研究工具

根據研究目的，本研究探討的向度所使用的研究工具需包含：概 數感實驗評量測驗與國民小學學業性向測驗。以下分別說明所需研究 工具內容。

壹、 概數感實驗評量

一、 概數感實驗設計

本研究中所使用的概數感實驗評量類似(Halberda 等，2008)研究中 所採用的作業。實驗目的為呈現黃、藍色兩種不同數量的圓點，在同 面積、不同個數的情況下，請受試者判斷哪一種顏色的數量比較多，

以此評量受試者對於非數字表徵的量感之估測能力（引自謝嘉恩，

2015）。

二、 實驗題型

在圓點數量的部分，以 12、18、24 為比較基準，以差距 1、3、5 個圓點作為對比，圍成一個甜甜圈的形狀，共有 12 種組合方式，如 12-13、12-15、12-17、13-18、15-18、17-18、18-19、18-21、18-23、19-24、

21-24、23-24，如下圖 3-4-1（引自謝嘉恩，2015）。

13 15 17 19 21 23

12 18 24

5 5

3 3 3 3

1 1 1

三、 實驗控制

以下為實驗設計，分為數量、顏色控制、距離反應值、大小反 應、面積控制等（引自謝嘉恩，2015）。

(一)圖形數量

實驗設計採控制平衡，控制了顏色與四種旋轉位置。顏色的 部分，有一半是黃點 12、18、24 比較差距 1、3、5 的藍點；另一 半是藍點 12、18、24 比較差距 1、3、5 的黃點。由於圖形的排列 並非完全隨機，因此，每一種比較組合有向右旋轉 90 度 3 次的相 同圖片，共4 張。因此，共有 12*2*4=96 次嘗試。

（二）顏色控制

為避免顏色本身的亮度，對受試者知覺產生影響，選擇較鮮 艷的顏色，因此將畫面中的顏色亮度調整至相同，根據HSL 的色 調、飽和度、亮度依序為黃(41，255，100)、藍(170，255，100)、

灰(170，0，100)，黃、藍互為後像之互補色。

（三）距離反應值

當刺激圖呈現如下圖 3-4-2，會因為兩個顏色的距離值產生影響，

兩數量相距越大越容易判斷，例如a 的黃藍色差 1 個圓點，應該 會比b 差 5 個，較難產生數量差異知覺。

（四）大小反應

當刺激圖呈現如下圖3-4-2，由於大小反應量的量越大越難辨識，

a 與 c 雖然都只差一個，但整體數量 a 只有 25 個圓點，c 卻有 47 個， c 應較 a 難以產生數量差異知覺。

（五）面積控制

在概數感實驗中，主要是針對數量多少的量感比較，為了避免 呈現不同顏色的面積時，產生知覺判斷的影響，在材料的設計上，控 制了黃色和藍色圓點面積的總和相等。

圖 3-4-2 刺激反應圖

（六）時間控制

在概數感實驗中，圖片出現的時間原先設定為電腦中央出現 「+」

凝視符號出現 1000 毫秒後，呈現圖片刺激物(200 毫秒)，經過預試 後由於呈現圖片刺激物的時間過短，預試結果差異不大，因此在正式 施測時將圖片刺激物出現時間增長為 300 毫秒。

a. B12 Y13 c. B23 Y24

b. B17 Y12 d. B23 Y24

四、 實驗呈現方式

所有的實驗都是以程式 E-Prime2.0 心理學實驗軟體進行撰寫，以 1024x768 16bit 的解析度在 14 吋的電腦螢幕上進行測驗及記錄數據。

相關的測驗程序如下:

2. 刺激物消失後，受試者立即判斷圓點是藍色多還是黃色 多，並進行判斷，如果是藍色圓點較多就按「6」；反之 如果是黃色的圓點較多就按「9」，每一題的反應時間為 1600~2200ms，反應時間過後，螢幕上會再次出現「+」

凝視符號，新的刺激物便會再次出現，並進行下一題的 題目。如圖 3-4-2

3. 受試者依序完成題目後，電腦會記錄下作答的反應及時 間。

圖 3-4-2 概數感實驗流程圖

五、 概數感實驗計分方式

採用以 E-Prime2.0 心理學實驗軟體，進行分析資優生與普通生 及不同性別的學生在概數感實驗的反應情形，反應正確計為 1 分；反 之錯誤反應或是未於時間內反應，則計為 0 分，依據其該實驗得分做 為概數感能力高低之依據。

（七）國小系列學業性向測驗

一、 測驗內容

國小系列學業性向測驗由師大教育心理學系所編製之系列 學驗性向測驗的一種，分為國小、國中、高中、大學四個水準，

測驗內容包括「語文推理」與「數量比較」兩部分，試題均以單 一選擇。

在「數量比較」共有 60 題，信度方面，難度 P 值介於.16~.90 之間，平均數為 13.23，鑑別度介於 .08~ .76。此測驗的穩定系數 介於 .77~ .92，在四年級數量比較 .85**內部一致性，數量比較部 分之折半信度為 .82，數值均達 .01 顯著水準，本測驗題目具有相 當的一致性。

二、 測驗方式

「國民小學學業性向測驗」所適用對象為國小四、五、六年 學生，是一種團體實施的紙筆測驗，全部測驗時間為 35 分鐘，語 文推理 15 分鐘，數量比較 20 分鐘。 本測驗的計分方式為受試者 作達正確的題數，便是測驗的分數。

三、 計分方式

「數量比較」共有 60 題，本測驗的計分方式為受試者作答正

確的題數，正確為 1 分，答錯為 0 分，受試者正確作答的題數則 是測驗的分數。因此，該正確作答題數越多，代表其數學成就越高。