臺灣博碩士論文加值系統

本研究旨在探討是否採用教學元素管理、以及是否採用5E教學模式教學，對學生學習神經傳導概念的影響。本研究採用準實驗研究法，將參與研究的159位七年級學生，以其班級為單位，分成「教學元素管理融入5E教學模式」、「教學元素管理結合一般教學」、「一般教學」三個組別，並分別對其進行生物課程之神經傳導途徑教學。教學結束後，在學習成效測驗、學習延宕測驗來評測其學習成效，並以認知負荷問卷來測量其對課程內容與活動的認知負荷感。根據單因子共變數分析(ANCOVA)的結果，三組學生在學習後測和延宕測驗的成績皆沒有統計上的顯著差異；然而，在開放式繪圖題分析中，三組學生的成績間有顯著的差異，參與「教學元素管理融入5E教學模式」的學生在開放式繪圖題的得分高於參與「一般教學」的學生。此外，在認知負荷方面，根據單因子變異數分析(ANOVA)的結果，三組學生對於課程內容與活動所感受到的「內在認知負荷」與「外在認知負荷」，並沒有顯著的差異，但在「有效認知負荷」方面，三組學生間有顯著的差異，且參與「教學元素管理融入5E教學模式」的學生顯著高於參與「一般教學」的學生。本研究結果顯示，以教學元素管理融入5E教學模式，能協助學習者組織教學元素並形成整體概念，進一步提升國中七年級學生對神經傳導歷程的解釋能力。

The purpose of this study was to explore the effects of the 5E instructional model with Element-managed Instruction on the 7th graders’ learning of the nervous system. This study employed a quasi-experimental design, and the participants were 159 7th graders from six classes in a junior high school. The six classes were assigned into three groups which were taught the nervous system in three different ways, an integration the 5E instructional model with Element-managed Instruction (the experimental group A), a lecture with Element-managed Instruction (the experimental group B), and a lecture with general slides (the control group), respectively. After the course, a post-test and a delayed-test were given to examine the students’ learning outcomes, and the Cognitive Load Questionnaire was also administrated to measure the students’ perceived cognitive load during the class. According to results of one-way ANCOVA (analysis of covariance), there was no significant difference among the three groups in their post-test and delayed-test scores. However, based on the analysis of the students’ responses to the open-ended drawing questions in the delayed test, there was a significant difference among the three groups. In particular, the post-hoc tests showed that the students in the experimental group A scored significantly higher than those in the control group. In addition, no significant difference was found among the three groups in both their perceived intrinsic and external cognitive load of the learning materials and the learning activities based on the results of the one-way ANOVA (analysis of variance). There was, however, a significant difference among the three groups in their perceived germane cognitive load; the students in the experimental group A expressed significantly higher germane cognitive load than those in the control group. The results of this study indicate that the integration of the 5E instructional model with Element-managed Instruction helped learners select and organize the learning materials as well as construct an integrated schema of related concepts.

中文摘要 III
Abstract IV
目 次 VI
表 次 IX
圖 次 XI
1、緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的和問題 2
1.3 研究範圍 2
1.4 研究限制 3
2、文獻探討 4
2.1 認知負荷理論 4
2.1.1 認知負荷理論的定義 4
2.1.2 認知負荷理論基本假設 4
2.1.3 認知負荷理論的教材設計原則 6
2.1.4 認知負荷理論教材設計的引用 9
2.2 數位內容設計與展演相關理 10
2.2.1 訊息處理的過程 11
2.2.2 多媒體學習理論的三大基本假設 11
2.2.3 設計原則 12
2.3 BSCS的5E 19
2.4教學元素管理融入5E教學模式 24
3、研究方法 25
3.1 研究架構 25
3.2 研究對象 26
3.2.1實驗組與控制組學生立足點一致 27
3.2.2實驗組與控制組不同先備知試學生立足點一致 27
3.3 實驗設計和步驟 28
3.3.1 教學設計 29
3.3.2 資料收集 31
3.4 研究工具 32
3.4.1 教學課程教材 32
3.4.2 學習成就測驗 40
3.4.3 認知負荷量表 40
3.5資料分析 41
4、研究結果與討論 45
4.1後測分析 45
4.1.1後測記憶層次之分析 46
4.1.2後測理解層次之分析 47
4.1.3後測應用層次之分析 49
4.1.4後測分析層次之分析 49
4.2延宕後測分析 50
4.2.1延宕測記憶層次之分析 51
4.2.2延宕測理解層次之分析 52
4.2.3延宕測應用層次之分析 53
4.2.4延宕測分析層次之分析 54
4.2.5延宕測評鑑層次之分析 55
4.3開方式繪圖題分析 56
4.4認知負荷問卷分析 58
5、結論與建議 65
5.1 研究結論 65
5.1.1 三組學生成就測驗成績之差異 65
5.1.2 三組學生開放性繪圖題之差異 66
5.1.3 三組學生認知負荷之差異 67
5.1.4 總結 68
5.2 檢討與建議 69
5.2.1 對教學之建議 69
5.2.2 對研究之建議 69
參考文獻 70
中文文獻 70
英文文獻 71
附錄一：教學教案 75
附錄二：後測試驗卷 79
附錄三：延宕後測驗卷 81
附錄四：學習單 83
附錄五：教學教才 88
附錄六：神經系統概念後測與延宕後測的雙向細目表 108
附錄七：認知負荷量表題目及說明 110
附錄八：認知負荷量表 112
表目錄
表1 認知負荷效應 6
表2 媒體學習的設計原則 12
表3 5E學習環教學模式各階段的教學活動 22
表4 「上學期二次定期評量總成績」描述性統計 27
表5 受試學生高、低學習成就人數分配表 27
表6 受試學生高學習成就描述性統計 27
表7 受試學生低學習成就描述性統計 28
表8 資料收集一覽 31
表9 控制組頁面與實驗組頁面一覽表 32
表10繪圖題51題的評分標準 43
表11繪圖題52題的評分標準 43
表12後測試題的ANCOVA分析 45
表13教材設計與先備知識在後測分數之二因子變異數分析摘要表 45
表14後測記憶層次分數平均數摘要表 46
表15教材設計與先備知識在後測記憶層次分數之二因子變異數分析摘要表 46
表16後測記憶層次分數平均數摘要表 47
表17教材設計與先備知識在後測理解層次分數之二因子變異數分析摘要表 47
表18先備知識與教學教材之單純主效果分析之摘要 48
表19後測應用層次分數平均數摘要表 49
表20教材設計與先備知識在後測應用層次分數之二因子變異數分析摘要表 49
表21後測分析層次分數平均數摘要表 50
表22教材設計與先備知識在後測分析層次分數之二因子變異數分析摘要表 50
表23延宕測驗試題的ANCOVA分析 51
表24教材設計與先備知識在延宕測驗成績之二因子變異數分析摘要表 51
表25延宕測記憶層次分數平均數摘要表 52
表26教材設計與先備知識在延宕測驗記憶層次分數之二因子變異數分析摘要表 52
表27延宕測理解層次分數平均數摘要表 52
表28教材設計與先備知識在延宕測驗理解層次分數之二因子變異數分析摘要表 53
表29延宕測應用層次分數平均數摘要表 53
表30教材設計與先備知識在延宕測驗應用層次分數之二因子變異數分析摘要表 54
表31延宕測分析層次分數平均數摘要表 54
表32教材設計與先備知識在延宕測驗分析層次分數之二因子變異數分析摘要表 55
表33延宕測評鑑層次分數平均數摘要表 55
表34教材設計與先備知識在延宕測驗評鑑層次分數之二因子變異數分析摘要表 56
表35繪圖題ANCOVA分析 57
表36認知負荷問卷的ANOVA分析 58
表37內在認知負荷平均數摘要表 59
表38教材設計與先備知識在內在認知負荷之二因子變異數分析摘要表 59
表39外在認知負荷平均數摘要表 60
表40教材設計與先備知識在外在認知負荷之二因子變異數分析摘要表 60
表41有效認知負荷平均數摘要表 62
表42教材設計與先備知識在有效認知負荷之二因子變異數分析摘要表 62
表43先備知識與教學教材在有效認知負荷之單純主效果分析之摘要 63
表44 ANCOVA分析成就測驗 65
表45成就測驗對認知階層二因子變異數分析和主效果 66
表46 ANCOVA分析認知負荷 67
表47有效認知負荷二因子變異數分析和主效果 68

圖目錄
圖1 多媒體學習認知模型 11
圖2 實驗組教材符合多媒體原則與連貫性原則 14
圖3 實驗組教材符合多形式原則 15
圖4 實驗組教材符合多餘原則 15
圖5 實驗組教材建立訊息間的關聯 16
圖6 實驗組教材符合空間接近原則和時間接近原則 16
圖7 實驗組教材設計成文字易讀 17
圖8 實驗組教材符合分割原則 19
圖9 研究架構 26
圖10研究設計和步驟的流程 29
圖11教學流程 30
圖12學生資料收集流程圖 31
圖13繪圖題51題 42
圖14繪圖題52題 42

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