第三章 研究方法
第一節 研究設計
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後測、延宕測學習成就表現，以判斷「故事情境融入分數教學」之方式是否對於學 生的分數學習具其成效。
本研究依研究實施的先後順序分為「準備階段」、「教學實施階段」與「分析 資料階段」，各階段實施之流程如圖3-1-2所示，茲說明如下：
一、準備階段
(一)擬定研究主題與方法：研究者先廣泛蒐集文獻並加以閱讀，最後確定研究主 題與方法。
(二)分數概念成就測驗編製：本研究依研究對象所使用之教材，乃以102學年度翰 林所編製之數學科教科書第五冊中「分數」單元內容、習作與教師備課用書 為主要內容，進行分數概念成就測驗之編製。本試題並經由三位專家審題後 修正，其中一位是數學教育學系教授，另兩位是教學資歷超過十年之現職教 師。
(三)選擇研究對象：本研究依據該校102學年度第一學期期中考數學測驗，選擇與 實驗組平均成績相當之班級作為控制組。
(四)分數概念成就測驗預試：本研究選定本校102學年度除了實驗組與控制組班級 以外之學童共285位，進行分數概念學習成就測驗之預試。
二、教學實施階段
(一)教學活動設計與實施：研究者根據102學年度翰林版所編製之數學教科書第五 冊第九單元之內涵，配合繪本《噢!披薩》(連續量情境)和《門鈴又響了》(離 散量情境)之故事情境，融入數學分數概念的教學設計，並自製而成繪本融入 之ppt的教材，再進行教學，而課程中布題的內容依序是繪本情境、改編繪本 情境和課本例題的方式進行(教學流程如圖3-1-3)。延伸活動還提供學習單
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圖 3-1-2 研究流程圖
SPSS 統計軟體進行量化分析 質化分析
撰寫研究報告
文獻閱讀
確定研究主題與方法
分數概念成就試卷編製
實驗組：三年級學童 27位 教學現場經驗(三年級)
進行分數概念成就測驗後測
準備階段
進行分數概念成就測驗延宕測
控制組：一般傳統教學 實驗組：故事情境融入教學
教學實施階段
選擇研究對象
分數概念成就試卷預試
教學活動設計與實施
資料分析階段
2013 年 3-4 月 2012 年 12 月
~2013 年 1 月 2012 年 12 月
~2013 年 1 月
2013 年 1 月
2013 年 2 月
2013 年 4-11 月 控制組：三年級學童 27 位
B 卷：有故事情境題
B1 卷：有故事情境題 A1 卷：無故事情境題
觀察筆記
專家審題
A 卷：無故事情境題 教學日誌
2012 年 6-9 月
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給學童撰寫，每一節課均進行錄影，並由教師在課後記錄觀察之筆記和教 學日誌。
(二)進行分數概念成就測驗後測：實驗組與控制組學童均於分數單元教學活動結 束後第一週進行分數概念成就測驗後測。後測包含A卷和B卷。其中，A卷 為無故事情境題，B卷為有故事情境題。
(三)進行分數概念成就測驗延宕測：本研究所使用之延宕測內容係由後測試卷 部分更改數字或其中一個字(如「多」改成「少」)而成，施測時間是後測 實施6週後進行，A1卷(無故事情境題)係由A卷修改而成，而B1卷(有故事 情境題)則由B卷修改而成。
三、資料分析階段
資料分析階段是由研究者使用 SPSS20.0 統計軟體工具進行量化資料之處理 與分析。而研究者亦針對實驗組學童進行繪本故事情境融入分數單元教學之過程與 相關文件進行質化分析。最後，再撰寫成研究報告。
參、教學流程
本研究所進行的「故事情境融入分數單元教學」的內容是由研究者根據 102 學年度翰林版數學教科書第五冊第九單元之內涵，配合繪本《噢!披薩》(連續量情 境)和《門鈴又響了》(離散量情境)之故事情境所進行的設計。本研究之故事情境 融入分數單元教學共分為 2 個故事情境，每個故事情境融入教學分為 2 個階段：
分為繪本導讀與故事情境教學。其中，繪本導讀的時間是利用學校的閱讀課時間進 行班級共讀，第一週閱讀繪本《噢!披薩》，第二週閱讀《門鈴又響了》。每週進 行完繪本導讀後，再進入研究者自編之繪本融入分數單元的教材進行教學。在此教 學過程中，每節課都是依循「繪本情境→教師延伸活動」的脈絡進行布題，首先由 教師布題，布題的內容依序是繪本情境、改編繪本情境和課本例題的分數單元方式 進行。接著小組討論並配合具體物之操作，每一組學童再上臺發表，讓學童自己表
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達題目的解法，同時亦可透過同學的提問，練習數學的溝通能力，接著全班共同討 論，如果對答案有質疑時，可再一次操作具體物(連續量用分數板、離散量用花片) 以驗證答案，最後教師再做歸納總結，接著再繼續布下一道題目，教學流程如圖 3-1-3 所示，虛線表示每一布題教師所重複之教學流程。本研究之故事情境融入分 數單元之教學共進行兩週六節課。為了解學童的學習狀況，研究者於每一節課程結 束後即提供學童撰寫一張學習單，共計蒐集六張學習單，每一節課程並錄影、寫觀 察筆記和教學日誌。
圖 3-1-3 數學繪本融入分數單元教學流程圖 繪本導讀
教師總結 教師布題
小組討論
(配合具體操作)
結果發表
1.繪本故事情境 2.延伸活動：
改編繪本故事情境 課本例題
繪本 1：噢!披薩 繪本 2：門鈴又響了
填寫意見回饋單 寫學習單
提問與討論
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肆、實驗設計
本研究採用準實驗研究法。本研究依據該校102學年度上學期第一次評量數學 測驗成績，選擇與實驗組平均成績相當之班級作為控制組，再以獨立樣本t考驗進 行兩組學生比較後，顯示兩班的數學表現並無差異。實驗組實施「繪本故事情境融 入分數單元教學活動」；控制組實施「以教科書為主要教材的分數單元教學活動」，
研究者自行設計繪本故事情境融入數學分數單元教學，再以分數單元學習成就後測 測驗(分為無故事情境的A卷及有故事情境的B卷)和延宕測驗(分為無故事情境的 A1卷及有故事情境的B1卷)作為評量工具，因此本研究之自變項為教學模式，依變 項為分數單元學習成就後測和延宕測測驗成績、教學日誌、學生填寫之學習單、習 作等記錄，控制變項為學生背景、起點行為、授課時數與教材內容。茲將本實驗處 理說明如表 3-1-1。
表 3-1-1 實驗處理表
組別 共變數 自變項
依變項 控制變項 不同的教學模式
實驗組 102學年度三年級上 學期第一次評量數 學測驗之平均成績
繪本故事情境融入
分數教學活動 分數成就後測測驗 分數成就延宕測驗
學生背景 起點行為 授課時數 教材內容
控制組 以教科書為主要教
材的分數教學活動
一、自變項
本研究以故事情境融入數學分數單元教學為自變項。而故事情境則是建立在繪 本《噢!披薩》和《門鈴又響了》之基礎，融入分數單元而設計之教材。因此實驗 組學童所接受的教學為「故事情境融入分數單元教學」，而控制組學童接受的教學 即是「以教科書為主要教材的分數單元教學」。
(一)以繪本故事情境融入分數單元教學活動：實驗組實施的教學，是以 102 學年 度翰林編製之數學第五冊教科書的教材內涵，運用繪本《噢!披薩》和《門鈴
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又響了》之故事情境，融入數學分數概念教學設計的教學。如圖 3-1-3。
(二)以坊間教科書為主要教材的分數教學活動：控制組實施的教學，是以 102 學 年度翰林編製之數學第五冊教科書的教材「分數」單元作為主要教材所進行 的一般傳統講述式教學。
二、 依變項
(一)分數概念學習成就測驗後測：依變項之一是學生在研究者所編製之「分數概 念學習成就測驗後測試卷」之得分。本次後測是在教學實驗結束後的第一週 實施。得分愈高表示學生在數學學習成就愈高；反之愈低。
(二)分數概念學習成就測驗延宕測：依變項之二是學生在研究者所編製之「分數 概念學習成就測驗延宕測試卷」之得分。本次延宕測是在後測後六週實施。
得分愈高表示學生在分數學習成就愈高；反之愈低。
三、控制變項
為降低自變項以外之其他變項對實驗結果產生的影響，在實驗過程中，本研 究採以下之方法來掌控可能造成干擾的因素：
(一)學生背景：參與本研究之實驗組與控制組學生為同校之學生。他們從二年級 升上三年級時，是以學業成績為標準，採S型編班，因此實驗組與控制組學生 之平均學習成就表現可視為相當。
(二)起點行為：本研究由三年級上學期第一次評量數學成績進行獨立樣本t檢定，
結果發現他們的學業成績未達顯著性差異，因此本研究推論兩組學生的起點 行為相當。
(三)授課時數：兩組學生進行分數單元教學時間皆為期兩週，六節課，共計240 分鐘。
(四)教材內容：兩組學生所使用之教材都是以 102 學年度翰林版數學教科書第五
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冊第九單元分數內容為依據。
四、共變數
本研究考量兩組學生的數學先備能力可能影響本研究之結果，故以兩組學生在 102學年度三年級上學期第一次評量之數學成績作為共變數，將此分數做為數學學 習成就前測之成績，以排除學生的數學先備能力對實驗效果的影響。