研究工具

本研究在實驗階段所使用的工具為「虛擬實境遊戲」、「數學體積單元學習成效測驗」、

「數學學習動機量表」及「數學學習態度量表」。 壹、虛擬實境遊戲

本研究使用Unity 做為開發軟體與 Sketch 為 3D 建模軟體，結合 HTC VIVE 作為設 備，其製作流程為：

一、遊戲構想

在了解課本與教師手冊內容後，進行遊戲的構想，將課程內容融入遊戲中。

二、場景建置

使用Sketch 軟體進行建模，製作遊戲中所需之素材，例如椅子、書本、壁爐，

將製作完成之素材匯入Unity 軟體中，完成開始、第一關、第二關、第三關、第四 關與結束畫面場景，同時，將HTC VIVE 加入，透過頭戴式顯示器可看見畫面及可 利用手把操作。

三、撰寫程式及加入元素

在開始、第一關、第二關、第三關、第四關與結束畫面中，撰寫該場景所需程 式，並闖關所需方塊與卡片，最後加入倒數計時、音效及背景音樂等效果。

四、完成遊戲

完成開始、第一關、第二關、第三關、第四關與結束畫面之所有內容，將遊戲 輸出。

五、虛擬實境遊戲教材

藉由虛擬實境之特性，帶給學習者彷彿身歷其境之感，於遊戲中能拿取物品，

方便觀察正方體、長方體及複合形體每一邊長；闖關過程中，藉由堆疊方塊組成指 定正方體、長方體或複合型體，能了解體積之計算；搭配倒數計時，增加刺激感，

再加上當學習者完成指定任務，會出現音效及獲得星星，給予學習者滿足感。

依據康軒第十冊第一單元的教學，將教材內容轉化為遊戲中的四個關卡，以下 分述：

1. 關卡一：於前方木頭指示牌顯示正方體與長方體的介紹，以及上方告示顯示 形體之長、寬、高，此關地板上有四個形體，學生須將指定形體放置指定籃 子中，此關讓學生可觀察形體每一面，藉以清楚分辨正方體與長方體，完成

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後可獲得指定星星，如圖 3-5-1 所示。

圖 3-5-1 虛擬實境教材關卡一遊戲畫面

2. 關卡二：學生須利用右方小方塊堆疊與上方目標相同形體，堆疊完成會出現 一蝴蝶結，將蝴蝶結放置堆疊好之形體上方，即可變成禮物包裝，禮物上有 標示長、寬、高，學生在左方拿取卡片輸入此形體之長、寬、高與體積，完 成即可獲得星星，此關期望透過讓學生在堆疊的過程更了解正方體與長方體 體積是如何計算，如圖 3-5-2 所示。

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圖 3-5-2 虛擬實境教材關卡二遊戲畫面

3. 關卡三：前方出現兩個大小相同的形體，邊長單位不同，學生須撿起地上對 應的體積和單位，完成後可獲得指定星星，此關期望學生了解平方公分與平 方公尺的轉換，如圖 3-5-3 所示。

圖 3-5-3 虛擬實境教材關卡三遊戲畫面

4. 關卡四：學生須利用右方小方塊堆疊與上方目標相同形體，堆疊完成會出現

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一蝴蝶結，將蝴蝶結放置堆疊好之形體上方，即可變成各種不同禮物，例如 小汽車，禮物上有標示長、寬、高以及紅虛線將形體分成兩個部分，學生在 左方拿取卡片輸入各部分形體之長、寬、高與體積，以及整體形體之體積，

完成即可獲得星星，此關期望透過讓學生在堆疊的過程更了解複合型形體體 積是如何計算，如圖 3-5-4 所示。

圖 3-5-4 虛擬實境教材關卡四遊戲畫面

貳、數學體積單元學習成效測驗

於實驗教學前實施測驗，目的在了解學生的起點行為；於實驗教學後實施測驗，目 的在了解學生在接受虛擬實境教學方法後，對於體積單元之成效有無提升，本研究參考 康軒第十冊教師手冊之單元學後檢測卷進行編制，數學體積單元學習成效測驗如附錄 一。

編制雙向細目表時，依據分年細目有關體積的數學能力包含「能理解」、「能計算」、

「能運用」，可分為「概念」、「計算」及「應用」三種能力，以此三面向分析國小五年 級體積單元雙向細目表，如表 3-5-1，並藉以此來設計學習成效測驗，期望能更加了解 分年細目中要求學生所應學會的能力。

56 編自陳亭潔（2016）修訂 Keller(1987)的教材動機量表(Instructional Materials Motivation Scale)，從注意(Attention)、相關(Relevance)、信心(Confidence)及滿足(Satisfaction)四個 面向來加以評量，如表 3-5-2 所示，學學習動機量表如附錄二。

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表 3-5-2 數學學習動機量表之面向及正反面題號

動機面向 正向題號 題數 反向題號 題數

注意(Attention) 1、2、3、4、5、6 6 相關(Relevance) 7、8、9、10 4

信心(Confidence) 13 1 11、12、14 3 滿足(Satisfaction) 15、16、17、18、19 5

總計 16 3

本研究對數學學習動機量表共19 題進行信度(reliability)，吳統雄（1985）提出信度 參考範圍，係數大於.9 表示十分可信，係數介於.9 至.7 之間表示很可信，係數介於.7 至.5 之間表示可信，係數介於.5 至.4 之間表示稍微可信，係數介於.4 至.3 之間表示勉強可信，

係數小於.3 表示不可信。數學學習動機量表信度分析結果顯示 Cronbach’s alpha 內部一 致性係數為.933，顯示具有良好的可信度。效度方面，請五位專家審閱，如附錄五，應 具有一定專家內容效度。

肆、數學學習態度量表

於實驗教學前後實施，目的在了解學生的學習態度，本研究所使用之數學學習態度 量表改編自陳亭潔（2016）編制的數學學習態度量表，共分學習數學的自信、學習數學 的有用性、學習數學的興趣及學習數學的主動性四個面向來加以評量，如表 3-5-3 所示，

數學學習態度量表如附錄三。

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表 3-5-3 數學學習態度量表之面向及正反面題號

態度面向 正向題號 題數 反向題號 題數

學習數學的自信 1、2、3、4、5 5

學習數學的有用性 6、7、8、9、10、11 6 12 1 學習數學的興趣 13、14、15、16、17、

18、19、20 8

學習數學的負面態度 21、22、23、24、25 5

總計 19 6

本研究對數學學習態度量表共25 題進行信度(reliability)，吳統雄（1985）提出信度 參考範圍，係數大於.9 表示十分可信，係數介於.9 至.7 之間表示很可信，係數介於.7 至.5 之間表示可信，係數介於.5 至.4 之間表示稍微可信，係數介於.4 至.3 之間表示勉強可信，

係數小於.3 表示不可信。數學學習態度量表信度分析結果顯示 Cronbach’s alpha 內部一 致性係數為.788，顯示具有不錯的可信度。效度方面，請五位專家審閱，如附錄五，應 具有一定專家內容效度。

伍、訪談大綱

於實驗組完成後測時實施，利用午休時間進行，挑選2 位高成就學生、2 位中成就 學生與2 位低成就學生，總共六位學生進行，目的在於了解學生對於課程的想法，為進 行資料彙整，本研究將訪談學生給予代號與編碼，學生代碼為S，表示接受訪談的學生，

訪談大綱如附錄四，了解學生是否與以往上課有不同認為、對學習有無幫助、有無遇到 困難、有何建議。