在這個資訊化的時代下，程式設計課程已經不只是以理工科系學生為主的學習課程。本研究旨在透過程式設計課程的安排，進行程式教學內容設計與實證。探討非理工科系學習者在程式設計的學習過程中，產生的認知負荷來源以及認知負荷程度，再藉由Scratch軟體輔助程式設計教學，搭配教材不同的呈現方式，來降低這類學習者在程式設計學習上的認知負荷程度，進而提升學習成效。
研究結果發現：（1）導入Scratch軟體輔助程式設計教學方式，能降低學習者對於程式設計的認知負荷程度，亦能提升學習成效。（2）在程式設計教材呈現方式上，老師直接操作程式範例給學生看，再讓學生獨自練習的教學方式，對於學習者造成的認知負荷程度較低。（3）學習程式設計的過程中，提升學習動機或降低認知負荷，可以有效提升學習成效。

In the informational generation, programming courses are not only for traditional students. This study test and verify programming teaching methods by arranging programming course. To find out what kinds of cognitive load happens on non-traditional students while learning programming, and discuss how much cognitive load they have.
This study reduced non-traditional students’ cognitive load in programming courses and enhanced learning achievement of programming learning by using Scratch and different teaching materials.
Results of this study showed：
1.Using Scratch to assist programming teaching can not only reduce students’ cognitive load but also enhance learning achievements on programming learning. 
2.In terms of programming teaching materials, teacher shows program examples at the beginning of class can lower students’ cognitive load of programming learning.
3.In the process of programming learning, rising learning motivation or reducing cognitive load, can enhance learning achievement.

第一章 緒論	1
第一節 研究背景	2
第二節 研究動機與目的	4
第二章 文獻探討	6
第一節 數位內容產業對程式人才之專業能力需求與定位	7
第二節 認知負荷理論	12
第三節 學習動機概念	16
第四節 SCRATCH程式設計軟體	19
第三章 研究設計	21
第一節 研究架構	22
第二節 研究假說	28
第二節 資料蒐集方法	32
第三節 研究工具設計	33
第四章 資料分析	46
第一節 樣本基本資料分析	47
第二節 屬性變項與先備知識程度之關係	64
第三節 屬性變項與學習動機成份、認知負荷來源、學習成效之關係	68
第四節 學習程式設計的先備知識與認知負荷程度、學習成效之關係	76
第五節 學習程式設計的學習動機與認知負荷來源、學習成效之關係	80
第六節 學習程式設計的認知負荷程度與學習成效之關係	86
第五章 研究討論與結論	91
第一節 研究發現與討論	92
第二節 研究結論	100
第三節 研究限制與建議	102
參考文獻	105
附錄一：程式設計學習動機問卷	109
附錄二：程式設計的先備知識測驗	111
附錄三：程式設計的認知負荷評量	113
附錄四：程式理解程度測驗（選擇題）	115
附錄五：程式設計測驗（應用題）	118
附錄六：程式教材範例	121

圖目次
圖2-1-1 台灣數位內容產業範疇 ........................................................................................ 7
圖2-4-1 SCRATCH 程式設計介面 ....................................................................................... 20
圖3-1-1 研究架構 .............................................................................................................. 23
圖3-3-1 程式範例 – 標準體重 ......................................................................................... 34
圖3-3-2 半完成程式範例 – 標準體重 ............................................................................. 34
圖3-3-3 程式範例 – FOR 迴圈 ........................................................................................... 35
圖3-3-4 程式範例 – 亂數 ................................................................................................. 36
圖3-3-5 程式範例 – 賓果遊戲 ......................................................................................... 36
圖3-3-6 程式範例 – 陣列的應用 ..................................................................................... 37
圖3-3-7 程式測驗試題 – 決策式語法判斷 ..................................................................... 45
圖3-3-8 程式測驗試題 – 宣告陣列 ................................................................................. 45
圖4-2-1 研究假說六 .......................................................................................................... 64
圖4-3-1 屬性變項與各研究變項之假說 .......................................................................... 68
圖4-4-1 研究假說一與假說二 .......................................................................................... 76
圖4-5-1 研究假說三與假說四 .......................................................................................... 80
圖4-6-1 研究假說五 .......................................................................................................... 86

表目次
表3-3-1 先備知識測驗試題 .............................................................................................. 38
表3-3-2 學習動機測驗 ...................................................................................................... 39
表3-3-3 學習程式設計的認知負荷程度評估 .................................................................. 40
表3-3-4 程式設計課後作業試題 ...................................................................................... 42
表3-3-5 程式設計概念的理解程度 .................................................................................. 43
表4-1-1 受測者之人口變項描述性分析（N=42） ......................................................... 48
表4-1-2 受測者程式測驗結果與學習背景之交叉表 ...................................................... 49
表4-1-3 學習動機信度分析表 .......................................................................................... 50
表4-1-4 學習動機因素信度分析表 .................................................................................. 51
表4-1-5 學習動機之價值成份量表描述性分析（N=42） ............................................. 52
表4-1-6 學習動機之期望成份量表描述性分析（N=42） ............................................. 52
表4-1-7 學習動機之情感成份量表描述性分析（N=42） ............................................. 53
表4-1-8 受測者對SCRATCH 軟體產生的認知負荷來源（N=42） ................................. 54
表4-1-9 受測者操作問題時產生的認知負荷來源（N=42） ......................................... 55
表4-1-10 受測者對於教材不同的呈現方式所產生的認知負荷來源（N=42） ........... 55
表4-1-11 受測者在撰寫程式之過程中產生的認知負荷來源（N=42） ....................... 56
表4-1-12 其餘學習狀況（N=42） ................................................................................... 57
表4-1-13 學習者於SCRATCH 教學前後對於輸出語法的理解差異表 ........................... 59
表4-1-14 學習者於SCRATCH 教學前後對輸出語法理解之成對樣本T 檢定表 ........... 59
表4-1-15 學習者對於決策式語法的理解差異表 ............................................................ 60
表4-1-16 學習者於SCRATCH 教學前後對決策語法理解之成對樣本T 檢定表 ........... 60
表4-1-17 學習者對於迴圈語法的理解程度差異表 ........................................................ 61
表4-1-18 學習者於SCRATCH 教學前後對迴圈語法理解之成對樣本T 檢定表 ........... 61
表4-1-19 學習者對陣列語法的理解程度差異表 ............................................................ 62
表4-1-20 學習者對陣列語法理解程度之成對樣本T 檢定表 ....................................... 62
表4-1-21 受測者試題測驗成績 ........................................................................................ 63
表4-2-1 受測者教育程度與程式設計先備知識程度之交叉表 ...................................... 64
表4-2-2 教育程度與程式設計先備知識變項之卡方檢定表 .......................................... 65
表4-2-3 受測者大學入學前之學科背景與先備知識程度之交叉表 .............................. 65
表4-2-4 先前學習背景與先備知識程度之卡方檢定表 .................................................. 66
表4-2-5 受測者先前學習程式設計課程情況與先備知識程度之交叉表 ...................... 66
表4-2-6 受測者先前學習程式設計課程情況與先備知識程度卡方檢定表 .................. 67
表4-3-1 不同教育程度之受測者學習動機衡量摘要表 .................................................. 69
表4-3-2 學習動機強弱程度分組 ...................................................................................... 70
表4-3-3 受測者的教育程度與學習動機強度之卡方檢定表 .......................................... 70
表4-3-4 教育程度與學習動機強度之單因子變異數分析表 .......................................... 70
表4-3-5 受測者教育程度與認知負荷程度之交叉表 ...................................................... 71
表4-3-6 受測者的教育程度與認知負荷程度之卡方檢定表 .......................................... 72
表4-3-7 受測者的教育程度與學習成效之卡方檢定表 .................................................. 72
表4-3-8 教育程度與學習成效之單因子變異數分析表 .................................................. 73
表4-3-9 受測者學習背景與各研究變項之獨立樣本T 檢定表 ..................................... 74
表4-3-10 受測者程式設計學習情形與各研究變項之獨立樣本T 檢定表 ................... 75
表4-4-1 受測者的先備知識程度與認知負荷程度之卡方檢定表 .................................. 77
表4-4-2 受測者的先備知識程度與認知負荷程度之獨立樣本T 檢定表 ..................... 77
表4-4-3 學習者對於教材不同的呈現方式所產生的認知負荷程度之獨立樣本T 檢定表 ....... 78
表4-4-4 學習程式設計的先備知識程度與程式設計的學習成效之獨立樣本T 檢定表 .......... 79
表4-5-1 受測者學習動機強度與認知負荷程度之單因子變異數分析表 ...................... 81
表4-5-2 學習動機強度與認知負荷程度之ANOVA 同質性檢定 ................................... 81
IX
表4-5-3 學習動機與認知負荷程度之多重比較表 .......................................................... 81
表4-5-4 學習動機與不同認知負荷來源的認知負荷程度之ANOVA 分析表 ............... 82
表4-5-5 學習動機與不同認知負荷來源的認知負荷程度之ANOVA 同質性檢定 ...... 82
表4-5-6 多重比較表（SCHEFFE 法） .............................................................................. 83
表4-5-7 學習動機與認知負荷程度之相關檢定表（N=42） ......................................... 84
表4-5-8 受測者學習動機強度與認知負荷程度之單因子變異數分析表 ...................... 84
表4-5-9 學習動機與學習成效之相關檢定表（N=42） ................................................. 85
表4-6-1 受測者認知負荷程度與學習成效之單因子變異數分析表 .............................. 87
表4-6-2 認知負荷程度與學習成效之ANOVA 同質性檢定 ........................................... 87
表4-6-3 認知負荷程度與學習成效之多重比較表 .......................................................... 87
表4-6-4 認知負荷程度與學習成效之相關檢定表（N=42） ......................................... 88
表4-6-5 SCRATCH 軟體導入教學前，學習者的認知負荷程度與學習成效之ANOVA 分析表 89
表5-1-1 本研究之研究假說總表 ...................................................................................... 98

一、中文部份
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