緒論

第一節 研究動機

教學評量所提供的回饋訊息，可以幫助教師明瞭學生的學習類型及學習困難 所在，進而採取適當的補救措施，學生也可以因此更了解自己的學習情況及努力 方向，然而國小教師平時課務繁忙，所謂的評量常常只是用來評定學生成績，無 暇分析每一位學生的評量結果，喪失了教學評量的主要意義。九年一貫課程實施 以來，教師更需多花許多時間分析教材內容與能力指標之間的關係，並設計適合 的評量試卷來了解教學後學生是否已經達到九年一貫課程的能力指標，根據評量 結果，來進行補教教學。如何讓教師能夠有效且快速的將學生的迷失概念找出 來，即時的補救，避免錯過學習的關鍵期是一重要課題。

目前九年一貫課程共分成七大學習領域，數學獨立為一個學習領域且分成五 大學習主軸：數與量、圖形與空間、代數、統計與機率、連結等，再依年級不同 細分成各項能力指標。本研究希望以五年級數學科數與量學習主軸為例，找尋出 一套能夠減輕教師負擔，節省時間又能提高學習效率，達成九年一貫課程學習目 標的解決之道。

電腦化適性測驗具有題庫易於編修與管理、施測介面可具聲光效果，較接近 真實情境、即時閱卷，立即提供老師及學生施測結果等優勢，測驗時可以依據每 位學生不同作答狀態，給予不同試題數及試題序，能節省施測題數、縮短測驗時 間，符合「因材施測」的原則。（郭伯臣，2004）

一般而言，電腦化適性測驗（computerized adaptive testing，簡稱 CAT）可分 為二大類：一類是以試題反應理論（item response theory, IRT）為基礎(Wainer, 2000)，另一類則是以知識或試題結構為基礎（Brown & Burton, 1978; Wenger, 1987;VanLehn, 1988; Appleby, Samuels, Treasure -Jones, 1997; Chang, Liu & Chen,

1998)。以試題反應理論為基礎的電腦化適性測驗，施測後，受試者成績為一「能 力值」(ability) 或「量尺分數」(scale score)，較適合用於教育資源分配情境，例 如：基本學力測驗、大學入學測驗等。若使用該分數來診斷學生錯誤概念，並不 十分恰當，因為學生的錯誤類型相對於量尺分數並不具順序性或呈現線性排列，

即並非所有學生皆會隨著分數增加，先出現錯誤類型1，而後出現錯誤類型 2，

因此很難將錯誤類型與分數進行對應。

郭伯臣（2003，2004）的國科會專題研究「國小數學科電腦化適性診斷測驗 (I)(II)」，主要目的在嘗試建立以知識及試題結構為基礎，發展具有診斷學生錯誤 概念的電腦化適性測驗，此一適性測驗系統異於其它電腦測驗系統之處為：

一、根據學生學習後之知識（試題）結構設計適性施測流程，可依不同受試 者的作答情形而給予適當的試題，藉此節省大量的試題、縮短測驗時間，並可對 學生的剖面圖得到精確的估計。

二、根據學生的作答情形診斷出學生在數學科學習上的困難問題，對學生進 行有利於電腦補救教學之分類，並即時進行補救教學。

黃碧雲（2005）在「以能力指標結構為基礎的電腦適性測驗編製及動畫補救 教學之應用─以國小數學領域四年級能力指標代數、統計與機率為例」中指出國 小四年級學生在代數、統計與機率能力的電腦適性測驗有節省試題的效果，經過 電腦動畫補救教學後，學生的平均分數有明顯的進步，達到顯著差異，但因限於 時間與能力有限，希望未來可建立數學領域一至九年級能力指標題庫，擴大應用 層面，增加系統的實用性。因此，研究者擬根據九年一貫課程的「五年級數與量」

能力指標5n01~5n07 建立題庫及電腦輔助教學（Computer-Assisted Instruction;

CAI)，使用郭伯臣教授所建置的電腦化適性測驗系統，以評估學生的學習成就，

並根據測驗結果，診斷學生之學習困難，以進行補救教學。

第二節 研究目的

基於上述研究動機，本研究的主要目的有下列四點：

一、建置五年級數學領域數與量能力指標5n01~5n07 的電腦化適性測驗及適性補 救教學模組。

二、驗證電腦適性診斷測驗是否能達成節省施測題數與達到預定之預測精準度。

三、使用所建立的電腦適性測驗評估國小五年級學生在數與量能力指標 5n01~5n07 的學習成效。

四、檢驗電腦適性補救教學是否具有成效。

第三節 名詞定義

一、專家知識結構

專家知識結構是由學科專家根據學理以及經驗，分析施測範圍內所需具備的 概念，再根據學生的學習歷程、概念發展順序及其概念間上下位關係整理而成的 結構關係。

二、電腦化適性診斷測驗

本研究所指的電腦化適性診斷測驗（Computerized Adaptive Diagnostic Testing）是以知識結構為基礎的電腦適性測驗，與傳統電腦化測驗有很大的不 同。首先進行施測時，它是選取最上位概念的題目予以作答，若受試者作答正確，

則預測其通曉下位概念。若受試者答錯，則下一題將選取其答錯題目的下位概念 的題目。透過這樣的選題方式，快速而精確的進行適性診斷，找出學生的學習困 難，進行補救教學。

三、電腦適性補救教學

補救教學是指當學生學習遇到問題時，依其個別需求，施予適當的課業輔 導，以彌補正規教學之不足。在電腦的環境下，利用聲光影音等的活潑互動方式，

輔助使用者在特定領域上進行學習，謂之電腦輔助教學（Computer-Assisted Instruction;CAI）。本研究中，結合補救教學及電腦輔助教學成為電腦化補救教學。

第四節 研究限制

一、研究範圍：

數學領域五年級能力指標分為數與量、幾何、代數與統計，共計35 個指標，

因範圍太大，因此共有5 位研究者共同完成，本研究範圍只限於數與量能力指標 5n01~5n07。

二、研究樣本：

本研究為考慮試卷蒐集及電腦施測的完整性和便利性，紙筆測驗的研究對象 直接由研究團隊服務的學校，選取11 班為研究樣本；電腦施測研究對象由研究 者服務的學校（台中市），選取七班為研究樣本。由於研究對象的限制，因此研 究結果不宜做過度的推論。

三、研究工具：

為了使電腦閱卷計分正確和快速，紙筆測驗試題和電腦施測試題採選擇題的 方式出題。另外，因時間因素，電腦適性診斷測驗需要求受試者於五年級能力指 標學習完後，進行施測，否則即失去其研究意義。