研究設計

本研究使用準實驗研究法、半結構晤談法及資料分析方法。鑒於相關文 獻顯示IRS 教學環境能提升學童學習成效與興趣 (王緒溢等，2001；江惜美 等，2000；黃智偉，2001；潘新燕，2004)，暨使用 IIRS 教學環境之教學成 效卓著 (林釗鋕，2007；梁錫卿等，2007)，然而以實驗設計量化分析 IIRS 的教學成效並以晤談方式質性描述學習興趣的研究甚少，故本研究使用準實 驗研究法，期以量化方法探討使用傳統教學的控制組與使用 IIRS 教學的實 驗組之學習成效差異，並以半結構晤談法質性描述實驗組學童之學習態度。

國小數學數與量為五大學習主題之一，亦是國中數理學習的基礎，熟練 小數與分數的四則計算是小學畢業前的課程階段目標 (教育部，2003)，國 內外相關文獻亦指出，學童在小數與分數的學習狀況並不理想 (艾如昀，

1994；吳昭容，1996；杜建台，1996；林原宏，1994；柳賢等，2003；陳和 貴，2002；陸雅林，2007；簡茂發等，1993；劉曼麗，2001；蘇聖峰，2005；

Bell et al., 1981; Capenter et al., 1981)。因此實驗結束後，使用 S-P 表分析理 論及次序理論之資料分析方法，分析學童之後測測驗結果，據以了解其學習 狀況及認知結構，協助教師進行補救教學之參考。

壹、研究架構

實驗組實驗設計溝通後，再著手進行教學設計。在實驗組 IIRS 的導入訓練 部份，有鑑於 IIRS 對實驗組研究對象而言，是屬於新科技產品的資訊融入 方式，而且小數乘法單元係屬於該學期南一版教科書小數除法與分數除法教 學之前的單元，故研究者編製小數乘法教學素材 (含教學簡報、形成性評量 試卷與遊戲試題)，應用2 節課時間將 IIRS 導入於實驗組學童的數學學習活 動。

二、教學實驗階段

本階段以不同的教學模式 (傳統教學與 IIRS 融入教學) 先後實施小數 除法及分數除法兩單元之教學，並於教學單元結束一週內進行預試、試卷修 正及後測。本研究期望在學童感受深刻期間了解實驗組學童的學習態度，故 於本階段小數除法單元正式施測結束後，挑選晤談對象進行半結構式晤談，

並以錄音設備輔助記錄學童之學習態度，於資料分析階段著手進行整理與分 析晤談內容。

三、資料分析階段

資料分析階段使用SPSS for MS Windows 統計軟體工具及診斷導向之補 救教學即時服務系統 (莊宗霖、林原宏，2007)，進行資料處理與分析。研究 者以SPSS 分析學童學習成效，並探討不同教學模式與學習成就對學生注意 係數的影響；以診斷導向之補救教學即時服務系統，分析學童之學習類型及 試題之階層性與次序性。

準備階段

參、實驗設計

本研究採用準實驗研究法。研究者應用梁錫卿等人 (2007) 研發設計的 IIRS，融入於國小六年級小數除法及分數除法兩單元教學，教學內容參考南 一版課本、習作及教師手冊編寫教學活動設計、課堂教學簡報、遊戲試題、

形成性評量試題及後測試題，並以後測成就測驗 (紙筆測驗) 成績為學習成 效之指標。

本實驗設計之自變項為不同教學模式，依變項為不同教學模式教學後之 學習成效，透過共變數排除學童先備數學能力影響實驗變項，避免造成實驗 結果誤差之疑慮，於符合共變數組內迴歸係數同質性假定之後，再繼續進行 單因子共變數分析。實驗處理如表3-1-1 所示。

表3-1-1 實驗處理

組別 共變數 處 理(不同的教學模式) 後 測

實驗組

IIRS 融入教學

․高互動教學

․即時回饋評量

․遊戲活動

․網路對戰 控制組

研究對象五年級下 學期兩次定期評量

之平均分數 傳統教學

後測成就 測驗

一、自變項

本研究之自變項為不同教學模式，實驗組實施 IIRS 融入教學，控制組 實施傳統教學。

二、依變項

本研究之依變項為研究對象在後測工具「小數除法後測試題」及「分數 除法後測試題」中的學習表現，主要目的在考驗兩組學童，於不同教學模式 學習後之學習成效差異。

三、控制變項

為了降低實驗處理以外之其他變項對實驗結果產生影響，實驗處理過程 將學生背景因素、教學流程、上課地點與時數列為控制變項，以掌控可能造

成干擾的因子。

(一) 學生背景因素

本研究之研究對象均屬於同校、同學區，該校採用S 型編班，故實驗組 與控制組的平均智力、社經地位均視為相等。

(二) 教學流程

研究對象所屬學校之數學領域教學者皆由各班級任老師擔任，故本研究 之教學者共計4 位，其中實驗組教師 2 位，控制組教師 2 位。實驗組與控制 組甲班教師的教學年資為4-6 年，而實驗組與控制組乙班教師的年資則達 10 年以上。

教學流程的控制係指實驗組之教學流程均依據研究者設計之教學活動 設計，使用研究者設計之教學素材、遊戲試題及形成性評量試卷進行教學。

在控制組部份，為了避免控制組產生強亨利效應 (the John Henry effect)，控 制組教師則在未被告知的情況下成為本研究之教學者。研究者於實驗實施 前，在IIRS 研發者與實驗組教師之間扮演系統測試評估者、系統導入者暨 教學活動設計者的角色，先後與實驗組兩位教師歷經五次實驗設計溝通，達 到控制實驗組教學流程之共識，以排除因為教學者不同而造成實驗誤差的疑 慮。其溝通的內容包含實驗說明、IIRS 系統介紹、系統上線測試、IIRS 融 入數學教學模式的研討以及教學活動設計之討論與修訂 (不包含後測成就 測驗試卷)。

(三) 上課地點

實驗組與控制組之上課地點均在普通教室上課，故兩組場地視為相同。

(四) 上課時數

每單元上課時數均為5 節，兩單元共計 10 節。

四、共變數

研究者考量數學先備能力可能為影響研究結果的變項，於是以九十五學 年度下學期五年級二次定期評量之平均分數為共變數，以減少可能造成的誤 差。