本研究之目的在研發以「問題解決」為基礎之電腦輔助教學軟體，並探究此教學軟體的成效。
本研究以「呈現問題、計畫解決途徑、資料與資訊的蒐集儲存整理、執行計畫」四個問題解決步驟來發展一教學軟體，並以中部某國立高中正接受地球科學課程的高一學生為研究對象，有效樣本共155名學生。研究工具包括土石流單元教學軟體、土石流單元成就測驗（rKR-21=.77~.81）、對地球科學態度問卷（Cronbach'sα=.90）以及電腦教學軟體使用意見調查表（Cronbach'sα=.86）。研究設計採用實驗研究法之等組前後測設計，亦即將學生分為接受「問題解決」為基礎之電腦輔助教學組（實驗A組）與接受「無問題解決」為基礎之電腦輔助教學組（實驗B組），施以前測後即進行兩節課的電腦輔助教學，並於教學結束後實施後測與八週後的延宕測驗，而在資料分析方面則採用變異數分析法（ANOVA）及共變數分析法（ANCOVA）。
研究結果可分為兩方面：一、在實驗A、B組的學習成效差異及學習軟體的狀況方面，實驗A組在後測知識層次及後測總分上顯著地優於實驗B組。另外，實驗A組在八週後延宕測驗的表現上，更由後測時的知識層次提升至理解層次達到顯著地優於實驗B組；實驗A組在「野外考察」學習區所花費的時間與「折返學習」的次數顯著地高於實驗B組；但在對地球科學態度及電腦教學軟體使用意見調查的分析上，兩組之間並無顯著差異；二、在針對全體學生使用課程軟體的學習狀況與效能方面，整體而言學生在「電視機」及「電腦」學習區平均所花費的時間較長；另外，學生長時間的學習「教學軟體」內容，或花費較多時間在軟體的「野外考察」學習區中，均可能有助於學生在後測學習成就的表現；而於前測成績表現較低之學生，若能長時間的學習「電腦」學習區將較有利於後測理解層次與後測總分上的學習成就；同時，學生若經歷「折返學習」或「驗證」的過程亦有助於其後測學習成就的提升。因此，本研究所研發之「問題解決」為基礎的電腦輔助教學軟體，除了有助於學生學習成就的表現與認知層次的提升外，動態影片、「折返學習」過程與「驗證」階段的設計方式，亦可提供未來研發類似高中地球科學電腦輔助教材的參考。

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