第三章 研究方法
第四節 實驗工具
本實驗實驗工具分爲前測先備知識測驗，教學內容，課堂測驗，後測學習成 效測驗，認知負荷測試問卷五種。
壹、前測先備知識測驗
本實驗將分數教學為主要內涵，學生在此之前並未學習過任何有關分數的知 識，各版本教科書(康軒、南一、翰林，2014)皆以除法為減法的累積以及應用問 題中的除法列式以此作為先備概念，故前測就以二題用減法解決除法問題和三題 列出除法算式作為題目(如圖 3-4-1 所示)，共計五分。
一、 把作法用減法算式記下來
1. 媽媽將 36 塊蛋糕平分給 12 人，每人平分到幾塊蛋
糕?
2. 爸爸將 15 枝筆裝成 1 盒，60 枝筆可以裝成幾盒?
二、 寫出除法算式做做看
1. 哥哥將 56 顆糖果平分成 8 袋，每袋有幾顆糖果?
2. 姊姊將 72 顆蘋果平分給 9 個人，每個人可以得到
幾顆蘋果?
3. 妹妹將 6 顆雞蛋裝成 1 盒，36 顆雞蛋可以裝成幾盒?
圖 3-4-1 前測試卷
貳、教學內容
本實驗教學之內容以認識分數、單位互換、分數累加以及平分概念(綜合三 版本教科書內容)，每概念提供一題當作教學，依照連續量分數和離散量的差異，
以大致相同的順序進行教學，為求兩者內容的教學時間近似，兩堂課皆以四題教 學，並佐以實物當場示範，而連續量與離散量教學內容最大差異在平分概念的教 授。教學過程中利用實物與學生互動作為練習，而除此之外並無增加其他案例，
教學不中斷進行紙筆練習。雖處於不同學校，但教學內容皆以 PPT 的方式教學，
且進行教學者皆為同一人，教學方式及教學者都相同，藉此減低呈現及教學的差 異。因實驗設計分成兩部分教學內容，連續量分數教學範例如圖 3-4-2 所示，離 散量分數教學範例如圖 3-4-3 所示。
1. 把 1 個大餅平分給 2 個人。
平分的意思是指每個人分到的一樣多，所以底下的圖一兩邊 的大小不同，不能稱為平分，圖二兩片一樣大我們就叫做平 分成兩份。
圖一 圖二
圖 3-4-2 連續量分數教學範例
1. 今天客人拿來一盒巧克力，一盒有 10 顆，爸爸分給你 3 顆，那
我們會說你拿到 3
10 盒巧克力。
平常我們都會直接說拿到 3 顆巧克力，當我們換成把盒當成單位時，
我們就會說 3
10 盒，讀作十分之三盒，這裡的 3
10 是指 你拿到的3顆 一盒裡面有10顆
圖 3-4-3 離散量分數教學範例
參、課堂測驗
課堂測驗根據該堂所上內容，進行相對應的四題課堂測驗，相同分成離散量 和連續量兩張測驗，進行時間為 10 分鐘，而考驗內容完全依照教學內容的四個 概念進行。而測驗內容大多依據三版本教科書進行整合，針對教學修改。連續量 分數測驗範例如圖 3-4-4 所示，離散量分數測驗範例如圖 3-4-5 所示。
練習 1. 底下哪一個圖符合平分的意思，請在括號中打 O 。
( ) ( ) ( )
圖 3-4-4 連續量分數測驗範例
練習 2.請寫出蒸籠裡的小籠包佔一整籠的幾分之幾
(
) (
)
圖 3-4-5 離散量分數測驗範例
肆、後測學習成效測驗
在進行兩堂教學及課堂測驗之後，相隔兩天之後進行後測，除課堂測驗類似 題型之外，增加應用問題，並增加遠遷移題型(範例如圖 3-4-6 所示)，除原始的 四項教學內容概念外，增加同分母的分數比較問題，此項可由圖形表示看出大 小；增加不同單位的累減及累加問題，這經由教學中的分數累加和單位互換概念 獲得解決方式；增加自行繪製平分並比較的問題，此問題經由平分概念和繪圖之 後比較可獲得解決，所以學生必須經由教學過程學會解決遠遷移的問題；經由這 些問題以得知遠遷移的改變是否會因為教學順序有所改變，並比較遠近遷移的差 異。
7. 妹妹買了 2 個披薩，哥哥吃了半個披薩，姊姊吃
了 1
4 個披薩，請問誰吃的多?
圖 3-4-6 遠遷移題型範例
伍、認知負荷問卷
每題範例教學結束後，皆採用 Paas et al.(2003)所使用的認知心力問卷，以 及 Kalyuga, Chandler 與 Sweller(1999)的學習難度問卷，詢問學生在剛才的學習 或解決問題中投入了多少心力，以及剛才學習或練習題的難度的主觀評估，經由 修改為採李克特氏 5 點量表進行測量。認知心力及難度問卷內容範例如圖 3-4-7 所示。
題目一
1. 你覺得老師剛剛講解的內容難不難?
很簡單 簡單 普通 難 很難
2. 你覺得你有盡力想要理解老師講解的內容 嗎?
很不盡力 不盡力 普通 盡力 很盡力
圖 3-4-7 認知心力及難度問卷範例