實驗設計與教學設計

本研究以國小五年級「整數四則運算」單元為基礎，探討以電腦化壞鍵計算 機活動融入教學模式下，學生在數感表現及整數四則運算解題能力的影響。採準 實驗設計(quasi-experimental design)之不等組前後測設計，自台中市某國小五年級 抽取四個班級為研究對象。其中兩班為實驗組實施電腦化壞鍵計算機活動融入教 學，另外兩班為對照組維持一般普通教學法。兩組分別進行三堂課的單元教學 後，探討數感能力表現及整數四則運算解題策略的改變。以下將實驗設計與教學 設計內容分述如下:

壹、實驗設計

實驗設計的各變項如下(圖3-6)：

圖 3-6 研究變項關係圖 一、自變項

本研究的自變項為教學法的不同，分別為實驗組接受電腦化壞鍵計算機活動 融入教學，對照組實施一般傳統教學法。

二、依變項

本研究的依變項包含「數感能力」與「整數四則運算能力」。以兩組學童在 經過不同的教學法之後，數感測驗後測得分越高，表示數感能力越佳。整數四則 運算測驗後測成績得分越高，表示解題能力有提升。

三、控制變項

為求研究進行能審慎客觀，因此在兩組班級的學童都是同校同年級且同質性 較高的兩個班級，同時在教材的安排上及教學時數皆相同。由研究者擔任教學 者，降低可能的干擾因素。

四、共變項

組和對照組的差異，以數感測驗成績和整數四則運算測驗之前測成績做為實驗 研究的共變項，以利進行實驗結果的分析。

貳、教學設計

當研究教材都準備妥當後，即開始本研究教學流程，其教學時程表如表 3-14，而研究實驗架構則如圖 3-7 所示。

表 3-14 教學時程表

組別 實驗組 對照組

數感測驗（前測） 紙本測驗（40 分）

整數四則計算測驗（前測） 紙本測驗（40 分）

教材內容教學 電腦化壞鍵計算機活

動融入教學（120 分）

傳統教學活動

（120 分）

數感測驗（後測） 紙本測驗（40 分）

整數四則計算測驗（後測） 紙本測驗（40 分）

解題策略評量 結合壞鍵計算機之整數四則解題評量

(80 分)

圖 3-7 研究實驗架構圖 一、實驗組：

進行整數四則運算單元之「電腦化壞鍵計算機教學」三節課，利用 BNAT 系統平台進行互動式的教學，藉由討論及小組間的競賽，加深學生對於教材內 容的靈活運用，三節的教學活動後，施以數感測驗及整數四則運算測驗後測，

教學活動設計如表3-16。

表 3-15 「電腦化壞鍵計算機教學」教學活動設計(實驗組) 單元名稱:神乎奇「機」-壞鍵計算機的應用(整數四則運算單元) 配合版本:南一（第九冊） 教學年級:五年級 教學時間:120

能 力 指 標

N-3-02 能熟練整數四則混合運算，並解決生活中的三步驟問題。

A-3-01 能在具體情境中，理解乘法對加法的分配律與其他乘除混合 計算之性質，並運用於簡化計算。

教 學

1. 能熟練整數各種四則混合計算的約定（括號優先、由左而右、

先乘除後加減）

標 3. 能理解乘法對加法具有分配律

4. 能用分配律簡化計算式子, 解決應用問題 遊

戲 規 則

利用計算機中的數字鍵及運算符號鍵，列出或計算所指定的答案。

計分 方式

列出一個式子得1 分，得分越多者為優勝。

說明

1. 藉由活動，間接複習學生的四則運算能力以及熟練四則運算的 各項運算規定分配律、交換律以及結合律。

2. 剛開始可給學生 1~3 分鐘討論如何得出答案及準備。此時可以 由教師加以指點。鼓勵學生用單一的運算符號列式，待觀念較 熟稔之後，可將四種運算符號變化使用，進行解題。

3. 進行幾次活動之後，學生會漸漸了解遊戲的心得與訣竅，老師 可以將不同的列式呈現於黑板上，請小朋友比較與討論，以增 加小朋友多元、創意的解題策略。

教學流程

二、對照組：

教學內容及使用教材都與實驗組相同，唯一不同的是教學的方法，實施傳 統的課堂講述式教學，進行三節課的教學活動後，施以數感測驗及整數四則運 算測驗後測。

此外，為瞭解兩組在教學實驗後，對於整數四則運算單元解題策略的改變，

分別於數感測驗後測及整數四則運算測驗後測之後，對兩組學生進行「結合壞 鍵計算機之整數四則解題評量」，此評量結果，並不列入兩組成效評估的指標。

茲將教學活動中，實驗組與對照組兩組之教學處理情形，整理如表 3-15。

表 3-16 實驗組與對照組教學模式對照表

實驗組 對照組

實驗處理 接受傳統的講述式教學 利用線上的電腦化壞鍵計算機活 動進行教學

教學流程

熱身試題-傳統式講述教學-師生 問答-解題情境互動-解題方式交 流與討論 -完成壞鍵計算機學習 單

熱身試題-線上壞鍵計算機教學 活動-師生問答-解題情境互動-解 題競賽遊戲

教學媒體 壞鍵計算機試題學習單 BNAT適性診斷測驗暨學習系統

（郭伯臣、曾彥鈞，2011）

解 題 策 略

評量 「結合壞鍵計算機之整數四則解題評量」

教師角色 安排情境與布題，並引導學生進 行討論與反思

安排情境與布題，並引導學生進 行討論與反思