臺灣博碩士論文加值系統

在教學上，資訊融入教學已經成為不可或缺的一部份。在高中地球科學教材中，有許多現象是平面傳統教材無法具體呈現，常使學生學習成效不彰。利用多媒體教材，可以彌補傳統教材的不足。使用行動載具，不受時間地點的限制、隨時瀏覽多媒體教材，正是目前的趨勢。然而，何種尺寸大小的行動載具較適合於行動學習？在小螢幕的行動載具上，多媒體教材適合容納多少的資訊量？
本研究採用準實驗設計方法，實驗對象為苗栗一所高中3個班級學生共97人，實驗教材為高一地球科學「太空中的地球」單元，探討不同尺寸的行動載具，搭配不同資訊量的多媒體教材，對於學習者的認知負荷及學習成效的影響。
依據以上的研究動機，本研究擬提出如下的研究目的如下：
(1)探討不同螢幕尺寸及不同資訊量，對認知負荷的影響。
(2)探討不同螢幕尺寸及不同資訊量，對學習成效的影響。
(3)探討不同尺寸螢幕及不同資訊量下，認知負荷與學習成效是否有相關性。
依據統計分析的結果發現如下：
(1)3.5吋的螢幕、搭配資訊量4的多媒體教材之認知負荷最低、學習成效最好。
(2)3.5吋及2.8吋螢幕多媒體教材之認知負荷及學習成效明顯優於2.0吋螢幕。
(3)資訊量4的多媒體教材之認知負荷及學習成效明顯優於資訊量2。
(4)不同尺寸行動載具上的認知負荷與學習成效呈現高度相關。
本研究的結果，可提供教師在往後教導「太空中的地球」主題教學時，製作行動學習多媒體教材之參考。

Information incorporating teaching has become the integral part of teaching. There are many phenomena that traditional text-based courseware can not show concretely, and the learning achievement of student is often ineffective. Using multimedia courseware can make up the inadequacy of traditional text-based courseware. The current trend is that students can learn multimedia courseware on mobile devices at anytime and anywhere. However, which size of mobile devices is more suitable for m-learning? How many elements of information are more suitable for learning on mobile devices with small screen?
This study is based on quasi-experimental method. The subjects of the experiment are 97 the 1st year high school students in Miaoli County, Taiwan. The learning subject is one earth science lecture- The Earth in Space. And the method is to see students’ cognitive load and learning achievement by different combinations of screen sizes and information contents of multimedia courseware on mobile devices.
Based on above motivation, we propose the following research purposes:
(1) To investigate the effects of different screen sizes and different information contents on the cognitive load.
(2) To investigate the effects of different screen size and different information contents on the learning achievement.
(3) To investigate the relationship of cognitive load and learning achievement on different screen sizes and different information contents.
Based on the quantitative data analysis, we have the following findings:
(1) The 3.5-inch screen multimedia courseware with 4 information elements has minimum cognitive load and the best learning achievement.
(2) Compared with 2.0-inch screen, multimedia courseware with 3.5-inch screen and 2.8-inch screen both have significantly better cognitive load and learning achievement.
(3) Compared with 2 information elements, multimedia courseware with 4 information elements has much better cognitive load and learning achievement.
(4) A high correlation between cognitive load and learning achievement exists in different size mobile devices.
Above findings could provide good references for tutors to edit multimedia courseware on mobile devices.

摘 要 i
Abstract iii
誌 謝 v
目 錄 vi
表 目 錄 ix
圖 目 錄 xi
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 2
1.4名詞解釋 3
1.4.1多媒體教材(Multimedia Courseware) 3
1.4.2行動載具(Mobile Devices) 3
1.4.3學習成效(Learning Achievement) 4
二、文獻探討 5
2.1多媒體學習理論 5
2.1.1多媒體的定義 5
2.1.2多媒體學習認知理論 5
2.2行動學習相關研究 8
2.2.1行動學習的意義(Mobile Learning、M-learning) 8
2.2.2行動學習相關研究 9
2.3認知負荷理論 12
2.3.1認知負荷的意義與來源 12
2.3.2認知負荷的類型 15
2.3.3認知負荷理論的教學設計原則 17
2.3.4降低認知負荷相關研究 18
2.3.5認知負荷的測量 19
2.3.6資訊量的討論 20
三、研究方法 22
3.1研究設計 22
3.1.1實驗步驟 22
3.1.2實驗設計 23
3.1.3實驗對象 28
3.1.4資料處理 30
3.2研究工具 31
3.2.1認知負荷評量 31
3.2.2地球科學科成就測驗 31
3.3教材分析 32
3.4多媒體教材編輯製作 34
3.4.1多媒體教材編輯製作軟體–智勝編輯手 34
3.4.2教材編輯製作過程 36
四、實驗結果與討論 39
4.1螢幕尺寸與資訊量對認知負荷之分析 39
4.1.1不同螢幕大小對認知負荷的差異分析 41
4.1.2不同資訊量對認知負荷的差異分析 42
4.2螢幕尺寸與資訊量對學習成效之分析 43
4.2.1不同螢幕大小對學習成效的差異分析 45
4.2.2不同資訊量對學習成效的差異分析 46
4.3認知負荷與學習成效相關性分析 47
4.4研究結果與討論 48
4.4.1研究結果 48
4.4.2討論 49
五、實驗結論與未來研究方向 50
5.1結論 50
5.2未來研究方向 50
參考文獻 51
附錄 55
附錄一 地球科學科成就前測 55
附錄二 教材一「星空的變化」後測 57
附錄三 教材二「星光的秘密」後測 59
附錄四 認知負荷評量 61
附錄五 實驗教材 62
一、資訊量6的教材 – 星空的變化 62
二、資訊量4的教材 – 星空的變化 64
三、資訊量2的教材 – 星空的變化 66

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