研究架構與流程

壹、 研究架構

本研究採取「準實驗設計」。「準實驗設計」為應用於研究者無法隨機分派受 試者於實驗處理，而對現有的完整受試團體作最有效的實驗控制之研究設計（王 文科、王智弘，2007）。因此研究者以現有的班級為實驗組與控制組，其中一組 進行實驗處理，研究架構如圖 3-1-1。另考量研究中無法控制的因素，以及這些 因素對實驗結果的影響，研究者盡量控制可能造成的誤差，在實驗處理前、後進 行施測，據以進行研究分析。

自變項

＊ 教學方法：

實驗組 數感教學策略教學活動 控制組 傳統講述式教學活動

＊ 數感能力分組：高、中、低分組

控制變項

＊ 教師背景

＊ 教學內容

＊ 教學時數 依變項

＊ 數感能力紙筆測驗後測

＊ 學童在數感能力紙筆測驗後測成績的差異情形

＊ 實驗組學童在數感能力紙筆測驗後測的解題表現

圖 3-1-1 研究架構圖 共變項

＊數感起點行 為（數感前測）

本實驗研究的設計共分為三個變項：

一、自變項：本研究自變項有兩項。第一項為教學方法，研究者先將受試者分成 實驗組與控制組，實驗組依研究者設計的數感教學策略，將數感元素融入數學課 程活動設計進行教學，控制組則依據教科書教學活動設計進行講述式的傳統教學 活動為主。第二項為數感能力分組，依數感能力後測測驗成績將實驗組學童區分 為高、中、低分組三組進行訪談，以瞭解學童的解題過程與想法。

二、依變項：以研究者針對欲研究的數感五個要素所自編之數感能力紙筆測驗於 教學實驗活動後實施後測。總分愈高，表示學童的數感能力愈佳；反之，則愈差；

而各要素要素得分愈高，則表示學童在該要素的數感能力愈佳。

三、控制變項

（一）教師背景：為了能有效掌控教學實驗的進行，故以研究者所任教的班級為 實驗組，並以同校同學年教師中，教學資歷相同，且教學方法相近，配合 研究意願高的教師所任教之班級為控制組。

（二）教學內容：實驗組依據研究者任教學校 101 學年度，所使用的南一版數學 科第一册第一、三、四、五、六、八等六個單元為教材，將研究者自編之 數感教學策略活動將數感元素融入課程中進行教學；控制組則依據教師手 冊所編寫的教學活動內容進行講述式為主的傳統教學。

（三）教學時數：實驗組與控制組教學時間一致，每節課 40 分鐘，每單元教學 節數也相同。

（四）共變項：依據實驗組與控制組在教學實驗前之數感能力紙筆測驗成績，作 為暸解其數感能力起點行為的指標，得分愈高表示學童數感能力愈佳，反 之則愈差。

貳、研究流程

待確定研究主題之後，研究者參閱相關文獻（方惠珍，2005；吳明玲，2003；

吳宛儒，2006；陳慶林，2005；陳美惠，2006；劉穆樺，2007；劉逸書，2009；

羅淑珍，2011）之研究流程，確立本研究的研究流程。本研究的研究流程如圖 3-1-2 可分為準備階段、實驗階段、資料蒐集階段與整理分析資料階段共四個階段，茲

一、準備階段

（一）決定研究主題與研究方法

研究者透過瀏覽數學教育研究論文題目，以及考量任教對象為國小一年級學 童後，決定研究主題為「數感能力」。決定主題後，便大量蒐集與閱讀數感文獻 資料，閱讀文獻過程中，同時也與指導教授討論確定研究問題與研究方法。

（二）編寫教學大綱與數感測驗試題

待確定研究問題與方法後，即參考數感文獻的教學策略與任教學校 101 學年 度國小一年級所使用的南一版數學教材內容，編寫國小一年級數感教學活動課程 設計。而在數感能力測驗試題的編寫部分，在參考數感教學研究文獻（吳明玲，

2003；陳美惠，2006；張雋，2009；劉穆樺，2007）的測驗編製方式與內容後，

再針對本研究的教材範圍與數感要素進行編寫，編寫完成後，一方面請具有數學 教育專長的教授與任教低年級經驗豐富的教師審閱修正試題；另一方面則進行預 試，最後再根據專家審閱與預試結果修訂成為正式測驗試題。

（三）前測

根據修訂而成的試題對實驗組與控制組進行前測。前測的結果除了作為暸解 兩班數學能力差異的依據外，也作為教學實驗完進行後測分析時，比較兩班數感 能力差異情形的依據。

二、 教學實驗階段

此階段的研究工作為本研究的重點。首先，以研究者任教的一年級班級為實 驗組，另選定一班同學年的班級為控制組。之後，實驗組進行為期一學期的數感 教學策略融入數學課程的教學實驗。研究者按照預先設計的數感教學活動設計進 教學，每個教學活動結束後，依據學童在活動過程中所展現的解題想法、參與討 論活動的情形，以及課本習題寫作狀況，調整佈題內容與引導討論的方式後，再 進行下一個教學活動；控制組則按照教科書的教學活動進行以講述為主的傳統教 學活動，且教學過程中不使用數學小白板。

三、 資料蒐集階段

（一）後測

經由實驗階段的教學實驗後，研究者接著對實驗組與控制組學童進行數感能 力紙筆測驗後測，一方面比較兩組學童在教學實驗後數感能力的差異情形，另一 方面則將實驗組學童的後測成績與前測進行比較，以瞭解兩次測驗間，實驗組學 童數感能力的改變情形。

（二）訪談

依照數感能力紙筆測驗後測成績，將學童分為高、中、低分三組，由於受限 於研究時間和人力，無法對各組的受試學童進行全面性訪談，因此僅就各組學童 中，選取兩名口語表達能力較佳的學童進行訪談，以暸解學童的解題想法。

四、整理分析資料

研究者將所蒐集到的數感能力紙筆測驗前、後測統計資料與訪談內容等資 料，加以整理分析後撰寫成論文。