第三章 研究方法
本研究係透過實驗教學探討鷹架類型(程序鷹架、後設認知鷹架)與電 腦先備知識(高電腦先備知識、低電腦先備知識)對學習者在「乙級電腦軟 體應用」檢定課程之學習成效與學習態度的影響，並依據行政院勞委會推 行之「乙級電腦軟體應用檢定」術科題組為教學內容。以下就研究對象、
研究設計、研究工具、實驗程序及資料分析依序說明。
第一節 研究對象
本研究之對象為北縣某私立高職資料處理科的學生，在進行實驗教學 前均達到中文打字每分鐘 30 字以上，且具備 Microsoft Word 及 Microsoft Excel 之基礎，但從未學過 Microsoft Access 軟體。為配合原班級之課程安 排，隨機抽選研究者所任教之兩個班共 98 位學生，均為女生，受限於場 地、設備之故，依授課班級實施分組，將受測者分派為「程序鷹架組」與
「後設認知鷹架組」兩組不同鷹架類型進行教學實驗。
電腦先備知識分組，將分數高於整體平均數者視為「高電腦先備知 識」學習者，分數低於整體平均數者視為「低電腦先備知識」學習者，研 究樣本共計 98 人。本教學實驗之分組及各組人數分配表，如表 3-1 所示，
程序鷹架組共 47 人，其中高先備知識學習者 18 人，低先備知識學習者 29 人；後設認知鷹架組共 51 人，其中高先備知識學習者 31 人，低先備知識 學習者 20 人。
表 3-1
教學實驗之分組及各組人數分配表
電腦先備知識鷹架類型
高 電腦先備知識
低
電腦先備知識 合計
程序鷹架組 18 29 47
後設認知鷹架組 31 20 51
合計 49 49 98
第二節 研究設計
本研究採用因子設計(factorial design)之準實驗研究法，探討不同鷹架 類型(程序鷹架、後設認知鷹架) 與電腦先備知識(高電腦先備知識、低電腦 先備知識)對「乙級電腦軟體應用檢定」學習成效及學習態度的影響。研究 架構如圖 3-1 所示。
自變項 依變項
一、 鷹架類型 一、學習成效
1.程序鷹架 2.後設認知鷹架
1.資料庫應用 2.試算統計應用 3.文書排版應用 二、電腦先備知識
1.高電腦先備知識 2.低電腦先備知識
二、學習態度
1.學習者學習動機 2.對學習者的幫助 3.學習者學習滿意 前學年電
腦科目總 成績
圖 3-1 研究架構圖
本研究的自變項有二，分別是「鷹架類型」及「電腦先備知識」。
「鷹架類型」是指在教學過程中教學者提供學習者何種鷹架，本研究依鷹 架類型分為「程序鷹架組」及「後設認知鷹架組」。「程序鷹架組」
(procedural scaffolding)給予學習者解題詳細步驟，來幫助學習者獲取及使 用資源，以降低學習者在進行程序學習上所產生的認知負載。「後設認知 鷹架組」(metacognitive scaffolding)是給簡單的提示或提供問題解決模式，
來幫助學習者了解學習目標及學習任務。讓學習者由了解問題，設定任務 目標，擬定解題計畫，搜集相關資料，上機操作練習，藉由子任務的依序 完成直到整體任務完成。電腦先備知識依電腦先備知識測驗成績分組，將 分數高於整體平均數者視為「高電腦先備知識」學習者，分數低於整體平 均數者視為「低電腦先備知識」學習者，研究樣本共計 98 人。本教學實驗 之組別及各組人數分配表，如表 3-1 所示，程序鷹架組共 47 人，其中高先 備知識學習者 18 人，低先備知識學習者 29 人；後設認知鷹架組共 51 人，
其中高先備知識學習者 31 人，低先備知識學習者 20 人。
本研究依變項有二，分別是「學習成效」及「學習態度」。學習成效 是指經由學習而獲得資訊技能，包括資料庫應用、試算統計應用、文書排 版應用。學習態度是針對學習者在整個學習活動的感受及看法進行調查，
其評分項目分為學習者學習動機、對學習者的幫助、學習者學習滿意。
為配合受試者原班級之課程安排，本研究之研究對象以班級為單位進
行教學實驗，實驗為期三週，實驗時間共280分鐘，教師為研究者本人。
第三節 研究工具
本教學實驗所使用之研究工具，包括(1)電腦先備知識測驗；(2)學習活 動設計；(3)學習教材；(4)術科實作評量表；(5)學習態度問卷，各研究工具 詳述如下。
一、電腦先備知識測驗
先備知識測驗的目的在了解研究對象的起點行為及對舊知識的理解，
並排除研究對象於教學實驗前因前學年電腦科目總成績影響教學實驗結果 之正確性，將「前學年電腦科目總成績」當成共變量。在進行本教學實驗 前，為瞭解學習者的先備能力，以研究者自行設計之電腦先備知識測驗卷 進行測驗，內容為資訊領域相關知能之測驗，以利不同先備知識之研究對 象分組。本測驗經過專家審閱後修正完成，測驗內容包含Word 及Excel之 基本知識，其中Word為14題，Excel 為11題，共25題，每題4分，總分100 分。依測驗結果將學習者分為「高電腦先備知識」及「低電腦先備知識」，
並藉此分析不同先備知識的學習者對教材之吸收能力及理解能力。先備知 識測驗之試題內容如附錄一，題目類型與配分如表3-2所示。先備知識測驗 成績的信度依內部一致性考驗，所得之Cronbach α值為.988，其中Word知 識之Cronbach α值為.960，Excel知識之Cronbach α值為.996，內部一致性係 數合乎理想。。
表 3-2
先備知識測驗卷題目類型與配分
題目類型 題號 分數 合計 Cronbach α Word 知識 1-14 每題 4 分 56 分 .960
Excel 知識 15-25 每題 4 分 44 分 .996
合計 100 分 .988
二、學習活動設計
本研究旨在探討不同鷹架類型與不同電腦先備知識對高職生「乙級電
腦軟體應用術科檢定」學習成效及學習態度之影響。整個學習活動共 280
分鐘，學習活動包含 Access 資料庫、Excel 試算表及 Word 文書排版三部
分。Access 的學習目標在確認學習者(1)能匯入所需資料表；(2)能建立查 詢；(3)能建立欄位；(4)能建立準則；(5)能做排序。Excel 的學習目標在確 認學習者(1)能運用函數；(2)能將統計資料製成圖表；Word 的學習目標在 確認學習者(1)能運用版面設定；(2)能設定頁面框線；(3)能設定頁首頁尾；
(4)能繪製表格；(5)能設定字型；(6)能繪製表格；(7)能使用合併列印。其 各電腦軟體之學習活動及學習目標整理如表 3-3 所示，在學習過程中，
Access 資料庫、Excel 試算表、Word 文書處理皆需具備理解及應用能力，
而 Access 更需具備分析的能力。
表 3-3
學習活動及學習目標
學習活動 學習目標
Access 資料庫
1. 能匯入所需資料表 2. 能建立查詢
3. 能建立欄位 4. 能建立準則 5. 能做排序
Excel 試算表
1. 能運用函數
2. 能將統計資料製成圖表
Word 文書處理
1. 能運用版面設定 2. 能設定頁面框線 3. 能設定頁首頁尾 4. 能設定字型 5. 能繪製表格 6. 能使用合併列印
本研究之教學程序，係參考蓋聶的九大教學事件(如表 3-4 所示)執行，
並依序於教學過程中應用，以確認學習者能在學習活動中充分接收。
表 3-4 教學程序
教學事件 教學程序
1.Gain attention 呈現完成檔及畫面
2.Identify objective 告訴學習者在學習之後能做些什麼 3.Recall prior learning 要學習者回想過去所學的知識技能 4.Present stimulus 提供刺激，呈現新知識
5.Guide learning 引導學習者學習 6.Elicit performance 引發學習成效
7.Provide feedback 在學生學習過程與練習時，提供回饋 8.Assess performance 上機測驗，評量學習成效
9.Enhance retention/transfer 提供各種練習與間隔複習
三、學習教材
本研究之學習教材是採用行政院勞委會所公佈之乙級電腦軟體應用術 檢定試題，選擇「題組一附件一」為教材。整個學習活動的任務是由學習 者用現有的資料，製作隆勝工商89學年度第一學期一年級「新生名冊」第 1、2頁的報表(如附錄二)，完成後的答案如附錄三。輔助教材由研究者自 行設計，經學科專家審閱後修正而成，分別依鷹架類型(程序鷹架，後設認 知鷹架)設計成講義及簡報的形式，內容分述如下：
1、程序鷹架學習教材
程序鷹架在幫助學習者使用特殊的工具(資訊科技)或面對新的學習環 境(網路化學習環境)。包含提供詳細步驟、網站導覽圖、曲線圖或圖解，
幫助學習者獲取及使用資源，以降低學習者在進行程序學習及導覽學習上
所產生之認知負載 (Hannafin等人, 2001)。本程究中的程序鷹架學習教材
(如圖3-2)，係於學習活動中，提供學習者自編講義，將乙級電腦軟體應用
術科題組所需之操作步驟於講義中詳述，依題組內容採條理分明且敘述詳
盡，並有順序地陳述，在課堂中配合教學者的示範與講解，提供學習者在
學習過程中的協助，逐步解決問題。
圖 3-2 程序鷹架組學習教材
圖 3-2 程序鷹架組學習教材
本研究之程序鷹架學習教材，流程規畫係依據其鷹架類型之特性而訂 定，其說明如下，並匯整如圖 3-3 所示：
1.「準備活動」
由教學者引導學習者回憶舊知識，將以前所學之相關知識以實例方式做 複習。
2.「發展活動」
說明並呈現學習目標，使學習者預作準備並引發學習興趣。
(1)「呈現範例」
由教學者實際上機示範操作，幫助學習者建立整體性的概念。
(2)「提供條列式解題步驟」
由教學者自行設計解題秘笈，詳述解題步驟。
(3)「上機操作練習」
由學習者上機操作練習。
(4)「提供改正性回饋」
學習者操作過程遇到問題時，教學者可隨時提供改正性回饋。
3.「教學活動」：說明教學流程、評量方式及注意事項，呈現本次學習活動 內容。
4.「下一個學習活動」：教學活動採分段學習方式，待一階段學習活動完成 後，再開始下一階段。
5.「評量學習成效」
由教師評量學習者的學習成效，採用術科實作的測驗方式，參考行政
院勞委會的扣分標準訂定一套標準給予評量。
學習活動
評量學習成效 下一個學習活動
●
●
●
●
教學者呈現範例
教學者提供條列式解題步 驟, 並上機操作示範
教學者提供改正性回饋 學習者上機依學習成果
操作練習
發展活動：說明並呈現學習目標
教學活動：呈現新課程
結束 準備活動：先備知識之整理與回顧
圖 3-3 程序鷹架組之學習流程
2、後設認知鷹架教材
後設認知鷹架指引學習者在學習活動中如何思考，幫助學習者培養後 設認知的技能，教學者利用這種鷹架，提供一個明確的認知過程幫助學習 者學習。可包含提供提示或問題解決模式，來幫助學習者評估他們在了解 任務需求及學習目標 (Hannafin 等人, 2001)。本研究中的後設認知鷹架教 材(如圖3-4)，以簡報方式呈現，參考問題解決的步驟，確認問題，呈現問 題，將問題細分為好幾個子問題，藉由每個子問題的解題，訓練學習者較 高層次的思考與分析能力。在教材裡，沒有呈現完整的解題步驟，僅提供 解題的流程及提示。
圖 3-4 後設認知鷹架組學習教材
本研究之後設認知鷹架學習教材，流程規畫係依據其鷹架類型之特性 訂定，其說明如下，並匯整如圖 3-5 所示:
1.「準備活動」
由教學者引導學習者回憶舊知識，將以前所學之相關知識以實例方式做 複習。
2.「發展活動」
說明並呈現學習目標，使學習者預作準備並引發學習興趣。
(1)「瞭解問題需求」
由教學者對題目做整體的解說，使學習者瞭解問題需求。
(2)「擬定解題計畫」
提供簡單提示，協助學習者自行擬定解題計畫。
(3)「搜集相關資料」
提供相關函數之使用語法給學習者參考。
(4)「上機操作練習」
由學習者上機操作練習。
(5)「提供改正性回饋」
學習者操作過程遇到問題時，教學者可隨時提供改正性回饋。
3.「教學活動」：說明教學流程、評量方式及注意事項，呈現本次學習活動 內容。
4.「下一個學習活動」：教學活動採分段學習方式，待一階段學習活動完成 後，再開始下一階段。
5.「評量學習成效」
由教師評量學習者的學習成效，採用術科實作的測驗方式，參考行政
院勞委會的扣分標準訂定一套標準給予評量。
學習活動
評量學習成效 下一個學習活動
●
●
●
●
瞭解問題需求
擬定解題計畫
教學者提供改正性回饋 搜集相關資料
發展活動：說明並呈現學習目標
教學活動：呈現新課程
學習者上機操作練習
結束
圖 3-5 後設認知鷹架組之學習流程
準備活動：先備知識之整理與回顧
五、術科實作學習成效評量表 1. 評量方式與評分標準
為了解學習者的學習狀況，採用術科實作的測驗方式，評量學習者的學 習成效。評分標準是參考行政院勞委會的扣分標準後自行訂定一套標準，
如表 3-5 所示，評量項目分為資料庫、試算統計及文書排版三部分。其中 資料庫成績的信度依內部一致性考驗所得之 Cronbach α 值為.688，試算統 計成績的信度依內部一致性考驗所得之 Cronbach α 值為.823，文書排版成 績的信度依內部一致性考驗所得之 Cronbach α 值為.872，整體評分表信度 的 Cronbach α 為.869。
表 3-5
本研究實作評量之評分標準及信度
評 分 項 目 配 分 Cronbach α
一、資料庫 40
(1) 匯入資料表 5 (2) 新增資料表 5 (3) 建立查詢 5 (4) 建立欄位 10 (5) 建立準則 10 (6) 資料排序 10
.688
二、試算統計 20
(1) 運用函數 10 (2) 繪製圖表 10
.823
三、文書排版 40
(1) 版面設定 5 (2) 頁面框線 5 (3) 頁首頁尾 5 (4) 設定字型 5 (5) 繪製表格 5 (6) 框線網底 5 (7) 合併列印 10
.872
合 計 100 .869
六、學習態度問卷
學習態度是針對學習者對於鷹架教學於乙級檢定課程的感受及看法，
本研究學習態度是研究者自行編製學習態度的得分，問卷內容分為「學習
者學習動機」，「對學習者的幫助」，「學習者學習滿意」三部分進行調
查。每類型題目各有三題，共九題。本問卷採 Likert Scale 的五點量尺，1 代表非常不同意、2代表不同意、3代表普通、4代表同意、5代表非常同 意，評分方式為回答1者給1分、回答2者給2分，以此類推，分數愈高表示 態度愈正面。學習態度問卷之題目類型及題號分配，如表3-6 所示:
表 3-6
學習態度問卷之題目類型，題號分配及信度
題目類型 題號 Cronbach α 學習者學習動機 1、2、3 .508 對學習者的幫助 4、5、6 .738 學習者學習滿意 7、8、9 .598
合計 .780
學 習 態 度 問 卷 於 此 三 部 分 的 信 度 經 內 部 一 致 性 考 驗 ， 全 量 表 之
Cronbach α 值為.780，其中「學習者學習動機」信度以 Cronbach α 的內部
一致性分析，所得 α 值為.508;「對學習者的幫助」信度以 Cronbach α 的內
部一致性分析，所得 α 值為.738;「學習者學習滿意」信度以 Cronbach α 的
內部一致性分析，所得 α 值為.598。
第四節 實驗程序
本實驗之實驗程序包含先備知識測驗、引起動機與學習活動說明、教學 活動、學生演練、實作評量及態度問卷，活動進行共 280 分鐘，如圖 3-6 所示。
【程序鷹架組】
z 呈現範例
z 提供條列式解題步 驟
z 上機操作練習 z 提供改正性回饋 z 學生演練
引起動機與學習活動說明 5 mins
態度問卷 (10 mins)
【後設認知鷹架組】
z 瞭解問題需求 z 擬定解題計畫 z 搜集相關資料 z 上機操作練習 z 提供改正性回饋 z 學生演練
實作評量 (50 mins)
實驗結束 學 生 有 疑 問 時 ， 教 師 提 供 回饋。
圖 3-6 本研究之實驗流程圖
先備知識測驗 15 mins 實驗開始
教師教學活動及學生演練
200 mins
一、實驗準備
擬定先備知識測驗卷、學習活動規劃表、學習活動設計、教材製作、
學習態度問卷。
二、先備知識測驗
教學活動實施之前進行先備知識測驗，實施時間為 15 分鐘。
三、學習活動說明
由教師說明學習活動的流程，評量方式及應遵守事項，實施時間為 5 分鐘。
四、教材製作
程序鷹架組，以講義方式呈現，呈現詳細解題步驟及公式；後設認知 鷹架組以簡報方式呈現，將任務分為好幾個子問題，並以問題提示的方 式，引導學生學習，逐步完成整個任務。
五、學習態度問卷調查
用來了解學生的學習態度，於教學活動後實施，時間 10 分鐘。
第五節 資料分析
本研究所蒐集的實驗數據，以統計軟體進行「學習成效分析」與「學 習態度分析」 ，分述如下。
一、學習成效分析
學習成效是指「乙級電腦軟體應用」術科實作評量的總分，學習成效 分為「資料庫應用」分析、「試算統計應用」分析、「文書排版應用」分 析。為了控制前學年電腦科目總成績對教學實驗正確性的誤差，將前學年 電腦科目總成績當成共變量(covariant)，鷹架類型及電腦先備知識為自變 項，學習成效為依變項進行二因子共變數分析。如圖 3-7 所示。
分析步驟為(1)組內迴歸係數同質性檢定；(2)二因子共變數分析；(3)自 變數與依變數交互作用(interaction effect)是否達顯著？交互作用若顯著，則 進行單純主要效果分析(simple main effect)，單純主效果分析若顯著則以薛 費法(Scheffe’ method)進行事後多重比較；交互作用若不顯著，則進行主要 效果比較(main effect)，主效果若顯著，則以薛費法(Scheffe’ method)進行事 後多重比較，分析過程中α值皆以.05 為顯著水準。
不顯著：符合組內迴歸係數同質性
鷹架支持 X 電腦先備知識 交互作用是否達顯著
二因子共變數分析
1、共變數：前學年電腦科目總成績 2、自變數：鷹架類型、電腦先備知識 3、依變數：學習成效
鷹架類型 X 電腦先備知識 交互作用是否達顯著
單純主要效果分析 主要效果分析
顯著 不顯著
完成
不顯著 不顯著
組內迴歸係數同質性檢定
圖 3-7學習成效分析流程圖
二、學習態度分析
學習態度採二因子變異數分析，以鷹架類型及電腦先備知識為自變 項，學習態度問卷之成績為依變數，分別進行「學習者學習動機」分析、
「對學習者的幫助」分析、「學習者學習滿意」分析
。如圖3-8所示。分析 步驟為：(1)變異數同質性檢定；(2)雙因子變異數分析；(3)自變數與依變數 交互作用是否達顯著？假如交互作用顯著，則進行單純主要效果比較，交 互作用若不顯著，則進行主要效果比較，分析過程中α值皆以.05 為顯著 水準。
事 後 比 較
完成
不顯著：符合變異數同質性假設
