第二章 文獻探討
第三節 兒童時間概念發展之探討
時間在日常生活中扮演重要的角色，除了是功能性數學的內 容，也是社會適應中必備的能力，但是 Chinn 和 Ashcroft 1998 年 的研究指出許多一般學生，即使到了十歲仍然無法確實瞭解時間概 念（引自胡永崇，2007，頁 27）。本節首先探討時間概念與時間量 運算的內涵，再探討兒童時間概念的發展，以作為本研究時間量運 算課程設計及評量之依據。
壹、時間概念與時間量運算之內涵
時間是一種抽象的概念，摸不著、看不見而且沒有實體，所以 與長度、重量等感官量、絕對量是不同的，但卻可以經由事物的改 變而體會時間的存在，換句話說，時間必須透過比對工具上的刻度，
從刻度的變化中掌握其相對量感，也可以說時間是一種工具量，其 量感是基於「刻度上變化之相對性質」（鍾靜，1998）。整理 Samuel 和 Robert（1973）、鍾靜（1998）與劉秋木（1996）所提出的觀點，
時間概念包含時刻與時距，時刻指的是在不停流逝的時間中某一個 點，而時距指的是兩個時刻間的距離，也就是時間量。鍾靜（1998）
指出由於「時間」有時是指時間量，有時又指時刻，因此兒童對時 間與時刻的學習感到困難。
一般常用的時間量的計算包含以下四種類型：一、時間量的加 減乘除，例如：寫 1 個字 5 秒鐘，寫 2 個字要花 5×2＝10 秒鐘；二、
時間量加減時間量，例如：起床梳起花 15 分鐘，走路上學花 10 分 鐘，從起床到進學校要花 15＋10＝25 分鐘；三、兩時刻之間的距離 計算，例如：從 1 點 20 分至 1 點 30 分經過 1 點 30 分－1 點 20 分
＝10 分；四、時刻加減時間量，例如：12 點 20 分再過 2 小時是 10
時 20 分＋2 時＝12 時 20 分。
陳映雯（2007b）指出涉及兩時刻間、時刻與時間、時間與時 間交互作用產生時間量的變化，為方便運算出變化的量，所以有時 間化聚的過程。張宗育（2003）將時間化聚問題分為五類：一、時 間「化與聚」，例如：60 分鐘等於 1 小時；二、不同運算步驟，例 如：上午 8 點上班，下午 5 點下班，上班時間有多久；三、時制轉 換，例如：14 點是下午 2 點；四、進位制轉換，例如：1 日 1 小時 等於 1500 分鐘；五、不同時間名數轉換：2 小時 10 秒等於 120 分 鐘 10 秒。上述五種類型，其中第二類的不同運算步驟也就是時間量 計算四種類型中的兩時刻間的距離計算，由此可知時間量之計算與 時間化聚的關係密不可分，不僅時間化聚能力為計算時間量的先備 能力，有時時間化聚也是時間量計算。
貳、兒童時間概念的發展
由於時間相當抽象，導致兒童學習時間概念的速度較其他領域 的學習緩慢，而不同的年齡層兒童時間概念表現特徵也不同，時間 概念的學習必須考量兒童的時間概念發展，才得以獲得最大的效 益。本研究以 Piaget 與 Friedman 的觀點進行時間概念發展之探討：
Piaget將時間概念發展分為三個時期（引自俞筱鈞，1988，頁101）：
一、序列期(Ordinal Stage)
此時期可歸於Piaget認知發展理論中的第二發展期—具體運思 前期(Pre-operation Stage)，實足年齡約七歲和八歲的兒童，這時 期的兒童有以下的特徵：
（一）注意力受知覺的影響，分不清時間與空間的不同。
（二）能察覺事物發生的先後次序。
（三）強調結果，例如：「同時到達」。
（四）能排列一件事情中的先後細節。
二、超序列期(Hyperordinal Stage)
此時期是過渡期，實足年齡約九、十歲左右的兒童屬於此時期，
有下列之特徵：
（一）不僅能將事物發生順序序列化，而且也能將所涉及的空間與經 過的時間考慮進去。
（二） 能做時距的比較。
（三） 認為走得遠一點速度就快、多做一點事時間就長一點。
三、精確度量期(Stage of Metric Time)
這個時期可歸於Piaget認知發展理論中的第三發展期—具體運 思期(Operation Stage)，實足年齡約十一、十二歲左右的兒童，有 以下之特徵：
（一）瞭解事情開始至結束所經過得時間與所涉及到的空間關係。
（二）瞭解速度的意義。
（三）能追溯已發生及預測未發生的事情。
張雅婷（2006）指出 Piaget於1969年在「兒童的時間概念」一 書中提到：在八歲以前，兒童的事件是建構在有興趣的事，並非時間 的真實順序，此年齡層的兒童敘述故事與活動記憶仍完全地以自我為 中心，因此無法依先後順序正確排列圖片，也無法依據開始和結束的 圖片建構一個新的故事，但八歲以後，故事敘述時能處理物理時間持 續的問題。
此外，Friedman於1982年依兒童解決時間問題的表現模式，將 時間概念發展以兒童的年齡區分為三個階段（引自蕭志芳，2003，頁 9）：
一、六至八歲：的兒童對時間的知覺可延長至一年，可區別許多規律，
如每日的例行公事，而且能結合自身經驗、自然界的特徵與慣用 的時間，也能了解事件的順序性。
二、八、九歲：逐漸學習秒、分與時等時間單位，並能以慣用時間來 測量時距。
三、十一歲：可以理解任意期間的單位，但無法解釋原因。
歸納 Piaget 與 Friedman 兩位學者的研究，可知兒童的時間概 念發展過程中，時間量（時距）的發展介於八至十歲，而本研究以 四年級的學童為研究參與者，實足年齡為九歲，與兩位學者所提出 之理論相符合，可確認本研究選擇研究參與者的適切性。
第四節 直接教學法及時間教學相關研究之 探討
本節先探討直接教學法應用於數學領域教學之研究，再分析國 內時間教學相關研究中所使用的教學方法及成效，以確認直接教學 法在時間教學研究中的價值性。
一、直接教學法應用於數學領域教學之研究
從 60 年代以來，直接教學法在學理上已受許多學者之肯定，並 認為其為最有效的教學策略之一，而近十年來國內運用直接教學法 於數學領域之研究約有十來篇，研究者將相關研究整理如表 2。
表 2 直接教學法應用於數學領域教學之研究
表 2（續）
研究者整理上述十一篇研究後可以歸納出，研究主題、研究對 象及研究的方法即使都有差異，但是直接教學法在數學領域的教學 成效多為正面的，唯有高佩蓉（2006）的研究中，直接教學法與建 構式教學法在進位加法與退位減法中保留效果無顯著差異，但是兩 種教學法皆有顯著成效，其仍然可證明直接教學法能提升數學學習 困難學生的數學學習成效，因此激發研究者利用直接教學法教導數 學學習障礙學生之想法。
二、時間教學的相關研究
國內近十年來有關時間概念之研究相當多，大致可分為資訊科 技融入時間概念教學（王蓓恩，2005；莊苑芬，2006；陳世銘，2004；
張雅惠，2010；廖庭蔚，2006；劉光漢，2004；蔡靜怡，2010；顏 雅莉，2004），如表 3 ，與自編時間概念課程教學（莊惠雯，2009；
許玉粉，2006；康智程，2007；陳如瑾，2004；陳映雯 2007a；張 怡婷，2007；黃惠瑜，2004；賴怡君，2005；蕭蓉欣，2002；簡瑞 萍，2004），如表 4，但是大多針對普通生做研究，僅有四篇針對特 殊教育學生，分別為：2004 年劉光漢以電腦輔助科技教學針對輕度 智能障礙學生做時間概念學習的研究；2007a 年陳映雯以後設認知 策略對國小學習障礙學生實施時間單位量的教學；2010 年蔡靜怡探 討多媒體電腦輔助教學針對國小輕度智能障礙學生在時間概念學習 的成效；2010 年張雅惠以多媒體電腦輔助教學對國小認知障礙學生 實施時間教學，以瞭解學生的學習、類化與保留效果。上述四篇的 研究，皆以探討教學實驗是否有效為研究目的，雖然這四篇教學實 驗的結果皆顯示可達到良好的教學成效，但其中多以電腦輔助的實 驗教學為主（張雅惠，2010；劉光漢，2004；蔡靜怡，2010），只有
陳映雯（2007a）以後設認知策略為教學法，甚少以其他的教學法介 入實驗，由此可知針對特殊學生在時間概念學習的教學法有待開發。
以上幾篇研究的結果皆指出電腦輔助教學對特殊學生的時間概 念學習有正面的效果，但是電腦輔助教學常受限於學校的資訊設備 與學生的資訊能力，並非適用於所有學校環境與學生，所以研究者 嘗試利用不同於電腦輔助教學的教學方法實施特殊學生的時間概念 教學。
表 3 資訊科技融入時間概念教學之相關研究
表 3（續）
表 4 自編時間概念課程教學之相關研究
表 4（續）
表 4（續）
【自變項】
直接教學法
【研究對象】
學習障礙學童
【依變項】
時間量運算教學成效
（時間量運算評量 的答對率）
第三章 研究方法
本研究為瞭解直接教學法對學習障礙學童時間量運算教學之 成效，考量學生之個別差異，故研究採單一受試研究設計中跨受試多 探試設計進行探討直接教學法對學習障礙學童時間量運算學習之成 效。本章分為研究架構、研究對象、研究工具、研究實驗設計、研究 流程、資料處理與分析等六節，分別敘述於如下。
第一節 研究架構
研究中以兩位學習障礙國小資源班學童為對象，旨為探討利用 直接教學法對學習障礙學童時間量運算教學之效果。課程實施前，進 行時間量運算評量，以瞭解研究參與者之起點能力；課程進行期間，
每節教學後進行隨堂評量，以瞭解研究參與者之學習成效。
一、研究架構
依據本研究之目的與問題，擬定研究架構圖，如圖1所示。
圖 1 研究架構圖
【控制變項】
1. 研究者、評量者 2. 研究參與者 3. 教學時間 4. 教學地點 5. 教學工具
二、研究變項說明
（一）自變項
研究自變項是利用直教教學法對兩位學習障礙學童進行時間量 運算的教學。
（二）依變項
本研究的依變項是時間量運算的教學成效。評量方式為教師設 計隨堂評量，評量內容為當次教學的內容，學生在每次教學後作答評 量，評量成績連續三次達到滿分的80%以上即顯示該生學習成效趨於 穩定，故終止介入期。基線期階段，不實施直接教學法，也不教導時 間概念，測試研究參與者在時間量運算評量中答對率。介入期階段，
本研究的依變項是時間量運算的教學成效。評量方式為教師設 計隨堂評量，評量內容為當次教學的內容，學生在每次教學後作答評 量，評量成績連續三次達到滿分的80%以上即顯示該生學習成效趨於 穩定，故終止介入期。基線期階段，不實施直接教學法，也不教導時 間概念，測試研究參與者在時間量運算評量中答對率。介入期階段，