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研究生:陳怡均
研究生(外文):CHEN, YI-JYUN
論文名稱:國小高年級防災教育互動式數位教材之建置與使用性評估
論文名稱(外文):A Study of Developing Interactive E-Learning Teaching Materials and Evaluating the Usability for Elementary School Students in Senior Grades with Disaster Precaution Education
指導教授:趙貞怡趙貞怡引用關係
指導教授(外文):CHAO, JEN-YI
口試委員:王健華蔡森暉
口試委員(外文):WANG, CHANG-HWATSAI, SEN-HUEI
口試日期:2020-07-02
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北教育大學
系所名稱:教育傳播與科技研究所
學門:教育學門
學類:教育科技學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2020
畢業學年度:108
語文別:中文
論文頁數:160
中文關鍵詞:人機介面使用性評估互動式數位教材防災教育
外文關鍵詞:Human-computer InterfaceUsability EvaluationInteractive E-Learning Teaching MaterialsDisaster Precaution Education
DOI:10.6344/THE.NTUE.CICT.014.2020.F02
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本研究採用Newman and Lamming(1995,2008)所提出的人機介面系統設計開發流程,針對桃園市某國小高年級學生建置一套防災教育互動式數位教材,為個案研究;並以Nielsen(1993, 1994, 2012, 2018)所提出之五項使用性因子:易學性、效率、錯誤率、記憶性、使用者滿意度,作為本教材之評估指標,透過啟發式評估法、使用者測試、訪談法,以及使用者滿意度問卷調查法,探討本研究所建置之「國小高年級防災教育互動式數位教材」之使用性問題;最後,為瞭解使用者於教材學習後之學習效果與防災態度是否提升素養,透過單組前後測進行資料分析,評估成果。
本研究透過4位專家進行啟發式評估與訪談;11位使用者進行使用者測試與訪談;38位使用者進行滿意度問卷調查,31位使用者進行單組前後測,根據結果進行分析與討論,以作為教材介面改進之依據。研究結果顯示本教材達易學性且操作功能是簡單並具效率;教材本身未發生錯誤,多數使用者能無誤的操作本互動式數位教材;依據兩次測試數據結果,進行「魏克生符號檢定」皆達顯著性,表示使用者容易記憶本教材內容;滿意度問卷顯示多數使用者滿意本互動式數位教材。
而依據專家與使用者給予之回饋提到,本教材介面具有一致性,操作簡單流暢,易於學習;教材能於操作錯誤時,提供適當指引,順利恢復原始狀態,讓使用者具有掌控性;整體介面設計簡潔、活潑可愛,可增加使用者學習教材的興趣。
學習者經由本教材學習後,各題防災知識答對率皆有提升,並依據防災知識前後測數據結果,進行「相依樣本t檢定」達顯著性,顯示本教材對於學生之防災教育課程學習具有學習效果;而大多數使用者於本教材學習後防災態度總平均由4.4提升至4.5,對於防災態度之素養皆有些微提升,故本教材對於學生之防災教育課程學習具備防災素養之效用。
This study adopted the human-computer interface design process proposed by Newman and Lamming (1995, 2008) to develop a Disaster Precaution Interactive E-Learning Teaching Material for senior grade students from an elementary school in Taoyuan City. This research conducted a case study on the students and used the five usability factors proposed by Nielsen (1993, 1994, 2012, 2018): learnability, efficiency, errors, memorability, and satisfaction as the evaluation indicators to evaluate the interactive teaching material. In addition, the usability of this Disaster Precaution Interactive E-Learning Teaching Material for Elementary Senior Grade Students was explored through heuristic evaluation, usability test, interview, and user satisfaction questionnaire. Last, a one-group pretest-posttest was applied to evaluate whether the learning effect and disaster precaution awareness of the participants were enhanced after using this teaching material.
This research administered heuristic evaluation and interviews on 4 experts, user testing and interviews on 11 participants, user satisfaction questionnaires on 38 participants, as well as one-group pretests/posttests on 31 participants. Then, the improvement in the interface of the teaching material was done based on the analyses and discussions yielded from the experimental results. The results of this research showed that the teaching material achieved learnability, operational simplicity, and teaching efficiency. Moreover, no operation errors were found on the interactive E-learning teaching material during the experiment and most of the participants were able to use it without problems. Significance was found in the Wilcoxon signed-rank test for the two identical tests made by the participants based on the teaching material, indicating that the content of this teaching material was easy to be retained. In addition, user satisfaction questionnaires showed that most of the users were satisfied with this interactive E-learning teaching material.
The feedbacks from experts and participants credited this teaching material with high interface consistency, operational simplicity, and learnability because it gave participants control over the teaching material by providing appropriate guidance when operational errors and then returned to the initial stage. Moreover, the simple, energetic, and adorable interface design of the teaching material also sparked user interests.
An increase in accuracy over the disaster precaution tests was found on participants after this teaching material was administered. The paired samples T-test showed significance for the pre- and post-tests for disaster precaution awareness, indicating this teaching material had a positive learning effect on disaster precaution education. In addition, most of the participants enjoyed a slight increase in their disaster precaution awareness from 4.4 to 4.5 after using this material, showing that in terms of disaster precaution education, this teaching material had an effect on improving disaster precaution awareness of students.
目錄
摘要 i
Abstract ii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 viii

第一章 緒論 1
第一節 研究背景與動機 1
第二節 研究目的與問題 3
第三節 名詞釋義 4
第四節 研究範圍與限制 8
第五節 研究貢獻 11
第二章 文獻探討 13
第一節 人機介面系統設計 13
第二節 使用性評估 23
第三節 數位教材 30
第四節 國小防災教育 34
第三章 研究方法 41
第一節 研究流程 42
第二節 研究設計 44
第三節 研究參與者 51
第四節 研究場域 54
第五節 研究工具與信效度 56
第六節 資料收集與分析 59
第七節 互動式數位教材開發與建置 62
第四章 結果與討論 91
第一節 互動式數位教材之易學性分析 92
第二節 互動式數位教材之效率分析 97
第三節 互動式數位教材之錯誤率分析 102
第四節 互動式數位教材之記憶性分析 107
第五節 互動式數位教材之使用者滿意度分析 113
第六節 防災教育互動式教材之學習效果與防災態度之分析 119
第七節 防災教育互動式數位教材之介面設計建議 123
第五章 結論與建議 127
第一節 結論 127
第二節 未來研究建議 131

參考文獻 133
附錄一 「國小高年級防災教育互動式數位教材」之啟發式評估原則說明 141
附錄二 訪談大綱 145
附錄三 使用者測試任務表 146
附錄四 觀察記錄表 151
附錄五 實驗同意書 152
附錄六 互動式數位教材滿意度問卷 153
附錄七 防災知識與防災態度題目表 156
附錄八 授權書 157
附錄九 互動式數位教材製作之圖片及音檔來源 160


表目錄
表2-1-1人機介面定義 14
表2-1-2人機介面設計原則 16
表2-1-3人機介面系統開發設計流程 19
表2-2-1 Nielsen使用性評估方法 25
表2-3-1傳統教學與數位學習比較表 31
表2-3-2教學策略 32
表2-4-1防災素養類別、項目與定義 35
表2-4-2國內研究者探討防災教育之關係彙整表 37
表3-2-1啟發式評估之專家表 45
表3-2-2啟發式評估原則對應表 46
表3-3-1專家領域表 51
表3-3-2使用者測試對象基本資料 52
表3-4-1災害潛勢評估結果彙整表 55
表3-7-1使用者條件說明表 64
表3-7-2使用者分析表 67
表3-7-3使用對象特徵分析表 68
表3-7-4「國小高年級防災教育互動式數位教材」單元重點與概念表 69
表3-7-5「國小高年級防災教育互動式數位教材」介面設計需求表 70
表3-7-6「國小高年級防災教育互動式數位教材」使用性分析表 70
表3-7-7教材內容應用之教學策略 72
表3-7-8製作工具表 73
表3-7-9功能架構表 74
表3-7-10狀態改變描述表 75
表3-7-11文字標籤按鈕之狀態改變前後設計 83
表3-7-12圖示型功能按鈕之狀態改變前後設計 84
表4-1-1使用者測試任務之易學性分析總表 93
表4-2-1使用者測試任務之效率分析總表 98
表4-3-1使用者測試任務之錯誤率分析總表 103
表4-4-1使用者測試任務之記憶性分析總表 107
表4-4-2兩次使用者測試任務結果之魏克生(Wilcoxon)符號檢定 108
表4-5-1使用者基本資料統計總表 113
表4-5-2使用者滿意度問卷調查分析總表 115
表4-6-1互動式數位教材學習之前後測答對率總表 120
表4-6-2防災知識前後測之相依樣本t檢定 121
表4-6-3互動式數位教材學習之防災態度前後比較 122
表4-6-4防災態度之相依樣本t檢定 122
表4-7-1國小高年級防災教育互動式數位教材修正說明表 123


圖目錄
圖2-1-1 人機介面系統開發流程 21
圖3-1-1研究流程 42
圖3-2-1 啟發式評估流程圖 44
圖3-2-2 使用者測試流程圖 47
圖3-7-1人機介面系統開發設計流程圖 62
圖3-7-2 「國小高年級防災教育互動式數位教材」問題定義圖 63
圖3-7-3 國小高年級防災教育互動式數位教材的關聯情況 65
圖3-7-4 國小高年級防災教育互動式數位教材的行動進程 66
圖3-7-5工作任務分析圖 73
圖3-7-6 畫面進程 82
圖3-7-7防災教育互動式數位教材首頁 85
圖3-7-8教材使用說明頁 85
圖3-7-9防災互動式數位教材主選單 85
圖3-7-10各單元皆有情境對話設計 85
圖3-7-11 單元一 86
圖3-7-12單元二之四種災害知識選單 86
圖3-7-13單元二之火災知識 86
圖3-7-14單元二之水災知識 86
圖3-7-15單元二之地震知識 86
圖3-7-16單元二之風災知識 86
圖3-7-17單元三 87
圖3-7-18單元三後之小測驗-順序題 87
圖3-7-19單元三之互動性校園逃生路線 87
圖3-7-20單元三後之小測驗-拖放題 87
圖3-7-21單元四 87
圖3-7-22單元四之單選題 87
圖3-7-23單元四之進階題 88
圖3-7-24單元四之測驗通過畫面 88
圖4-7-1 圖示之一致性 125
壹、中文部分
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貳、英文部分
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