科技工具之特性

本節將呈現資料萃取表格中「科技工具之特點」欄位彙整結果並進一步討論，

說明每種科技工具獨有之特性，而此些特性是有助於學習活動之進行並且對學習

成效具有影響力。

彙整「科技工具之特點」欄位後，得知資訊科技融入中小學數學科教學之工 具特性可分為兩類，一類是互動性，另一類是視覺化，以下就這兩大類進行分析 與說明。在每個示例後皆有括號一組數字，代表文獻的編號，例如（168）代表 這個示例出自於流水號為 168 的那篇文獻；而（灰六）則代表灰色文獻中編號 6 的文獻。

一、 互動性

科技工具融入數學科教學後帶來了更多的人際互動與教材互動，並且打破傳 統較為靜態的教學方式，學生不再是被動地接受教師所教授的知識，而是變成主 動建構知識並學習技能的角色。以下就「人際互動」與「人機互動」說明分析結 果。

(一) 人際互動

在人際互動方面，因科技工具融入後，學生更能分享自己的想法，與同儕意 見不同時可立即進行溝通與討論以澄清想法，學生能方便地相互提問與評論對方 的建議並給予回饋，也能以合作方式進行學習活動。學生分享、溝通、協商、討 論、給予回饋以及評論他人想法，這些使得同儕之間的互動更加頻繁，提升學習 成效。而互動的方式有以下幾種：

1. 分享：學生將自己的想法與作品與他人分享。

【示例】 Ghosh（2004）之研究中，十年級學生使用圖形計算機學習機率概念。

學生透過圖形計算機來表達自己的意見與提出問題，使學習過程更具互動性，

提升學生學習成效（168）。

2. 溝通、討論、回饋及評論：同儕相互交換意見，而當同儕之間意見相左時，

學生描述、澄清、證實以及反駁自我或他人想法，或是學生對同儕進行有意 義的提問與回應同儕評論。

【示例】Hwang, Su, Huang & Dong（2009）之研究中，國小六年級學生使用虛

擬教具與電子白板系統學習解決幾何問題。學生使用電子白板與同儕分享想 法、同儕之間反覆溝通、澄清自我的想法以及追尋更正確的答案，有助於學生 解決幾何問題（4148）。

【示例】Hwang, Chen & Hsu（2006）之研究中，國小六年級學生使用電子白 板學習分數除法。學生使用電子白板具備的聲音記錄器，與同儕互動與溝通，

並且記錄口頭解釋，使學生易於理解同儕的解法（660）。

【示例】Tsuei（2012）之研究中，國小學生使用 Multi-User G-Math Peer Tutoring System 學習數與運算概念。學生透過同儕指導進行溝通與討論，有助於學生學 習（6060）。

【示例】Yelland（2002）之研究中，國小二年級學生使用 Geo Logo 學習長度 概念，在學習活動中，Geo Logo 促使學生更融入小組討論，影響學生理解長度 概念（2996）。

【示例】Hwang, Su, Huang & Dong（2009）之研究中，國小六年級學生使用虛 擬教具與電子白板系統學習解決幾何問題。學生使用多媒體電子白板系統來有 意義地回應同儕評論以及獲得回饋（4148）。

【示例】 Hurme, & Jarvela（2005）之研究中，中學生使用網頁式學習論壇（The network-based learning environment knowledge forum）解決幾何與機率問題。各 小組透過論壇呈現解題方法、同儕相互評論解法、修改解法，讓學生有機會使 用數學概念與說明解法（1944）。

【示例】Zurita & Nussbaum（2004）之研究中，國小學生使用行動載具學習加 法與減法運算。在學習活動中，行動載具支援學生於合作方式解題時進行協商 與溝通（732）。

【示例】Lan, Sung, Tan, Lin & Chang（2010）之研究中，國小四年級學生於合 作式學習發展估算技能。學生透過與同儕合作討論而能有效地使學生發展估算 技能與估算策略之後設認知知識（4140）。

由上述分析結果可知，人際互動以同儕互動為主。資訊科技工具融入教學使

學生經驗較以往傳統式教學更多的動態性學習與體驗，而不再只是靜靜地坐在位 置上聽教師講授課程。學生之間也因而有更多的分享、溝通與討論、協商、反思，

也會針對同儕的想法或意見給予回饋或評論，這些學習改變提升學生學習成效，

亦促進了學生社會化行為與發展。

(二) 人機互動

科技工具融入教學後，促使學生與學習內容互動更為頻繁，從與人機互動的 過程中，易於習得並理解知識與技能，進而達到教師所給予的學習目標。人機互 動包含學習情境或是學習內容或是教材互動：

1. 學習情境：學生與學習情境互動，由於科技工具提供學生之學習環境是與真 實生活事件連結或是遊戲情境等，使學生更能融入於學習當中。

【示例】Yelland（2002）之研究中，國小二年級學生使用 Geo Logo 學習長度 概念，此學習活動的情境與真實世界連結（2996）。

【示例】Gürbüz & Birgin（2012）之研究中，指導式軟體 Computer-assisted teaching (CAT) 中的練習活動情境為真實生活事件，此提升學生之學習動機

（712）。

【示例】Tsuei（2012）之研究中，Multi-User G-Math Peer Tutoring System 提供 學生遊戲般的學習情境來提升學習數與運算之學習動機（6060）。

【示例】Bai, Pan, Hirumi & Kebritchi （2012）之研究中，3-D mathematics games 提供學生於遊戲情境中學習，對學生的學習成就有正向影響（237）。

2. 學習內容或教材：促使學生與學習內容有更多的互動以提升學習動機與學習 成效，為學生帶來與傳統教學不一樣的學習體驗。其包含豐富的教材庫與多 次練習、可控制學習教材以配合自我學習步調等。

(1) 豐富的教材庫與多次練習：科技工具提供豐富的示例能讓學生多次練習，提 升學生練習的質與量。

【示例】Moyer-Packenham & Suh（2012）之研究中，虛擬教具提供多個等值 分數與異分母加法之例子，讓學生能多次練習，提升較低成就學生的學習成就

（6155）。

【示例】Gürbüz & Birgin（2012）之研究中，指導式軟體 Computer-assisted teaching（CAT）可讓國小學生多次練習，而使學生能補救錯誤的機率迷思概念

（712）。

【示例】 Baki & Güveli（2008）之研究中，Web-based mathematics teaching

（WBMT）提供學生豐富的例子，讓九年級學生可多次閱讀、練習以及複習學 習內容，有助於學生之學習成效（671）。

【示例】Nguyen, Hsieh & Allen（2006）之研究中，Web-based assessment and practice（WP）提供學生多次練習的機會，鼓勵學生花時間於學習與提升學習 成就（983）。

【示例】Nguyen & Kulm（2005）之研究中，Web-based Assisted Learning and Practice（WALA）提供中學生豐富而多樣的練習情境，使學生可多次練習，提 升練習次數與品質（灰七）。

(2) 可控制自我學習步調：由於每位學生的學習節奏不一，可依自我需求或學 習情況來調整或控制學習步調。

【示例】Reimer & Moyer（2005）之研究中，國小三年級學生使用虛擬教具學 習分數概念。虛擬教具能讓學生依自己的學習狀況來掌控自己的學習步調，而 支援學習困難學生之學習（6211）。

【示例】Steen, Brooks & Lyon（2006）之研究中，虛擬教具能讓學生依照自我 需求 (self-regulate) 將學習步調做適當的調節。學生進行練習活動時，可將練 習題目自行調整為適合自己程度的難度（6203）。

【示例】Guven（2012）之研究中，動態幾何軟體 Cabri 能讓中學生於學習活 動中控制自己的學習步調，提升其理解能力，對學生的學習有正向影響

（1358）。

【示例】Martin & Velay（2012）之研究中，由於 Computer aided design（CAD）

software 內有許多圖庫（線條或是幾何圖形），國小學生能從既有圖庫中選出所

要的圖形，立即開始作圖，讓學生易於使用並做出精確的圖形（6504）。

由上述分析結果可知，學生比在一般教學中，與學習內容有更多的互動。科 技工具能營造出各種真實或有趣的學習環境而使學生更加融入學習活動中，再加 上科技工具提供豐富的教材庫與練習示例而讓學生能立即進行學習，學生可不斷 地進行練習活動以強化學習之概念，也可依據自己的學習情況來調控自我學習步 調，使學生易於完成獲達到教師給予學習目標。

二、 視覺化

資訊科技工具之視覺化促進學生於學習活動中之資訊的傳遞與接收，且視覺 化有助於學生對資訊的解讀，讓學生了解自己的學習情況來做修正，提升學習成 效。以下就視覺化的類型來說明分析結果。視覺化包含回饋、提示、表徵以及操 弄。

（一） 回饋與提示

回饋可分為立即性與非立即性，科技工具根據學生的學習動作完成後給予一 個訊息，讓學生知道自己的學習情況以進行修正，或是學生於學習活動中，科技 工具給予學生提示，可引導學生繼續進行學習。

【示例】Figueira-Sampaio, dos Santos & Carrijo（2009）之研究中，國小六年級學 生操弄虛擬教具學習一次多項方程式之後，學生能即時看見自己解題過程中每一 步驟的操弄結果，從虛擬教具給予的立即回饋加以反思解題方法，學生因而不會 出現錯誤的解題方式（3079）。

【示例】Reimer & Moyer（2005）之研究中，虛擬教具提供學生立即回饋與特定 回饋（Immediate and specific feedback），具校正與強調錯誤之功能，使學生警覺 自己的迷思概念（6211）。

【示例】Guven（2012）之研究中，中學生藉由操弄幾何物件學習幾何概念，動 態幾何軟體 Cabri 給予立即回饋，學生從回饋中得知操弄結果，知道有錯誤則進 行討論與修正（1358）。

【示例】Chen, Looi, Lin, Shao & Chan（2012）之研究中，遊戲軟體 Collaborative Cross Number Puzzle Game 提供學生回饋機制。學生從回饋中可知答案是否正 確，若答案正確，則給予簡單的重點描述，若答案錯誤，則給予提示（2843）。

【示例】Nguyen & Kulm（2005）之研究中，Web-based Assisted Learning and Practice （WALA）提供中學生立即回饋，學生可從回饋與引導得知答案是否正 確，此鼓勵學生檢驗自己的錯誤並進行修正（灰七）。

【示例】Suh & Moyer（2007）之研究中，虛擬教具給予國小六年級學生解題提 示，一步一步引導學生解決方程式（6106）。

【示例】Jones（2000）之研究中，動態幾何軟體提供視覺提示給中學學生，讓學 生調整與分析幾何結構（1229）。

【示例】Tsuei（2012）之研究中，Multi-User G-Math Peer Tutoring System 提供學

【示例】Tsuei（2012）之研究中，Multi-User G-Math Peer Tutoring System 提供學