第三章 研究方法與設計
第一節 研究架構與實驗設計
本研究主要採量化分析，避免造成行政困擾及學校課務安排前提下，學生維 持原班級上課，由研究者所任教班級中，指派甲班為「實驗組」，乙班為「控制組」， 實驗變項為教學方法。實驗期間為四週。以探究實施差異化教學在學習成就上是 否有顯著不同。本節說明研究架構、實驗設計，分述如下。
壹、研究架構
針對本實驗的自變項（independent variables）、依變項（dependent variables）
與控制變項之研究架構圖，繪製如圖 3-1 所示：
一、控制變項
控制變項主要在控制可能影響「實驗組」和「控制組」實驗結果的變項。「實 驗組」的學生將因學生起點行為與學習能力之差異而給予不同的教學策略進行差 異化教學，而「控制組」的學生接受一般的教學，即不強調學生的差異而維持一 般常態的教學方式。
以下針對本研究的控制變項（主要包含教材性質、學生特質、教師特質）、自 變項、依變項做進一步說明，分述如下。
教學方法
實驗組：
實施差異化教學
控制組：
一般教學法 教材性質
教學內容 評量工具
學生特質 起點行為 學習能力
教師特質 教學經驗 專業背景
數學學習成就
自變項 依變項
控制變項
圖 3-1 研究架構圖
(一) 教材性質
實驗組與控制組所採用之數學教材内容一致，教學進度皆相同。兩組授課時 數每周皆為六堂課，每堂課五十分鐘的授課時間。
(二) 學生特質
學生變項以學生的起點行為及學習能力爲控制變項。
(三) 教師特質
實驗組與控制組由同一位教師（即研究者本人）擔任教學，盡可能使控制變 項一致，實驗教師具有教學專業的素養及豐富的教學經驗。
二、自變項
本研究之自變項為教學方法。將數學前測測驗進行 S-P 表分析，將分析結果 按照學生的能力分成低分群、中分群、高分群三個不同的類群，在教學實驗過程 中「實驗組」先進行一般教學法，而後實施「差異化教學」。而「控制組」學生，
課堂中教師則維持一般的教學方式。
三、依變項
「實驗組」與「控制組」於實驗階段結束後，所接受評量之「後測」的成績。
即學生的數學學習成就。
貳、實驗設計
本研究的實驗設計採準實驗設計，因學校課務安排而無法隨機選取受試者，
在分組時，必須維持原有班級。
準實驗設計的設計類型，包含不等組前後測設計、時間序列設計、抗衡設計。
本實驗設計採不等的前測—後測控制組設計，亦稱不等組前測—後測設計或不等 控制組設計（王文科、王智弘，2014）。設計模式如表 3-1 所示：
表 3-1
實施差異化教學之準實驗設計模式表
資料來源：修改自 SPSS 與統計應用分析 <二版>（頁 750），吳明隆、凃金堂，2006。
臺北市：五南。
設計的主要步驟可分為下列四個：
1. 以非隨機分派的方式將受試兩個班級分成「實驗組」與「控制組」，其中「實驗 組」將進行差異化教學，而「控制組」採用一般教學法。
2. 實驗處理前，除蒐集研究對象的高一段考測驗數學成績，並利用 S-P 表分析兩 組之評量前測，確定研究樣本起點行為的同質性。過程中，兩組均實施「評量前 測」（O1，O3），避免內在效度之影響。
3. 實驗過程中，實驗組接受實驗處理，採用差異化教學策略（X）；控制組則維持 原來的教學方式，進行一般式的教學（C）。
4. 實驗結束後，兩組均接受「評量後測」（O2，O4）處理。
組別 前測 實驗處理 後測 實驗組
控制組
O1 O3
X（採用差異化教學）
C（採用一般教學法）
O2 O4