資料處理與分析

本研究的分析資料為資料萃取表格之欄位內容，針對教育階段、教學單元、

融入教學工具、學習活動、研究結果以及科技工具特點，從這些欄位所萃取的資 料做進一步分析，企圖發現目前資訊科技融入中小學數學科教學之概況。首先，

針對教育階段與教學單元進行彙整，了解科技工具融入數學科教學於哪一個教育 階段與哪一個教學單元是最普遍的。接著，從融入教學工具面向切入，將科技工 具進行分類，以了解目前融入數學科教學之科技工具有哪幾種並且以哪一種為最 主要的。然後，從學習活動與教學之方式面向切入分析，歸納學生在學習活動中 是如何使用這些科技工具，以了解學生因有了科技工具輔助其學習之後，而使得

其認知層次可達到哪一階層。最後，分析與彙整科技工具之特點，了解科技工具 具備哪些特性或功能是有助於提升學生之學習成效。

本研究資料彙整與分析方法分為兩種，一種是類別之統計資料彙整，包含「教 育階段」、「教學單元」、「融入教學工具」；另一種則是運用質性方式彙整、編碼 及分析「融入教學之工具」、「學習活動」、「研究結果」以及「科技工具之特點」。 以下詳述這兩種分析資料彙整與方法。

一、 類別之統計資料彙整

萃取資料表之「教育階段」、「教學單元」、「融入教學工具」欄位，以統計方 式進行匯整：

1. 從國小、國中及高中各佔文獻篇數比例以得知資訊科技融入數學科教學之教 育階段情況。

2. 從數學科之五大教學單元所佔比例以得知資訊科技工具在各個教學單元融入 之情況，並說明各個教學單元包含哪些教學主題。

3. 從融入教學之科技工具分類以得知數學科有哪些工具種類融入教學，且最常 使用與主要有哪些種類。

二、 學習活動之質性資料彙整、編碼及分析

將萃取資料表格之「融入教學之工具」、「學習活動」、「研究結果」以及「科 技工具之特點」欄位內容以「分析圖」方式呈現，接著，針對學習活動部分進行 資料編碼，最後彙整與分析。本研究「分析圖」是指依據上述四個欄位之萃取內 容進行圖示分析。從每一篇文獻之分析圖可以清楚得知科技工具是如何融入整個 學習活動以及影響與成效。

（一）分析圖之繪製

分析圖以外框形狀代表不同的意義，一共有五種顏色與六種形狀，說明如下：

1. 硬體：

2. 軟體：

3. 教師使用科技工具之描述：

4. 學生使用科技工具之描述：

5. 研究結果：

6. 科技特性：

分析圖之箭頭表示教學過程方向，其為由左至右。最左邊為融入科技工具，

分為軟體與硬體兩種，軟體以圓形表示，而硬體則以圓角的長方形表示。接著為 學習活動，學習活動包含學生、教師操作科技工具以及實施教學策略。教師操作 是以上方左右兩個凹角的長方形表示，學生則是以左下與右上兩個凹角的長方形 表示。研究結果呈現在分析圖的最右邊，研究結果是說明科技工具融入後對教學 產生之影響，以長方形外框表示之。軟、硬體下方為科技工具特性，其說明該工 具具備那些特性益於教學，以左上凹角的長方形表示。軟體與硬體之間以無箭頭 的線段進行連結，表示兩者為搭配使用。

以虛擬教具、圖形計算機以及動態幾何軟體這三個不同科技工具融入數學科 教學為例，說明本研究分析圖之繪製與呈現方式。

1. 虛擬教具，以文獻編號 6211 為例，該文獻的分析圖如圖 3-2，說明如下：

此篇為使用虛擬教具融入加法與減法學習。虛擬教具為軟體，故融入科技工 具以圓圈表示。學習活動包含教師與學生使用，教師部分以「上方左右兩個 凹角的長方形」表示，教師操作虛擬教具以範例說明虛擬教具操作方式；學 生部分以左下與右上兩個凹角的長方形表示，學生使用虛擬教具練習加法與 減法，待學生熟悉虛擬教具之操作後，進行分數學習。教學策略為學生獨自

操弄虛擬教具進行分數學習、學習過程中教師給予學生講義輔助學生獨自學 習以完成學習活動。研究結果以長方形外框表示，結果為有顯著改善學生分 數概念性與程序性知識、學生對使用虛擬教具抱持正向態度、學生喜歡虛擬 教具的立即回饋、學生認為虛擬教具相較於使用紙筆學習是比較容易且快速 使用、使學生有正向的學習經驗。科技工具以左上凹角的長方形表示，造成 這些研究結果是因為科技工具具有動態影像、立即回饋與特定回饋、可提供 個別化的學習以及多重表徵（文字、圖像以及數字）等特性，此些特性有助 於學生學習分數。

圖 3- 2 文獻編號 6211 之分析圖

2. 圖形計算機，以文獻編號 769 的分析圖為例（圖 3-3）說明如下：

此篇為使用圖形計算機搭配遊戲軟體學習統計概念。圖形計算機、投影機為 硬體，則以圓角的長方形表示之，遊戲為軟體，則以圓形表示之。由於圖形 計算機與遊戲兩者之間是以無箭頭的線連接，可知圖形計算機搭配遊戲軟體，

且遊戲軟體是在圖形計算機上被操作。而同是硬體之投影機其箭頭與圖形計 算機箭頭指向同一個教師使用科技工具框，表示教師使用此兩個硬體設備進 行投影功能。學習活動為學生操作圖形計算機上的遊戲軟體產生統計資料與 問題表格、做運算、創造表格以探索數學概念，教學策略為學生單人或兩人 一組的方式進行統計概念學習活動，而教師將學生的圖形計算機畫面透過投 影機投射出來。研究結果為學生對圖形計算機融入統計概念學習抱持正向態 度並且給予正面評價。由於科技工具具有立即回饋特性，此對於學生之學習 有正向影響。

圖 3- 3 文獻編號 769 文獻之分析圖

3. 動態幾何軟體，以文獻編號為 1358 的分析圖為例（圖 3-4）說明如下：

此篇為使用動態幾何軟體學習幾何圖形。Cabri 為動態幾何軟體，故融入科

技工具以圓圈表示。學習活動則包含教師操作動態幾何軟體 Cabri 教導學生 軟體操作與功能，待學生熟悉軟體功能後，進行學習活動。學生根據學習單 上的教學，一步一步建構幾何圖形轉換、藉由拖拉幾何物件觀察幾何圖形動 態轉換、探索幾何圖形轉換特性、驗證以及學習單紀錄解說。教學策略為學 習單（教導如何建構幾何圖形之轉換、記錄操弄幾何轉換與解說）、學生獨 自探索幾何、課堂討論（針對獲得結果做討論）。研究結果為提升學生幾何 轉換學習成就。而科技工具具有動態性、學生可自我控制學習步調、給予學 生回饋、實際操弄特性，此些特性有助於學生學習幾何、提升理解以及有正 向的影響。

圖 3- 4 文獻編號 1358 之分析圖

每一篇納入分析文獻皆依照此方式畫出分析圖後，若以同一類科技工具進行 彙整，將可得知各類科技工具是如何被教師或學生使用、具有哪些有助於學習之 特性及為教學所帶來的成效如何。

（二）學習活動之編碼

分析圖之學習活動編碼是根據 D. R. Krathwohl（2002）修訂布魯姆（Benjamin S. Bloom）認知領域（Cognitive Domain）教育目標分類表之版本，最後進行彙整 與分析。修訂版之六個認知過程層次及其十九個次類項之定義與相關示例已於第 二章第三節中以示例說明，完整之資料彙整與分析結果，將於第四章闡釋。