數學研究需要問題，問題的解決鍛鍊了研究者的力量，通過解 決問題，他發現新的方法及新觀點並擴大他的世界。
— David Hilbert
第一節 研究動機
為「寧靜革命」（Torrance & Goff, 1989），也就是說解題的教學持續在美國進 行著，解題教學的結果也影響著教學。在 1989 年，美國全國數學教師會（The National Council of Teachers of Mathematics：NCTM）《學校數學課程和評鑑 標準》指出，解題應是「所有數學教學中一個最基本的目標，也是所有數學 活動中不可或缺的部份」，學生應「使用解題方法來探究及瞭解數學內容」。到 2000 年，NCTM 的《學校數學的原則和標準》更強烈指出「解題不僅是 學習數學的目標，也是主要的學習方法。」過去二十年來，解題一直是數學 家的重要課題，而解題更被數學教育家認為是數學學習的焦點（Kilpatrick, 1978; Silver, 1985; Schoenfeld, 1994）。因此「問題解決」不管是在過去、現 在和未來仍應是數學的核心。當前國內正大力推展教育改革之際，固然遭遇 版社出版的《多方塊 POLYOMIMOES—多方塊的數學問題、拼圖謎題與遊戲》
中提到「多方塊不僅是好玩的遊戲，它更是數學上幾何學、組合學、圖論等
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誠如 Thomas（1998）所說，資訊科技的發展與應用，使過去許多難以呈現的 學科教材，或根本不可能呈現的現象，出現新的學習方法和機會，也使學習 更為落實（丁凡譯，1998）。目前美國中學教育注重學生在課堂與老師及同儕 合作學習的表現，包括能相互提問、邏輯思考、解決問題及發展創意成果。
老師也愈來愈積極參加學區舉辦的工作坊，提昇運用科技教具的能力及教學 的專業發展（謝佩璇，2004）。十九世紀的斐斯塔洛齊（Johann Heinrich Pestalozzi）以及後來的福祿貝爾（Friedrich Froebel）與蒙特梭利（Maria Montessori）都倡導使用教具，皮亞傑（Jean Piajet）的認知發展論則為這種 教育概念建立了理論基礎，他認為兒童建構知識的發展過程必須經歷具體運 思期（7~11 歲）之後，才能進入形式運思期（11 歲以上），而教具正好提供 兒童一個具體的思考媒介。研究顯示：在數學課程中使用教具的學生通常比 不使用教具的學生表現得更好（Raphael & Wahlstorm, 1989；Sowell, 1989）。
隨著科技的進步，數學教具也有了新的變革（張漢宜，2002）。懂得軟體 技術的數學教師們利用電腦的可操控性將傳統教具予以改造，創造出一種新 形式的教學工具，國外稱之為虛擬教具（virtual manipulative）。這種教具利 用電腦影像模擬出真實教具的模樣，同時提供操弄的介面，讓老師及學生可 以透過滑鼠對它進行操作。此外虛擬教具還具有不佔空間、容易複製、分享，
課堂上易於整理等優點，也是傳統教具所不及的。目前美國國家科學基金會 (National Science Foundation：NSF)與全美數學教師學會（NCTM）正致力於 虛擬教具的研究開發，我們在 NCTM 的網站中可以看到豐富的成果。然而，
第二節 研究目的和假設
本研究期望開發多方塊數學電子軟體，並能針對國中二年級學生以多方 塊數學電子軟體教學，在教學的活動中，設計問題導向的學習環境，以增進 學習者對數學解題策略的產生及學習成效。本研究目的有三：
一、透過軟體（Flash MX 2004）設計，開發多方塊數學電子軟體及學習的平 台，進行多方塊組合樣式的探索活動。
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