研究方法與流程

本小節分為「研究方法」與「研究流程」兩部份，分述如下。

一、 研究方法

本研究目的旨在設計開發數學科學教具，並探索本教具呈現正多邊形的幾何性質。

為達上述之研究目的，研究者首先利用直接觀察法了解學生實作測試本教具時，可能遭 遇或發生的困難，並以半結構式晤談法訪談實作學生的意見與看法，經兩梯次檢討與修 正教具及輔助教材，同時請數學科教師進行專家檢核，以完成本教具與輔助教材之開 發。而完成教具與輔助教材開發後，研究者再進行教師實作測試與國中校園推廣，本階 段採取問卷調查法蒐集老師與學生對於本教具與輔助教材的意見，並以半結構式晤談了 解教師帶領學生使用本教具與輔助教材的想法。研究過程同時採取內容分析法，針對文 獻與本教具之科學內涵進行分析討論。針對本研究所使用之研究方法，分敘如下：

(一) 直接觀察法

從觀察者的介入方式，可以將觀察法分為直接觀察與間接觀察。直接觀察是指受過 訓練的觀察者，到觀察現場直接觀察受試者活動，獲得具體而初步第一手材料的方法，

但受試者容易因被觀察而表現出不真實的行為。間接觀察是指研究者不直接介入受試者 的活動與情境，而是以間接的方式，請團體中特定成員代為觀察。

而在本教具與輔助教材的發展過程中，請國中生實作測試，研究者直接在旁進行觀 察，以了解其中可能會發生的困難。在實作前，研究者先向學生說明實作的目的，所以 請實作學生盡力完成本教具製作，以減低實作學生對操作本教具與輔助教材的緊張焦 慮。於實作過程中，研究者在旁記錄學生的行為舉動，倘若於製作過程中發現學生有製 作錯誤或探索一段時間後無法持續往下進行時，研究者會從旁協助使其能完成整個實 作，並在之後與實作學生討論想法與反應，並對照使用輔助教材的內容敘述，比較其差 異性。於完成每一次實作後，進行觀察記錄。

(二) 問卷調查法

林生傳(2003)指出，問卷調查的優點是經濟方便、可利用郵寄或電子郵件超越時空 的限制、被調查者可自選時機作答且回答自由、便於比較易標準化，然而其限制為被調 查者對問題的理解若有困難會無從得到協助、填寫問卷的意願無法把握、問題不易深入 等。

在「在國中數學領域教師實作」、「國中校園推廣」二項活動中，皆採用問卷調查法，

以了解國中數學科老師和國中學生對本教具與輔助教材的看法，並於「國中數學科老師」

問卷中設計二題開放性問題。

(三) 半結構晤談法

半結構晤談為先向受訪者發問一系列結構性問題，後採開放性問題，以獲得更完整 資料的方法。此種方式易量化且能收集較深入的資料，而本研究在國中校園推廣時，請 該校老師帶領學生實作，因此為了解老師在使用本教具與使用輔助教材來教導學生可能 會遭遇的困難，於活動完成後，進行半結構晤談的方式。晤談前，多次當面會談，確認 活動內容，說明研究目的與重點，並提供本教具材料與輔助教材，營造友善的氣氛，使 受訪者對活動內容更有把握。活動完成後，先提供晤談大綱，讓受訪者對晤談內容有心 理準備，並先思考整理其想法，研究者同時設想其可能會有的回應與應對的方式。進行 晤談時，再次說明研究目的，並在受訪者的同意下進行錄音。晤談過程中，適度的表達 自己的經驗與感受，使受訪者感受到研究者的真誠與同理，以期受訪者能安心的暢所欲 言，再根據受訪者的意見，提出更深入的問題，以了解其真實感受。

(四) 內容分析法

內容分析法亦稱資訊分析或文獻分析。在許多領域研究中，常需透過文獻獲得資 料，因此內容分析研究法，便有其價值與採用的必要。而內容分析法有六種類別，依序 為：(一)概念的分析(二)編撰(三)描述性分析(四)詮釋性分析(五)比較分析(六)普遍化 的分析(王文科，2007)。本研究針對教具所可能包含的科學概念先進行內容分析，並依 分析結果所得設計輔助教材，同時參考相關文獻，整理出相關的科學概念。

二、 研究流程

本研究首先蒐集文獻資料，擬定研究問題與方法後，遂進行科學概念內容分析，並 設計本教具與相關輔助教材。初步教具與輔助教材設計完成後，經過兩階段的學生實作 測試與專家檢核修正後，完成本教具組的開發。之後再由台中市某國中的數學領域老師 群進行實作評估，同時也在校園內對於學生進行推廣。過程中透過直接觀察法、問卷調 查法、半結構式晤談法與內容分析法，從各項實驗數據與訪談資料，進行質與量的分析，

並與指導教授共同討論，進而對所設計之數學科學教具與輔助教材進行各項修正。而本 研究之研究流程圖如下頁圖 3-2-1 所示。

圖 3-2-1 研究流程圖