動的情境化教 學之擬真性，使學生更容易理解。
(六)合宜教學策略：各種教學策略可融入不同的 CAI 中，使得知識、
技能、態度更易組織、構建。
(七)提昇內因與外因動機：藉聲光特效之吸引力及立即獎勵來強化 學生之外因動機，而有效學習的效果則提昇且展延學生內因動 機。
(八)學習成效精確定質：嚴謹設計與開發的 CAI，更因著定質的執 行輸出，使得學習均能維持一定品質。
(九)學習管理與診斷功能：電腦具有數據處理與儲存功能，可以記 下學生操作記錄，因此，提供了教師極佳的學習管理與診斷的 資料。
(十)新的教師角色：CAI 承擔教師相當份量的教學負荷，教師的角 色轉變而成為學習與成長之激勵者、輔導員、顧問，能夠提供 學生多角度的協助。
二、王春龍（民 87）在認知型態與多媒體電腦輔助教學策略對電機控制
學習成效之研究中，解釋電腦輔助學習的特質如下：
(一)較具體的學習經驗：1946 年戴爾（Dale）提出的「經驗錐（Cone of Experience） 」 ，說明人們從直接「實做」中最容易學習（如，
實際操作、實地參觀） ，其次是「圖像」的視覺媒體（如，影帶、
照片） ，再其次是「抽象」符號（如，文字、數字、口語）所提 供的學習經驗。而 CAI 涵括了圖像、聲音、影像、文字等表達 方式，是僅次於實做的最佳模式。
(二)動態連結關聯資訊：CAI 可以提供蒐尋與結的動作，因為軟體 的超鏈結已經把相關資訊作關聯連結，使用者只需選取“節 點”資訊，軟體就會立即呈現所連結的關聯資訊。
(三)多元化的教材：多媒體 CAI 所提供的文字、圖型、影像、動畫、
影片、語音、音樂之多元化、多采多姿媒體內容，有助於人們 認知基模的建構，同化與調適，對學習大有助益。
(四)激發學習動機：與課本的平面媒體、地圖地球儀的靜態媒體相 比，生動活潑的多媒體 CAI 提供的聲光特效與創意設計，再經 由高品質的教學設計所呈現出的 CAI，能夠激發學生的動機。
．僅次於實作的最佳模式
．立即呈現關聯資訊
．同化與調適
．激發學生的動機
圖 2-1 電腦輔助學習的特質
此外，動態化媒體教學的互動性、個別化學習、學習內容定質
等等也是多媒體 CAI 的特性。
三、計惠卿（民 84）提出多媒體 CAI 的特質如下：
(一)較具體的學習經驗：戴爾（Dale）在 1946 年時提出著名的「經 驗錐」 ，如圖 2-2 中做、觀察、思考三個層面說明人類的學習經 驗。多媒體 CAI 的特色在於融合具體與抽象，由參與經驗或由 圖像呈現，最後到文字數字語音符號呈現的表徵模式之教學次 序，是實做之外的理想學習方式。
圖 2-2 經驗錐
資料來源：計惠卿（民 84），傳播新科技與教育：電腦輔助學習的允 諾與問題，頁 40。
(二)多元的學習教材：多媒體 CAI 所提供的文字、聲音、音樂、圖 片、影像、動畫之多元化媒體的教材內容，對於人們認知發展，
將有極大的輔助學習成效。
(三)有效的學習動機：多媒體 CAI 迷人之處，正是活潑生動的設計
巧思及聲光特效，這往往就是吸引學生樂於學習，引發學生動
機的的主要原因。
(四)超連結的學習方式：多媒體 CAI 以連結方式學習，而非線性學 習的方式，利用動態連結搜尋相關資訊非常方便，使資訊更容 易的取得。
(五)精心設計的教材編製：由於多媒體 CAI 製作成本遠高於傳統 CAI，所以設計者對內容會精心設計，不是漫無教學目的。編製 多媒體教材困難度及技術面都比較高，系統需求較為複雜，對 執行速度、儲存空間及定度都較傳統 CAI 嚴格。
(六)傳統 CAI 的優點：傳統 CAI 的互動性、個別化學習、可大量製 作、測驗立即回饋、不受時空限制、縮短學習時間等等也是多 媒體 CAI 的特性。
綜合以上三位學者針對多媒體電腦輔助教學特質的論述，整理分析多 媒體電腦輔助教學特質，如下所述：
(一)滿足個別化教學的需求：由於多媒體電腦輔助教學不受時間、
地點的限制，學生可自由的學習，在不同背景或學習速度上的 學生，更可以藉此方式來達到個別化的需求。
(二)可以獲得立即的回饋：多媒體電腦輔助教學為設計者精心設 計，並將教材進行適當的編排，並將抽象的文字轉為具體的概 念，且可在線上或網路上直接練習，並達到互動的效果，更可 以藉由線上評量的方式立即回饋，使學生反覆練習已達到精熟。
(三)能培養學生主動學習的精神：由於多媒體電腦輔助教學是多元 的設計，因此有別於一般的教學，更可以增強學生的學習興趣，
對學習上是有相當大的幫助。
由上述得知，本研究提及之動態化媒體教材，亦同時具有個別化教學 之需求、可立即回饋、培養學生主動學習，更以生動活潑的畫面提昇學生 之學習動機。
陸、多媒體在教學上的應用
目前多媒體結合電腦的快速發展，已使得多媒體應用在電腦上有急遽 的增加，多媒體傳達的元素已涵括文字、圖形、聲音、影像、動畫，以及 視訊等，在硬體上也從過去的投影機、幻燈機、錄放音機、錄放影機、電 視機等，到現今利用數位相機、掃描器、攝影機、電腦、衛星及通訊網路、
遠距教學系統等，使得現今在製作多媒體教材時愈來愈能呈現優良的水 準。
多媒體在教學上的應用，可依多媒體的使用者及多媒體 CAI 的類別兩 方面加以說明：
一、多媒體的使用者
多媒體的使用者層面相當的廣泛，包含了教師、學生，以及一 般的社會大眾，而每個使用者都有不同需求，本研究即以上述 3 類 使用者加以探討分析。
(一)教師
多媒體 CAI 對於教師而言，為有效的教學媒體，作為補充
及輔助教材的內容（莊崇成，民 89） 。對教師而言，教學科技的
媒體不僅是侷限於以往傳輸資訊的功能，此外更進一步協助學
生監、調節認知活動，並使得學生主動投身於深度的資訊處理
過程，當媒體能夠符合以上的敘述時，其本身即是一種認知工
具（許惠美，民 87） 。適用於一般教學上無法模擬的結果、實際
操作費用昂貴（如外國地理） 、危險性高的認知技能（如核能災
變的處理）、觀察過程耗時過長（如花朵的生長）、田野教學不 易（如海洋生態）等的教學。
(二)學生
多媒體提供多元化的參考資料、自學教材，可以提供學生 作為補救學習或進深學習之用（王春龍，民 87） ，並且可以使部 分在正常學習時具心理障礙的學生較為適的調適空間，提供反 覆操作的學習。
(三)一般社會大眾
在博物館、美術館、國家圖書館、捷運站、休息站、醫院 等公共場所的多媒體資訊亭，提供一般社會大眾導覽、欣賞、
擷取新知、獲取資訊，以及洽公辦事或購物的便利，在網路日 益發達的同時，多媒體資訊也愈蓬勃發展，應用遠距教學的多 媒體 CAI 也同時扮演著社會教育與終身學習的功能。
二、多媒體 CAI 的類別
王春龍（民 87）為了進行研究不同教學策略（教導式多媒體電 腦輔助學習與模擬互動式多媒體電腦輔助學習）對電機控制之學習 成效影響，並且為了發展學生態度量表，而將多媒體 CAI 的類別歸 納如下：
(一)電子工具書
提供特定範圍的參考資料（如百科全書、地圖、字典等） ，
大多利用網頁模式或超連結的方式呈現，以網路和光碟為媒介
居多，有些更提供具全文檢索的功能，是世界各地採用最廣的
多媒體產品。
(二)美育欣賞
利用多媒體的視覺與聽覺展現功能，介紹藝術、音樂、影 片名作或名人，如建築之美、清明上河圖、故宮、交響樂等。
(三)電子圖畫書
電腦化的故事書。亮麗的畫面、幽默的動畫處理、精采的 故事情節，加上生動的語音效果，為老少咸宜的新媒體。
(四)學科課程軟體
針對各學科知能而特殊設計的教學軟體，應用的學科範圍 甚廣。本研究的 CAI 軟體教材即屬於此類。
(五)媒體資料
提供圖案、照片、動畫、聲音、影像、視訊等資料庫光碟，
以供多媒體設計者開發之用。
柒、多媒體電腦輔助教學之模式
多媒體電腦輔助教學是將教材內容透過電腦呈現給學習者學習，其內 容呈現方式的設計，需符合教學的理念。有效教學的過程，大致涵蓋四個 階段（張宵亭、朱則剛，民 87） ：(一)教師呈現教材內容；(二)教師引導與 學生學習；(三)學習者思索與練習，及(四)學習成效的評估。
上述的教學模式大致也可應用在多媒體電腦輔助教學上，張宵亭、朱
則剛（民 87）指出可依表現方式將 CAI 軟體大致區分成五大類，如下所
述：
一、教導式
由系統扮演教師的角色，將教學內容呈現在畫面上供學生學 習，並且輔導學生，使其達成學習的目標。教導式的教學程序，首 先提示教學單元名稱、章節，及其教學目標，同時告知學習者欲學 習本單元所需具備的背景知織，欲讓學習者知道其是否具備足夠的 背景知識。
教導式教學的核心是教學內容呈現，為求教材之生動活潑，設 計者利用文字、圖形、動畫、照片、影像、聲音等電腦功能，把教 材內容顯示在螢光幕及揚聲器，讓學習者經由其視覺與聽覺接受教 材。
為了提昇電腦輔助教學的個別化教學效果，讓不同能力的學習 者可按其自身不同的需求，能以合乎自己的速度及流程學習，在教 學內容的規畫上，可將整體內容，分割成數個子單元，每一子單元 的流程，就如同網路中的一個分點時，不同分路的交接處，就如同 網路中的節點（node） ，當教學程式執行至節點時，程式提供學習者 選擇權，讓學習者自行決定欲繼續往那一分路是；而選擇權的提 供，可由學習者在目錄畫面作選擇或若干事先設定的操作鍵作控 制。
二、模擬式
模擬式 CAI 是提供學習者一個似真實性的學習情境，在此情境
中，學習者可收到親自經歷一自然現象或社會現象或過程的重現效
果，親臨其境的效果不但可引發高度的學習動機，而且學生可與系
統所呈現的情境發生互動，彷彿置身於真實的世界中。模擬式 CAI
的優點，就在於可讓學習者對沒有辦法接觸到或看得到的現象，在
電腦上獲得瞭解。模擬式 CAI 的應用甚為廣泛，例如醫學院利用它
來做疾病診斷和開藥方的教學；商學院利用它來解決商業性的競爭 問題或管理活動；航空業界利用它來訓練飛行員的飛行技術等。
在電腦上作模擬教學以取代學生在真實情境中的學習活動，具 有三方面的優點：安全性、經濟性、與效性。就安全性而言，例如 科學上有些易發生爆炸、或毒性高的實驗，無法讓學生親自操作，
在電腦上複製這類實驗現象，也一樣可達到學習效果。在經濟性方 面，要學生看到某一現象或經歷某一社會過程，需要花費龐大經 費，改在模擬式 CAI 教學，可節省一大筆人力，物力。
就時效性而言，真實的現象或過程，如果持績的時間極為短暫
（如炸彈爆炸，稍縱即逝），或者變化緩慢，持續很久，這些現象 都是模擬式 CAI 極佳的題材。
三、練習式
要強化學生所學的知識或技能，需要透過練習的歷程，教學若 缺少練習，便無法完成教學歷程的迴圈。因此練習是教學歷程中不 可或缺的一環。
在實際的數學情境裡，教師常利用各種方式讓學生進行練習，
學習語文時的口誦，學習數學時的作業練習等，均是課堂教學裡常
見之練習的例子。唯在大班級的教學型態下，教師所利用的練習方
式難以顧及不同能力水準的學生，以致對某一種新學習的知識或技
能未達熟練的程度，即要依照學校所訂之進度進行另一個新的練
習。因此，「教」與「學」將難以收到預期的效果。有鑒於此，利
用媒體來輔助練習是一種值得採行的方式。
電腦無疑是目前各種教學媒體中功能較佳的一種工具。教師若 利用電腦來製作輔助練習的電腦輔助教學軟體，即稱之為練習式 CAI 軟體。
四、測驗式
測驗是教學歷程中的重要階段，其目的是要評估學生的學習成 效。
測驗式 CAI 與練習式 CAI 兩者之間，雖有若干相似之處，容易 混淆，但其間有許多差異之處，何榮桂（民 84 年）指出其間差別 如下。
就目的而言，練習式 CAI 旨在反覆練習以強化已學過的題材，
以期達到自發的反應；測驗式 CAI 則在評量學習的成效。練習式 CAI 雖然偏重反覆練習，但也包含評量的性質；測驗式 CAI 則偏重 評量而設計。
就功能而言，兩者呈現給學生者皆是題目。唯練習式 CAI 所使 用的題稱為練習題，題目的難度通常較一致，題目與題目間之難度 不要相差太遠；而在測驗式 CAI 的題目稱為測驗題或問題，因此等 題目的主要目的是要評量學生的學習成果，因此，題目的難度分布 應有難易之別。一般而言，題目之難易分布以接近常態分配為佳；
換言之，難度中等者應佔較多，而較難與較易的題目則相對地減 少，這樣的設計才能適用於能力水準不同的學生。
五、遊戲式
遊戲式 CAI 其目的一方面是要提供學習情境以幫助學生學習
或熟悉技能，另一方面要提供具娛樂性、挑戰性的遊戲，以提高學
生的動機，讓學生在遊戲中達到學習的成效。
遊戲式 CAI 的設計，是將學習的內容融入遊戲中，遊戲的方式 可涵蓋的種類甚多，諸如戰鬥式、探險式、過關斬將式、邏輯式、
角色扮演式、棋盤遊戲式、填字遊戲等等。
遊戲式 CAI 有漸趨流行之勢，原因是它很能引起學生學習動 機，能吸引學生的注意力，且透過遊戲可傳達大量的資訊，諸如，
事實與原理；技能（如解題技能、決策技能等） ；溝通能力態度（如 面對成敗的態度、面臨各類人物角色的態度等） 。
綜合上述多媒體電腦輔助教學之模式，由於本研究所使用之動態化媒 體之設計及依教學單元名稱、章節，且以實際電路模擬電壓大小、波形及 電流之方向，更藉由每單元學習後之動畫測驗來強化學生所學的知識，因 此，本研究之動態化媒體符合上述教導式、模擬式、練習式及測驗式等四 種模式。而本研究之動態化媒體教材為輔助學生學習之用，因此未以遊戲 模式為設計考量。
捌、電腦輔助教學與非電腦輔助教學之比較
隨著硬體的改進與軟體的發展，電腦在學校教學扮演越來越積極的角 色，也對傳統的教學方式帶來了不少衝擊與影響。為了讓教學的革新能配 合資訊時代的需要，對於電腦輔助教學與非電腦輔助教學的特質之瞭解是 非常重要的，而將兩者加以比較，可幫助在教學革新有更進一步的配合與 認識（洪榮昭，民 81）。
一、電腦輔助教學的優缺點
一件事情的利弊並非絕對的，討論非電腦輔助教學與 CAI 教學
功能的優缺點，僅是做一般性的判斷，也就是根據目前電腦功能來
說明的。
(一)個別化教育
CAI 個別化教育的特質包括立即回饋（電腦對人的互動） ， 學習進度的自我控制（人對電腦的互動） 。基於這兩個特質可使 學習快者學得更快，學習慢者也大有進步。當然，並不是每個 人都可以如此，只是個體成長的速度因為不同的教育活動與工 具而有所差異。利用電腦來輔助學習或教學，不僅適用於資優 生，對於學習進度落後，而且教師無法做個別輔導的環境下，
也可讓該學生趕上進度。另外如 IBM 從事員工的教育訓練，為 了節省員工的旅行受訓費，改用電腦來輔助學習，也是電腦個 別化教育的教學功能之一。
(二)時空限制減少
非電腦輔助教學法學生是在一特定時間做特定的學習活
動，而 CAI 卻可做 24 小時的服務，且在任何有相容性的電腦設
備的地方都可以進行學習。CAI 時空限制減少的原因是學習者
若有中斷，可以隨時回到原來註腳的地方，加上電腦設備可隨
時應用，在中央系統上，可在甲地或乙地進行學習，藉著連線
作業可在任何有終端機處學習。透過儲存媒體的應用，只要帶
著磁碟片就像帶著書本一樣，只要有微電腦之處，皆可進行學
習。然而時空限制減少了，可能造成直接對 CAI 的依賴，而間
接助長在正規上課時間有蹺課的可能性。除此之外，學生在學
習之中若遇到問題，可將問題輸入電腦，待教師在某特定時間
將問題取出並回答後在存回電腦記憶體（磁片或磁帶等） ，學生
可隨時取回閱讀，這是減少時空限制的方式之一。
(三)適應人格發展
在 CAI 的學習環境中，電腦提供中性的反應，給學生隱私 權、讓學生獨力作業時，減少面對同學的壓力，可使較害羞的 學生獲得較舒適的學習環境。CAI 在人格發展特質還包括電腦 本身可以重複出現課程或問題多次，使得學生可以增加自我學 習的機會，而不必擔心大庭廣眾下，教師無法一次對一個學生 提出一個問題。電腦的耐性（重複性）可以讓學生重複學習想 學的東西而獲得自我肯定。從另一個角度來看 CAI 的學習環 境，對害羞的學生，若長久滿足於終端機前的學習環境，可能 減少他和別人社交的機會，而導致人際關係的不良發展，這是 另一個要避免的問題。
(四)教材發展與應用
CAI 的教材發展是由教育學者、教師、學生及程式專家等 共同編寫出來的。一個良好的 CAI 教材，可以提供多數的教師 使用，因而可以節省很多教學勞力與時間的耗損，使教師有時 間去從事其他的教學研究活動。另外，對於有危險性的或實驗 有困難性的教材，以 CAI 表現較好。然動態化媒體教材發展所 需的人力和時間是很大的投資，這個瓶頸必須由政府結合民間 來協助克服。
二、非電腦輔助教學的優缺點 (一)互動學習
大班教學可以增加互動學習的機會。通常在團體教學中互
動教學較有啟發性，教師引導出問題，可激發學生不同的思考
方式並引出更多的問題。
(二)教師的身體語言
善用身體語言，可把只能意會不能言傳之處表現的淋漓盡 致，使學習者心領意會。
(三)語言表達
在非電腦輔助教學中，教師在課堂上講解時，語意表達可 以保持機動與彈性。在機動方面，若學生不懂甲方式的說法，
教師可換乙方式來表達。在彈性方面，有些句子的表達所用句 子的深淺，教師可隨時變化。
(四)情意教學
教師可視學生的回答反應與學生的情緒表現，採取適當的 雙向溝通。
第二節 學習成效及其相關理論 壹、學習成效的概念
學習成效泛指學生經過教學活動後，在學習成就與學習態度上之整體 表現（王思堯，民 93）。雖然許多教學方案很有創意或巧思，但實際應用 效果卻缺乏檢驗。而學習成效就是衡量一個學習者學習成果的指標，也是 教學品質評估中最主要的項目之一，學習成效會受到學習者特質、課程設 計、教學等因素影響，故許多學者紛紛探討個人特質或學習行為對學習成 效的影響。此外，教學方法的良寙可直接影響學習成效，也就是說老師、
學生及學校間有了良好的學習機制，則對學習成效將能產生一定程度的影 響。就學習成效而言，藉由教學方法的適當運作，可促使學生的知識能力 得以提高。
此外，學習理論中最關心的一個主題是：「到底學生所要學到的是什
麼？」事實上，這也是教學目標所關心的問題。Gagne（1985）主張學習
者所學到的是五類「學習成效」 ，分別為心智技能（intellectual skills）、認 知策略（cognitive strategies）、語文知識（verbal information）、動作技能
（motor skills）和態度（attitude）。然而，Gange 強調這五類「學習成效」
在尚未透過可觀察的行為懷出來前，只能稱作是一種「學習的能力」，貯 存在學習者的長期記憶內。我們唯有從學生的行為表現中，才能推論他是 否真正學會了（張新仁，民 94）。茲分別說明五類學習成效如下：
(一)智力技能
智力的技能使得個人得以用符號或概念化的方式，與其所 處的環境交互作用。例如：辨別出矩形的對角線。學習智力的 技能就代表著學習如何做。而 Gange 又根據符號使用的複雜程 度，將心智技能再區分為下列五個類別，並指出前一類是後一 類的基礎。
1.辨別：這是最簡單的心智技能，目的在能分辨刺激物在某一或 某些方面的特徵，如顏色、形狀、大小、距離、結構、聲音、
味道等方面的差異。
2.具體概念：用一個概括的名稱或符號，來代表具有共同屬性一 類事物的全體時，即稱之為「概念」。而所謂「具體概念」是 指其屬性可以直接觀察，並指明出來。
3.定義概念：有些概念必須要用句子陳述的方式下界定，因而稱 之為「定義概念」 ，有時也稱為「抽象概念」 。
4.原則：當兩個或兩個以上的概念之間形成某種特定的關係時，
便構成所謂的原則。
5.高層次原則：是指能應用至少兩個以上的原則來解決一個難 題，又稱問題解決。
(二)認知策略
認知策略是一個非常重要的技巧，是控制一個人學習、記 憶、思考的能力。認知策略是一種自我行為的管理。在遇到一 個問題時，就會選擇及所適用的認知策略，而這些認知策略，
通常是由以前的各種經驗所累積而產生的。
(三)語文知識
語 文 知 識 是 指 可 用 語 言 或 文 字 陳 述 一 些 訊 息 ， 相 當 於 Anderson（1976）所說的「知道是什麼」的「陳述性知識」 。所 謂陳述的訊息大致可分為：(1)名稱；(2)單一的事實；(3)一連串 相關而有組織的命題。
(四)動作技能
比如說操作一台電腦、開車、騎摩托車等。像畫一條線、
打字這些也算是一種機械技能。學校教育通常注重智力的技 能，但是動作技能也是不可或缺的。
(五)態度
我們對不同的人、事、情境都會有不同的態度及情緒反應。
態度所產生的效應會使一個人正面或者負面的擴大一個人對事 物的反應程度。態度的強弱可以用在各種環境中人們所選擇事 物的頻率來衡量。有比較強的態度會產生比較大的幫助，相反 的比較弱的態度則產生比較小的幫助。
茲將上述五種學習成效類型及其例子說明於表 2-2 中。
表 2-2 五種主要學習成效類型及其例子
學習結果類型 例 子
心智技能 能使用符號溝通和解決問題
辨別 能辨別注意符號「ㄅ」和「ㄆ」的不同、能辨別「黃色」與「藍色」的不同 具體概念 能指認「桌子」 、能辨認「三角形」
定義概念 能對「民主」下一定義、能說出什麼是「公倍數」
原則 能說出「水於攝氏零度或華氏三十二度時結冰」
高層次原則 能根據緯度、地形和氣候等條件，預測某一地區的農作物 認知策略 能使用心像法記憶一首詩、能摘要一篇文章的大意 語文知識 能敘述唐化運動的經過、能說出某位作家的作品特色 動作技能 能用毛筆寫字、能繫鞋帶
態度 能選擇古典音樂、會遵守交通規則 資料來源：張新仁（95），學習與教學新趨勢，頁 260。
綜合學習成效相關理論所述，本研究所指之學習成效係指學生經由動 態化媒體教學的學習後，對於電子學的認知改變的程度。其內容包含二極 體、稽納二極體以及電源電路的基本觀念、電路的基本認識、電路的應用 能力。評量方式為研究者自編的學後測驗及總結性評量，其學生所得分數 愈高，代表其單元學習成效愈高，反之則愈低。其本研究之學習成效僅針 對五個類別中之智力技能及認知策略為教學及測驗評量之理論基礎，而不 考慮其語文知識、動作技能及學生之學習態度。
第三節 學後保留及其相關理論
心理學在研究有關學習的問題時，大多從兩方面著手，第一是控制練 習情境而後觀察測量個體行為改變的情形；第二是根據因練習而經改變過 的行為，停止練習後經過一段時間，觀察測量個體學得行為的保留情形；
前者屬於「學習」歷程之研究，後者則屬於「記憶」研究。而若能夠測量 到個體因練習而在行為上改變的量，而後又在停止練習後相當時間測量到 個體該種學得行為保留的量，二者之差即為「遺忘」。因此，學習、記憶 與遺忘三者相互依存而不可分割的，若沒有產生學習活動，便沒有記憶；
沒有記憶的狀況，便無法推知有無遺忘（張春興、林清山，民 87）。以下
就上述之記憶、遺忘及與學習相關討論等分別探討。
壹、記憶理論
所謂記憶，就是外界的事物印在腦裏，保持不變以備再現的心理現象
（韓幼賢，民 78）。記憶也可視為學習的表徵，但記憶並不等於學習，因 為記憶的量未必等於學習的量。一般而言，測量到的記憶是代表學習後的 保留，但所保留的未必全為個人意識所知者。因為在個人意識經驗中所能 回憶的固然是記憶，但有一些並不為個人所能自我察覺的動作或習慣亦是 由學習而得來的，當然亦稱為記憶（張春興、林清山，民 76）。
一、記憶的過程
在學習心理學中，認為記憶就是學習的保留，是舊經驗的再 生、再認等作用。這種複雜的心理歷程，實際上包含四個階段，即 記憶、保留、回憶及再認，前三階段相當於將聲音錄在錄音帶上且 儲存在檔案中，以後再播放出來。此四個階段敘述如下：
(一)記憶
是一種有意義的學習活動，即當學習材料一一呈現於學習 者面前時，學習者就將這些材料攝取下來。根據實驗指出（王 克先，民 82）：
1.各人攝取後的記憶廣度，沒有一定的範圍。
2.攝取材料過多，記憶便產生相互抑制的作用。
3.記憶的範圍，可經由練習而擴張攝取材料的長度。
4.學習是一種需要動機、需要注意、需要意志的活動。
5.學習須是一種主動的、觀察的、探索的過程，而不是被動的、
機械的、強記的過程。
(二)保留
每一種學習在腦中都會留下一些痕跡，這些痕跡至少能保 持若干時間，將所學得的痕跡或印象保存在心中，這就是記憶 的主要特性，此種保持力愈大則記憶力愈強。在學習的過程中，
保持的數量愈多愈好；保持的時間愈久愈好（Vinacke, 1974）。
(三)回憶
將保存的印象，重新喚回意識謂之。要使舊經驗或觀念再 生，引起回憶需要外界刺激、內在刺激或聯想的刺激。
(四)再認
對於已經學過的材料，以後遇到時能再辨識出來。經驗的 再生必須基於觀念的聯合；觀念愈豐富，再生的機會就愈大，
真正的記憶不僅能回憶，尤其必須能精確的再認。
從記憶到保持，學習者神經系統活動似乎不隨學習停止而 停止。記憶之後這個活動隨繼續進行，直至所學習的經驗得以 保持而後才停止。
二、記憶的分類
以學後保留時間的長短而言，目前從事訊息處理的心理學家都
同意按先後順序把記憶分為三類（張春興，民 89）：第一類稱為感
官記憶（sensory memory），指人類的感應器官察覺外界刺激，而
將訊息暫存於感覺感應器的記憶現象（Christensen & Crawford,
1985） ，例如走馬看花般容易遺忘；第二類稱為短期記憶（Short-term
Memory, STM），是從練習結束到開始記憶之間的時間長度，以分
秒為單位計算，例如電話薄查到所需的號碼，回頭撥號時，卻己忘 記；第三類是長期記憶（Long-term Memory, LTM），在時間上都 是以小時、天、週甚至月為單位計算，長期記憶是指永久的記憶，
與事物是否有組織、有結構有極大的關聯。如圖 2-3 所示即為訊息 處理中的記憶與遺忘的關係圖。
感官記憶
短期記憶 (STM) 運作記憶（功能）
長期記憶 (LTM)
陳述性記憶 程序性記憶
復 習 外
在 刺
激 遺忘
遺忘 注意
形之辨識
反應
圖 2-3 訊息處理中的記憶與遺忘
資料來源：張春興（民 89），現代心理學，頁 261。
三、記憶的發展
記憶能力的發展與年齡和性別有關。一般而言，人類的記憶 力，是隨著個體神經系統的發達而逐漸增加，尤其是大腦皮層的聯 合作用，和記憶力的關係密切（孫邦正、鄒季婉，民 67）。一至二 個月大的嬰兒懞懞懵懵，我們當然無法想像他們具有記憶；三至四 個月，乃漸漸有記憶的徵候；至六個月大時，才能分辨母親面部的 笑怒，到陌生地方表示不安，一到慣住的房間則很沈靜。以上這些 認識作用的情況，似乎是記憶的前兆，然而其出現雖早,卻很薄弱，
而比較永久的記憶作用，仍須待語言發達以後。所以任何聰明的兒 童，不能夠記憶三歲以前的事情（黃慶鑽，民 72）。從四歲起，兒 童保留能力迅速增加，能夠記憶語言資訊，到了十二歲至十四歲，
保留能力便達到了頂點，Bolton 實驗證明了此事實的正確性。十五
歲時則急遽下降，其後又逐漸增進，至二十歲始與十四歲時相同，
一直到二十五歲為止，以後才漸次呈衰退現象。隨著年齡的增加，
大腦的組織活動漸呈現衰退現象，大腦的衰退現象，即可由其心智 活動看出來。
男女性的記憶能力發展方面亦有相當的差異。一般而言，女性 的記憶能力發展較男性發達得早，男性優於抽象的記憶，女性優於 直覺的記憶。
在學習一項資訊材料後，其記憶的發展過程，常含下列三種現 象：
(一)恢復現象
即對於以前某事或某物記憶不起來，以後於某時某刻卻忽
然又記起來。因此學習時常會發生這種現象，即學習一種資訊
材料後，即刻去回憶，所能記憶的不多，但隔了幾天後再去測
驗，記憶量反而增多起來。瓦德(Ward)在西元 1937 年用無意義
的音節做學習材料，經由記憶狀況劃出記憶曲線，如圖 2-4 所
示，五分鐘後所測之保存量，高於剛學之後，而到了十分鐘以
後就開始降落。
0.5 2 5 10 20 0
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