研究背景與動機

本研究的目的在探討電子白板融入解題策略教學對增進學習障礙學 生代數應用問題的解題成效。本章的內容包含研究背景與動機、研究目 的與待答問題、名詞釋義等三節分別敘述如後。

第一節 研究背景與動機

數學與我們的日常生活與職場工作關係密切，舉凡費用繳納、逛街 購物、儲蓄理財、娛樂消費、買賣交易、食物烹調、圖表訊息解讀等各 項活動，無不需要用到正確的數學概念、有效率的運算技巧、以及問題 解決的能力（Lerner, 2003），才能足以應付多樣化的環境，得以順利適應 現代生活，可見數學應用擴及生活層面之廣，數學能力對生活品質影響 之大。

數學學習旨在培養演算、抽象、推論、溝通及解題的綜合性能力（教 育部，2011）。數學學習不僅只是強調機械式地進行繁雜的數字計算，更 應重視概念的理解與邏輯推理的思考過程，並能成為帶得走的能力，亦 即要能實際應用在真實的生活情境。正如前所述，許多日常活動都和數 學有關，且常含有未知的數，此時若沒有問題解決的能力，可能會增加 生活上的不便與困擾，亦較不利於社交與就業。

Polya（1945/2006）在其所著「How to solve it」一書中提出四階段 解題歷程，使問題解決概念漸受重視，之後開始有學者亦紛紛提出對問 題解決歷程的論述，究其內容大同小異，而問題解決在教學與研究上反 應在有前後文脈的應用問題，或稱文字題（word problem），學者們便將 此歷程應用在數學的解題教學上，應用問題的解題教學儼然成為現代數 學課程中的重要課題。

數學學習隨著學生年級的增加有其循序漸進的邏輯結構，從國小升 上國中是具體運思轉化為形式運思之際，因應學生認知發展上抽象能力

的提高，應用問題的解題教學應從小學主要利用生活經驗和直觀的具體 情境，轉化為學習抽象的代數以進行思考推理來解決問題的歷程（教育 部，2011b）。目前國中七年級上學期第一冊第三章就開始學習代數的觀 念，亦即一元一次方程式，這是從具體到抽象的關鍵時期、從算數到代 數的過渡範圍，此階段的學習值得教育工作者留意與研究（洪意琇，2008），

若此時期的基礎未能穩固建立，後面的學習則愈顯困難，除了影響學生 的數學成就表現外，也可能打擊學生學習數學的自信與動機，甚至不利 於將來的生活與就業適應。研究者於教學現場中也發現若學生能熟練一 元一次方程式的相關概念與計算，則後續學習二元一次聯立方程式及一 元二次方程式會比較順利。

依據身心障礙及資賦優異學生鑑定辦法（2013）可知學習障礙學生 的智力正常，但卻在聽、說、讀、寫或算等學習上有顯著困難，故研究 者在教學現場中發現在各類身心障礙學生中，學習障礙學生是被安置於 普通學校身心障礙資源班接受直接教學服務之大宗。因學障生在生理與 心理方面的差異與限制，導致這群學生在普通教育的學習環境遭遇適應 困難，而據研究者觀察數學學習上的挫敗最為常見，且多數的學障生只 要遇到有較多文字敘述的應用問題更是敬而遠之、直接放棄。相關研究 發現學障生在釋義、視覺化、推測等問題表徵上有明顯的困難，且較常 使用對解題沒有助益的繪畫（pictorial）表徵策略（Montague, Bos, &

Doucette, 1991；Montague, 2003），又監控解題歷程的自我調整之後設認 知能力也不佳（Montague, 2007）而常導致解題失敗，特教需求應運而生。

綜觀早期學習障礙學生的數學教學研究著重在加、減、乘、除法的 基本計算和問題解決上，鮮少有關於代數、金錢技能和分數等領域的相 關研究（Miller, Butler, & Lee, 1998）。學障生問題解決的研究過去大部分 著重在小學中、高年級的一步驟、二步驟的少步驟文字題，內容由加減 法到乘除法文字題的教學，漸漸地發展出多步驟、多餘訊息題型等語意 結構更為複雜的題型，亦開始出現針對國中生在代數領域問題解決的研

究，國內的起步較晚，目前針對國中學障生代數應用問題的教學研究仍 不多。

國內外相關研究（江美娟、周台傑，2003；吳雅琪、孟瑛如，2005；

李冠穎、張美華，2010；黃秋霞、方美珍，2007；Garderen, 2007；Hutchinson, 1993；Maccni & Hughes, 2000；Montague, 1992）結果發現系統性的教學 程序、明確的認知解題步驟、後設認知的調整與監控等解題策略之教學 介入，能有效改善學習障礙學生的解題技巧，並提升其應用問題之解題 能力，可見實施明確的解題策略教學，對學習障礙學生之應用問題解題 有一定的助益，因此本研究對學障生實施解題策略教學以提升其解題成 效。

九年一貫課程的實施，「資訊教育」列為重大議題之一，「運用科技 與資訊」則為十大基本能力之一（教育部，2008），可見應將資訊融入各 學科領域的教學當中，使資訊科技成為教室中日常教學活動的一部分，

讓學生平時上課都能接觸到資訊科技，在任何時間及地點都能利用電腦 這項學習工具來解決日常生活當中碰到的問題（王全世，2000；張國恩，

1999）。因應新特殊教育課程綱要的推行，其基本理念強調融合教育與普 通教育之接軌，特殊需求學生課程設計應首要考量普通教育課程（教育 部，2011a），因此特殊教育教師在為學習障礙學生設計教學課程時，因 順應時代快速變動的潮流與科技的日新月異，將資訊科技融入課程、教 材與教學中，並讓學生從中獲得學習效益。

我國教育部也隨之跟進電子白板導入校園的資訊教育政策熱潮：自 96 年度起推動「建構 e 化學習環境」，鼓勵各縣市遴選試辦學校，盼種 子學校示範電子白板融入教室教學的實驗活動，逐漸將電子白板導入校 園，互動式電子白板（Interactive Whiteboard, IWB）始成為資訊融入教學 之新寵兒（蕭英勵，2007）；98 年度教育部推動的「優質化均等數位教 育環境計畫」中致力於建置多功能 e 化專科教室及多功能 e 化數位教室，

其中就包含了「互動式電子白板」的設置（蕭英勵，2013）。

電子白板提供一個師生們互動學習的操作介面，透過手指或感應筆 直接觸碰白板來控制電腦，方便師生能從電子白板上啟動並操作教學軟 體、共同瀏覽課程內容、呈現多樣化的視覺材料，增加了學習的流暢性、

豐富性、變化性與主動性，可將資訊融入教學的特性發揮得淋漓盡致。

相關研究（王嘉禾，2012；王源豐，2012；李阿芬，2012；林儀惠，2008；

陳彥君、董修齊，2010）發現互動式電子白板的教學較傳統的講述教學，

有助於提升學生的學習動機和興趣。研究者在教學現場中亦發現透過電 子白板教學，學生表現得更為專注、對學習更有興趣、上課氣氛也較為 活潑，因此研究者以電子白板作為本研究之教學媒介。

綜合上述，數學應用問題之解題能力影響未來的就業與生活適應，

而學習障礙學生在此解題能力上之不足造成其學習挫敗，透過有效的解 題策略教學，輔以電子白板之教學媒體，可提升其解題成效與學習興趣，

因此本研究的目的旨在探討電子白板融入解題策略教學的包裹式方案，

對於增進學習障礙學生代數應用問題的解題成效。