研究設計

本研究採用準實驗研究法，分析探討實驗組與控制組之學習成效差 異，並使用 S-P 表分析理論及次序理論之資料分析方法，分析學童之單元 成就測驗結果，據以了解其學習狀況及認知結構，利用數學教學日誌及學 生填寫之習作、數學小日記等記錄瞭解學童學學習狀況及學童對於遊戲融 入數學教學活動之想法。

壹、研究架構

根據研究目的與文獻探討，研擬研究架構，如圖 3-1-1 所示。

圖 3-1-1 研究架構圖 貳、研究流程

本研究依實施程序分為「準備」、「實驗實施」與「資料分析」三個階 段，各階段之流程如圖 3-1-2 所示，茲分述如下：

自變項

控制組：傳統數學教學 實驗組：遊戲融入數學 教學活動

控制變項 學生背景 教材單元 授課時數

依變項 1.分數學習成效 2.小數學習成效 3.學童學習狀況與 想法

共變數 三年級二次定期評量之 平均成績

圖 3-1-2 研究流程圖 ㄧ、準備階段

（一）決定研究主題：研究者廣泛蒐集文獻，並在評閱後決定研究主題。

（二）選擇研究對象：依據 100 學年度下學期二次階段考試平均成績選定 控制組班級，由研究者擔任實驗組的教學者，為避免控制組產生強亨 利效應(John Henry effect)，控制組教師則未被告知進行本實驗研究。

控制組：傳統數學教學 實驗組：遊戲融入數學教學佸動

文獻閱讀

擬訂研究主題與方法

選擇研究對象

教學設計 教學現場經驗（四年級）

研究對象進行後測

1.SPSS 統計軟體學習成效分析 2.教學日誌及數學小日記瞭解 學童學習狀況及想法

認知診斷之測驗分析服務系統：

1.分析學童之學習類型

2.分析試題之階層性與次序性

撰寫研究報告

準備階段 實驗 實施 階段

成就測驗預試及修正

資料分析階段

（三）編製研究工具：蒐集國家教育研究院版本之國小四上數學科「分數」、

「小數」等二個單元教材與相關資料，進行遊戲之編製與單元成就測 驗之參考。

二、實驗實施階段

本階段以不同的教學模式：傳統數學教學方式與遊戲融入數學教學活 動方式，先後實施「分數」及「小數」兩單元的教材教學，並於該教學單 元結束ㄧ週內實施分別學習單元成就測驗。

三、資料分析階段

資料分析階段則使用 SPSS 統計軟體工具及認知診斷之測驗分析即時 服務系統(莊宗霖、林原宏，2007)進行資料處理與分析。

叄、實驗設計

本研究採用準實驗研法，係參考國家教育研究院編排之國民小學四上 數學課本、習作及教師手冊編寫教學活動設計，並經由研究者自行設計遊 戲活動融入數學教學於分數及小數二個教學單元，再以分數與小數等單元 成就測驗(紙筆測驗)作為評量工具，其測驗成績與數學教學日誌及學生填寫 之習作、數學小日記等記錄則為實驗效果之依變項。實驗處理如表 3-1-1，

茲說明如下：

一、實驗變項

本實驗之研究變項共四類，其內容詳述如下：

（一）自變項

本實驗之自變項即為教學模式，實驗組採取遊戲融入數學教學活動模 式；控制組則採傳統數學教學模式。

（二）依變項

依變項是指研究對象在分數及小數成就測驗的得分與學童學習狀況及 想法的瞭解，主要作用在於考驗控制組及實驗組在不同的教學活動之下對於 分數及小數之學習成效差異，並瞭解學童學學習狀況及學童對於遊戲融入數 學教學活動之想法。

（三）控制變項

為了降低自變項以外之其他變項可能對實驗結果產生的影響程度，在實

驗過程中採取以下方法來掌控可能造成干擾的因子。

1.學生背景

本研究之研究對象皆為同校學生，升三年級之後，以成績為標準，採S 型編班，故實驗組與控制組的平均智力可視為相等。

2.教材內容

本研究之研究對象為同校四年學生，教科書統一採用國小四上國家教育 研究院所編排之數學課本第七冊第八、九單元，包含分數及小數等二個學習 單元內容。

3.授課時數

分數單元、小數單元依課本編排方式分別為九節課與五節課，合計共十 四節課，每節課均為40分鐘。

（四）共變數

研究者考量數學先備能力可能影響研究結果之依變項，於是以100學年 度下學期三年級二次定期評量之平均成績為共變數，排除數學先備能力對實 驗效果的影響。

表 3-1-1 實驗處理表

組別 共變數 處理

(不同的教學模式) 依變項 實驗組 三年級第二學期

二次定期評量之 平均成績

遊戲融入數學教學 活動

1.分數單元成就測驗 2.小數單元成就測驗 3.學童學習狀況及想法

控制組 傳統數學教學