一、素養導向教材設計（以對數單元為例）
研究者將素養導向對數單元教材設計歸納出三個步驟：情境選擇、數學模型化迴 圈、系統運用迴圈。
（一）情境選擇：首先在挑選情境時，要選擇在學習者較熟悉、較感興趣、與生活周 遭較有關聯的情境，避免造成學習者過多的認知負荷。本對數教材的情境選擇 為台灣學習者所熟悉的地震，透過地震震幅與規模的情境引入教學。
（二）數學模型化迴圈：此步驟主要從具體情境開始，帶領學習者透過先備知識將真 實世界轉換成數學世界，並且利用嚴謹的數學操作，解決問題。此對數教材利 用指數先備知識，將地震規模的定義轉換成數學世界的指數式，並且利用指數 函數圖形等相關數學知識，還原成真實世界的答案，並獲得解答。
（三）系統運用迴圈：此步驟主要從嚴謹的數學定義開始，帶領學習者進行數學操 作，並且利用重複的操作，熟悉教材的學習目標，最後直接應用數學定義解決 具體情境的相關問題。本對數教材先將對數定義完整的呈現在教材中，並且透 重複的練習，讓學習者熟悉指數式與對數式的轉換過程，最後直接利用對數定 義及性質解決地震等相關對數問題。
二、不同教材版本對於學習者學習感受度與學習成效的影響
（一） 學習感受度的影響
素養導向對數單元教材內容較多元，包含地震例、指數相關內容以及主要學習內 容對數，導致學生在學習過程中的認知負荷較大，無法準確了解學習目標；素養教材 需要完全依照教材的順序進行學習，造成學習者無法調整自己的學習步調，導致實驗 組學習者認為教材內容相對較困難。傳統知識與能力導向教材主要內容包含指數式與 對數式的轉換以及對數的條件限制，學習目標相對較明確，學習者也可以透過模仿範 例，進行練習，教材內容相對較簡單。
（二） 學習成效的影響
在前測試卷無顯著差異的情形下，實驗組的學習成效（總分=68.34）顯著低於對 照組（總分=75.97），主要的分數差異來自對數的定義與概念（實驗組＝14.94，
對照組=21.76），對數的基本運算及對數的應用兩個類別，實驗組與對照組並沒有顯 著差異。
研究者認為實驗組主要透過數學模型化迴圈，讓學生了解對數符號的起源，雖然 系統運用迴圈有介紹對數符號的定義，但由於過多的訊息量，導致學生容易忽略；對 照組則是直接透過數學定義及並且藉由練習題的方式讓學生重複操作學習對數概念，
造成對照組學生對於對數的定義與概念較為熟悉。
三、設計與實作素養導向對數單元教材反思
研究者設計的素養導向教材對數教材中，學生首先需要理解地震情境中，地震振 幅與地震規模間的轉換模式，並且透過表格及繪製指數函數圖形等方式熟悉兩者的對 應關係並且依據此關係獲得具體世界的解答，教材設計中的數學化模型迴圈皆沒有與 本課程的對數新概念產生直接的關連，造成學生花費許多心力在沒有效率的學習過程 中。設計教材時可以降低此部分的篇幅長度及難易度，讓學生在較有效率的方式下，
熟悉真實世界的情境並且快速進入本課程的主要學習內容。避免學生運用過多的工作 記憶區在操作及理解具體情境，模糊了此課程的學習目標，進而降低了學習成效。
本研究的素養導向教材需要跟著教材內容進行一系列的脈絡及操作建立新概念，
學生需要從地震震幅與規模轉換的定義開始，透過離散型的指數概念完成表格進而推 展到連續型的指數函數圖形，並且透過反函數的操作獲得具體世界的解答，才能完成 數學化模型迴圈，並且根據數學化模型迴圈的脈絡發展對數的符號定義。學生需要依 照教材的脈絡依序進行，且學習過程中並沒有分段式的總結，容易造成學生失去信心 及專注力，無法自行調整學習步調。若是教材中的某一步驟對於學生產生較高難度，
則後續的課程就無法清楚了解活動所要傳達的內容。我認為往後在素養教材設計時，
可以適度將教材進行分段並且進行各小段的總結，讓學生可以在學習過程中調整自己 的學習步調，並且透過分段式的總結，讓學生可以在穩固的基礎下與下一階段的活動 進行連結。教師也可以適度提醒學生主要學習概念，讓學生不僅可以從具體情境學習 新概念，也可以確保學生了解課程的主要學習目標。