第一章 緒論
第一節 研究背景與動機
本 研 究 旨 在 探 討 應 用 整 合 式 即 時 回 饋 系 統 (Integrated Interactive Response System, 簡稱 IIRS) 於國小六年級數學之教學成效及學生的學習態 度，並應用S-P 表 (student problem chart) 與次序理論 (ordering theory) 分析 學童之學習類型與試題階層結構圖。本章主要在闡述本研究之背景與動機、
目的、研究之範圍限制，並針對相關名詞做明確界定。本章共分四節，第一 節為研究背景與動機；第二節為研究目的；第三節為研究範圍與限制；第四 節則為名詞釋義。
第一節 研究背景與動機
國小數學之學習成效是國中階段數學學習的基石，而學習興趣是影響學 習成效的重要因素。根據相關研究指出，許多學童對數學課程缺乏興趣，隨 著年級升高，學童的數學學習困擾有增加的趨勢 (袁以雯，1981；陸雅林，
2007；楊淑芬，1992)。另外也有相關研究表示，資訊科技融入數學教學，
在提升學童學習成效方面有正向評價 (彭月香，2005；蘇琬淳，2004)。
Roblyer and Edwards (2000) 表示資訊科技可增加學童學習動機、吸引學童的 注意力、提高學童主動參與學習活動的意願。
何榮桂 (2002) 提出資訊融入教學的策略有：資訊的探索與整理、科技 產品的運用、心智工具的運用、透過網路的合作學習、問題導向的融入策略 以及資訊科技融入學習評量。國內關於透過網路合作學習及資訊科技融入學 習評量的研究頗多也有其成效 (王子華、王國華、王瑋龍、黃世傑，2004；
吳偉銍，2006；張逸婷，2002)，諸如：教學媒體輔助學習、線上學習評量、
網路合作學習等。但是資訊融入教學的實施，除了教師的訓練、教材資源的 提供外，軟硬體設施更是不可或缺 (吳正己，2001)。亦即學校軟體、硬體 的設備是影響資訊融入教學的重要因素。教育部 (2007) 委託台灣大學徐式
寬教授辦理「中小學教師資訊科技素養自評表發展計畫」，該成果說明報告 指出資訊設備可取得度、網路穩定度及學生在校可方便使用電腦的程度，都 顯著影響教師資訊融入教學之意願；而且國內中小學資訊設備的可取得度及 穩定度則僅有 60-70％ (如圖 1-1-1)，而教師最常進行資訊融入教學的場所 以「普通教室」44％佔最多 (如圖 1-1-2)。可見國內教育環境提供之資訊設 備不足，在班級電腦只有一部的教學環境下，僅能以單向式的資訊提供或教 學媒體引導的模式實施資訊融入教學，使得許多良好的教學創意，僅屬於研 究性質，諸如運用心智工具、網路合作學習、問題導向式及資訊科技融入學 習評量等以學習者為導向的資訊融入教學模式，無法普遍落實於教學現場，
至今仍難以實現以資訊科技融入教學，提高學童學習興趣與成效的目標。
圖1-1-1 國中小資訊設備豐富度比 例圖 (引自教育部，2007)
圖1-1-2 教師最常進行資訊融入教 學的場所比例圖 (引自教 育部，2007)
即時回饋系統 (Interactive Response System, 簡稱 IRS) 是屬於科技產品 的運用之資訊融入教學模式。鑒於相關研究指出IRS 以一部電腦搭配師生人 手一只教學回饋器，克服硬體設備不足的困境，有助於提高學習興趣與成效 (王緒溢、梁仁楷、劉子鍵、柯華葳、陳得懷、黃智偉，2001；江惜美、王 緒溢、吳權威，2001；黃智偉，2001；潘新燕，2004)，然而 IRS 仍有尚待 改進之處，諸如：(1) 系統受限於遙控器的設計，只能進行選擇題題型的互 動 (黃智偉，2001；潘新燕，2004；薛素瓊，2004)。(2) 題目文字沒有注 音符號輔助，在國小低年級教學造成不便 (薛素瓊，2004)。(3) 題庫不足，
教師負擔太重 (陳家慧，2004；黃智偉，2001)。(4) 遙控器接收角度及準 確性方面是「按按按」最主要的問題 (陳家慧，2004；潘新燕，2004)，造 成在進行搶答活動時，不容易做到公平性而降低學生的參與意願。梁錫卿、
廖啟宏、林聖學 (2007)，以及梁錫卿、林釗鋕、徐君豪、游振呈 (2007) 運 用即時回饋的理念並整合教學機制與認知診斷理念研發IIRS，該系統適合應 用於傳統教學環境，吸引學童快樂學習主動參與，輔助教師追蹤學生的學習 進度及學習狀況，系統平台的分析工具能即時掌握學生的學習成效 (梁錫卿 等，
童在
分數除法表 現之學習類型與試題階層結構圖，提供教師補救教學之參考。
2007)。
國內有關 IIRS 實際應用於國小教室的試探研究甚少，而且在九年一貫 課程綱要中指出，數與量是數學內容的五大學習主題之一，課程階段目標指 出在小學畢業前，必須熟練小數與分數的四則計算 (教育部，2003)。由此 可知，小數及分數是國小數學教材重要的觀念，亦是國中數理課程的基礎。
然而根據研究者本身在國小任教經驗，瞭解小數與分數是國小學童感到困擾 的兩大主題，許多研究也指出學童的小數知識表現並不理想 (艾如昀，
1994；吳昭容，1996；杜建台，1996；林原宏，1994；簡茂發、劉湘川，1993；
劉曼麗，2001；Bell, Swan, & Taylor, 1981; Capenter, Corbitt, Kepner, Lindquist
& Reys, 1981)，相關研究顯示學童的分數知識存在更多迷思概念 (柳賢、李 浩然，2003；陳和貴，2002；陸雅林，2007；蘇聖峰，2005；Painter, 1989)，
甚至德國人以「如墜分數之中」來形容自己面臨到困難 (劉秋木，1996)，由 此可見分數是許多人的夢靨，而且分數除法在小學階段通常被視為是最難理 解的主題 (Fendel, 1987; Payne, 1976）。因此，讓學童在對數學學習缺乏興趣 的情況下，運用資訊科技的方式融入小數與分數的教學，提升國小六年級學 小數除法及分數除法兩單元的學習興趣與成效，實有必要與可行之處。
本研究使用準實驗研究法，期望以量化方式探討應用 IIRS 於國小六年 級數學教學之成效，並以半結構晤談法質性描述實驗組學童之學習態度。再 應用S-P 表和次序理論之資料分析方法，分析學童在小數除法及
節 研究目的
題階層結構圖，提供教師補
壹、探 ，傳統教學與運用 IIRS
貳、探討應用 IIRS 融入於國小六年級小數與分數除法教學，學童之學習態
參、 -P 表，分析國小六年級學童於小數與分數除法學習表現之學習類
肆、 ，在小數
伍、 分析國小六年級學童於小數與分數除法學習表現之試題 階層結構圖。
第二
本研究旨在探討應用 IIRS 於國小六年級數學之教學成效與學生的學習 態度，並分析學童之學習類型與試題階層結構圖。為達到研究目的，研究者 採用準實驗研究法，將IIRS 之「教學暨評量系統」以及「遊戲」融入小數除法 及分數除法兩個單元教學。「教學暨評量系統」輔助教師監控及檢測學童之學 習成效；「遊戲」提供小組競賽活動。教學結束後，研究者以半結構晤談法 了解實驗組學童之學習態度，並利用S-P 表和次序理論之資料分析方法，應 用莊宗霖、林原宏 (2007) 研發的診斷導向之補救教學即時服務系統，分析 學童在小數除法及分數除法表現之學習類型與試
救教學之參考。本研究之研究目的臚列如下：
討國小六年級小數除法及分數除法單元課程中 教學之不同教學模式下，學童之學習成效。
度。
應用S 型。
應用S-P 表，分析國小六年級學童於不同教學模式與學習成就 與分數除法的作答反應組型之注意係數上是否有顯著差異。
應用次序理論，
第三節 研究範圍與限制
本研究以台中市某國民小學九十六學年度六年級四個班級的學童為研究對 象，進行實驗研究。研究內容以研究者自編之「小數除法」及「分數除法」
學習成就測驗卷為評量工具，探討實驗組與控制組於實驗結束後之學習成 效，以半結構晤談法了解實驗組學童之學習態度，並應用佐藤隆博 (Takahiro Sato) 提出的S-P表及Airasian and Bart (1973) 提出的次序理論，分析學童之 學習類型與試題階層結構圖。而研究之範圍與限制如下所述，故研究結果不 宜過度推論解釋。
壹、研究對象與教學者的限制
本研究之研究對象，僅取台中市某國小之六年級四個班級為研究對象。
實驗組教學者乃依據本研究之教學活動設計，應用本研究之教學素材實施小 數與分數除法單元教學，其他應用IIRS 的教學方式並非本研究探討的範圍。
貳、教學時間的限制
由於本研究之教學活動是依據九十六學年度南一版六年上學期「小數的 除法」及「分數的除法」教材而設計，而且教學時間為準實驗研究之控制變 項，故每單元教學時數為五節，亦即小數除法與分數除法各五節課。
參、教學範圍的限制
茲因本研究實驗組之教學活動設計、教學素材以及學習成就測驗卷，皆 以九十六學年度南一版六年上學期「小數的除法」及「分數的除法」教材為 範圍而設計，其他版本的教材內容並未列入本研究之範圍。
第四節 名詞釋義
壹、國小六年級學童
本研究所指的國小六年級學童是九十一學年進入台中市某國小就讀一 年級，九十六學年就讀六年級，且成為本研究準實驗研究法之研究對象的 學童。
貳、國小六年級數學教學成效
教學成效是指教師教學後，學童的學習成就測驗成績。本研究所指的國 小六年級數學教學成效，是指接受研究者編製的「小數除法」與「分數除 法」兩單元後測成就試卷之學童的學習成就表現，若學童答對題數越多，
表示教學成效越好，反之，則成效越低。
參、整合式即時回饋系統
IRS 是一個藉由傳輸與蒐集過程，顯示學生的回饋，用來提高普通教 室的學習互動之技術 (Liu, Liang, Wang & Chan, 2003)，其軟硬體包含學 生輸入/訊號接收設備、投影設備與可提升學習互動的軟體 (Liang et al., 2003)。輸入設備 (clicker) 是一個類似於遙控器的設備，讓老師在課堂上從 學生身上得到回饋，這回饋被整理成各種圖表和報告，用來了解及監控學 生的學習進度與成效。
本研究使用之IIRS 是梁錫卿等人 (2007)，運用即時回饋的理念，整合教 學機制與認知診斷理念所研發設計而成的教學系統，系統使用無線射頻技術 (RF) 所設計的教學回饋器，有別於 2000 年中央大學在高互動教室中開發 教室端無線回饋「按按按」系統 (劉子鍵、王緒溢、梁仁楷，2002)。
本研究使用之IIRS 是梁錫卿等人 (2007)，運用即時回饋的理念，整合教 學機制與認知診斷理念所研發設計而成的教學系統，系統使用無線射頻技術 (RF) 所設計的教學回饋器，有別於 2000 年中央大學在高互動教室中開發 教室端無線回饋「按按按」系統 (劉子鍵、王緒溢、梁仁楷，2002)。