研究背景與動機

本章共分四節，第一節闡述研究背景與動機，說明學童學習數學所面臨之困 境，而如何藉由圖像表徵與電腦科技結合而成之教學方式，來提升學童學習成 效；第二節為研究目的，探討圖像表徵資訊融入教學法在實驗上學習成效之差 異；第三節說明研究範圍與限制；第四節為相關名詞釋義。

第一節 研究背景與動機

數學是科學研究的重要工具，也是培養個人心智與思考能力的重要媒介(劉 環毓，2008)。有鑑於此，世界各國政府莫不積極推展數學教育。尤其在現今社 會中，國中小學時期的數學學習基礎十分重要，因為這不僅代表思考能力的建 立，更關係學生日後的生涯發展。數學教育的根本之道是為了滿足學生往後的成 人生活、就業和做為進一步學習的需要(葛建志，2005)。國小教育是一切教育的 基礎，也是數學學習的開始。研究者在小學任教，發現年級愈高，害怕數學的學 生愈多；又因為數學屬螺旋式學習，前一個環節學不會，會導致學生對接續的課 程充滿恐懼感與抗拒感。數學教育與心理輔導者稱這種情形為數學焦慮，它是特 定數學情境下產生的一種心智上、情緒上暫時性的失調而造成心理上無法組織的 恐懼經驗。

高誌忠（2009）認為：數學焦慮是情境焦慮的一種，當學習者面對數學學習 或測驗時所表現出來的不安、緊張、擔心、恐懼和威脅等感受，進而影響思考及 解題能力。數學焦慮的產生不只是單一的原因，而是由不同的因素所產生的，例 如，失敗及令人感到挫折的數學學習經驗、數學教材的難度及其連貫性、對數學 教師教學方法無法認同或課室氣氛的感受不佳、頻繁的考試及深怕成績不理想的 壓力、重要他人對於成績的態度及看法（余遵彝，2007）。翁湘盈（2010）亦指 出數學態度和數學成就有正相關，也就是說數學態度越積極正向的人，他的數學

學習成效越高。

曾瑞媛（2009）研究發現數學成就與問題解決能力達顯著相關，數學成就高 的學童，其問題解決能力強。在我國九年一貫課程綱要中提到，現階段學校教育 的目標應以培養具有獨立思考及問題解決能力的學生為目標（教育部，2003）。

當學生遇到數學問題時，教師亦期許學生可以適當運用問題解決能力來解決數學 題目。黃茂在與陳文典（2004）認為廣泛的問題解決能力即是所有的能力，如在 察覺問題階段有些問題需要想像力、批判思考；確定問題階段有些需要推理能 力，當要執行計畫時有些則需要耐心和創造力。問題解決能力除了具有效解決問 題之外，尚要兼顧創新和多樣化，因此，擁有變通性和有效性來解決問題的人，

所表現出來的問題解決能力更佳（黃春金，2009）。

要讓學童喜歡數學，避免產生數學焦慮，增強其問題解決能力。最重要的是 要瞭解他們在數學學習上遇到的瓶頸，並改變教學方式協助他們克服困難。數學 科中又屬文字題的學習讓學生深感抽象與模糊，因為在解數學文字題時，學生除 了需具備基本的數學原理概念與運算技能外，還必需先理解文字的敘述後，才能 順利解題。Mayer(1989，1992)即認為問題表徵是其能否順利解決數學文字題的 關鍵歷程，因為缺乏正確的問題表徵，就無法獲得正確的答案。現今學生對數學 閱讀有些許障礙，數學閱讀是一種將讀者帶入到數學的、抽象的、表達的理解層 次，因為它具有多種形式表達相同概念的特質，如用圖示、用定義、用文字縮寫、

用公式、用符號等，學生一定要具備某種先備知識才能閱讀理解，甚至語文能力 也會限制其數學知識的獲得(Kober，2003)。Bernardo & Okagaki(1994）亦指出 兒童未能成功解題有兩個因素（1）解題者缺乏有關數學符號或程序性方面的知 識（2）解題者對有關問題情境中的訊息知識無法有效的從經驗中觸接。因此數 學教學若能從真實的問題情境著手，搭穩堅固的地基才可以學得更扎實。

林淑敏（2011）發現較多學生喜歡劇情動畫方式的學習，認為動畫除了有趣 之外，可幫助他們記憶與理解。圖片或插畫在學童教育上扮演極重要的角色，生 動活潑的圖片或插畫最能有效吸引小朋友的目光，提昇他們的學習興趣(廖泰

倫，2006)。心理學上更有數據顯現，人們對於不同信息知識的接受速度也會不 同。語文信息在人腦中反應最慢，其引起的判斷、推理也較遲緩。表徵圖像指將 資訊具體化，使學習者能夠具體想像資訊內容（Lohr，2008）。過去教師在一些 需大量具體物的情境下，由於教具使用的限制，導致教師浪費許多時間在黑板作 圖或引導甚至直接教導解法，再加上學習也僅限於課堂之中，因而影響學生學習 的成效（黃仕奇，2009）。

資訊融入教學可藉由圖像的直接表徵，增進學生對文字題的理解。不但能提 升學生的學習興趣，也能增加學生的學習成效(潘慧萍，2007)。隨著資訊時代的 來臨，新世代的國小學童長期習慣接觸大量的數位影像媒體，導致國語文能力有 逐漸降低的趨勢。在閱讀數學文字題時，其理解能力顯得較為薄弱。資訊科技的 運用不僅豐富了學習內容，且增加學習的便利性。同時也帶動教學方法的革新，

促進整個教學模式的改變（吳清基與林天佑，2005）。資訊融入教學行之有年，

隨著教育現場的教學設備愈趨完善，教師若能連結學生的興趣（如動畫形式的教 材），將抽象的數學文字題表徵化，降低其因不解題意而引起的數學焦慮，必可 以促進數學的學習，提升學習的興趣（楊佩真，2011）。

本研究將數學文字題用圖像式的方式呈現，把題目製成動畫，並與數學教學 活動做結合，設計生活化的數學教學媒體。透過數學教學媒體中動畫的呈現，幫 助國小學童瞭解數學文字題的題意，克服其因數學閱讀不利而引起的解題困境，

降低其數學焦慮，並融入問題解決步驟，來學習數學之四則運算，使之突破以往 傳統學習的限制與框架，以富趣味性的方式吸引學生主動學習，提升其學習動 機，並期能達到學習成效之提升。綜合以上所述，本研究之動機如下所示：

一、探討學童學習數學文字題遭遇的困境及瓶頸，思考如何改變教材使學童易於 理解，圖像表徵示的教材可以將文字轉化成學童易瞭解且熟悉的圖像，輔助 其順利解題。

二、數學焦慮影響學童數學成就，數學焦慮高的學童常常數學成就較為低迷，因 為排斥及信心不足導致無法在正常狀態下學習，圖像表徵化的教材以生動活

潑的方式呈現，期許能降低學生的數學焦慮。

三、問題解決能力日漸重要，學童問題解決能力佳，在往後的生活及課業上無往 不利。透過圖像表徵式教材的引導及學習，期望可以培養學童獨立思考如何 克服數學文字題無法解題的困境，並探討問題解決能力與數學文字題解題能 力的相關性。