多媒體電腦輔助教學對國中輕度智能障礙學生統計與圖表學習成效之研究
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(3) 謝辭. 光陰如梭，研究所兩年與同學共同學習、論文寫作的磨練及教授的諄諄教誨，讓我 腦袋吸收了許多珍貴的知識與經驗。回憶這一路走來，幸有師長們的指導、同學們的打 氣與互助、家人的陪伴及同事們的幫忙，讓我在論文寫作上有無數前進的動力及方向， 感謝大家，有了各位對我的影響，才有這篇論文的誕生！ 因為我本就體質不佳，又在工作及學業間奔波勞碌，就易有重感冒、腸胃炎等身 體欠安的情形，幸有指導教授羅豪章博士的體諒，讓我有時間好好休息，暫緩論文寫作 的腳步，而羅老師在論文寫作上的分析指導，也讓我注重論文邏輯性及知道自己原先欠 缺的考量。另要感謝兩位口委－楊雅惠老師及系主任王曉璿老師，兩位老師逐頁用心檢 閱我的論文並給予寶貴的修正建議，讓我後續能綜合三位老師們的想法，將論文修改到 更臻完整，並能讓其有些價值貢獻！ 我身為一位特教老師，因對多媒體動畫及數位科技有濃厚興趣，而在教學現場又目 睹無數學生對電腦有強烈的學習動機，故選擇了與大學所學完全不同領域的研究所來進 修。但因跨領域，所以無論是資訊科技組還是數位設計組的課程都是從零開始學起，幸 而有研究所同學們的適時幫忙、分工與教導，讓我能學會以前所不會的種種知識技能， 這都要感謝所有的研究所同學們！感謝振昌、喬琳、家宏、連政、玫君、梅芬、宗榮、 欣錦、宜雯、秀玉、建智、碩盈、敬惠、宸皓、昱昀、炬名、沂洛等人對我伸出援手！ 還要感謝一路上照料我五臟廟的母親，她總是揮汗如雨的煮著豐盛營養的食物給我 享用，並不時對我信心喊話，讓我熬過論文寫作的黑暗期！還有感謝工作時的好夥伴－ 淨怡學姊，不吝分享她論文寫作時的經驗談，並常與我討論學生狀況，使我論文寫作能 有所發想！最後再次感謝上述所有曾經付出過的人，能完成論文都是各位的功勞！ 吳依璇 謹致 一○一年七月.
(4) 多媒體電腦輔助教學對國中輕度智能障礙 學生統計與圖表學習成效之研究. 摘要 本研究主要在探討多媒體電腦輔助教學對國中輕度智能障礙學生統計與圖表的學 習成效。本研究採用單一受試研究法的跨行為多探試設計。研究對象為彰化縣某國中資 源班輕度智能障礙學生，自變項為多媒體電腦輔助教學，依變項之一為受試者統計與圖 表的學習表現，即學生在自編統計與圖表概念測驗中，在「直接對應表格」 、 「間接對應 表格」 、 「長條圖」及「折線圖」的得分；依變項之二為受試者的數學學習態度，即學生 在教學前與教學後的想法，與實驗教學的課堂觀察。 教材係研究者自編之多媒體電腦輔助教學軟體，軟體依學生能力及相關文獻製作而 成，軟體有四項單元及一項教學遊戲，每項單元分別進行三到四次實驗教學，研究者再 將所蒐集的資料採視覺分析法整理成摘要表。 透過生活經驗圖表動畫教學、旁白說明及隨機練習題，兩名個案在接受多媒體電腦 輔助教學後，研究結果如下： 一、多媒體電腦輔助教學對國中輕度智能障礙學生統計與圖表的學習具有立即成效。 二、多媒體電腦輔助教學對國中輕度智能障礙學生統計與圖表的學習具有保留成效。 三、多媒體電腦輔助教學能改善國中輕度智能障礙學生的統計與圖表解題歷程。 四、多媒體電腦輔助教學能提升國中輕度智能障礙學生數學學習興趣。 最後依據上述研究結果及研究過程的發現，分別就教學、行政與未來研究提出建議。. 關鍵字：多媒體電腦輔助教學、輕度智能障礙、統計與圖表. I.
(5) The Effects of Multimedia Computer-Assisted Instruction on the Learning the Concepts of Statistics and Charts by Junior High School Students with Mild Mental Retardation. Abstract The purpose of this study was to investigate the effects of multimedia computer-assisted instruction on the learning the concepts of statistics and charts of junior high school students with mild mental retardation. The multiple-probe across behaviors design was utilized in this study. Two participants with mild mental retardation were placed in a resource classroom of a junior high school in Changhua County. The teaching materials software of multimedia computer-assisted instruction was designed by researcher, basing on the students’ abilities and the related topic documents. There were four units and one teaching game in this software. The data were analyzed by using visual analysis. Through the animation teaching of charts from experience of life, oral narration, and random exercises, the findings of multimedia computer-assisted instruction on the learning the concepts of statistics and charts of two subjects were concluded as follow： 1.Multimedia computer-assisted instruction on the learning the concepts of statistics and charts by junior high school students with mild mental retardation showed significantly immediate effects. 2.Multimedia computer-assisted instruction on the learning the concepts of statistics and charts by junior high school students with mild mental. II.
(6) retardation showed sustained effects. 3.Multimedia computer-assisted instruction can improve the problem solving process of statistics and charts from junior high school students with mild mental retardation. 4.Multimedia computer-assisted instruction can promote the interests of junior high school students with mild mental retardation. According to the findings, suggestions for instruction and administrative and further research were provided.. Key words：multimedia computer-assisted instruction、mild mental retardation、. statistics and charts. III.
(7) 目次 中文摘要 ........................................................... Ⅰ 英文摘要 ........................................................... Ⅱ 目次 ............................................................... Ⅳ 表次 ............................................................... Ⅵ 圖次 ............................................................... Ⅶ 附錄次 ............................................................. Ⅷ. 第一章 緒論 ........................................................ 1 第一節. 研究動機 ...................................................... 1 . 第二節. 研究目的與待答問題 ............................................ 3. 第三節. 名詞解釋 ...................................................... 4. 第二章 文獻探討 .................................................... 7 第一節. 輕度智能障礙的定義與數學學習特質 ............................................................ 7 . 第二節. 統計與圖表相關研究及教材分析 .................................................................. 13 . 第三節. 多媒體電腦輔助教學對智能障礙學生學習之相關研究 .............................. 22 . 第三章 研究方法 ................................................... 31 第一節. 研究設計 .......................................................................................................... 31 . 第二節. 研究對象 .......................................................................................................... 35 . 第三節. 研究工具 .......................................................................................................... 37. 第四節. 教學材料與單元設計 ...................................................................................... 41. 第五節. 研究步驟 .......................................................................................................... 48. 第六節. 資料處理與分析 .............................................................................................. 50. IV.
(8) 第四章 研究結果與討論 ............................................. 55 第一節. 受試者各單元答題正確率的分析 .................................................................. 55 . 第二節. 解題歷程分析 .................................................................................................. 71 . 第三節. 學習態度分析 .................................................................................................. 77 . 第四節. 綜合討論 .......................................................................................................... 80. 第五章 結論與建議 ................................................. 85 第一節. 結論 .................................................................................................................. 85 . 第二節. 研究限制 .......................................................................................................... 86 . 第三節. 建議 .................................................................................................................. 87. 參考文獻 ........................................................... 90 一、中文文獻 ......................................................... 90 二、英文文獻 ......................................................... 94 . 附錄 ............................................................... 95 附錄一、家長同意書 ................................................... 95 附錄二、高頻前兩百字(教育部)檢核表 ................................... 96 附錄三、統計與圖表四項測驗複本之一 ................................... 99 附錄四、數學學習態度訪談大綱 ........................................ 103 附錄五、統計與圖表教學軟體腳本 ...................................... 104 附錄六、受試甲與受試乙「直接對應表格」前測三次解題掃描 .............. 134. V.
(9) 表目次 表 1 九年一貫「統計與機率」分年細目調整 ........................... 19 表2. 受試者基本資料 ............................................... 36. 表 3 受試者統計與圖表相關數學能力與多媒體設計的關聯 ............... 37 表4. 相關電腦設備規格 ............................................. 38. 表5. 實驗教學時間表 ............................................... 48. 表 6 評分者一致性信度考驗表 ....................................... 51 表7. 資料編碼對照表 ............................................... 54 . 表 8 受試甲單元一答題正確率階段內、階段間分析摘要表 ............... 57 表 9 受試甲單元二答題正確率階段內、階段間分析摘要表 ............... 58 表 10 受試甲單元三答題正確率階段內、階段間分析摘要表 .............. 59 表 11 受試甲單元四答題正確率階段內、階段間分析摘要表 ............... 61 表 12 受試乙單元一答題正確率階段內、階段間分析摘要表 ............... 62 表 13 受試乙單元二答題正確率階段內、階段間分析摘要表 ............... 64 表 14 受試乙單元三答題正確率階段內、階段間分析摘要表 ............... 65 表 15 受試乙單元四答題正確率階段內、階段間分析摘要表 ............... 67 表 16 兩位受試者在統計與圖表的答題正確率平均數分析 ................. 68 表 17 兩位受試者在各單元階段間之重疊百分比 ......................... 70. VI.
(10) 圖目次 圖1. 研究架構圖 ................................................... 33 . 圖2. 系統架構圖 ................................................... 39 . 圖 3 多媒體電腦輔助教學設計流程圖 ................................. 41 圖4. 研究過程流程圖 ............................................... 48 . 圖 5 受試甲之統計與圖表各階段測驗成績曲線圖 ....................... 56 圖 6 受試乙之統計與圖表各階段測驗成績曲線圖 ....................... 63 . VII.
(11) 附錄目次 附錄一 家長同意書 ................................................. 95 附錄二 高頻前兩百字(教育部)檢核表 ................................. 96 附錄三 統計與圖表四項測驗複本之一 ................................. 99 附錄四 數學學習態度訪談大綱 ...................................... 103 附錄五 統計與圖表教學軟體腳本 .................................... 104 附錄六 受試甲與受試乙「直接對應表格」前測三次解題掃描 ............ 134 . VIII.
(12) 第一章 緒論 本研究緒論共分成三節，第一節說明本研究之研究動機；第二節列出研究目的與假 設；第三節解釋本研究相關名詞。. 第一節 研究動機 數學是人們在面對實際生活時，為了解決問題而產生的工具。數學無所不在，與現 實生活息息相關。綜觀目前國內教育，無論是九年一貫課程綱要或是特殊教育的「國民 教育階段特殊教育課程綱要總綱」，均將數學科獨立成為一領域，並強調數學與其他領 域學科做連結，可見數學的重要性。Sillbert、Carnine和Stein(1990)指出數學成就對學生 未來學業及職業發展相當重要，因此培養數學能力對普通或智能障礙學生來說都是要緊 的事。 學生學習數學的目的即為將所學應用於生活中，田光復（1999）即指出任何教育階 段的數學學習都應以生活經驗為基礎。而研究者發現統計與圖表應用在日常生活的層面 相當廣，我們常使用直接對應或交叉對應的表格，來傳達各種訊息，也常在書籍、報章 雜誌看到使用圖表來呈現出簡單、系統化的比較。因此，具備統計與圖表的相關概念就 顯得十分重要。Kirk 與 Gallagher(1997)指出，智能障礙者不可能為理解或休閒而閱讀、 計算、寫作，但他們需要在菜單上看出關鍵字，求職時需填寫基本資料，更要學如何守 時、使用金錢、看懂簡單圖表等。我國九年一貫數學領域將「統計與機率」列入五大主 題軸之一，而特殊教育的「九年一貫課程在認知功能輕微缺損學生之應用手冊」也列出 輕度智能障礙學生學習「統計與機率」的分年細目調整指標，其中就包含生活中常用圖 表的報讀及整理生活中的資料並繪製圖表，由此可見，智能障礙學生也需要具備統計圖 表的知識技能。 然而孟瑛如曾藉由「學習特徵檢核表」分析我國輕度障礙(包括輕度智障與學習障 礙)學生的各項學習特徵，結果顯示在數學學習方面，研究對象最常出現的問題中，其. 1.
(13) 中一項即是難以閱讀圖表(引自林千惠，2003)。而智能障礙學生有許多不同於一般學生 的身心特質，如：視覺控制、平衡、上肢協調、速度靈巧等動作發展最差；語言使用能 力差、認知發展遲緩、歸納推理及概念化有困難，再加上學習方面的特質有注意力的缺 陷、短期記憶的缺陷、對學習具有失敗的預期、不善於組織學習材料、學習遷移困難等 (何華國，2004)，讓他們在學習數學時有很大的挫折感。因此，為了提升學生的學習成 就感，特教老師們須使用更多元的教學方式，多媒體電腦輔助教學便是其中之一。 多媒體電腦輔助教學是以電腦來當輔助的學習工具，使用電腦及教學軟體把文字、 圖片、聲音、動畫、影像等不同媒體，有效整合成學習教材，協助教師針對學生的個別 能力及學習速度提供個別化的學習活動。多媒體電腦輔助教學不只幫助教師從事個別化 教學，讓學生依照自身能力及進度進行學習，同時也能記錄學生的學習表現，使老師了 解學生的學習情形，進而提供教師作為改善教學的依據。多媒體電腦輔助教學裡的圖像、 聲音、動畫等特色，是隨時可用、方便、低成本、易於學習，又能增進學生學習興趣的 素材(Justice & Kaderavek, 2002)。科技不斷進步，以前認為無法教學的對象、不易理解 的課程與教材，透過適當的教學設計與多媒體電腦輔助教學，可使得身心障礙者的學習 變可能，甚至學得更好。美國柯林頓政府作過二百五十餘項研究，發現在電腦輔助學習 環境中的學生，學習時間減少了百分之二十五 (壽大衛，2001)。教育部(2010)修訂的「特 殊教育課程教材及評量方式實施辦法」第七條指出學校實施特殊教育，為達成個別化教 育目標，可以使用的實施方式中就包含科技及資訊輔具輔助教學。 輕度智能障礙學生不易容忍挫折、自我觀念較低、缺乏學習興趣、依賴性高，電腦 的圖案、音效、動畫等聲光刺激可提高學習的興趣與注意力，給予成功的經驗與立即增 強並可培養自我控制與獨立作業的能力；輕度智能障礙學生精細動作與手眼協調差、學 習速度較慢、短期記憶差，而電腦具有最佳的耐性，不會給予學生責備及壓力，並能讓 學生有反覆及充分練習的機會、適應其個別差異(朱經明，1997)。侯禎塘(2004)提出智 能障礙學生在學習數學時，常因注意力缺陷無法吸收課程內容，導致學業成就表現低落，. 2.
(14) 所以教師應採用生動活潑與生活化的教學，提高學生的學習興趣與自信心，因此可透過 多媒體電腦輔助教學系統，因為其具有反覆式練習、個別化學習和遊戲式教學的特性， 故能提高學生學習數學的興趣。由此可見，多媒體電腦輔助教學對輕度智能障礙學生的 益處頗多。 在國內應用多媒體電腦輔助教學於輕度智能障礙學生數學學習的實證研究中，內容 包含加減法(張馨尹，2001；張建煌，2007；鄭人豪，2004；楊春玉，2008；謝易真， 2008；劉蕾，2009；廖盈絜，2009；潘浚琪，2000)、乘除法(王雅雯，2008；林育蓁， 2007；陳育萱，2008)、錢幣使用及購物(徐智杰，2002；張競文，2007)、數數能力(吳 連滿，2001)、時間(劉光漢，2004；蔡靜怡，2010)，針對統計與圖表，僅有一篇以國 小輕度智能障礙學生為研究對象(吳佳穎，2009)，而對於國中輕度智能障礙學生則沒有 相關研究，另有一篇以生活數學配合直接教學法探討國中輕度智能障礙學生學習統計與 圖表的成效，但並沒有使用多媒體教學，因此研究者決定探討多媒體電腦輔助教學對國 中輕度智能障礙學生統計與圖表的學習成效。. 第二節 研究目的與待答問題 壹、研究目的 本研究以兩位就讀國中二年級輕度智能障礙學生為研究對象，並以研究者設計之統 計與圖表多媒體電腦輔助教學軟體進行實驗研究，探討多媒體電腦輔助教學軟體在國中 輕度智能障礙學生學習統計與圖表的學習成效，本研究欲探討的學習成效有二：立即成 效和保留成效。本研究研究目的如下： 一、了解多媒體電腦輔助教學對國中輕度智能障礙學生統計與圖表的立即成效。 二、了解多媒體電腦輔助教學對國中輕度智能障礙學生統計與圖表的保留成效。 三、了解多媒體電腦輔助教學對國中輕度智能障礙學生統計與圖表的學習態度。. 貳、待答問題. 3.
(15) 一、 探討多媒體電腦輔助教學介入，是否能提高輕度智能障礙學生在「直接對應表格」 、 「交叉對應表格」、「長條圖」、以及「折線圖」單元中，各分測驗的得分？ 二、 結束多媒體電腦輔助教學介入後，受試者是否能維持介入期在「直接對應表格」 、 「交 叉對應表格」、「長條圖」、以及「折線圖」單元中的測驗得分水準？ 三、 受試者在四單元的「基線期」、「處理期」、「維持期」各階段的解題歷程為何？. 四、 多媒體電腦輔助教學是否提高輕度智能障礙學生統計與圖表的學習興趣？. 第三節 名詞解釋 一、國中輕度智能障礙 根據「身心障礙及資賦優異學生鑑定標準」(教育部，2006）規定「所稱智能障礙， 指個人之智能發展較同年齡者明顯遲緩，且在學習及生活適應能力表現上有嚴重困難者； 其鑑定標準如下：一、心智功能明顯低下或個別智力測驗結果未達平均數負二個標準差。 二、學生在自我照顧、動作、溝通、社會情緒或學科學習等表現上較同年齡者有顯著困 難情形。」 根據行政院衛生署(2007)修訂之「身心障礙者等級」規定「成 長 過 程 中，心 智 的 發 展 停 滯 或 不 完 全 發 展，導 致 認 知、能 力 和 社 會 適 應 有 關 之 智 能 技 巧 的 障 礙 稱 為 智 能 障 礙。」輕度智能障礙是指智 商 界 於 該 智 力 測 驗 的 平 均 值 以 下 二 個 標 準 差 至 三 個 標 準 差（ 含 ）之 間，或 成 年 後 心 理 年 齡 介 於 九 歲 至 未 滿 十 二 歲 之 間，在 特 殊 教 育 下 可 部 份 獨 立 自 理 生 活，及 從 事 半 技 術 性 或 簡 單 技 術 性 工 作 的 輕 度 智 能不足者。 本研究所稱之國中智能障礙學生，係指兩位就讀彰化縣某國中資源班二年級，且其 身心障礙手冊皆為輕度智能障礙的學生。. 二、多媒體電腦輔助教學 陳明溥(2003)指出，多媒體電腦輔助教學是把文字、聲音、動畫及影像等各種不同. 4.
(16) 媒體整合而成教材內容，透過多媒體電腦的軟硬體特性進行教學工作，其目的在於適應 個人學習認知上的差異，並將學習內容用最佳的方式呈現出來。 本研究所指多媒體電腦輔助教學為研究者自行製作的教學軟體。教學內容係根據文 獻探討相關資料編輯而成；教學軟體採用Adobe公司的動畫製作軟體Flash Professional CS5.5，編製互動式電腦輔助教學內容。. 三、統計與圖表學習成效 本研究所指統計與圖表因考量學生學習能力，僅選擇 97 年九年一貫課綱中「統計 與機率」主題中，三到六年級所涵蓋的幾項學習內容，包含報讀生活中常見的直接對應 表格、報讀生活中常見的交叉對應表格、報讀生活中常用的長條圖、繪製生活中常用的 長條圖、報讀生活中常用的折線圖、繪製生活中常用的折線圖。 「統計與圖表學習成效」指受試者在研究者自編統計與圖表測驗之表現，以及其教 學前後在數學學習態度訪談上的差異情形，分述如下： (一)統計與圖表學習表現：依處理期與保留期之不同，將統計與圖表學習表現分成： 1. 統計與圖表學習之立即成效：受試者在教學介入後，即刻接受自編統計與圖表測 驗，以評量教學介入的立即成效。 2. 統計與圖表學習之保留成效：撤除受試者的教學介入後，在兩週內對每位受試者 進行三次追蹤測驗，以評量教學介入的保留成效。 (二)數學學習態度：指受試者在教學前後對數學的看法、學習興趣，及其對數學課程的 好惡程度的改觀情形等。. 5.
(17) 6.
(18) 第二章 文獻探討 本章共分為三節，第一節探討輕度智能障礙的定義與數學學習特質；第二節探討學 童統計與圖表概念發展、九年一貫課程統計教材相關分析以及統計與圖表相關研究；第 三節探討多媒體電腦輔助教學與輕度智能障礙學生學習的相關研究。. 第一節 輕度智能障礙的定義與數學學習特質 壹、輕度智能障礙定義 智能障礙在教育、醫學、社會及心理學各領域都依其專業觀點來界定智能障礙，以 下就美國智能障礙協會（American Association of Mental Retardation，簡稱AAMR）， 已於2007年改名為美國智力及發展障礙協會（American Association of Intellectual and Developmental Disabilities，簡稱AAIDD）的定義及我國教育部和行政院衛生署 的定義來加以說明。. 一、AAIDD的定義（原AAMR的定義） 國內外對於智能障礙的定義，多採美國智能障礙協會（American Association of Mental Retardation，簡稱AAMR）修訂之定義，根據1992年第九版的定義：智能障礙係 指現有的能力水準存有實質上的限制，其特徵為： 1、顯著低於平均之智力水準。 2、同時具有下列十項適應技能領域二種或以上的限制：溝通、自我照顧、居家生活、 社交技能、使用社區、自我引導、健康與安全、功能性學科能力、休閒娛樂和工作。 3、智能障礙必需發生於十八歲之前。 AAMR於2002年，再次修正第九版的定義，形成第十版的定義。其定義內容如下： 「智能障礙係指在智力功能和適應行為上存有顯著之限制而表現的一種障礙，所謂適應 行為指的是概念（conceptual）、社會（social）、和應用（practical）三方面的技能，智 能障礙發生於十八歲之前。」此定義有五項重要假說（AAMR, 2002）：. 7.
(19) 1、個體目前功能的限制，表現在和個體相同年齡之同儕團體和相似文化背景之典型環 境。 2、確實的鑑定，考量文化、語言的不同、以及溝通、感官、動作和行為方面之差異。 3、個體目前功能的限制，通常和個體其他方面的長處或能力同時存在。 4、描述個體智力功能和適應行為上的限制，其主要目的是發展個別化支持系統。 5、經過一段時間適當的支持輔助後，智能障礙者各方面的功能通常會有所改善。. 二、我國教育部的定義 根據教育部於民國95年09月29日修正之「身心障礙及資賦優異學生鑑定標準」第三 條（教育部，2006），「智能障礙」係指個人之智能發展較同年齡者明顯遲緩，且在學 習及生活適應能力表現上有嚴重困難者；其鑑定標準如下： （一）明顯低下或個別智力測驗結果未達平均數負二個標準差。 （二）在自我照顧、動作、溝通、社會情緒或學科學習等表現上較同年齡者有顯著困難 情形。. 三、我國行政院衛生署的定義 依據我國行政院衛生署（2007）修訂之「身心障礙者等級」的定義，所謂智能障礙 係指「成長過程中，心智的發展停滯或不完全發展，導致認知、能力和社會適應有關之 智能技巧的障礙」。依殘障程度，智能障礙分成下列四等級： (一)極重度：智商未達該智力測驗的平均值以下五個標準差，或成年後心理年齡未滿 三歲，無自我照顧能力，亦無自謀生活能力，須賴人長期養護的極重度智能不足者。 (二)重度：智商界於該智力測驗的平均值以下四個標準差至五個標準差(含)之間，或成 年後心理年齡在三歲以上至未滿六歲之間，無法獨立自我照顧，亦無自謀生活能 力，須賴人長期養護的重度智能不足者。 (三)中度：智商界於該智力測驗的平均值以下三個標準差至四個標準差(含)之間，或成 年後心理年齡在六歲以上至未滿九歲之間，於他人監護指導下僅可部分自理簡單生. 8.
(20) 活，於他人庇護下可從事非技術性的工作，但無自謀生活能力的中度智能不足者。 (四)輕度：智商界於該智力測驗的平均值以下兩個標準差至三個標準差(含)之間，或成 年後心理年齡在九歲以上至未滿十二歲之間，在特殊教育下可部分獨立自理生活， 及從事半技術或簡單技術性工作的輕度智能不足者。 根據上述國內外的定義，本研究之研究對象為經鑑輔會鑑定通過，並領有輕度智能 障礙手冊之學生兩名，鑑輔會為各縣市設立之「特殊教育學生鑑定及就學輔導會」，負 責鑑定特教學生並決定安置的班級類型。. 貳、輕度智能障礙學生之數學學習特質 數學在特殊教育中獨立為一學科領域，培養數學能力對智能障礙學生來說亦是重要 的事。數學是個人養成獨立生活的必備技能，我們經常使用邏輯推理、計算能力、分析 能力和數學概念來解決日常生活遇到的問題，而輕度智能障礙者是可教育的，學習數學 可以協助他們適應生活，將所學應用於生活中，因此智能障礙者也需要學會常在生活中 出現的統計與圖表。Mercer與Miller（1997）研究發現輕度智能障礙學生的數學能力， 在基礎計算上也許可以跟相同心理年齡的普通學生一致，不過在解決問題、數學推理和 理解概念這些項目明顯嚴重低落。以下就針對輕度智能障礙者的數學學習特質分項說 明：. 一、注意力缺陷 輕度智能障礙者注意力的缺陷有：集中注意力的時間較短、集中注意力不易、選擇 性注意力較差以及注意廣度較小（林惠芬，1993）。何華國（2004）指出智能障礙學生 不只注意廣度低落，在短時間內所獲取的知覺刺激也較少，且會產生分心的現象，會不 自主地注意瑣碎、無意義的刺激。林怡君（2001）認為輕度智能障礙學生對於刺激有選 擇與注意的困難，所以需要較長時間來辨認相關的刺激，以產生正確的反應。. 二、短期記憶差 輕度智能障礙學生雖然在長期記憶方面與一般人一樣，但在短期記憶則是明顯的不. 9.
(21) 足（Fomess & Kavale,1993）。記憶對學習數學是相當重要的，像是：從0到9的數字符 號、數學運算的方式和有效的答題方法，在固有的加減乘除直式計算式中，數字的位置 和運算的順序都有一定的規律，搞錯次序會導致計算出現錯誤（Cegelka & Berdine , 1995 ）。林怡君（2001）認為智能障礙學生因為短期記憶的缺陷，無法有效地編碼、 儲存與提取訊息、組織題意、理解文字字義，使他們學習數學時，無法記得數學內容或 新資訊，忘記演算過程及學過的細節，複習舊課程時表現不佳，報時(tell time)上有困 難，也不知道如何解決多重步驟文字題型。. 三、缺乏組織能力與有效學習策略 一般人會藉由複誦、標註記號、分類或聯想的方式來理解學習的訊息，使得組織過 的材料易被回憶，但智能障礙者不像一般人懂得使用有效技巧來組織學習的內容，影響 回憶已習得材料的能力，導致數學學習的成效不彰。陳榮華（1995）指出智能障礙者欠 缺組織輸入訊息的能力，無法有效的統整、組織外在刺激與訊息，使得這些訊息雜亂存 放於大腦，不但影響長期保存，更不利於有效回憶。何華國（2004）認為智能障礙學生 無法有效組織外界刺激和訊息，因此在提供智能障礙者各種訊息時，應該做適當的組織， 使這些訊息成為有意義的內容，或利用外在線索讓訊息更明顯，或類聚呈現、適當停頓 聽覺材料，也可以提醒學生依照不同的特質、功能、概念等分類來組織學習內容。. 四、學習遷移與類化困難 學習遷移是指使用已學得的經驗來解決新問題或適應新環境的能力，即擴散學習的 效果（何華國，2004）。大部分兒童的學習是先由具體、半具體形式再形成抽象概念， 這種從具體到抽象的過程，就是學習遷移與類化的能力。輕度智能障礙學生難以將所習 得的技能或資訊，用來解決新問題或適應新環境，也不會應用舊經驗來形成規則，解決 之後相似的問題（Stephens,1972）。傅秀媚（2001）在評量智能障礙學生時，發現他們 不會將已習得的相關認知能力（像是唱數、指認顏色等），表現在評量的情境上，原因 可能跟他們缺乏類化及遷移能力有關。輕度智能障礙者就算面對類似題型的數學問題，. 10.
(22) 若題目的敘述方式不同，就找不到適當的解決策略，也很難從不同題目中歸納出相同的 線索來解題（林怡君，2001）。. 五、認知能力及後設認知缺陷 Piaget將人類認知的歷程分成四個階段：感覺動作期、運思前期、具體運思期、形 式運思期；輕度智能障礙兒童的認知較一般兒童發展遲緩，大部分的認知能力僅發展到 具體運思期，無法抽象思考來解決問題（洪榮照，1995）。Cegelka與Berdine（1995） 認為要學習數學概念必須先具備相關基礎知識，像是一對一的對應、物質守恆的觀念等， 但是智能障礙的學生認知發展較慢，基礎知識不足，在兌換金錢、重新組合、測量等量 等相關主題上面臨困難。黃美瑜（2002）認為智能障礙兒童最為明顯的特徵，就是薄弱 的認知能力導致他們無法專注心力在學習上。 後設認知是指如何規畫解決所面臨之挑戰，如何來監控執行解題方法，以及評估策 略結果（張春興，2002）。智能障礙學生因為後設認知的能力不足，導致他們無法使用 有效解題方法來解答題目及監控自己的學習效果，使得數學成就低落（洪榮照，1995）。 邱上真（1989）認為智能障礙者學習上的問題起因於在執行控制的過程中有缺陷。 關於輕度智能障礙學生的數學學習認知和後設認知有下列缺陷：數學概念不足、缺 乏抽象運算能力、不知如何選擇合適策略、評估解決問題的能力低落、無法判斷及選擇 正確策略、組織訊息之能力不夠、無法掌控解決問題的過程、評價問題的正確性面臨挑 戰、無法將合適策略應用至情境。盧台華（1988）認為要將輕度智能障礙學生的學習潛 能發揮出來就必須提供結構性高的教材、有效的教學方法及足夠的練習與複習機會，何 華國（2004）建議教師可以從下面幾種方法來改善智能障礙學生的數學學習效果： 1. 同一類別的聽覺材料同時出現或適時停頓可使聽者更容易掌握頭緒。 2. 在呈現聽覺或視覺訊息之前，教師應先對教材做適當的組織安排，再提供給智能障 礙兒童學習。 3. 類聚法不僅可以用來呈現教材（例如集中的提供各種運用加法解題的題目），也可以. 11.
(23) 在評量的時候要求學生用類聚法作答。 4. 可以使用外在的標記（像是在底下畫線或框起來），來讓視覺材料更醒目。 5. 幫助學生依據不同的性質、功能或概念等來分類組織學習的材料。. 六、語言能力的缺陷 Brimer（1990）認為語文能力能代表每個人的智力，智能障礙者的語文能力深受其 智力限制。智能障礙學生由於語言能力的缺陷，導致他們不能理解數學題目的意思，並 從事抽象的思考。數學上的意義跟文字的變化相關連，例如： 最低、較長、較…重、 比…多等，因為語文能力不足，所以輕度智能障礙學生在學習數學上面臨許多問題，像 是：不能理解「拿走」、「加上」、「比」等數學名詞（Synder,1998），他們也因為不 懂題意而無法解答應用問題。數學本身就是一種語言，用數學來溝通是一種精確的方式， 假設沒有適當的習得數學術語和符號，就會造成數學學習低成就；解答數學問題時，語 文理解的能力相當重要，輕度智能障礙兒童因為缺乏語意相關方面的知識，在解題上常 發生多重的理解錯誤（林敏慧，2000）。 Cegelka與Berdine（1995）研究發現智能障礙的學生因不懂題意或無法了解題目的 重點，而解答不出數學應用問題，也可能因為不熟稔語言觀念，而忽略掉題意的重要訊 息，因而沒有正確的解題方法和步驟。何華國（2004）認為因為智能障礙學生語言能力 不及同年齡者，因此不能藉由語言符號來概括學習經驗及培養解決新問題的能力。. 七、學習動機低落 輕度智能障礙學生的學習動機不高、堅持度低、反應不快，喜歡跟團體一起學習， 有預期失敗（ expectancy of failure ）與習得無助感（ learned helplessness ）的心理特 質（蔡翠華，1996）。若把成功歸因於能力強或把失敗歸咎於努力不夠的人，較期待未 來會成功； 相對的，如果將成功歸因於試題簡單或是幸運，將失敗歸責於能力低的人， 較不會期待未來會成功。智能障礙學生大多認為其行為結果不管是正向或負向，都是因 為命運、機會或非其能力所能控制之因素所導致，即以外在控制（ external control ）. 12.
(24) 的行為來表現（林惠芬，1993），導致他們學習動機低落，對工作的熱忱也會降低。智 能障礙學生因為經常在學習時遇到挫折，使他們認為行為結果無法控制，因此對自我期 待低（Zigler，1973）。此外，智能障礙學生在大班級的團體教學中，面對過多學習失 敗的挫折經驗，在面對數學時會產生負向、消極的態度，喪失主動學習的熱誠（秦麗花， 民88）。 但Parmar 與Cawley（1995）認為對於輕度障礙學生(包含情緒障礙、輕度智能障礙 與學習障礙)，只要給予充分學習的機會，他們亦能培養出主動且豐富的能力。 由上述可知，輕度智能障礙學生的訊息處理能力、語文能力和認知能力有缺陷，且 不能有效運用學習策略，又缺乏學習動機，導致數學學習有諸多困難。而研究對象無法 學好數學正是因為注意力缺陷、短期記憶差、缺乏組織能力與有效學習策略、學習遷移 與類化困難、認知能力及後設認知缺陷、語言能力的缺陷及學習動機低落等總總因素綜 合影響。又數學學習包含甚廣，孟瑛如曾藉由「學習特徵檢核表」分析我國輕度障礙(包 括輕度智障與學習障礙)學生的各項學習特徵，結果顯示在數學學習方面，研究對象最 常出現的問題中，其中一項即是難以閱讀圖表(引自林千惠，2003)，故下一章即說明研 究對象所需學習的統計與圖表概念。之後研究者擬針對研究對象在數學學習上的各種影 響因素與現有能力，連結其生活經驗，訂定適合的教學目標、編製統計與圖表多媒體電 腦輔助教學教材、採用適當的教學方法及評量方式，希望能讓他們喜歡學習並提高學習 成效。. 第二節 統計與圖表相關研究及教材分析 本節針對統計與圖表相關文獻及九年一貫教材內容進行分析，分成四部份來說明。 第一部分為統計與圖表的定義，第二部分說明學生統計與圖表的概念發展，第三部份為 「國民教育階段特殊教育課程綱要」數學領域統計與機率教材分析，第四部份是統計與 圖表在特殊教育的相關研究。. 壹、統計與圖表定義 13.
(25) ㄧ、統計. (ㄧ)統計定義 L.J.Savage（引自蘇國樑，1999）認為統計包含兩種事，了解資料以獲得更易懂的 資料和研究不確定性的事物。譚寧君（1994）指出統計是用來了解已存在的現象，透過 描述現象的數據來說明現象的本質，並將資料整理分析以了解現象本質的意義，故描述 現象形成統計的條件。蘇國樑（1995）認為依傳統說法，統計是用來分析、處理與解釋 數量化的動作或方法的模式，動作和方法說明了主體與環境間的交互作用。 (二)統計過程 目前統計教學已朝向更實徵、以資料為導向的趨勢，即統計的學習逐漸強調學生對 資料群體的觀察、從資料中找整體趨勢，並重視資料分析與解釋，是一種完整具體活動 的動態研究法，而非只重數學的推演與理論的證明（鍾靜、林素微、魯炳寰、鄒聖馨， 2002）。完整的統計教學應讓學生實際參與動態活動，蔡佩真（2009）認為進行統計教 學時，必須先從認識資料著手，等確定資料屬性，再依據資料的性質進行簡化、分類、 整理，針對問題呈現資料，最後再進行分析、預測，這樣才能讓學生體會到統計精神。. 二、統計圖表. (ㄧ)統計圖表定義 譚寧君（1994）認為統計圖表是利用具體的外在表徵，如圖形、表格等，把事實作 有系統、規則的陳述，以便讀取其中的訊息，進而判斷資料內的關係。蘇國樑（1995、 1999）指出統計圖表是用來敘述主體與環境間之交互關係的方法，利用一番精確性和客 觀性的轉化而成的幾何形式，給予主體對資料集的一個概括性的統計概念。陳幸玫（2008） 則認為統計圖表是在平面或空間上，利用符號、顏色、圖像、長度、高度、面積、體積 等視覺表徵，來表示對應資料的數量或數值。. (二)統計圖表類型 統計圖表類型甚多，有意象圖（picture graph or pictograph）、長條圖（bar graph）、. 14.
(26) 折線圖（line graph）、圓形圖（pie graph）、直方圖（histogram）、盒狀圖（box-and-whisker plot or box plot）、莖葉圖（stem-and-leaf plot or stem plot）等(蔡佩真，2009)。 以下針對本研究所使用的統計圖表進行說明： 1. 長條圖（bar graph）：長條圖是相當常用的統計圖，最適合呈現一個獨立的質性變數， 利用許多寬度相同、但長度與已知次數成比例的長方形來顯示數據分佈，用來處理類 別資料，比較不屬於同一類資料的數量，其最大的特色是其變數間沒有次序關係，長 條的粗細、方向等亦非統計量的關鍵因素（鍾靜等，2002），主要用途是表現資料類 組之間的次數關係。 2. 折線圖（line graph）：折線圖為呈現兩個獨立或是相關變數間的關係，提供了一個絕 佳的方式。將各資料的點用直線相連結，以資料點為轉折點，呈現次數數列分布情形， 兩個變數為量化值時，線段的斜率便說明了兩變量的關係。主要用途是為表現資料因 時間、空間或事物的有序變化而產生的趨勢。 由於本研究的學生為輕度智能障礙，考量到其認知程度，本研究的統計圖表只針對 直接對應表格、交叉對應表格、長條圖與折線圖。. 貳、學生統計與圖表概念發展 統計與圖表的初步概念是建立在資料分類，再依其分類結果來繪製統計圖表（蘇國 樑，1993）。 學者蘇國樑等人曾對學生統計概念進行分析，將概念發展分成非抽象及抽象兩階段 （引自黃美瑜，2002）： ㄧ、非抽象階段 (一) 資料分類：將同屬性的物體放在一起，此階段與皮亞傑提出的具體運思期學生所 具備的認知特質相符。 (二) 點記：學生把物品分類後排放整齊，並計算數目。 (三) 紀錄：紀錄可以了解群體內組成分子的分佈狀況。學生藉由具體數字的紀錄進而. 15.
(27) 了解統計初步概念。 (四) 長條圖：當學生在紀錄時能有效掌握數量，便可將資料簡化成表格（Table）或長 條圖（Bar Chart），達成快速傳遞訊息的目的（譚寧君，1994）。 (五) 折線的出現：此時能簡化長條圖的步驟，並增加「連續數」的概念。 二、抽象階段 (六) 由圖轉成數值：統計圖雖比原始資料方便，但較佔地方且無法進一步分析，如運 用統計數值就能解決此問題。由圖轉成數值的其中一類方法就是「平均數」，這 是最簡易且常用的代表值。 (七) 百分數圖：小學四年級的學生應能了解分數、小數及百分比的意義，且有集合與 部分集合的概念（蘇國樑，1994）。故其可推論認識具有百分比概念的圓形圖或 其他圖形。 由上述可知，ㄧ般學生統計圖表概念的養成是從非抽象概念建立後，才加入基本統 計量、圓型百分圖等抽象概念。本研究的對象屬於認知發展在具體運思期的輕度智能障 礙學生，故只研究非抽象階段，而後的統計與圖表課程單元亦只設計「直接對應表格」、 「交叉對應表格」、「長條圖」與「折線圖」等四項非抽象階段的概念。. 參、「國民教育階段特殊教育課程綱要」數學領域統計與機率教材分析 一、「國民教育階段特殊教育課程綱要」 為配合特殊教育與普通教育接軌的融合趨勢，教育部在 2008 年委請國立臺灣師範 大學特殊教育中心主任盧台華教授編訂「國民教育階段特殊教育課程發展共同原則及課 程綱要總綱」，此新課綱強調設計特殊需求學生課程時，應首先考慮普通教育課程，並 重視個人能力本位與學校本位課程，兼採課程及教材鬆綁的執行方式，期能設計出合乎 特殊需求學生所需之補救或功能性課程（教育部，2011）。 新修訂之國民教育階段總綱的基本理念包括：(1)因應融合教育需與普通教育接軌之 需求，並以普通教育課程為特殊需求學生設計課程之首要考量；(2)設計符合特殊需求學. 16.
(28) 生所需之補救或功能性課程，以落實能力本位、學校本位及社區本位課程之實施；(3) 重視課程與教材的鬆綁，以加深、加廣、重整、簡化、減量、分解或替代等方式彈性調 整九年一貫能力指標，以規劃及調整課程；與(4)強化學生之個別化教育計畫（IEP）的 功能，將課程與 IEP 做密切結合，以充分發揮 IEP 行政與教學規劃與執行督導之功能。 其內涵除包括九年一貫課程之語文、健康與體育、數學、社會、藝術與人文、自然與生 活科技、綜合活動七大領域外，並設計了因應各類特殊需求學生需要的特殊需求課程領 域，形成八大學習領域。七大領域部分則恐特殊教育教師缺乏詮釋與轉化各領域之能力 指標及調整應用九年一貫課程之能力，而由教育部委託盧台華再負責編輯「九年一貫課 程在認知功能輕微缺損學生之應用手冊」（盧台華，2011）。. 二、「九年一貫課程在認知功能輕微缺損學生之應用手冊」 「九年一貫課程在認知功能輕微缺損學生之應用手冊」即在提供普通教育與特殊教 育教師在教導特殊需求學生時，應如何配合學生身心特性和需要彈性調整九年一貫課程 之參考依據，並提供個別化教育計畫與課程規劃之應用實例供使用者參考，讓特殊需求 學生獲得適性的學習。手冊內容含「七大學習領域之調整與應用原則」，所使用之普通 課程是採用 99 年教育部正式公布之九年一貫課程綱要內涵，計分語文(含國語文和英語)、 健康與體育、數學、社會、藝術與人文、自然與生活科技、綜合活動七大領域八個項目。 該課程強調生存所需的十項基礎、核心與重要的能力，而能力指標則是根據十大基本能 力與各學習領域的理念和目標所產生之學習行為，且是設計課程、教學與評量的依據。 特殊教育課程應根據特殊需求學生學習需要與九年一貫課程間之差異決定課程調整原 則。課程調整前應先評估特殊需求學生之身心特質與學習需求，了解學生的起點行為和 先備能力；接著需分析能力指標與學生需求與能力之適配性；之後再進行學習內容、學 習歷程、學習環境及學習評量四大向度的調整。因此本手冊乃針對前述七大學習領域之 八大項目能力指標的轉化與調整，各學習領域內容敘寫，整體分以下兩部分（盧台華， 2011）：. 17.
(29) (一) 學習領域之能力指標編碼方式與說明：包括說明原部頒課綱該領域之基本理念、與 十大基本能力之關連及能力指標代碼外，並說明針對認知功能輕微缺損學生之需求 進行調整後之能力指標代碼之意義。為了讓使用者明確辨識，手冊中之新細明體字 型者，為原部頒之九年一貫課綱之內容與能力指標；而標楷體字型者為本手冊之各 領域課程編輯小組以部頒課綱為架構，依據認知功能輕微缺損學生之能力現況及教 師之教學經驗撰寫適合該類學生之調整後能力指標， 可讓教師依據學生在該領域 或該指標之能力與表現彈性使用原課綱之能力指標，或選擇採用本手冊所編擬之調 整後的能力指標。 (二) 能力指標應用原則：本部分係針對認知功能輕微缺損學生的學習特質及需求，從學 習內容、學習歷程、學習環境與學習評量四個向度所建議之課程調整應用原則。教 師無論在採用原課綱之能力指標或調整後之能力指標時，均可參考本說明作為執行 教學之參考。. 三、數學領域中「統計與機率」之調整與應用 數學領域的知識與能力，已逐漸成為21世紀日常生活及職場裡應具備的基本能力。 國民教育階段以培養學生的演算能力、抽象能力、推論能力及溝通能力；學習應用問題 的解題方法；奠定高中階段的數學基礎，並希望能培養學生欣賞數學的態度及能力為目 的。對於輕度認知功能缺損的學生而言，數學也是必備的知識與能力，唯在達成演算、 抽樣、推理、溝通與解題等能力同時，需要更具序列性、層次性的指標調整，以符應學 生的能力與需求（盧台華，2011）。 九年一貫數學領域根據學生的學習方式與思考型態兩項特徵，將能力指標分成「數 與量」、「幾何」、「代數」、「統計與機率」、「連結」五大主題軸，並將九年國民 教育分成四個學習階段逐步完成：第一階段為國小一至二年級，第二階段為國小三至四 年級，第三階段為國小五至六年級，第四階段為國中七至九年級。由於多數指標均採取 分年的方式進行教學，因此能力指標又演繹出更細緻的分年細目作為參考。分年細目與. 18.
(30) 能力指標相同，亦採「a-b-c」方式編排，「a」表示年級，分別以1、…、9 表示一至九 年級；「b」表示主題，分別以小寫字母n、s、a、d 表示「數與量」、「幾何」、「代 數」和「統計與機率」四個主題；「c」則是分年細目的流水號，表示該細項下分年細 目的序號（教育部，2008）。 認知功能輕微缺損學生數學能力指標的調整，乃針對分年細目與「連結」之能力指 標進行調整與修改，其編碼方式維持九年一貫課程數學領域之能力指標或分年細目的編 碼型態與流水序號，前三碼維持不變，新增第四碼流水序號「d」，主要因原能力指標 或分年細目不適合認知功能輕微缺損學生，需要將原指標再加以簡化、減量、分解或重 整（盧台華，2011）。 以下針對與本研究有關的統計與機率各分年細目調整內容整理於表1中。 表1 九年一貫「統計與機率」分年細目調整 年級. 分年細目調整. 九年一貫對照能力指標. D-2-01、C-R-01、C-T-03、 三年級 3-d-01-1能報讀生活中常見的直接對應(一維)表格。 3-d-01-2 能報讀生活中常見的交叉對應(二維)表格。 C-S-05、C-C-08 D-2-02、C-R-01、C-R-02、 四年級 4-d-01-1能根據圖示說明並對應橫軸與縱軸，報讀長 C-R-03、C-T-03、C-S-03、 條圖裡的訊息。. 4-d-01-1能報讀生活中常見的普通與變形的長條圖。 C-S-04、C-C-01 4-d-02-1能根據圖示說明並對應橫軸與縱軸，報讀折 線圖裡的訊息。 4-d-02-1 能辨識折線圖資料的次序性質。 D-3-01、C-R-01、C-R-02、 六年級 6-d-01-1能辨識長條圖中橫軸與縱軸的單位。 6-d-01-2能將整體次數、數量、人數等資料製成長條 C-R-03、C-T-03、C-S-03、 C-S-04、C-C-01. 圖。 6-d-01-3能將數量資料轉換成百分率後，再畫成長條 圖。. 19.
(31) 6-d-02-1能辨識折線圖適合用在時間或數量變化的有 D-3-01、C-R-01、C-R-02、 C-R-03、C-T-03、C-S-03、. 序資料。. 6-d-02-2能根據表中數據繪製折線圖，並注意橫軸與 C-S-04、C-C-01 縱軸的單位、選用合適的單位間隔。 6-d-02-3能利用波浪線節省繪製的空間。 國民教育階段特殊教育課程綱要強調由學生實際能力出發去找相對應的九年一貫 目標，若學生實際能力不適合學符合其生理年齡的能力指標時，則往下尋找適合的指標， 不講求所有指標全部要教會，依學生實際能力來選擇全部或部分目標進行教學即可，亦 可修改目標以符合學生能達成的能力來進行適性教學。本研究的學生雖已國二，但實際 數學能力仍停留在國小階段，因此研究者參考統計與圖表三到六年級的分年細目調整目 標，並考量到兩位學生起點行為能力，僅選擇三、四年級的全部指標與六年級的 6-d-01-1、 6-d-01-2、6-d-02-1、6-d-02-2 為教學目標，另由於九年一貫課程中，五年級並沒有教統 計與圖表的概念，故不需提及。 統計與圖表在生活中的應用不僅廣泛也十分重要，尤其是其中所包含的直接對應表 格、交叉對應表格、長條圖、折線圖，舉凡在菜單、價目表、火車時刻表、每週上網時 間統計圖、氣溫變化圖等都看的到，對輕度智能障礙學生來說，若是無法了解統計與圖 表內含的資訊，對生活必會造成嚴重失能。此外，九年一貫課程強調自統計圖表資料中 取出有意義的資訊，解決日常生活中所遇到的問題，進而對自己關心的主題以統計與圖 表的方式呈現（教育部，2003；鄒聖馨，2000）。因此本研究以報讀生活中常見的直接 對應表格、報讀生活中常見的交叉對應表格、報讀生活中常用的長條圖、繪製生活中常 用的長條圖、報讀生活中常用的折線圖及繪製生活中常用的折線圖作為研究目標行為。. 肆、統計與圖表在特殊教育的相關研究 在特殊教育中，有以下關於統計與圖表的相關研究： 黃美瑜（2002）以「生活數學教學對國民中學輕度智能障礙學生學習統計與圖表概. 20.
(32) 念成效之研究」為題，探討四位國二至國三輕度智能障礙學生，在自編以生活數學為中 心的統計與圖表上的學習成效。研究結果顯示，四位受試者在統計與圖表概念學習上具 有立即與保留效果，且其學習數學的態度都比實驗介入前正向積極，並更喜好上數學 課。 楊雅婷（2005）以「應用多媒體電腦輔助教學於九年一貫數學課程－統計圖表」為 題，對象選定國ㄧ學生共計3個班及國小五年級資優數學班1班，自行設計一套統計圖表 的多媒體輔助教材來當學生自行學習的教材。研究結果顯示，多媒體輔助教材提供一種 互動式的學習，能解決個別差異並提高學習興趣，對學生學習成效具有正向的影響，而 教師對於該研究的多媒體輔助教材有正面及ㄧ致性的看法。 李嘉鈴（2006）以「創意遊戲教學對提升國小四年級數學低成就學生學習成致之研 究－以正方體、長方體和球，周長與面積，統計圖表為例」為題，對象選定三名國小四 年級數學低成就學生，設計六週創意遊戲教學活動進行實驗。研究結果顯示，創意遊戲 教學能增進學生學業表現之立即與維持效果，並提高學習興趣。 吳佳穎（2009）以「網際網路電腦輔助教學對國民小學輕度智能障礙學生統計與圖 表概念學習成效之研究」為題，探討兩位輕度智能障礙學生，接受自編統計與圖表的網 際網路電腦輔助教學後，在「直接對應表格」、「交叉對應表格」及「長條圖」的學習 成效。研究結果顯示，網際網路電腦輔助教學對國小輕度智能障礙學生統計與圖表之學 習具有立即與維持成效，並提升學習興趣。 由上可知，在特殊教育中以統計與圖表為主題的相關研究不多，就研究對象而言， 大多以國小學生為研究對象，僅黃美瑜（2002）以國中輕度智能障礙為對象進行探討； 就教學方式而言，結合科技進行教學的有楊雅婷（2005），但內容是以資優與一般生的 身心特質進行設計，至於吳佳穎（2009）雖結合網際網路電腦輔助教學，但對象是國小 輕度智能障礙學生，且內容只有「直接對應表格」、「交叉對應表格」及「長條圖」。 因此本研究針對國二輕度智能障礙學生，以統計與圖表練習卷測驗先備知能，針對其作. 21.
(33) 答結果並口頭詢問其答對跟答錯的題目概念，以分析其學習困難處，並考量其實際學習 能力，進而選擇統計與圖表中的「直接對應表格」、「交叉對應表格」、「長條圖」及 「折線圖」為學習內容，希望藉由多媒體電腦輔助教學軟體的設計，補足學生先備知識 中不夠精熟、一知半解或完全不懂的概念。下一節即針對多媒體電腦輔助教學軟體的設 計原理原則來做說明。. 第三節 多媒體電腦輔助教學對智能障礙學生學習之相關研究 智能障礙學生的身心發展較緩慢，學習動機跟成效比一般學生低落，使用多媒體電 腦輔助教學可以提供多重感官刺激來引起智能障礙學生的注意力跟興趣，此節在探討多 媒體電腦輔助教學對於智能障礙學生的學習影響，分多媒體電腦輔助教學的意義、多媒 體電腦輔助教學在智能障礙學生之應用、多媒體電腦輔助教學在智能障礙學生的實證研 究分析等三部分進行討論。. 壹、多媒體電腦輔助教學的意義與原理原則 多媒體（multimedia）的字面上意義是多（multi）跟媒體（media）的結合，就是 結合各種傳播資訊媒介的媒體，包含文字、圖片、圖形、影像、動畫、音樂、聲音與交 談等（吳聲毅，2004）。多媒體電腦輔助教學是把文字、聲音、動畫及影像等各種不同 媒體整合而成教材內容，透過多媒體電腦的軟硬體特性進行教學工作，其目的在於適應 個人學習認知上的差異，並將學習內容用最佳的方式呈現出來（陳明溥，2003）。多媒 體電腦輔助教學的模式，已由早先的文字設計，進展到電腦多媒體動態教學（陳伶伶， 2005）。 而 Mayer(2001、2003)提出的九項多媒體教學設計原理原則可供研究者製作 軟 體 的 參 考，如下所述： 一 、 多 媒 體原則(Multimedia Principle) 學 生 從文字及圖片學習的學習效果比單獨文字學習的學習效果好，因為當. 22.
(34) 文 字 及 圖 片一起呈現時，學生才有機會去建構語文及圖像的心智模式及建構兩 種 心 智 模 式之間的關連。 二 、 空 間 接近原則 (Spatial Contiguity Principle) 相 對 應的文字及圖片彼此位置較接近時，學習者不需使用認知資源於書本 及 電 腦 螢 幕進行視覺搜尋，學習者有可能同時將訊息容納於工作記憶中。 三 、 時 間 接近原則 (Temporal Contiguity Principle) 文 字 及圖片同時呈現時，學生學習成效較兩者分離呈現好。如果學習者在 聽 到 一 句 及看到相關聯動畫之間的間隔短，則學習者有機會可以建立文字及圖 片 之 間 的 連結。 四 、 連 貫 原則(Coherence Principle) 對 學 習者的學習成效來說，含有較少資料的多媒體課程，比含有較多資料 的 多 媒 體 課程要來得好。即當無關的資料或訊息 (material)被排除時，學習者的 學 習 成 效 優於其被納入時的學習成 效。 五 、 形 式 原則 (Modality Principle) 多 媒 體 以口語表達文字比以視 覺表達文字，具有較好的學習結果。 六 、 多 餘 原 則(Redundancy Principle) 學 生 在動畫搭配口語表達文字的多媒體呈現得到的學習結果比在動畫同時 搭 配 口 語 表達文字及視覺文字的多媒體呈現得到的學習結果佳。 七 、 個 別 差異原則 (Individual Differences Principle) 設 計 效 應（ Design Effect）對低知識 (low-knowledge)的學習者比高知識 (high-knowledge)的學習者效果來得強；對高空間（high-spatial）學習者比對低 空 間 (low-spatial)學習者來得強。因為高知識學習者可以使用他們的先備知識來 補 償 呈 現 中缺乏的指引，如從文字 中形成適當的心智影像；然而，低知識學習 者 比 較 不 能夠在缺乏指引時使用有 用的認知處理。另高空間學習者擁有心智整. 23.
(35) 合 視 覺 及 語文表徵的認知能力；低空間學習者則必須將諸多的認知能力用於在 記 憶 中 保 留住呈現的影像，以致於較不可能整合視覺及語文表徵。 針 對 個別差異的不同， Mayer(2001)提出了學前訓練( pre-training)的解決之 道 ， 如 果 需要某領域的知識，就先行學習這些知識；如果需要是某領域的空間 技 能 ， 便 學習相關的空間技能。一旦學習者有了適當的前訓，多媒體呈現便適 合 其 類 型 的學習，亦即可視同接收最佳品質的教學呈現。 八 、 分 割 原則(Segmentation Principle) 分 割 原則指的是當多媒體教材被分割成數個小片段時，學習者能夠從每一 個 片 段 中 選擇文字及影像，並且有時間及能力去組織及整合被選擇的文字及影 像 ， 再 進 入下一片段；相反地，如果多媒體教材是以連續的方式播放，將造成 學 習 者 二 重管道皆超荷的情況，降低學習成效。 九 、 信 號 原則(Signaling Principle) 學 生 學習多媒體教材時，如果含有協助如何處理教材的信號，學生的了解 程 度 比 不 含 協助如何處理教材的信號的學生好。在較複雜但不多餘的多媒體教 材 中 ， 使 用 提醒信號，如在口語中加強重音提醒關鍵字、紅色和藍色箭頭指示 該 注 意 動 畫 中的哪個影像、藉著添加綱要或標題以協助組織文字、藉由添加地 圖 顯 現 出 課 程已呈現哪些部分來協助組織影像。 又多媒體電腦輔助教學方式分為教導法、練習法、模擬法、遊戲法、測驗法，分別 說明如下（林惠芬，1989；洪榮昭，1992；鄒小蘭，1994）： 一、教導法（tutorial） 即為自我學習法，讓電腦執行整個教學工作，直接呈現教材，像教師一樣，以回答 問題的方式，讓學生一步一步地學習。這種教學方法必須明確列出教學中所有成份，並 且定義清楚、明確，才可以讓學生循序地學習下去。 二、練習法（drill）. 24.
(36) 依據操作者的不同能力選擇，藉由電腦複習已教過的教材，提供重複練習的機會。 藉著電腦來找出問題，依據學生的答案，立即給予回饋。 三、模擬法（simulation） 對於無法接觸或是看得見的內容，或是需要進一步的講解示範、找尋更有效的操作 方式時，可以藉著電腦來模擬教學，幫助學生了解實際情形。 四、遊戲法（instructional game） 從電腦經由遊戲的方式呈現教材出來，具備教學效果的遊戲，激起學習動機，培養 學生解決問題的能力。為了提高教學效果，在遊戲中也得設定某些獎勵或懲罰，像是： 藉由視覺、聽覺的效果來完成或激起學生的興趣。 五、測驗法（tests） 將電腦當做評鑑工具，標準化測驗，使用電腦存檔、分類和檢索測驗項目，經由電 腦出題，加以計算分數，分析評估測驗結果，顯示學習效果。 綜合上述，多媒體電腦輔助教學是結合文、圖、影、音，透過有系統的編排，以電 腦呈現教學教材，發揮多媒體的聲光效果，達到教學目的。本研究欲以智能障礙學生為 研究對象，進行統計與圖表多媒體電腦輔助教學，因考量研究對象的特質與學習特徵， 故多媒體教學設計結合教導法、練習法、遊戲法，藉由多媒體呈現教材進行教導，並設 計題目讓學生反覆練習，當學生做出反應時能提供即時的回饋。希望透過多媒體電腦輔 助教學，能提升學生對統計與圖表的學習動機並增進學習成效。. 貳、多媒體電腦輔助教學在智能障礙學生之應用 因為多媒體電腦輔助教學使用上有方便性，許多教學者喜歡將其用在教學上。也因 多媒體軟硬體設備有進步，使多媒體電腦輔助教學的應用有更大的發展空間（曾建章， 2002），在教學上幫助很大。以下整理、歸納各位學者的觀點，來了解多媒體電腦輔助 教學的優點與限制。. 一、多媒體電腦輔助教學的優點. 25.
(37) 由於智能障礙學生的學習能力不足，學習較為緩慢。朱經明（1999）認為特殊兒童 可以使用多重感官、具備刺激性的教學方法，來提高記憶力，也可經由實際操作來培養 基本能力，多媒體可以提供具體化、生活化、趣味化及真實化的學習經驗。因而，多媒 體電腦輔助教學在智能障礙學生的學習上給予相當多的助益，綜合分析如下（吳雅齡， 2009；林惠芬，1989；陳明聰，2002；曾建章，2002；鄒小蘭，1994；賴曉莉，2008； 鐘樹椽，1996）： （一）提高智能障礙學生的學習動機、興趣：多媒體教學能以語音、影像、動畫的方式 多來樣化呈現，具備視覺、聽覺上的刺激，讓視覺、聽覺、運動覺有不同方式的學習模 式，有助智能障礙學生經由有利的管道來學習，引發他們的學習興趣及動機。 （二）增強智能障礙學生的注意力及記憶力：多重感官刺激的學習有助延長注意力集中 的時間；呈現編序的教材，並經由不斷複習，可以協助學生熟練教材及增進他們的記憶 力。 （三）個別化學習：多媒體教學可以根據不同學生的程度提供不同的學習材料，且讓學 生依照學習速度，配合時間來學習，也提供即時性的回饋、覆習的機會，以達到個別化 的學習。 （四）客觀性評量：多媒體教學是透過預先訂定的項目，來評鑑學習結果，評量學生的 回答情形，並非評量學生的個人特性或是跟教學者間的人際關係，不受評量者主觀想法 影響，根據學生的程度來提供適合的評量，也才有客觀性。 （五）養成解決問題的能力：智能障礙學生在學習上比較依靠別人的幫助，可以經由多 媒體的教學方式，讓學生獨立完成工作，並面對問題，提高自我學習的機會，藉此養成 自我判斷、獨立作業、克服問題的能力。 （六）互動性：多媒體教學使用個別化學習模式，在智能障礙學生用電腦學習、評量時， 可以經由操作電腦，來跟電腦互動、複習，不會受第三者影響，減少同儕壓力，讓學習 者安心學習。. 26.
(38) （七）培養使用電腦的基本技能：在使用多媒體的過程中，智能障礙學生有相當多機會 接觸電腦，逐漸熟悉操作電腦方式，有助於培養他們操作電腦的基本技能。. 二、多媒體電腦輔助教學的限制與困難 多媒體電腦輔助教學對於智能障礙學生的學習幫助很大，但也有限制。陳明聰（2002） 研究發現肢體動作、感官知覺、認知能力在人與機體的互動上會有影響。智能障礙學生 在使用多媒體電腦輔助學習上會面臨如下的困難跟限制（洪榮昭，1992；陳明聰，2002； 曾建章，2002）： （一）生理上的限制：電腦的操作能力密切關係到精細動作的發展，智能障礙學生因為 精細動作跟視知能力發展比較遲緩，連帶影響到操控電腦的能力。操作滑鼠時，因為受 限於動作能力，無法有效使用滑鼠移動、拖曳、點選。操作鍵盤上，每一個按鍵有三種 以上的符號，要識別、找出特定的符號，有困難度；因為智能障礙學生認知能力較低， 也比較學習不了有效的輸入法而無法輸入文字。 （二）認知功能有限：智能障礙學生的認知發展比較緩慢，他們的認知功能有限，因此 影響到學習，文字訊息太難，會無法閱讀跟理解；按鈕的介面配置如果太複雜，未將按 鈕固定地放置在同一個位置，認知困難的使用者會找不到需要的按鈕。多媒體電腦輔助 教學提供多種訊息，智能障礙學生無法處理這些過量的訊息，在設計或選擇軟體上，不 可以認為訊息刺激愈多愈能幫助智能障礙學生的學習，因為他們會迷失於學習當中。 （三）影響人際關係：在多媒體電腦輔助的教學中，大部分時間面對著電腦，跟電腦互 動學習，長久持續下來，學生減少跟人互動機會，使他們的人際關係發展不良。. 三、多媒體電腦輔助教學的使用基本原則 運用多媒體電腦輔助教學的優點在設計教學中，知道其限制，才能在設計中，避免 限制與困難，發揮良好學習成效。使用多媒體電腦輔助教學時，應考量下列條件（林惠 芬，1989；姚靜芹，2009；張再明、陳政見，1998；曾建章，2002）： （一）顧及學生的學習需求跟學習特質：運用多媒體電腦輔助教學時，得考慮到個別需. 27.
(39) 求及學習特質，選擇或設計跟學習目標相符的教學軟體，學習才會適當、有效。 （二）培養基本電腦設備跟電腦知識：要運用多媒體電腦輔助教學，就必須充實電腦相 關設備，也可根據學生的生理條件不同，購置適合的特殊滑鼠、鍵盤或觸控螢幕等，來 促進操作性；教師也應具備基本的電腦知識，才知道如何有效運用電腦，教會學生使用 電腦。 （三）適時注意學習過程：多媒體電腦輔助教學只是輔助，而非替代教學，教學者必須 有結構式的指導、合適的教學策略，適當地組織呈現給智能障礙學生，且時時注意學習 者使用電腦的過程，適當回饋。 （四）運用分散式練習：使用多媒體電腦輔助教學時，練習應運用分散式，練習時間不 能太久，避免疲累，要讓學習者對於使用多媒體電腦輔助保持高度的興趣跟動機。 總結上述，多媒體電腦輔助教學是個別化的，擁有多種感官刺激，可以提高學習動 機，對於學習動機不高的智能障礙學生，幫助相當大。但使用多媒體電腦輔助教學也容 易影響人際方面的互動，因而，多媒體電腦輔助教學是輔助教師的教學工作，無法完全 取代教育者的功能。教學者在設計或選擇多媒體電腦輔助教材內容、進行多媒體電腦輔 助教學時，應讓優點發揮最大效益並排除限制，使效能充分發揮。. 參、多媒體電腦輔助教學於智能障礙學生實徵研究之分析 在國內針對智能障礙學生運用多媒體電腦輔助教學的相關研究，大多將多媒體電腦 輔助教學運用於語文領域及數學領域方面的學習，但也有較少數的研究將多媒體電腦輔 助教學應用於社交技巧方面的學習。為得知設計多媒體電腦輔助教材時應注意的原則， 茲將相關的實證研究整理與分析如下。 林佑宗（2007）藉由多媒體電腦輔助教學來探討國小中度智能障礙學生解決人際問 題的能力，對於多媒體電腦輔助教材進行審核發現（1）要清晰呈現文字並同時呈現注 音及語音、字體大小必須適中（2）流暢呈現動畫、人物表情也要隨著不同情緒做出調 整（3）使用適宜音效、配音要清楚並配合情緒起伏做變化（4）固定按鈕的設計位置且. 28.
(40) 功能一樣。智能障礙學生比較察覺不出別人內在想法或情緒。因此設計多媒體電腦輔助 教學軟體可以利用思想泡泡(thought bubble)來表達人物的內在想法，幫助障礙學生知 道別人的內在情緒、想法。 李允文（2008）用多媒體電腦輔助教學來研究國小中度智能障礙學生的識字效果， 發現設計原則應該為（1）背景的畫面顏色、位置要有一致性（2）動畫呈現要順暢、圖 片要有淡化過程（3）藉由語音的方式來表現題目（4）由不同的音效與視覺畫面來顯示 答案的選擇是否正確。 陳佳吟（2009）藉著多媒體電腦輔助教學來探討國小輕度智能障礙學生的識字學習 成果，得出製作互動教學軟體的原則是（1）動畫及音效要生動活潑、適時呈現，避免 重點失焦（2）應該使用標楷體、字體的大小必須比18字元大（3）選用明確主題、色彩 富麗、適合心理年齡的圖片（4）答對或答錯的選項都有音效出現（5）清楚整齊排列全 部教材。 劉蕾（2009）則是以多媒體電腦輔助教學來探討國小輕度智能障礙學生的加減法應 用題學習效果，認為設計多媒體電腦輔助教材的原則應該（1）運用電腦動畫，表達題 意（2）錄製數學題目的語音來提供聲音回饋（3）念出讀到的國字，電腦畫面的題目也 會隨著出現不同顏色，以做區別（4）介面簡單，容易操作（5）增強音效。 陳秉均（2010）用多媒體電腦輔助教學來探討國小中度智能障礙學生的社交技巧學 習成果，發現多媒體電腦輔助教學的設計情境應採真人模擬，錄製情境影片，配合實際 生活經驗，使用語句上，不能使用太艱澀的語句。 楊雅芳（2010）則以多媒體電腦輔助教學來探究國小啟智班中度智能障礙學生的錢 幣使用技巧，得出多媒體電腦輔助教學設計必須注意學生的學習特質（1）設計教學介 面時，應盡量表現單一的刺激，不可過度花俏（2）設計應採循序漸進的方式（3）操作 方式簡單（4）為了避免看不懂文字而影響學習效果，應錄製語音內容。 蔡靜怡（2010）是用多媒體電腦輔助教學來探討國小輕度智能障礙學生的時間概念. 29.
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