第三章 研究方法
第四節 研究工具
(四)預試工作
在前後測試題編製完成，並進行試題內容效度及專家效度評鑑後，即著手進行 預試的工作。因為考量到二年級的學生尚未學過三位數的加淢法，因此本研究前測 及後測分別以國小三年級各兩班的學生做為預試試題的施測對象。前測預試回收的 有效試卷共 49 份，後測預試的有效試卷共 50 份。
(五)試題難度與鑑別度分析
試題分析首要步驟先根據總分的高低依序排列試卷，從最高分部分向下取總人 數的 27%為高分組，再從最低分部分向上取總人數的 27%為低分組，分別計算高分組 與低分組在每一個試題的達對人數與百分比。最後在進行試題難度與鑑別度的分析：
1、難度分析
難度分析的主要目的在確定每一個試題的難度，本研究採用的難度分析公式 如下所列：
P=(PH+PL)/2 P ：難度指數
PH ：高分組答對某題的百分比 PL ：低分組答對某題的百分比
難度指數，以愈接近 0.5 的試題最為適宜，因此時的鑑別力可能達到最大，
信度最高。不過要找到所有試題都接近 0.5 有一定的難度，因此有學者就主張 以 0.4 到 0.7 的範圍為選擇標準(Ahmann & Glock,1981)。
2、鑑別度分析
鑑別度分析的目的在於確定測驗題目是否具有區分能力高下的作用，本研究採 用內部一致性分析的方式。其採用的公式如下：
D= PH – PL
D ：鑑別力指數
PH ：高分組答對百分比 PL ：低分組答對百分比
鑑別度的 D 值愈大，表示鑑別力愈高，若 D 值為 0，則無鑑別作用。一般可接 受的最低標準為.25 以上(Noll, Scannell, & Craig,1976). 美國測驗學者 Ebel (1979)曾提出一套鑑別力的評鑑標準，如表 3-4 所列。
表 3-5 預試前測試題難度與鑑別度分析(續)
(七)信度分析
為了確認測驗的內部一致性，將正式測驗試題進行 Cronbach’s α信度係數分 析其一致性，以確認本測驗試題的結果具一致性。α值在 0.35 以下，此量表即不予 接受。高於 0.7 時，代表具有高信度，試題測驗結果具高度一致性(Nunnally,1978)。
本研究根據預式樣本的測驗結果刪除不佳試題後，正式試題進行信度分析求得
Cronbach’s α係數，前測為 0.732、後測為 0.701，顯示本研究工具具有內部一致 性良好，代表其具有一定程度的信度。
二、數位遊戲式教材 (一)設計理念
購買物品是學生在日常生活中常有的經驗，本遊戲教材即以商店遊戲為設計主 題，讓學生在虛擬的商店遊戲中，從角色扮演遊戲中學會三位數的加減法。此單元 的數學教材中有一重要的學習目標，即是能在生活中實際處理三位數加減法的問 題，透過此商店遊戲練習購買物品及計算物品總價和剩餘金錢的經驗，能有效幫助 學生在生活中購買商品時，真正學會如何付錢，達到真正的學以致用。
(二)設計流程
本研究的數位遊戲式教材依據教科書單元的設計，在數位遊戲式教材的首頁分 為四大類選項，分別是加法、減法、加減混合及牛刀小試的單元。根據教學進度選 擇合適的類別選項進入遊戲。在進入遊戲畫面後，首先映入眼簾的是商店的畫面，
內有一位店員，接著由扮演顧客的小朋友進行購物商品的選取，最後則進行結帳付 款的動作。此外，在每節的教學內容結束前十分鐘，則進行牛刀小試的單元，牛刀 小試的單元測驗是採用百萬大富翁的選擇題回答方式，小朋友答對一題，則可累積 更多金額，並進入下一關。整體數位遊戲教材的設計流程如圖 3-3 所示，遊戲教材 的頁面設計如表 3-7 所示：
圖 3-3 數位遊戲教材設計流程圖
表 3-7 數位遊戲教材頁面設計詳細說明
名稱 遊戲畫面 遊戲畫面說明
進入遊戲 遊戲的首頁畫
面，分為加法、減 法、加減混合及每 一單元的牛刀小 試，讓學生可依當 節的教學進度選 擇合適的單元進 入遊戲。
表 3-7 數位遊戲教材頁面設計詳細說明(續)
名稱 遊戲畫面 遊戲畫面說明
加法遊戲 的商品購 買畫面
學生扮演顧客，至 商品架選購要購 買的物品後，放入 購物車中。綠色的 畫面中會顯示選 購的物品及金 額。當學生選購完 成即按「ok」鈕。
計算物品 總金額
在加法遊戲中，學 生只要能正確計 算購買商品的總 金額，即算完成遊 戲。畫面右邊空白 處主要讓學生可 在電子白板上，直 接於此計算。
表 3-7 數位遊戲教材頁面設計詳細說明(續)
表 3-7 數位遊戲教材頁面設計詳細說明(續)
名稱 遊戲畫面 遊戲畫面說明
加減混合 的計算商 品金額
由扮演顧客的學 生在右邊空白處 計算購買商品的 總金額。
加減混合 的計算剩 餘金錢畫 面
錢包總金額會自 動隨機顯示顧客 擁有的金額。顧客 要在左方空白處 正確計算出剩餘 的金額才是完成 遊戲。
加減混合 的重新計 算畫面
此畫面為在計算 剩餘金額，若有錯 誤時，即會自動跳 自此空白頁，讓顧 客再重新計算一 遍。
表 3-7 數位遊戲教材頁面設計詳細說明(續)
(三)城鄉實驗組、對照組實際教學情況
本研究實驗在城鄉實驗組皆是以互動買賣物品的數位遊戲教材為主，並以百萬 大富翁遊戲為測驗教材。。在實驗組的數位遊戲式教材中，先由學生上台在電子白 板上把要購買的商品放入購物車中，圖 3-4 為城市實驗組學生上台選購商品的情形，
圖 3-5 則為鄉村實驗組學生選購商品的情形。當選購完商品後，機器人店員會顯示 要購買的物品總金額，接著由學生計算出物品的總金額，由此買賣東西的遊戲互動 中學習到三位數加減法的學習目標。圖 3-6 為城市組學生計算購物總金額的情形，
圖 3-7 則為鄉村組學生計算購物總金額的情形。圖 3-8 為鄉村實驗組學生參與數位 遊戲式教材的上課情形。而城鄉的對照組則是傳統教學為主，以教具海報圖卡來展 示題目，並且由學生上台計算為主要的教學方法。圖 3-9 為城市組對照組教師教學 情形，圖 3-10 為鄉村對照組教師教學情形。圖 3-11 則為鄉村對照組學生上台計算 的過程。
圖 3-4 為城市實驗組學生上台選購商品 圖 3-5 鄉村實驗組學生上台選購商品
圖 3-6 城市組學生計算購物總金額 圖 3-7 鄉村組學生計算購物總金額
圖 3-8 鄉村實驗組學生參與課堂情形 圖 3-9 城市對照組教師教學情形
圖 3-10 鄉村對照組教師教學情形 圖 3-11 鄉村對照組學生上台計算過程
(四)教學活動設計：
表 3-8 實驗組與對照組的教學活動設計一覽表(續)
表 3-8 實驗組與對照組的教學活動設計一覽表(續) (2002)的教師教學風格問卷是依據 Conti 的「成人學習量表(PALS)」的理論架構編 定而成，包含有學習者中心活動、個別化教學、相關經驗、評估學生需求、學習氣 氛的建立、個人發展彈性六個層面，其各層面意義說明如下：
1.評估學生需求：評估學生的各種需求與問題作為教學活動與設計的基本資料。
2.學生經驗：瞭解學生的能力、學習經驗、目標、問題作為設計教學活動的依據。
3.學生中心活動：強調學習過程以學生的生理、心理與學習原理設計的教學活動。
4.個別化教學：強調在學習目標、學習方法、學習時間、學習速度間滿足學生個別 的差異需求。
5.學習氣氛的建立：包括增強與學生之間非正式的接觸、學生與學生之間的互動溝 通表達。
6.個人發展的彈性：教師強調學生自我認知、自我發展、增加個別學習的機會，使 能彈性發展。
(二)填答及計分方式
許淑華(2002)原本的教師風格問卷填答方式，選項由總是如此、經常如此、
偶爾如此、很少如此、幾乎沒有、從未如此分為六個等級。而本研究的問卷在填 答方式修改選項為完全符合、大部份符合、部份符合、大部份不符合、完全不符 合，等分為五個等級來測量教師進行教學活動時，是採取「教師中心教學風格」
或「學生中心教學風格」。計分方式採用五點量表形式，從完全符合到完全不符合，
各以 5 分、4 分、3 分、2 分、1 分計算，反向題則以 1 分、2 分、3 分、4 分、5 分計算，得分愈高者愈接近「學生中心教學風格」，其問卷各層面題項之分配情形 如表 3-9：
表 3-9 教師教學風格問卷各層面題項之分配情形
層面 題號 總題數
評估學生需求 1，2，3 3
學生經驗 4，5，6 3
學生中心活動 7，8，9，10，11 5
學習氣氛建立 17，18，19，20 4
個人發展彈性 21，22，23，24，25，26，27，28 8
個別化教學 12，13，14，15，16 5
總題數 28
(三)教師教學風格問卷信度
許淑華(2002)之教師教學風格問卷係以 Cronbach α係數來考驗其內部一致 性，總量表的 Cronbach α值為.8964，各層面的 Alpha 值和題數，詳列如表 3-10：
表 3-10 國民小學教師教學風格問卷內部一致性信度係數分析摘要表
層面 題號 Alpha 值
評估學生需求 3 .5567
學生經驗 3 .7122
學生中心活動 5 .8247
學習氣氛建立 4 .8227
個人發展彈性 8 .8458
個別化教學 5 .8388
整體 28 .8964
(四)教師教學風格問卷效度
許淑華(2002)之教師教學風格問卷係以內容效度及建構效度予以考驗。在編 製問卷初稿，請九位教育先進及專家學者審查初稿題目的適切性，建立問卷的內 容效度。接著採用因素分析的方法，依預試教師在問卷上的反應進行因素分析，
抽取其共同因素，並予以命名，以建立本問卷的建構效度。
四、國小二年級數學學習態度量表
本研究之數學學習態度量表如附錄二所示，為了編製國小數學學習態度量 表，研究者參考了曹宗萍、周文忠(1997)、李曉萍(2010)、施保成(2011)、謝旭 明(2011)及陳美華(2012)等各學者編制的數學態度量表後，考量本研究的研究對 象與研究目的後，決定以謝旭明(2011)的數學態度量表為主要參考依據。該量表 具有良好的信、效度，以下分別敘述研究者選用該量表的理由、該量表發展的過
程、該量表的答題與計分方式、量表之修訂與信度的考驗，以及效度的考驗等的 問題。
(一)選擇量表的理由
由於數學態度量表在歷年研究中，有許多相關的量表編製，因此本研究在選擇 參考的數學態度量表時，以近五年的研究為主。曹宗萍、周文忠(1997)的數學態度 量表雖年代較久遠，但此量表的研究對象多，此量表研究數學態度的範圍廣泛，且
由於數學態度量表在歷年研究中，有許多相關的量表編製，因此本研究在選擇 參考的數學態度量表時，以近五年的研究為主。曹宗萍、周文忠(1997)的數學態度 量表雖年代較久遠，但此量表的研究對象多，此量表研究數學態度的範圍廣泛，且