多媒体教材呈现方式与问题导引学习

1、多媒體教材呈現方式與問題導引學習 機制對學習成效影響之探討 董二豪1 , 王群智2 , 李春雄 31正修科技大學資訊管理所 研究生ff000122 2正修科技大學資訊管理所 研究生boy1514.tw 3正修科技大學資訊管理所 助理教授.tw摘要隨著電腦科技的快速發展，現今教學模式也不能一成不變，所以現在利用電腦多媒體來製作教學教材內容已經是個重要趨勢，已從單純文字與圖像介面發展至目前的多媒體介面。然而不同的介面類型所組合起來的教材內容也很多元，因此本研究主要在探討與分析不同型態的多媒體教材內容呈現方式與問題導引學習機制是否會影響學習者的學習成效，研究以網頁文字+圖片、

2、網頁文字+聲音、網頁文字+聲音+2D動畫作為不同的多媒體教材呈現方式。本研究實驗設計是採先讓學習者使用純文字與圖像教材介面做線上學習現況，然後再經由前測分數依照高、中、低將學習者做程度上的分群，並且每群再分兩組，分別為：實驗組與對照組，其中實驗組是有提供課程指引連結至錯誤的章節教材內容，然後再經由後測產生的分數做為評量學習成效。 關鍵字：學習成效、內容媒體型態、問題導引學習壹 緒論一、 研究背景與動機 在目前數位學習環境中利用電腦多媒體來設計數位教材內容已是一種趨勢，它可以將估燥乏味的傳統教學內容以電腦多媒體的方式來重新呈現給學習者來學習，是非常普遍的一種教學方式。 多媒體教材內容呈現方式組合

3、非常多元。因此，本研究將探討從單純的文字、圖像介面到以2D動畫、聲音的呈現方式對學習者學習成效的影響，並且討論實驗課程教材內容單元以何種方式呈是會對學習者達到最大的學習效果。由於電腦科技快速發展與電腦普及化的關係，使得利用電腦來教學、學習的人越來越普遍。雖然以多媒體設計方式來教學的趨勢越來越多，可是要以何者類型來呈現，才會使得使用者得到最大的注意力與興趣是一項重大課題。所以，近年來有許多學者在探討研究以哪種組合方式才會達到最好的學習效果（Mayer & Gallini, 1990; Mayer, 1993)，因此教材內容資訊的呈現方式也更加多元與多樣性，所以教材如何的呈現才能使使用者得

4、到最大效果是近年來研究的重要課題。二、 研究目的 依據上述的研究背景與動機，本研究目的是分析不同多媒體教材呈現方式配合系統功能-問題導向的機制對學習者學習成效的影響，試著找出不同教材的呈現方式對學習成效的影響。 所以本研究目的將探討以下幾點：1. 多媒體教材呈現方式配合問題導向機制對學習者學習成效是否有影響。2. 找出對學習者較佳的教材呈現方式。3. 找出在相同程度學習者中，何種呈現方式學習成效較佳。貳 文獻探討 本研究是探討不同多媒體教材呈現方式對學習成效的影響，並配合問題導引的學習機制來研究探討。 本章將歸納整理國內外的相關研究，並依以下三個部分來說明：第一節將針對多媒體與多媒體的呈現方式

5、來做介紹與探討，第二節介紹問題導引學習理論，第三節介紹學習成效。一、多媒體與網路多媒體呈現方式 (一) 多媒體的定義及應用 多媒體是一種技術，用來整合文字、圖像、動畫、音訊、視訊等多種組合而成的整合媒體（卓進成，1993）。而資策會對多媒體的定義是以電腦為中心，能夠在同一工作環境下同時的處理文字、影像、聲音就稱為多媒體。多媒體的目的在於提供充分的管理與溝通，可以適應學習上的差異，並以最佳的呈現方式將教材內容表達給學習者學習；同時，教學策略若使用了多媒體方式來呈現給學習者學習，就可提供不同的溝通管道，會使學習者獲得最佳的學習效果（游朝煌，1994）。簡單的說就是整合圖片、文字、影片、影像、聲音與

6、動畫(如圖2-1所示)。 在1990年代中，因為科技的大幅進步，使得電腦從單色進入彩色時代，再加上儲存、處理、操控影像聲音的能力，使多媒體一詞的時代意義成為電腦多媒體（許惠卿，1995）。所以因為近年網路的興起與頻寬快速加大關係，多媒體技術從過去重在載體與數位化技術到現在著重於網路技術與通訊技術的發展過程是快常快速。而因為網路頻寬不斷增大關係，多媒體應用的領域從早期的教育文化已跨大到娛樂、商業為主的應用。 多媒體的應用可分為七個領域，分別為：視訊會議、多媒體電子郵件、生活化資訊、線上購物與廣告、數位圖書館、隨選視訊、教育及醫療應用。在上述七個領域中處是交互影響的綜合應用，視訊會議、多媒體電子郵

7、件與隨選視訊是多媒體應用的基本技術與環境，生活化資訊、線上購物與廣告、數位圖書館、教育、醫療應用則是多媒體應用的重點項目（徐文杰等人，2000）。本研究探討主題的是多媒體在教育上的應用。(二) 網路多媒體呈現方式 多媒體是具備多種不同媒體而成，因此包含了許多種組合呈現的方式。多媒體所包括的多媒體物件有以下幾項（徐文杰，金承慧，2000；李賢輝，1999）：1. 文字和旁白Text & narration2. 圖案和插畫Graphics & illustration3. 靜態的照片Still photographs4. 圖表和圖形Charts & graphs5. 動畫和

8、視訊Animation & video6. 聲音和音樂Music & Sound effects7. 虛擬實境Virtual Reality8. 互動程式Interactive Programs 隨著資訊科技的發展與進步，網路頻寬的日益增加，多媒體呈現方式也有越來越多樣化的趨勢。對教學者而言，許多工具軟體被開發出來，代表著有更多更容易使用的多媒體設計工具資源可以運用於線上教學使用；對學習者而言，由於資訊爆炸時代的來臨，讓接觸電腦以及網路等相關軟硬體的年齡層有提早下滑的趨勢，所以相關的資訊素養相對也就提高許多，當然對網路多媒體輔助學習的接受程度也相對的增加。 在本研究中多媒體的呈

9、現方式，分為網頁文字+圖片、網頁文字+圖片+聲音及網頁文字+圖片+聲音+2D動畫三種。其中圖片是以靜態圖片方式來介紹教材內容；聲音則是依教材內容敘述方式呈現；2D動畫部分是部分課程單元觀念範例以動態方式來呈現。 動畫和靜態圖片相比較，以動畫方式呈現較具吸引力，不過也有研究發現，靜態的多媒體呈現方式如圖片，較有助於學習者的學習(Lai, 1998)。所以任何多媒體呈現方式的設計採用，都應該考慮到課程本身特性及學習者的需求。一些研究指出如果多媒體教材設計或者選用不當的話，很可能使得多媒體本身特性喪失，甚至導致學習者沒辦法有效的學習，降低了學習成效(娟，2000；Lee & Owens, 2

10、000; Moore & Kearsley,1996)。所以多媒體的選擇需依預定的教學目標與教材內容性質來設計而定定(Dick & Carey,1996; Lee & Owens, 2000)。Lynch和Horton（1999）更提出警告網頁上任何與教學內容不相干的項目只會分散學生的注意力，尤其是那些會說話和會動的物體。 整體而言，任何的多媒體呈現方式，都是種視覺化介面，相對於傳統的教學方式，視覺化介面是以圖像、影像等多重角度呈現，符合了人類視覺的平行處理。Cato(2001)也認為視覺化介面設計，直接模擬真實的空間呈現事物與概，實視覺化的學習與思考，能減少學習者從抽

11、象符號轉換為具體空間的認知負荷。所以對於網路化學習而言，多媒體的呈現方式對使用者所會產生的影響，不管是對教學者本身或者是學習者來說，都將是一項重要的研究探討的課題。二、 問題導向學習法（PBL） (一) PBL 的意義 問題導向學習（problem based learning），也稱為問題引導學習法，它是一種以問題為起點的教學方法。有別於傳統的講述式教學方式-有系統的將概念教授給學生，而所謂問題導向學習是給學習者一個問題，利用小組方式作學習彼此腦力激盪方式討論出問題而解答。在討論過程中老師並不參與討論或給解答，而是在旁作引導角色。這種學習方式主要的特徵有四：（張民杰,民89）（一)以學生為中

12、心的自我導向學習 (二)小團體的學習方式 (三)以問題匯聚焦點激學習 (四)教師是促進者和引導者角色 在本研究中，學習者透過智慧型學習導引系統，讓學習者在進行線上評量之後系統不會主動顯示解答，而自動依照錯誤的題目，導引到相關的教材，以讓學習者主動學習。所以老師在整個學習過程只擔任輔助、顧問、教練的角色，只能從旁給予必要的協助，並不是整個學習過程的主導者。（張杏妃,民90）所以本研究提供問題導引機制建議學習者至錯誤單元做學習，並無直接參與學習者學習的過程。參 研究方法 本研究主要提出多媒體教材多元組合呈現方式配合網站功能：問題導向機制來探討學生的學習成效之影響，還可依學習者程度找出教材單元最佳的

13、多媒體呈現方式，所以可分別依照學習者程度去找出適合該程度學習者的最佳多媒體呈現方式。其實驗完整的流程圖如圖一所示。 學習者LMS1.選取文字+圖片組合的教材閱讀教材章節2.前測 2.前測前測前測結果3.分群劃分成三群高低中高實驗組中實驗組低實驗組高對照組中對照組低對照組4.依實驗設定組別重新閱讀教材閱讀教材章節 5.匯入學習歷程6.後測後測結果7.檢定結論圖一 研究程圖一、實驗步驟介紹3.1選取文字+圖片組合的教材章節 學習者先瀏覽觀看傳統數位學習教材介面，為了判斷學習者是否有上線瀏覽教材，網站系統會紀錄每一個學習者的時間、瀏覽章節等學習歷程，以確保學習者有確實的學習觀看無投機的心態存在。3.

14、2前測 因為學生程度的不同，而本實驗重點是要有效的找出相同程度的學習者，在面對不同類型教材時的學習效果，所以要依照前測分數結果來分群。 測驗系統是以隨機方式產生題目，所以每個人所看到的測驗題目，都是以隨機亂數方式所產生。3.3分群 根據Kelley,1939所提出的點，在常態分配下最適當的比是高低分群各佔27%。因此，在本研究中依照學習者的前測(Pre-test)成績分為三群，如圖二所示。 圖二 學習者前測成績分群 依分數高低將全部學習者分群之後，再各相同程度學習者中以隨機方式切分出兩組分別為：實驗組與對照組。 實驗組教材內容媒體組合種類與瀏覽教材方式：文字+圖片+聲音+2D動畫與問題導引機制

15、。 對照組教材內容媒體組合種類與瀏覽教材方式：文字+圖片無問題導向機制。3.4.依實驗設定組別重新閱讀教材 依照組別分別進行課程實驗，其中實驗組是有問題導向機制的組別，可以直接的引導學習者至錯誤題目單元教材重新閱讀學習，則對照組是傳統主題式學習，並無問題導引機制得自行重新學習教材內容，閱讀時間兩組會盡量控制在一定範圍之內，以示公平。3.5匯入學習歷程 學習者瀏覽觀看教材同時，網站系統會紀錄學習者瀏覽教材時間與章節等學習歷程，以判斷學習者是否有確實的瀏覽章節教材內容，同時此階段是在記錄各程度學習者分別閱讀了哪些教材單元，依照實驗設定的組別去做分析。3.6後測網站測驗系統以隨機方式出題，結果將作為

16、評學習成效的依據。3.7探討探討各分群組別後測分數，比較出何種呈現方式學習者學習成效較佳。並同時找出個教材單元最佳的呈現方式，幫助該課程教學者針對不同單元設計出適合的數位教材類型。肆 系統展示一、 學生端操作環境介面 圖一 教材閱讀介面圖二 測驗評量系統二、教師端操作環境介面圖三 學習歷程管理介面伍 結論一套完整的數位學習系統，除了要注意到系統功能是否友善，更重要的是網站的教材內容的呈現方式是否適合學習者程度，因為課程教材性質有許多不同處，所以實驗結果也必定不盡相同。本研究所採用課程教材是大學課程資料結構。 因此，本研究就是在探討找出適合學習者程度的多媒體教材呈現方式並且配合網站功能：問題導引

17、機制去探討學習者學習成效。在未來研究中可以歸納出下三項主要的貢獻：1.教材呈現方式配合問題導向機制對學習者學習成效的影響程度。2.可以找出適合各程度學習者的最佳多媒體教材呈現方式，因此實驗流程一開始就有做前測來依學習者程度做分群，之後便可經由實驗流程找出適合各程度學習者的最佳呈現方式。3.可以直接的給予該課程教學者一些教學上的建議，例如：教材內容的呈現方式適合哪種程度的學習者來學習會比較適合，所以便可協助教學者設計出最佳的數位教材類型。參考文獻1.王千倖（2002）。合作學習和問題導向學習培養教師及學生的科學 創造力。2.李賢輝，（1999），天馬行空話說多媒體概論與實務，財團法人資訊工業 策

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23、 Illustration Worth TenThousand Words,” Journal of Educational Psychology, 82, 715-726.A Study of the Influence of Presentation Ways of Multimedia Teaching Materials and Problem-Based Learning Mechanism on Learning Effects of LearnersTung Erh Hao 1 , Wang Chun Chih 2 , Lee Chun Hsiung 31Graduate Stu

24、dentGraduate School of Information Management, Cheng Shiu Universityff0001222Graduate StudentGraduate School of Information Management, Cheng Shiu Universityboy1514.tw3Assistant ProfessorGraduate School of Information Management, Cheng Shiu U.twAbstractWith the rapid development

25、 of computer technology, the teaching models of today should not be stereotyped and invariable. Nowadays using computer multimedia to produce the contents of teaching materials has become a prevalent trend. The conventional way using plain text and picture interface has developed to be the currently

26、 existing multimedia interface.Nevertheless, the teaching materials composed of interfaces of different types result in diversified contents. Therefore, the study mainly investigates and analyzes whether the presentation ways of the contents of multimedia teaching materials in different forms and the question-guided mechanism would influence the learning effects of learns. The study takes “webpage language + pictures,” “webpage language + voice” and “webpag