電腦輔助㈤專生對光譜定量分析迷思概念之消除
林正輝
永達技術學院化學工程科
摘 要
本文以改善先前研究所得之光譜定量分析的迷思概念為課題，以對比式程 序之學習策略及階層式超文件環境的結構，設計一模擬實驗的電腦輔助學習軟 體，來探討學生對本軟體之學習成效。研究對象為已修過儀器分析科目之光譜 定量分析課程，且該課程期中考成績為班上高、中、低分組各四名，共十二位 學生。結果顯示：(1)不分組別，後測總平均較前測高出 35.0%，各組別後測平 均成績均達及格標準。(2)不同組別之後測成績經變異數分析未達顯著差異 (p>0.05)。(3)本研究之學習成效比先前之研究高出一倍。
關鍵詞：電腦輔助學習、迷思概念、模擬實驗、學習策略。
USING CAL ON COLLEGE STUDENTS TO ELIMINATE THE MISCONCEPTIONS OF QUANTITATIVE ANALYSIS FOR SPECTRA
Cheng-Hui Lin
Department of Chemical Engineering Yung Ta Institute of Technology
Pingtung, Taiwan 909, R.O.C.
Key Words: CAL, misconception, simulation experiment, learned strategy.
ABSTRACT
To improve some misconceptions of quantitative analysis for spectra in previous research is the theme of this article. A computer assisted learning software of simulation experiments based on the learned strategy of contrast-like process and hypertext environment of hierarchical-like structure was designed to investigate the learning achievement of students.
The subjects were 12 private college students. They had studied the quantitative analysis for spectra of the instrumental analysis. The subjects were divided into 3 different levels (high-, mid-, and low-level) depending on their scores in mid-term examination. The results showed as following：(1) The total average percentage of correct answers in post-test was 35% more than that in pre-test, and each level students had past in the post-test. (2) There is no significant difference (p＞0.05) in post-test results among the three different level students. (3)The learning achievement in this research was twice higher than that of previous research.
㆒、前 言
Dalton 等[1]認為學習成就是學校視察學生是否達成有 意義的學習，或教師之教學是否有效的指標。而學習成就 除了和學習者處理學習內容的能力及方法等有關外，與學 習內容的呈現方式亦有密切的關係。學習態度則和性別、
教學方式、能力及學習環境有關。電腦輔助學習（computer assisted learning 簡稱 CAL）具有個別化（individualized）
教學的特性，讓不同背景與程度的學生在學習過程中自我 成長，自行調整學習步調。如此可以協助營造高昂的學習 氣氛，激發學習動機，增進學習效果，並適應其能力差異。
作者曾以 Borland Turbo Pascal 6.0 for DOS 程式語言設計 之電腦輔助學習軟體探討五專生在畢爾定律（Beer’s law）
及光譜定量分析之學習[2,3]。結果顯現：高、低學期成績 之學生的學習成就及學習時間均無顯著差異，受測學生有 不願或無法對節點（node）做有效的探索或聯結（link），
並歸納出五項迷思概念：(1) 稀釋母標準液以配製子標準 液時，不曉得應用N1×V1=N2×V2之酸鹼滴定公式。(2) 一 個實驗重複做數次，若數次之數據均相近，則誤以為是準 確度高。亦即無法區別精密度與準確度之意義的差別。(3) 微量分析常要求分析方法具有高靈敏度故必須選擇最大吸 收波長（λmax）作為偵測波長，以偵測至更微量。但受測 者均誤以為靈敏度高即是偵測極限值高。(4) 待測液濃度 必須在檢量線濃度與吸光度成正比關係之濃度範圍內，方 可經由檢量線取得濃度值。受測者無法理解“適當濃度範 圍”之意義。(5) 一經稀釋至原溶液濃度 1/n 倍的子標準 液，其濃度已測知在檢量線濃度範圍內，經檢量線取得濃 度為 x ppm，則原溶液之濃度應是 x×n ppm，而受測者均 誤認為是 x×1/n ppm。
Young [4]以自我管理之學習策略（self-regulated learn- ing strategies）探討學習者控制及程式控制之電腦輔助教學 的行為效應。結果顯示：學習者控制組在“高度自我管理 學習策略”與“低度自我管理學習策略”比程式控制組所 表現之行為具有較顯著的差異性。且以“低度自我管理學 習策略”之學習者控制組的學生具有較差的行為表現，然 而程式控制組不論是以“高度自我管理學習策略”與“低 度 自 我 管 理 學 習 策 略 ” 在 行 為 上 具 較 低 之 差 異 性 。 Melara[5]曾就兩種不同超文件環境：(1) 階層式（hierar- chical-like）結構、(2) 網狀式（network-like）結構等的學 習型態進行研究，結果顯示：(1) 在階層式結構及網狀式 結構之兩種不同超文件環境的學習，對於 Shortest Path Algorithm 的取得，並無顯著的差異、(2) 在階層式結構學 習所花費的時間比在網狀結構學習所花費的時間為多。
Jonassen[6]研究階層式結構超文件與網狀式結構超文件在 學習成就之差異性，結果顯示：兩者在教學上是同樣成功 的。Conklin[7]認為需要更多作者以決定式的教學方式，來 導引程度較低之學習者，因為他們不願也無法對沒有系列
的資訊，做有效的探索。故本研究者再以 Pascal 6.0 for DOS 程式語言設計的軟體探討階層式結構及網狀式結構之兩種 不同超文件環境對五專生質譜之學習成效的影響[8]。結果 顯示：受測者在階層式與網狀式之學習成就，沒有顯著差 異，且受測者對階層式持較正面的學習態度。
Zietman 和 Hewson[9]認為電腦輔助學習在課堂與實 驗室的教學活動中扮演了重要的角色，在缺乏時間與實驗 設備的情況下，CAL 可以模擬真實的物體或現象，並將教 學活動提昇到較高的認知階層。王澄霞和洪志明[10]針對 大二有機化學實驗課程，設計之萃取實驗技能的有效教學 與精通學習法，發展出教學資料與教學策略。可使學生達 到三個連續提升的學習階層─具體、辨認和歸納階層。
本研究基於光譜定量分析在學術界及工業界分析化學 領域之重要性、網際網路之流行、及模擬實驗教學之優點。
就前述之五項光譜定量分析的迷思概念，以對比式程序之 學習策略及階層式超文件環境之結構，設計一模擬光電光 度計進行試液中鐵的比色定量之實驗過程的電腦輔助學習 軟體，來探討經本軟體之學習學生對上述迷思概念之轉變 及學習成效。
㆓、研究方法
課程軟體的教材內容係以洪英欽編著，高立圖書有限 公司出版之儀器分析實驗課本內之“試液中鐵的比色定 量”為藍本。經由結構化之設計，以各實驗步驟為腳本，
編寫各腳本之教材軟體。針對迷思概念之消除，部分採對 比式程序之模擬實驗方式來進行。為了讓使用者方便操作 及處理大量的圖形與影像，教材軟體是以 Microsoft 公司發 行之 Visual Basic for Windows 5.0 專業版進行設計。為了 展現 Hypertext 的課程架構，研究者以 Visual Basic 中的表 格物件來呈現每一個資訊構成點。每個物件的畫面分成文 字及圖畫或影像，使用者可以滑鼠按鍵來控制資訊的呈現 以及在表格節點資訊中巡航。每一表格的上端顯示主、子、
次單元的標題名稱，下端則為控制程式進行的命令按鍵。
在配製問題的子、次單元表格中有一「確定」鍵，當學習 者完成作答後，只要按此鍵，電腦即會告知學習者答案是 否正確，進而提供學生糾正錯誤觀念的機會。軟體內容之 學習次序按實驗步驟先後次序操作，是為標準程序（如圖 1
實線所示）；若針對個別迷思概念之消除，所採用變更 實驗步驟之教學策略，則有對比式程序（如圖 1 虛線 1 、 虛線 2 、虛線 3 所示）。由於私立五專 生之數理程度偏低及不善於概念之思考與知識的統整。故 基於現實之考量，研究對象從已修過四年級上學期儀器分 析科目有關光譜定量分析教室授課課程之永達工商專校化 工科五年級甲班 44 位學生中選取 12 位。這 12 位同學該課 程的期中考成績，分別為班上前四名、中間四名、最後四 名，依序以高分組、中分組、低分組稱呼之。各組平均分 數與全班平均分數如表一。測驗時機為上過該課程之一年
標 準 式 程 序
對 比 式 程 序
精密度與準確度的迷思概念之消除
靈敏度、偵測極限與最大吸收波長 之迷思概念的消除
適當濃度範圍及未知濃度試液之原濃度的運算 等迷思概念的消除
1. 吸收曲線之製作
1.1 以移液管分別吸取 0, 0.5,1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0 ml 濃度為 1000ppm 的標準鐵溶液於編號 1~ 7 號的 100 ml 量瓶 中。
1.2 分別於各量瓶加入 1 ml 還原劑溶液,2 ml 二氮菲溶液, 0.20 ml 檸檬酸鈉溶液,然後加蒸溜水稀釋至刻劃,混合 均勻靜置 20 分鐘。
1.3 取 5 號量瓶之溶液於比色管, 在波長範圍 460 nm ~ 560 nm 每間隔 5 nm 測其吸收度。
1.4 找出最大吸收波長 λmax。
2. 校正曲線之製作
在λmax 測定 1 ~ 7 號量瓶溶液之吸收度,並由吸收度對量瓶
溶液濃度作圖。
3. 在適當濃度範圍內之未知濃度鐵試液的偵測。
3.1 各取10.0ml 未知濃度鐵試液入5 支試管, 依步驟1.2 加入各 試劑, 靜置後於λmax 測其吸收度。
3.2 由步驟 2 所製作之校正曲線圖經內插取得濃度 值。
1.2 如同左側標準程序 1.2 加入各試液(但除 1ml 還原劑溶液外)然後加蒸溜水稀釋至刻 劃, 混合均勻靜置 20 分鐘。
1.4 隨取一較小吸收度之波長λ'。
2. 校正曲線之製作
在該λ' 測定 1 ~ 7 號量瓶溶液之吸收度,並由 吸收度對量瓶溶液濃度作圖。
3. 未在適當濃度範圍內之未知濃度鐵試液 的偵測。
3.1 各取 10.0ml 未知濃度鐵試液入 5 支試管,依 步驟 1.2 加入各試劑,靜置後於λmax 測其吸 收度(設吸收度為 A1)。
3.2 按等比級數(r=2)逐次稀釋並測對應之吸 收度直至相鄰兩次之吸收度呈比例降低 (設末次之吸收度為 An)。
2 2 1
1 V N V
N × = ×
註：母標準液配製子標準液公式 的運用之迷思概念的消除，在軟體課程內乃以例題方式導引學習者建立該概念。
圖 1 標準式程序與對比式程序之實驗步驟
表㆒ 化㆕㆙班樣本㈻生光譜㈻期㆗考成績
人 數 平均值 標準差
高中組 4 87 2.35 中分組 4 72 3.54 低分組 4 42 4.28
全班平均分數 41 63.54 12.45
表㆓ 不同組別㈻生之前後測成績的平均值與標準差
前測 後測
平均值 標準差 平均值 標準差
高中組 2.75
=4
N 1.29 6.75
=4
N 1.89 中分組 4.75
=4
N 2.87 7.00
=4
N 2.45 低分組 1.75
=4
N 1.58 6.00
=4
N 1.15 總平均 3.08
=12
N 2.19 6.58
=12
N 1.78 表㆔ 不同組別㈻生之㈻習成績的變異數分析
變異來源 離均差平方和 自由度 均方 F 計算值 P 組別 2.1667 2 1.0833 0.2982 0.75
殘差 32.6913 9 3.6324
後實施。紙筆測驗題目共 10 題，題 1 至題 5 為單選題，題 6 至題 10 為四選二之複選題。每一迷思概念各分配兩題即 題 1、6，2、7…，5、10。題 6 至題 10 取自先前研究“CAL 應用在五專生光譜定量分析之研究”所歸納出迷思概念之 相對應題目[3]，以比較本研究之學習成效。前、後測題目 均相同，前測結束後立即進行本 CAL 軟體之學習，續進行 後測。並就作答錯誤的選項及本軟體學習心得進行晤談。
本研究所得結果之推論應以具有相類似特質之五專生為 主，且所歸納之學習成就，係受測者於學習本軟體情境下 所得之結果，不宜妄自推論至其它學習情境。
㆔、結果與討論
本研究乃延續先前研究，故每組樣本數維持四名。另，
前測是在該課程期中考一年後舉行，及基於私校五專生數 理背景薄弱，課堂教學基於鼓勵學生讀書，因此期中考試 題偏向記憶性題型，對照前後測採理解性題型，且高、中、
分組之光譜學期中考成績差距不大（表一），均是可能造成 高分組在本 CAL 前測成績反低於中分組 20%之原因。在 題 1~10 作答正確人數分析發現，單是題 9 中分組卻高出 高分組 3 人，於每組 4 人、10 道題，共 40 題次中，就佔 了 7.5%。在後測高分組低於中分組 2.5%，相當僅少於 1 題次；低分組分別少於中、高分組各 4、3 題次，差距不大。
不分組別，後測總平均較前測高出 35.0%，且高、中、低 分組之後測成績均達及格標準（表二）。不同組別之後測成 績經變異數分析均未達顯著差異 （p>0.05）（表三），此現
象符合教育學者提出“以作者決定式的教學方式，來教導 程度較低之學習者”的主張[1]。故在階層式結構超文件環 境下學習，導致後測之成績與受測者之程度分組無明顯的 差異。今就各迷思概念之學習成就敘述如下：
1. 以母標準液配製子標準液之公式 N1×V1=N2×V2之 運用
題 1“精秤 1.8750 g Cu ( 加水稀釋至 0.5 L，則 下列敘述何者正確？（Cu 的分子量 187.5,Cu 的原 子量 63.5）”。在前測高、中分組各僅有一位選對（B）Cu 濃度：1270 mg/L---正確選項。作答錯誤的 10 人中高達 7 人選答（A） 莫耳數：20 mmol---此一現象與先前之 研究[3]受測者認為 是+2 價，故將1
2 3) NO
2 3) NO (
+2
01 . 0 Cu+2
Cu+2 .875÷187.5=
2
再乘以 2 導致 20 mmol 的結果相同。後測除 L2 仍選答
（A），餘 11 人中選答（B）者已增至 9 人，答對率由前測 之 16.7%增至後測 75.0%（表四）。題 6“有關亞鐵離子溶 液之配製下列敘述何者正確？”。在前測高、中、低分組各 有二位選對（A）吸取 50.1 mg/L 標準液 50mL 加水 溶成 100mL,則 濃度為 25.05mg/L，及（D）欲配製 1000ml 之 5.00mg/L 溶液,可將 100mL 之 50.0mg/L 的 Fe 加水稀釋至 1000ml 而得。後測作答正確人數依序 增至 4、3、3 共 10 人，答對率為 83.3%。相對於前測之 50.0%及先前研究後測之 50.0%，提升了 33.3%。本課程軟 體對公式
Fe+
2
Fe
2
2 V
Fe+
1 N
V
+2 +2
N1× = × 之迷思概念的學習成效，在題 1 與 6 之平均答對人數百分率由前測 33.4% 增加至後測的 79.2%。
表㆕ 題 1、6 前後測各分組作答正確㆟數及總百分率
前測 後測
第 1 題 第 6 題 第 1 題 第 6 題 高分組人數 1 2 4 4 中分組人數 1 2 3 3 低分組人數 0 2 2 3 合計人數 2 6 9 10 答對百分率(%) 16.7 50.0 75.0 83.3
表㈤ 題 2、7 前後測各分組作答正確㆟數及總百分率
前測 後測
第 2 題 第 7 題 第 2 題 第 7 題 高分組人數 2 0 4 1 中分組人數 3 0 3 0 低分組人數 1 0 4 2
合計人數 6 0 11 3
答對百分率(%) 50.0 0.0 91.7 25.0
表㈥ 題 3、8 前後測各分組作答正確㆟數及總百分率
前測 後測
第 3 題 第 8 題 第 3 題 第 8 題 高分組人數 2 0 3 3 中分組人數 3 1 4 3 低分組人數 1 1 3 1
合計人數 6 2 10 7
答對百分率(%) 50.0 16.7 83.3 58.3
2.精密度與準確度之意義的差別
題 2“一實驗重覆做四次，得其數據為 0.23、0.22、
0.23、0.24 則下列敘述何者較正確？”。在前測高、中、低 分組作答正確人數分別有 2、3、1 共 6 位。後測除 M3 外，
餘均選答(C)精密度高，準確度未知---正確答案，答對率由 50.0% 增至 91.7%（表五）。但在題 7“同一個實驗往往要 重覆做數次之原因在於要求?”。前測除 H4 選答(B)準確 度、(C) 偵測極限---兩選項，餘 11 位均選答(B)、(D)精密 度，12 人都作答錯誤。後測仍只有 3 人選對(A)再現性、
(D)---正確答案，答對率 25.0%，餘高達 7 位仍選答(B)(D) 選項。由題 2 之後測高達 11 人認知“精密度高，準確度未 知”，在題 7 卻高達 7 人錯認“同一個實驗往往要重覆做數 次之原因在於要求準確度及精密度”。顯然同一迷思概念在 CAL 軟體以靶標圖例配合數據來引導學習之效果，會因為 命題方式而有所不同。當題 2 以數字描述，其前後測提升 41.7%；然題 7 以文字陳述，卻在前測時無人作答正確，
遠低於題 2 之 50%，且前後測僅提升 25.0%。雖然在題 2 與 7 之平均答對人數百分率由前測 25.0% 提升至後測的
58.4%。但題 7 仍高達 75% 受測者並未因本軟體之學習而 建構起準確度及精密度的真正意涵。
3.靈敏度、偵測極限與最大吸收波長
題 3“亞鐵離子溶液之吸收曲線如圖，下列敘述何者 正確？”。由圖標示 490nm 之吸收度最大，515nm 之吸收 度較 470nm 大，480nm 之吸收度大於 540nm。但在前、後 測 H1 均選擇(A)515nm 之偵測極限值比 470nm 高，L4 卻 均選擇(D)480nm 之靈敏度較 540nm 低。餘 10 人中選答(B) 當濃度非常稀釋時應選擇 490nm 較適當---正確答案者，在 前測高、中、低分組有 2、3、1 人，後測依序增為 3、4、
3 共 10 人。答對率由 50.0% 增至 83.3%（表六）。題 8“定 量單一成份MnO4−1選擇λ=550nm 而不選擇 600 nm 之 原因何者正確？”。由圖標示 550nm 之吸收度大於 600nm。
前測除 M2、L2 選答(A)靈敏度較高及(C)可偵測至更微量 ---正確外，餘 10 位受測者中有 6 位均將(B)偵測極限值較 高---列入答案。這與先前研究之現像相同，即受測者易受 傳統詞彙之誤導，錯將“好”與“高”聯想成一體，以致 誤以為靈敏度高即是偵測極限值高。後測作答正確者雖增
表㈦ 題 4、9 前後測各分組作答正確㆟數及總百分率
前測 後測
項 次
第 4 題 第 9 題 第 4 題 第 9 題 高分組人數 3 0 3 1 中分組人數 3 3 3 3 低分組人數 2 0 3 1 合計人數 8 3 9 5 答對百分率(%) 66.7 25.0 75.0 41.7
表㈧ 題 5、10 前後測各分組作答正確㆟數及總百分率
前測 後測
項 次 第 5 題 第 10 題 第 5 題 第 10 題 高分組人數 0 1 1 3 中分組人數 1 2 3 3 低分組人數 0 0 4 1 合計人數 1 3 8 7 答對百分率(%) 8.3 25.0 66.7 58.3
至 7 人達 58.3%，然錯誤的 5 人續將(B)列入答案中，相對 於先前研究的 33.3% 及題 3 與 8 之平均答對人數百分率由 前測 33.4% 增加至後測的 70.8%。本課程軟體對於靈敏 度、偵測極限與最大吸收波長等概念間之關係的建構確有 達到相當之成效。
4.㊜當濃度範圍
題 4“一未知液及其稀釋液，濃度分別設為Ｘ、X/2、
X/4、X/8（mg/L），依序以 1 號瓶、2 號瓶、3 號瓶、4 號 瓶稱呼之；經處理後測得之吸收度分別為 0.32、0.40、0.48、
0.24。請問下列敘述何者正確？”。在前測選答(D)1 號瓶液 須稀釋至濃度為 X/8，才能判斷該稀釋液的濃度在校正曲 線的適當濃度範圍內。高、中、低分組各有 3、3、2 人。
後測除了增加 L3，餘作答正確之 8 位受測者與前測均相 同。H1 在前後測均選答(A)1 號瓶液之濃度在校正曲線的 適當濃度範圍內。M3 卻均選答(C)2 號瓶液的濃度符合畢 爾定律。受測者並未因本軟體之學習而在後測之答對率有 明顯的提升（表七）。題 9“在 550 nm 入射光源照射下 檢量線如圖，若一 在相同波長測得之吸光度 為 3.50，下列何者正確？”。在前測 M1、M2、M4 三人選 答(B)應將該溶液再稀釋一倍測其吸光度，及(C)該溶液之 濃度有可能大於 0.002 M---正確選項。後測 H3、M1、M2、
M3、L4 選答(B)(C)，餘作答錯誤者不論在前後測各均有 5 位將(D)該溶液之濃度不符合該檢量線表示該溶液偵測不 到---列入答案中。受測者並未因本軟體之學習而有過半數 (41.7%)作答正確，相較於題 4 前後測之答對率沒有明顯的 差距（8.3%）、題 9 先前研究後測答對率（50%），及題 4 與 9 之平均答對人數百分率由前測 45.9% 只提升至後測的
58.4%。經晤談得知部分受測者因循以往實驗課授課老師 所給予未知液之濃度已在檢量線濃度範圍內，故習慣於偵 測吸收度後直接由檢量線內插求取濃度。而未養成再稀釋 測其吸收度並檢視是否成比例降低之觀念。有關本章節
“適當濃度範圍”概念之建構尚待更深層的研究。
1
MnO4− MnO4−1
5.原溶液濃度之運算
題 5“一亞鐵離子溶液，濃度為未知（設為Ｘmg/L）
及其稀釋液濃度分別是 X/2、X/4、X/8，依序以 1 號瓶、2 號瓶、3 號瓶、4 號瓶稱呼之；經處理後測得之吸收度分別 為 0.32、0.40、0.48、0.24，校正曲線如圖，請問原未知液
（即１號瓶）的濃度為多少？ 單位：mg/L”。前測除了 M1 選答(B)12.0---正確，餘 11 人中有 7 人選答(A)2.00，此 乃因受測者將 1 號瓶之吸收度 0.32 直接由校正曲線圖內插 至濃度坐標而得。後測作答正確者增至 8 人，餘 4 人中 H3、
M4 仍選答(A)，H1、H2 則改選(B)2.50；答對率由 8.3%增 至 66.7%（表八）。題 10“一待測液經稀釋以配製三個子 標準液，濃度分別為原待測液的 1/2、1/4 及 1/8；其對應 之吸光度分別為 3.20、5.20 及 2.60，則下列敘述何者正 確？”。前測有 H4、M1、M2 選答(C)若再配製濃度為原待 測液之 1/16 的子標準液，則吸光度應為 1.30，及(D)該待 測液之原濃度並不在檢量線內---正確答案。餘 9 人中有 6 人均錯將(B)經檢量線內插法求得第三個子標準液的濃度 是 12.0ppm，則原待測液之濃度應為 1.5ppm---列入答案 中。該現象與先前之研究受測者應將 12.0ppm 乘以 8 卻反 而除以 8 導致 1.50ppm 的結果相同。後測作答正確增至 7 人，答對率由 25.0% 增至 58.3%。相對於先前研究的 0%
及題 5 與 10 平均答對人數百分率由前測 16.7% 增加至後
測的 62.5%。本課程軟體在原溶液之濃度運算之迷思概念 的消除確有達到相當之成果。
㆕、結論與建議
本研究因取材自化工科儀器分析專業科目，樣本數本 就不易取得多數，加上校方電算中心電腦教室之行政作業 考量，不利於 CAL 量的研究。故本文各組別期中考成績與 前測，或前測與後測之關聯性的確受樣本數各為四名所影 響。基於研究取樣的限制，故結論之使用宜在相同樣本特 性之範圍內，不可過份延伸。在迷思概念中除了“如何稀 釋未知濃度試液至適當濃度範圍”，受測者前、後測平均答 對人數百分率是 45.9%、58.4%，差異較小（12.5%），及”
精密度與準確度之定義的差別”之後測作答正確人數未超 過 60%等兩項外；餘如：稀釋母標準液以配製子標準液時，
酸鹼滴定公式 之應用、靈敏度與偵測極限 值的關係及選擇最大吸收波長（ ）作為偵測波長的目 的、未知濃度試液之原濃度的運算等迷思概念的前（後）
測平均答對人數百分率依序是 33.4% （79.2%）、33.4%
（70.8 %）、16.7% （62.5%），學習成效均超過 37.4%。後 測總平均較前測高出 35.0%。且題 6~10 後測平均答對率 53.3%，相較於先前研究的 26.6%，高出一倍。本 CAL 軟 體，對於受測者在光譜定量分析之迷思概念的消除確有達 到相當之成果。基於不同超文件環境的學習成就沒有顯著 差異及對階層式超文件環境之結構持較正面的學習態度、
較長的學習時間會導致無法持續吸引學生興趣因而降低學 習成就、物件畫面融入較多的文字會降低學習意願，故軟 體之設計宜朝向物件畫面文字部分採逐字出現語音同步之 結合人工智慧與虛擬實境的雙向式互動之 CAL 進行。本研 究對於五專理工科課程概念之建構，提供以對比式程序之 模擬實驗的學習途徑及後續研究的建議，可作為大專教師 學程發展、教學運用及改進之參考。
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N × = ×
λmax
誌 謝
本文承行政院國家科學委員會專題研究計畫 NSC 88-2520-S-132-001-之經費補助始得完成，特此致謝。
參考文獻
1. Dalton, D. W., Hannafin, M. J., and Hooper, S., “Effects
of Individual and Cooperative Computer-Assisted Instruc- tion on Student Performance and Attitude,” Educational Technology Research and Development, Vol. 27, No. 2, pp. 15-24 (1989).
2. 林正輝、邱鴻麟，「以Hypertext CAL探究五專生畢爾 定律概念之學習」，中華民國第十二屆科學教育學術研 討會論文彙編，第163-178頁(1996)。
3. 林正輝，「CAL應用在五專生光譜定量分析之研究」，
復文書局，高雄市(1997)。
4. Young, J. D., “The Effect of Self-Regulated Learning Strategies on Performance in Learner Controlled Com- puter-Based Instruction,” ETR & D, Vol. 44, No. 2, pp.
17-27 (1996).
5. Melara, G. E., “Investigation Learning Styles on Different Hypertext Environments: Hierarchical-Like and Network- Like Structures,” Journal Educational Computing Research, Vol. 14, No. 4, pp. 313- 328 (1996).
6. Jonassen, D., “Hypertext as Instructional Design,”
Educational Psychologist, Vol. 21, No. 4, pp. 269-292 (1986).
7. Conklin, J., “Hypertext: an Introduction and Survey,”
Computer, Vol. 20, No. 9, pp. 17-41 (1987).
8. 林正輝，「不同超文件環境對五專生質譜之學習成效的 影響」，技術學刊，第十四卷，第三期，第373-380頁 (1999)。
9. Zietman, A. L. and Hewson, P. W., “Effect of Instruction Using Microcomputer Simulations and Conceptual Change Strategies on Science Learning,” Journal of Research in Science Teaching, Vol. 23, No.11, pp. 27-39 (1986).
10. 王澄霞、洪志明，「萃取實驗技能學習成就與科學過程 技能和學科知識之相關研究」，行政院國家科學委員會 研究彙刊，科學教育類，第二卷，第二期，第67-74頁 (1994)。
88 年 12 月 24 日 收稿 89 年 02 月 28 日 初審 89 年 05 月 05 日 複審 89 年 05 月 17 日 接受
