第一章 緒論
第一節 研究背景與動機
本研究主要是探討資訊科技融入國小中年級數學角度單元之補救教學的成 效，即數學簡報系統應用在國小中年級數學單元「角度」內容，針對低成就學生 進行補救教學之成效及其對該等學童學習數學態度之影響，在本章中，第一節先 說明研究背景與動機，第二節說明研究目的與待答問題，第三節為名詞釋義，第 四節界定本研究的範圍及限制。
第一節 研究背景與動機
一、研究背景
每當要利用晨光時間幫學生加強說明數學課程內容時，總會聽到學生說又要 上數學了，這種回應顯示學生對數學有一種不是很喜歡的感受，這讓研究者開始 反思，到底是什麼原因會導致這種現象，激起研究者探究的興趣。再來基於資訊 科技的日新月異，教育部把資訊科技融入教學列為重要教育政策。2008 年「教 育部中小學資訊教育白皮書」訂定善用資訊科技、激發創意思考、共享數位資源 和保障數位機會等核心理念，希望教師能善用資訊科技提升教學品質與學生學習 興趣。由於資訊科技及網路網路世界的快速發展，改變了學生的學習方式及教師 的教學方式。近年來很多教師將資訊科技融入教學中都發現學生在學習上具有正 面的效果（伍原利，2010）。一些研究也指出，教師使用資訊科技融入教學者，
其教學態度、教學方法及學生學習效果表現就愈好（陳素敏，2007；張洸淑，2005）。 因此研究者認為結合文字、聲音及圖像的資訊科技融入教學勢必成為新的教學方 式。研究指出，運用圖像或符號表徵交互進行教學，可培養學童解決問題的能力 並且促進學童在數學上的思考（Cramer et al., 2002）。因此資訊科技融入教學就 更顯示出它的重要性。張國恩（1999）說明在資訊科技融入數學領域的教學，可 以把抽象教材轉變為視覺性教材呈現，這樣有助於學生對課程的理解。證之以認 知學派的理論，國小學童正處於 Piaget 的發展階段論中的具體運思期，兒童的思
的教學模式。而建構主義強調的認知發展是兒童透過經驗與互動建立起意義系統 與對現實了解的歷程，因此國小數學的學習重點在於從學生自己的經驗中，建構 與理解數學的概念。因此也觸動研究者極欲以資訊科技融入數學教學的方式來幫助 低成就學生搭起理解數學的鷹架，建構其正確的基本概念，進而提升其學習成 效。
二、研究動機
研究者在102學年度上學期教三年級學生角度的定義和基本觀念時，發現班 上一半以上的學生對角度的概念有一些迷思的地方。例如，學生認為邊長越長角 度就越大；標示角度的弧線越大角度也會越大。當研究者把角度旋轉一下後，學 生就認為角度與原先的不一樣了。其次，從研究者教學經驗中發現，小學生感到 最困難的科目是數學，特別對低成就學生更是如此。由於中、高年級的數學課程，
分析性、思考性、應用性及抽象推理的內容日益深化，導致一些低成就學生在平 時考或段考的持續低成績表現下，出現對數學害怕的想法（魏麗敏，1989）。這 讓研究者燃起探索興趣，思考是否具有有效的教學策略來引導低成就學生學習，
而使得他們得到更好的學習成效？研究指出，學生將來成就及未來的生涯發展會 受到數學成就高低的影響（Fan, Chen, & Matsumoto, 1997）。因此，對於低成就 學生如何進行有效教學及提振其學習意願及興趣，就成為研究者思索教學方式改 變的重要催化劑。最後，鑒於課程綱要數學學習領域之內容不斷演變，在內容及 教學目標上，從偏重以計算能力為主的教學，轉變為以學生本位為主，重視溝通、
理解和討論式的合作學習教學法（林盈延，2012）。這種形式的改變對應在幾何 概念的學習與教學上，已不是傳統的教學模式能夠處理。誠如以上所述，研究者 根據本身的的教學經驗，發現大部分學生對於學習數學呈現一定的迷思概念與不 喜歡的傾向，研究者想探索學生不喜歡上數學的原因是否肇因於某些迷思概念的 干擾所致，此為研究者研究動機之一。
其次Piaget（皮亞傑）理論的歸結，就在於強調教學要重視兒童的解題過程、
要因材施教，要嘗試讓兒童主動積極的自我學習。皮亞傑認為兒童智能發展的改
與平衡的學習歷程（朱敬先，1998）。因此研究者想了解以資訊科技融入數學角 度單元的教學策略，將幾何的角度概念，以電腦圖像及動畫來進行補救教學，將 教材結合電腦來發展適合低成就學生的教材內容，是否因此有助於低成就學生建 立角度概念的基模，因而提升其學習成效，便是研究者研究動機之二。
再來，國小中年級的數學基礎，關係著高年級學童學習的自信與成效，並且 是數學的興趣能否提升的關鍵。研究指出數學是最容易讓學生害怕而感到焦慮的 科目（張盈盈，2002）。研究也指出老師教學時使用資訊科技融入教學的多少，
與學生理解數學抽象觀念有正相關（鄭瑞春，1991）。如果老師採用傳統單向的 講課方式，學生會覺得枯燥又無趣（張盈盈，2002）。尤其低成就的學生理解能 力本來就落後，其學習數學的意願更會因為無趣與持續的挫敗經驗而降低（蔡寶 貴，2000）。因此譚寧君（2003）積極提倡資訊科技融入教學，以動畫結合圖像 與文字，運用多媒體輔助教學使學生獲得知識。這顯示教師的數學教學模式必須 改變與創新，因此研究者嘗試以結合文字、聲音及圖像的資訊科技融入教學，來 印證學生學習態度及興趣是否因此而具有實際的正面效益，此為研究者研究動機 之三。
最後，九年一貫國小數學領域課程標準中的五大主題之一的「幾何」，其中 的角度在中年級的教材內容，包括有角的定義，比較角的大小，角度的單位，使 用量角器量角度，使用量角器畫出角度，了解什麼是直角、銳角、鈍角、平角及 圓周角。研究顯示中年級近三分之二的學童描述角有困難，部份兒童認定角應該 是尖尖的，因此對於鈍角和平角的概念較難理解（張英傑，2003）。能正確測量 出角度的三年級學生只占樣本數的47.37%（陳瑞騰，2003）。研究者在102學年度 三年級上學期角度的初步教學中也發現，班上27位學生中有19位認為角的邊長愈 長、標示角張開的弧線愈長，角就愈大，這些對學生的學習有一些迷思及障礙的 地方。因為角具有鈍角、銳角、直角及平角等多重意義，因此學生對角度的了解 會感到困惑。而角的概念發展與學生具體的生活經驗有關、學生會經由實際觀察，
漸漸發展成抽象概念。因此研究者認為將角度以數學簡報的動畫方式呈現教材有
式要求，也容易讓低成就學生經由視覺上圖像、動畫的協助加深對角的認識。研 究者鑒於資訊科技融入教學是教育部積極推動的政策，希望能夠配合政策的施行 來提升自我的教學能力，並符合教育的潮流，此為研究者研究動機之四。
基於以上的研究動機，研究者乃致力於學習數學的簡報系統（Mathematical Presentation System，簡稱 MathPS）。此簡報系統乃國立交通大學教授陳明璋研 發的數學簡報系統，是以 Powerpoint 為平台，外掛 AMA （Acvitate Mind Attention）
增益集，所發展成的動態呈現和結構式複製繪圖法。運用簡單的介面，重組 PowerPoint 的互動功能，提供一套兼具繪圖及互動教學環境，結合數學教材多元 呈現的特性，提供教師數學教材設計編輯及課堂授課的整體性協助，非常適合數 學科幾何概念的教學。研究者認為運用 MathPS 融入數學教學的主題具有研究的 價值性，研究者將數學符號、數學語言和圖像結合，希望能夠對學生的的概念學習 能有所幫助。研究者主要關注過去文獻較不多的 MathPS 融入國小中年級數學單 元角度學習之影響的探究，探討低成就學生容易混淆的觀念，蒐集文獻與資料，
設計適切的教學活動，針對低成就學生的迷思概念進行補救教學，藉此暸解學生 透過 MathPS 學習角度概念的成效及學習態度之影響，以作為未來教學改進及後 續研究者的參考。