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研究生: 羅文鑫
Wen-Hsin Lo
論文名稱: 發展地球科學日月地關係之動畫輔助評量
The Development and Validation of an Animation-Based Assessment to Evaluate Secondary Students’ Conceptual Understanding of the Relative Motion of the Earth, Sun and Moon
指導教授: 張俊彥
Chang, Chun-Yen
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 科學教育研究所
Graduate Institute of Science Education
論文出版年: 2012
畢業學年度: 100
語文別: 中文
論文頁數: 70
中文關鍵詞: 動畫電腦化測驗認知負荷空間能力態度
英文關鍵詞: animation, computerized assessment, cognitive load, spatial ability, attitude
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:366下載:14
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  • 本研究之目的在發展動畫輔助評量,來降低學生答題時非必要之外在認知負荷,此多餘認知負荷與評量目標無關,但可能導致學生解題錯誤,進而影響作答表現。本研究評量內容為國中自然科之地球科學天文月相單元,受試對象為105名九年級學生,其中49名分配到動畫輔助評量組,另外56名為圖文評量組。在評量信度方面,動畫輔助評量的信度為0.6,圖文評量信度為0.5。此外,本研究也試圖分析空間能力及作答成績間的關連性。
    研究結果發現,動畫輔助評量組學生的表現顯著高於圖文評量組,且在解題過程有較低的認知負荷;另外,學生對於動畫輔助評量的接受程度亦較圖文評量高。除此之外,學生的空間能力與評量表現有某種程度相關,動畫輔助評量對高空間能力組的學生較低空間能力組有助益,但低空間能力組的學生則未達顯著。因此,在未來的研究上,動畫輔助評量的設計應更仔細考慮學生個體的空間能力差異。

    In order to improve the validity of science testing design to evaluate students’ conceptual understanding of the relative motion of the Earth, sun, and moon, this study developed an Animation-Based Assessment (ABA) to ease secondary students’ extraneous cognitive load. A total of 105 ninth-grade students participated in this study. Forty-nine of the students were assigned to take the ABA, and the others were assigned to take the Graph-Based Assessment (GBA). The reliability estimates of the GBA and ABA are acceptable; the Cronbach’s alpha coefficients were .50 for GBA and .60 for ABA, respectively. The results of the analysis on students’ scores indicate that, in comparison with those of GBA, the students of ABA significantly got higher scores and reported lower cognitive load while solving test questions. Moreover, students’ acceptance towards the ABA was significantly higher than the GBA. Furthermore, it was found that the level of students’ spatial ability was associated with students’ test performance. The students with higher spatial ability significantly benefited from the ABA more than the GBA, but the students with lower spatial ability did not. Future research into animation-based testing design should carefully take the individual differences in spatial ability into account.

    第壹章 緒論 1 第一節 研究背景與動機 1 第二節 研究目的 3 第三節 研究問題 4 第四節 研究的重要性 5 第五節 名詞釋義 5 第六節 研究範圍與研究限制 6 第貳章 文獻探討 7 第一節 多媒體(動畫)輔助教學 7 第二節 日月地相關教學研究 8 第三節 評量目的 9 第四節 動畫輔助評量 12 第五節 認知負荷理論 14 第六節 空間能力 20 第七節 小結 21 第參章 研究方法 23 第一節 研究對象 23 第二節 研究設計與流程 24 第三節 研究工具 27 第四節 資料分析 32 第肆章 研究結果 35 第一節 學生在動畫輔助評量表現明顯優於圖文評量 35 第二節 題型差異、空間能力、先備知識及認知負荷顯著影響評量表現 37 第三節 動畫輔助評量組學生感受到認知負荷顯著低於圖文組 40 第四節 空間能力高低對學生使用不同題型的差異 41 第五節 先備知識對學生使用不同評量差異 43 第六節 態度問卷與晤談 45 第七節 小結 47 第伍章 結論與建議 49 第一節 結果 49 第二節 討論 51 第三節 建議 53 參考文獻 55 附錄 61 附錄一 評量截圖 61 附錄二 認知負荷量表與態度問卷 66   表目錄 表 2.2.1 國民中小學九年一貫課程綱要日月地相關能力指標 9 表 2.5.1 研究學者與其對認知負荷的定義 15 表 3.1.1 圖文評量組與動畫輔助評量組詳細人數 24 表 3.2.1 施測流程表 26 表 3.3.1 國民中小學九年一貫課程綱要日月地相關能力指標 27 表 3.3.2 試題雙向細目表 28 表 4.1.1 動畫輔助評量組與圖文評量組之平均分數比較 36 表 4.1.2 動畫輔助評量組與圖文評量組之原始平均分數與調整後平均數 37 表 4.1.3 動畫輔助評量組與圖文評量組之單因子共變數分析 37 表 4.2.1 學生在評量總分、先備知識、空間能力及認知負荷之相關數據 39 表 4.2.2 評量資料的同時迴歸法估計結果與模式摘要 39 表 4.3.1 動畫組與圖文組之作答認知負荷 41 表 4.4.1 所有學生依空間能力分組表 41 表 4.4.2 動畫組與圖文組依空間能力之平均分數比較 42 表 4.5.1 依先備知識分高、中、低三組,比較動畫組與圖文組評量成績 44 表 4.6.1 態度問卷資料處理 45   圖目錄 圖 3.2.1 研究發展流程圖 25 圖 3.3.1 試題評量發展流程圖 30 圖 4.4.1 依空間能力分組之動畫組與圖文組學生成績表現 42 圖 4.5.1 依先備知識分組之動畫組與圖文組學生成績表現 43 圖 4.5.2 動畫組與圖文組依先備知識分組之平均分數盒狀圖 44

    中文部分
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