第肆章 研究結果與分析
第一節 研發的 4 款數學遊戲融入在低成就學生數學科教學的 可行性
研究者從「遊戲教學內容設計與特性」、「數學遊戲歷程」這兩 個方面來做分析與探討這四個數學遊戲「撲克大老三」、「叫我第一 名」、「找出好朋友」與「快樂列車」對低成就學生進行教學活動的 可行性,所以依上述遊戲順序分四次來說明。第一方面的分析是參考 饒見維 (1996)的數學遊戲特性,計有:1.適度的挑戰性;2.競賽性與 合作性;3.機遇性與趣味性;及 4.教育性。而第二方面是,用數學遊 戲過程紀錄表的內容來分析「數學遊戲歷程」。
一、撲克大老三
(一)遊戲教學內容設計與特性
在「撲克大老三」的遊戲教學內容設計主要是以九年一貫課程綱 要(教育部,2008 發布),數學科八年級分年細目表「8-n-04 能在日
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常生活中,觀察有次序的數列,並理解其規則性」為教學目標,遊戲 教學內容設計選自康軒版數學科八年級下學期第一章「等差數列與等 差級數」1-1-1 等差數列的課本內容,使學生可以學習觀察數列是否為 等差數列並算出公差,並融入饒見維 (1996) 提出的數學遊戲必須具 備的多種特性計有:1.適度的挑戰性;2.競賽性與合作性;3.機遇性 與趣味性;及 4.教育性。
「撲克大老三」遊戲已具「教育性」,另外,研究者爲了吸引學 生的注意力及刺激學生參與動機,遊戲內容也增添了「機遇性」、
「挑戰性」與「競賽性」三項特性;在「機遇性」方面,遊戲一開始 學生雙方先將撲克牌各洗一次後,擲骰子比大小,由點數大者決定數 字卡發放的順序,接著發給小陳與小李每人 24 張撲克牌,研究者會 另給小陳與小李「+」與「-」的運算符號卡各 10 張。在「挑戰 性」與「競賽性」方面,小陳與小李先將手中的撲克牌上的數字找出 與數列卡上相同的數列後,走至黑板取下數列卡回到座位與排出的數 列進行配對,配對成功則將數列卡留下,配對失敗則需將數列卡放回 黑板;過程中數字卡可與運算符號卡一併使用,配對成功且組數最多 或最快將手中數字卡全數用盡者為優勝者,給予 10 個獎勵章。
(二)數學遊戲歷程
研究者先把數字卡隨意粘貼在黑板上後,小陳和小李馬上觀察
手中的數字卡有那些可以排出與數列卡相同的數列,接著小李和小陳 分別各自排出一組數列後,小李與小陳先後到黑板取下一張數列卡回 座位進行配對,兩人配對的結果都是正確的;在遊戲過程的第 18 分 鐘時,研究者發現小陳排出的其中一組數列其公差是錯誤,其實是某 一個數字計算錯誤,導致取下的數列卡與排出的數列不符,小陳在進
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行配對的當下並沒有發現錯誤,還很高興的對小李說:「我快脫手 了」,小李聽到之後,馬上去觀察小陳桌上已配對好的數列,幫忙檢 查正誤,檢查後小李開口笑說:「老師,他這組是( 4+3,8,10 )錯 的,你來看看。」,研究者對著小李說:「他那裏錯了?」,小李 說:「這個數字他加錯了」(手指著從左邊數來的第一個數 4+3,8,
10 ),緊接著小李對著小陳說:「是我要脫手了」,小李為了將所有 的數字卡全數用盡,小李拆了 2 組已配對好的數列( 2,3,4 )、( 3,
7,11 ),在與手中剩餘的 4 張牌( 1,1,7,8 )和運算符號卡「+」
與「-」重新組合,但未成功,於是將原先拆掉的數列( 2,3,4 )、
( 3,7,11 )排好,小李站在自己的桌前,仔細觀察每一組已經配對 好的數列,開始沙盤推演,最後小李拆掉另外 2 組( 2,3,4 )、
( 2,6,10 )重新組合了 3 組數列( 2, 4,7-1 )、( 1, 2,3 ) 、 ( 6,8 ,10 ),成功的脫手,完成 7 組數列贏得 10 個獎勵章。那時候 的小陳,手中還剩下 3 張數字卡。之後研究者為「撲克大老三」增加 合作性,於是請小李去協助小陳,試試讓小陳也能脫手,在這過程中 小陳和小李兩人不斷的討論數字卡與「+」與「-」運算符號卡要如 何使用及擺放,兩人一共合作了近 20 分鐘,在數列卡與數字卡數量 有限的雙重限制之下,小陳最後完成 6 組數列,手中的數字卡剩下 1 張,小陳取得 5 個獎勵章。
二、叫我第一名
(一)遊戲教學內容設計與特性
「叫我第一名」的遊戲教學內容設計主要是以九年一貫課程綱要 (教育部,2008 發布),數學科八年級分年細目表「8-n-04 能在日常 生活中,觀察有次序的數列,並理解其規則性」和「8-n-05 能觀察出
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等差數列的規則性,並能利用首項、公差計算出等差數列的一般項」
中的為教學目標,遊戲教學內容設計選自康軒版數學科八年級下學期 第一章「等差數列與等差級數」1-1-1 等差數列的課本內容,使學生學 習會利用公差找出首項、第 n 項與末項,並觀察出等差中項的算式,
並融入饒見維 (1996) 提出的數學遊戲必須具備的多種特性計有:1.適 度的挑戰性;2.競賽性與合作性;3.機遇性與趣味性;及 4.教育性。
「叫我第一名」遊戲已具「教育性」,遊戲內容也增添了「挑戰 性」、「趣味性」、以及「競賽性」等特性。在「挑戰性」方面,在 遊戲內容設計上,是先讓學生觀察桌面上的原等差數列,然後利用公 差找出首項、第 n 項與末項,並觀察出等差中項的算式,經思考與計 算後,決定如何運用手上限有撲克數字卡,做出一個新公差的等差數 列,這也同時要激化學生對數的感覺和觀察力,例如研究者在桌面上 先排出一組 3 個數字的等差數列例如( 2,3,4 ),學生可使用手上 1-10 的撲克牌,做出「移除」和「堆疊」的動作(說明如下圖 4-1),
形成一個與桌面上公差不同的等差數列。在「趣味性」與「競賽性」
方面,雙方要想搬法製造出讓對手不易出牌的局面,又可以使自己手 中的數字卡能夠全數脫手,遊戲最後是以手中的剩餘數字卡數最少或 數字卡全數脫手的學生為本場遊戲的勝利者,獲得 10 個獎勵章。
圖 4-1 「叫我第一名」移除與堆疊的動作解說圖
移 除
堆 疊
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(二)數學遊戲歷程
研究者向著小陳和小李兩位學生說明「叫我第一名」這遊戲的規 則與方式,接著發給小陳和小李每人各一張 1-10 的數字卡,並在桌上 一組( 1、2、3 )的等差數列後,遊戲就此展開。首先小陳和小李擲骰 子比大小,由擲到點數大的決定出排順序,結果是小李擲到的點數最 大,她決定由小陳先出牌。小陳和小李的出牌順序、結果和對話過 程,呈現在表 4-1:
表 4-1 「叫我第一名」遊戲紀錄表 (1、2、3) 順序
學生 排出的等差數列及過程對話
1 小陳
(1、2、3 )移除 2 放 5 (1、3、5 ) 小陳:老師一次只能移個地方嗎?
研究者:是的。
小李:老師那堆疊一次只能疊一個地方嗎?也是一張?
研究者:堆疊一次只能疊一個地方,但不限張數。
2 小李
(1、3、5)移除 3 放 9 (1、5、9) 研究者:小陳現在公差是多少?
研究者: 提醒你們移除的牌不用放進你手中的牌裏,直接將 放桌上。
小陳:4 3
小陳 (1、5、9) 在「 1」疊上「6」 (5、1+6、9)
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小李 (5、1+6、9)移除 5 放 8 (1+6、8、9)
5 小陳
(小陳看手中的牌約 2 分鐘,開口說)
小陳:我要 pass。
研究者:什麼?你在仔細的看清楚,不可能沒有牌可出。
(小陳思考了約 40 秒後,出手)
(1+6、8、9) 移除 1+6 放 10 (8、9、10)
6 小李
(8、9、10) 在「8」疊上「3」 (9、10、8+3)
(研究者早已發現公差重複了,因小陳在前一段想太久了,
研究者一時心軟放水)研究者:公差重複了,你們忘記了 嗎?我在說明遊戲規則時就講了,你們排出的等差數列的公 差不能與現在桌面上的公差一樣。
(小李與小陳同時點頭)
小陳:我上次公差是 2。
小李:對,是 2。(研究者心想:睜眼說瞎話,好吧!既然放 一次水,就在放一次,這次導正回來)
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小陳 (9、10、8+3) 在「8」疊上「3」 (9、8+3、10+3) 8
小李 小李用了 1 分 40 秒思考如何出牌,最後說出:我 pass 9
小陳
小陳直接喊 pass
小李開口問:老師,你是不是有說過一次可以疊很多張。
研究者:是的。
8 小李
(9、8+3、10+3) 在「9」疊上「2」和「1」
(8+3、9+2+1、10+3)
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9 小陳
(8+3、9+2+1、10+3) 移除 9+2+1 放 9 (9、8+3、10+3)
10 小李
小李又陷入思考狀態,嘴巴碎念著說(同時手指也在動,看似 在計算):放這張,公差不對…。等了近一分鐘,
(9、8+3、10+3) 移除 10+3 放 10 (9、10、8+3)
11 小陳
(9、10、8+3)移除 10 放 2 (2、9、8+3)
研究者問小陳:請你看看這數列 (2、9、8+3) 公差是多少?
小陳:7
研究者:請看仔細點,是 7 嗎?小陳驚覺自己的錯誤,馬上 將 2 抽調,換上 7 (7、9、8+3)
12 小李
小李喊 pass
13 小陳
(7、9、8+3) 在「7」疊上「2」和「1」
(9、7+2+1、8+3) 研究者:小陳你好棒棒呦!
14 小李
研究者:小李 Go! Go! Go !
小李馬上出牌 (9、7+2+1、8+3) 移除 7+2+1 放 7 (7、9、8+3)
15 小陳
小陳手中只剩「4」和「8」,他一一的組合,皆無法成等差 數列
小陳:看你能不能救我 16
小李
小李手中剩「4」、「5」、「6」三張牌
(7、9、8+3)在「 9」疊上「6」 (7、8+3、9+6)
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17 小陳
小陳再次組合,他自行宣布:我結束了,我剩兩張牌
18 小李
小李說:我也是剩兩張牌
研究者:遊戲結束,兩人平手。
「叫我第一名」這遊戲在試教時,一場遊戲時間約 15 分鐘。但在
正式施測時卻使用了近 30 分鐘,超過原預定的時間,研究者決定取 消原訂定先贏得兩場的學生為優勝者的遊戲規則,改為只比賽一場,
贏得該場即為優勝者。
三、 找出好朋友
(一)遊戲教學內容設計與特性
「找出好朋友」的遊戲教學內容設計主要是以九年一貫課程綱要 (教育部,2008 發布),數學科八年級分年細目表「8-n-05 能觀察出 等差數列的規則性,並能利用首項、公差計算出等差數列的一般項」
為教學目標,遊戲教學內容設計選自康軒版數學科八年級下學期第一 章「等差數列與等差級數」1-1-1 等差數列的課本內容,使學生學習利 用首項、第 n 項及公差等條件,算出公差、首項、末項和第 n 項,並 融入饒見維 (1996) 提出的數學遊戲必須具備的多種特性計有:1.適度 的挑戰性;2.競賽性與合作性;3.機遇性與趣味性;及 4.教育性。
「叫我第一名」遊戲已具「教育性」,遊戲內容也增添了「挑戰 性」、「機遇與趣味性」、以及「競賽性」等特性。在「挑戰性」方 面,則是學生拿到題目後,需思考出每一道題目的解題的方式,是使
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用等差數列單元中的公式,先算出首項與公差後再算出其他項的數字 或是運用已有的數學知識,算出兩數中間的數…等,並將解題過程寫 在遊戲計算紙上;在「競賽性」方面,兩位學生需在最短的時間作答 完畢,答案也要正確無誤,爭取最後的優勝,贏得 10 個獎勵章;在
「機遇與趣味性」方面,兩位學生先猜拳比輸贏,贏的學生優先在 A
、B、C、D、E 與 F 這六區選題,這六區的每一區都有兩道題目,分 別依順序從中各抽一題,剩下題目則是另一位學生的,每位學生會有 6 張不同題型的題目卡。
(二) 數學遊戲歷程
小陳與小李擲骰子比大小,點數大者先選題目,本遊戲是小李先 選題,兩人選得題目如下表(表 4-2):
表 4-2 「找出好朋友」題目分配表
學生 卡號 等差數列題目卡
小李 A1 12 24
小陳 A2 41 65
小陳 B1 3 67
小李 B2 4 48
小陳 C1 29 47
小李 C2 88 96
小李 D1 39 61
小陳 D2 87 93
小李 E1 16 43
小陳 E2 60 78
小李 F1 46 55
小陳 F2 57 75