研究流程

本研究主要研究目的在於探討國中八年級學生數學學業成就、性別與 二度空間能力的相關性，並利用多媒體教材 GSP 發展一套針對學生迷思概 念所設計的二度空間旋轉能力教材，依據杜威（Dewey,1910）科學研究方 法的精神，研究者將本研究的研究步驟與流程區分為三階段；第一階段為 準備階段：首先確立研究方向並蒐集相關文獻研究，其次確立二度空間能 力的意義與類型並編製相關研究工具隨後進行預試，並根據預試結果發展 研究教材；第二階段為實驗階段：正式實施二度空間能力前測，進行教學 實驗，並在教學後實施後測及延後測；第三階段為分析階段：彙整研究數 據並加以分析撰寫成文。詳細研究流程圖見圖 3-2，以下研究者將分別依 照研究三個階段做詳細描述：

一、 準備階段:

(1) 確定研究方向:

根據研究者過去的教學經驗發現，國中學生在現二度空間旋轉能 力之薄弱，及許多專家學者的研究結果也指出學生在旋轉這方面相對 較弱，加上國內課程沒有這個部分學習內容，因此決定發展出一套二 度空間概念旋轉教材來進行教學。

(2) 蒐集相關文獻與探討

研究者於 2012 年 3 月起就針對本研究主題開始著手蒐集國內外 相關文獻，並與指導教授定期進行研討，以確定本研究的理論與範疇。

(3) 發展研究工具

依據 2012 年 3 月至 7 月蒐集到的國內外相關文獻及研究對象的 資料，於 2012 年 8 月至 9 月間進行二度空間能力試題的編製，並請指 導教授與數學專家教師針對研究者自編的二度空間能力試題進行專家 效度的檢核，最後根據教授及數學專家教師的意見修改，修正之後成 為二度空間能力測驗試題初版。

為了使測驗試題的難易度適中、試題題意的明確性及了解所需充 裕的作答時間，研究者於 2012 年 9 月間挑選新竹市竹竹國中八年級某 班，此班非實驗一組及實驗二組的班級，並在此班中選取數學成就高、

中、低各一位學生來進行施測，施測完畢後，統計時間及詢問作答情 況，並根據此結果修定試題二版及訂定測驗時間為 25 分鐘。

(4) 進行預試及試題修正

為了使試題更加的適切，研究者再次挑選新竹市竹竹國中八年級 某兩班(非實驗一組及實驗二組的班級)來進行試題的預試，施測二版 試題及規定作答時間為 25 分鐘，施測完畢後，以統計軟體 SPSS 來分 析試題信度、效度、難易度，並與指導教授及數學專家教師共同討論，

挑選適切的試題後，完成本研究正式施測工具。

(5) 發展研究教材

根據國內外二度空間相關文獻及預試結果，發展出一套針對學生 迷思概念所設計的教材並搭配 GSP 軟體來呈現。

二、 實施階段

(1) 前測與實驗組分組

於 2013 年 10 月中旬，在進行實驗教學之前，實驗一組及實驗二 組都實施二度空間能力前測試題測驗，施測時間為 25 分鐘。前測結 束後，根據前測成績將實驗一組的學生按照前測成績進行 S 形分組，

並分成 8 組，其中一組為三人，其餘組別每組 4 人。

(2) 進行教學

實驗一組學生分組結束後，於 2012 年 10 月下旬開始，由研究者 擔任教學者，對實驗一組及實驗二組進行兩堂課的 GSP 融入實驗教 學，上課內容、上課教材及上課時間都相同，唯一不同地方為實驗一 組採用小組合作教學法，而實驗二組則採用討論教學法。

(3) 進行後測

實驗教學完畢後隔日，立即對實驗一組及實驗二組進行後測，以

了解此實驗教學的立即成效為何。

(4) 進行延後測

實施後測完畢一個月後，於 2012 年 11 月底進行實驗一組及實驗 二組的延後測，以了解此實驗教學的保留成效為何。

三、 資料分析階段

(1) 資料整理與分析

於 2012 年 12 月初開始，統整實驗一組及實驗二組的二度空間能 力測驗之前、後、延後測之成績，並以 SPSS 及 EXCEL 軟體進行統計 分析，以了解透過 GSP 融入的實驗教學是否能明顯提升學生的二度空 間能力，並探討二度空間能力與不同數學學業成就、不同性別之間的 關聯性。

(2) 撰寫論文

研究者於 2013 年 1 月到 2013 年 5 月底完成各項研究分析及研究 結果整理，並歸納結論與提出建議，撰寫成文。

圖 3-2 研究流程圖 實驗一組採用小組合作教學法進行

二度空間能力旋轉教學

實驗二組採用討論教學法進行 二度空間能力旋轉教學 進行二度空間能力試題預試及分析

確定二度空間能力前、後測試題

發展研究教材

正式實施二度空間能力前測

分析二度空間能力前測結果 確定研究方向

蒐集相關文獻與探討

確定二度空間能力的意義與類型 擬定二度空間能力試題

專家學者審題與建議

分析二度空間能力後測結果

實施二度空間能力延後測驗

資料整理與分析 實施二度空間能力後測

撰寫研究論文

準備階段實施階段資料分析階段