研究動機與目的

第一章 第一章

第一章 緒論 緒論 緒論 緒論

本研究旨在以四年級『概數』單元為教學內容，並進行三種補救教學方法，探討認 知診斷測驗結合數位補救教材在不同補教教學方式所發揮的教學成效。本論文共分五 章：第一章為緒論；第二章為文獻探討；第三章為研究方法；第四章為研究結果；第五 章為結論與建議。本章將針對研究動機與目的、待答問題、名詞解釋與研究範圍與限制 分別闡述，逐一進行說明如下。

第一節 第一節 第一節

第一節 研究動機與目的 研究動機與目的 研究動機與目的 研究動機與目的

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壹、 、 、 、研究動機 研究動機 研究動機 研究動機

傳統評量是提供訊息將學生的能力在團體中所佔的相關位置表示出來，但無 法顯現出受試者是否精熟某種技能的訊息 (Sheehan, 1997) ，因此傳統評量僅呈現 測驗結果的實得分數及受試者分數在團體中的排序，不特別深入探討受試者的診 斷訊息，但好的評量方法，除了要能測量出學習者的學習現況外，同時也應該提 供學習者學習缺失的診斷訊息，以利教學者進行有效的補救教學，才能讓教學活 動更完善（涂金堂，2003）。因此Nichols (1994) 主張將認知科學 (cognitive science) 與心理計量學 (psychometrics) 結合，發展出一種新的評量方法，幫助教學目標達 成，此評量方法稱為認知診斷評量 (cognitively diagnostic assessment, CDA) 。

認知診斷評量可利用不同認知診斷模式 (cognitive diagnostic models, CDMs) 進行探討學習者的潛在知識結構與其作答反應過程的關係，因此選擇出適合研究 的認知診斷模式格外重要。

認知診斷模式是可以使用在判斷受試者優劣的心理計量學模式，並且提供受 試者的分數型態以有效地測量學生的學習和進步情形 (de la Torre, 2009a) 。教師 依據測驗結果瞭解學生的認知結構，診斷學習成效，進而設計補救教學方案。其

者的潛在知識結構。目前常被應用在測驗資料分析的認知診斷模式，包括DINA模 式 (deterministic input, noisy “and” gate model) 、DINO模式 (deterministic input, noisy “or” gate model) 、G-DINA模式 (generalized deterministic input, noisy “and”

gate model) 等。由於模式十分多元，在測驗實務上如何使選用的認知診斷模式與 測驗資料間有最佳的適合度，以獲得較精確的診斷結果，遂成為重要的研究議題。

日常生活中常需要用到數字，例如：購物付錢、路線距離、區域面積或是計 算地方人數，現代科技發達，隨手可得的電子產品大部分有內建計算機功能，計 算能力對現代人的重要性降低了，取而代之的是需要思考與判斷的估算能力（王 秀惠，2004），學生若擁有良好的數感與估算策略，將可快速檢驗自己所計算答案 的合理性，概數定義是將正確數字大略化，以概數進行計算則稱為估算，意即概 數為估算的基本，教育部九二課綱提及：「估算是過去數學教學中，較被忽略的課 題。一般來說，數字感較好的學生，通常都能夠用估算技巧來協助計算、驗算與 解題。」大部分的估算研究以探討估算策略、估算表現及如何培養估算能力，（尤 仁聰，2010)。近幾年來開始有電腦化測驗評量研究出現，吳玫君（2008) 國小五 年級數學領域概數與估算單元數位個別指導模式之研發，該研究以高年級學生為 評量對象，研究者欲開拓使用對象範圍，因此以四年級學生為施測對象進行概數 單元的測驗編製。

本研究透過比較不同認知診斷模式間概念診斷辨識率之一致性，並嘗試利用 模式選擇的準則 (Akaike information criterion; Akaike, 1973; Bayesian information criterion; Akaike, 1978; consistent Akaike information criterion; Bozdogan, 1987) 來 進行測驗層次的模式適合度比較，找出最適合診斷本單元作答結果之模式，由整 份測驗的觀點看學生作答反應與模型間符合程度檢定探究不同認知診斷模式間的 差異進而決定適合本研究最佳模式，接著利用成效最佳模式分析學童在概數概念 上精熟度表現情況，最後進行三種補救教學並分析不同補救教學成效。

此外，由於本研究以電腦進行適性補救，因此不同性別學生對電腦使用的熟 悉度是否會在學習成效上產生影響，將是值得關注的議題。國內有研究提出在資

訊融入教學下，男性學童在資訊接受度高於女性，所以男性學童學習成效較佳（廖 娸婷，2009）。亦有研究認為沒有影響（尤怡雯，2011）。因此，本研究亦針對電 腦適性補救教學對不同性別學生學習效果的影響進行評估。

綜合以上所述，本研究將以國小四年級「概數」單元作為研究範圍，建置一 套電腦化診斷測驗，搭配郭伯臣與曾彥鈞（2011）所開發之電腦化適性診斷測驗，

該系統名稱目前為智慧型雲端適性診斷測驗暨適性學習系統，以之進行線上診斷 評量，但本研究未採用其適性功能，僅亂數安排試題出現程序，學生仍須完成整 份測驗。施測完成後，研究者以作答反應為基礎，運用最佳診斷模式分析學童在 概數概念上精熟度表現情況，最後進行三種補救教學並分析不同補救教學成效，

作為測驗實務工作者在選用認知診斷模式及補救方式之參考依據。

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貳、 、 、 、研究目的 研究目的 研究目的 研究目的

本研究利用模式選擇的準則來進行測驗層次的模式適合度比較及專家判定和 認知診斷模式對作答資料結果的辨識率，以評估出最佳模型，分析測驗結果找出 四年級學童在「概數」單元的學習困難，接著進行三種補救教學，包含電腦適性、

團班資訊及傳統補救教學，最後比較補救學習成效差異，根據以上論述，所列出 的研究目的如下:

一、以認知診斷模式為基礎編製四年級「概數」單元診斷測驗及數位補救教材。

二、評估DINA、G-DINA、DINO三種認知診斷模式與自編四年級「概數」單元診 斷測驗之適合度，以及各模式與專家判定結果一致性，尋求最佳的診斷模式。

三、比較應用本研究開發之診斷測驗與教材進行電腦適性補救教學、團班資訊融 入補救教學和傳統補救教學的成效差異。

四、以最佳認知診斷模式分析測驗結果，探討四年級學童在「概數」單元的學習 困難。

五、分析實驗組一的學生對應用本研究開發之診斷測驗與教材進行電腦適性補救 教學之意見。