國立台中教育大學數學教育學系碩士班碩士論文
指 導 教 授：陳桂霞 博士
資訊科技融入國小三年級學童
「時間概念」教學之研究
研 究 生：莊苑芬 撰
中 華 民 國 九 十 五 年 一 月
摘要
摘要
摘要
摘要
本研究主要目的之一為「發展國小中、低年級適用之時間教學輔助教 具媒體」，目的之二為「以自行設計之輔助教具軟體為教具，深入探討資 訊科技融入國小三年級數學科時間概念教學，對國小三年級學生時間概念 之學習成效」。 研究採準實驗研究設計，取台中縣一所國小之兩班三年級學童為對 象，隨機分派兩班，一班為實驗組，另一班為控制組。實驗組以電腦輔助 教具媒體進行資訊科技融入教學，控制組使用傳統教具鐘進行傳統模式教 學，兩班均由研究者自行教學，電腦輔助教具媒體為研究者以Macromedia Flash MX 2004自行設計。實驗結果資料分析，依照數學學業成就及性別， 區分為高、中、低、男性學童、女性學童，以及接受資訊科技融入教學之 學童，共六組，分別就時間概念進行測驗，並以統計套裝軟體SPSS10.0檢 定分析結果。 研究結果顯示，國小三年級時間概念教學中，（1）數學學業成就高 分組學童無顯著差異；中分組學童在時間「整體」概念以及「應用層次」 概念部分之學習成效具有顯著差異且成效較佳；低分組學童在時間概念 「理解層次」部分之學習成效具有顯著差異且成效較佳。（2）資訊科技 融入教學模式下，男性學童在時間「整體」概念以及「理解層次」概念部 分之學習成效顯著優於女性學童。（3）女性學童組在不同之教學模式下， 並無顯著差異；男性學童組在資訊科技融入教學下，學習成效具有顯著差 異且成效較佳。 關鍵字：時間概念、電腦輔助教學、資訊科技融入教學、數學學業成就Abstract
The purposes of the research is to develop the Time Concept Teaching Tool which is apt for the first to fourth graders. The second purpose is to investigate the effects of integrating Information Technology with Time Concept teaching method whereby elementary third graders have to learn in mathematics.
The research is carried out via quasi-experimental design. Research subjects are selected from two classes of third graders of an elementary school in Taichung county, they are divided into two groups, namely: experimental group and control group. The researcher applied Information Technology with Computer Animation Teaching Tool which is self- developed with Macromedia Flash MX 2004 software to teach experimental group. As for control group, the researcher taught time concept with the clock, the traditional teaching method.
They are divided into six groups according to sex and mathematics test score, boys and girls and the student who’s mathematics test score ranked with percentile from high, middle to low and the pupils who are taught with Information Technology. The groups would take Time concept tests and be evaluated with SPSS10.0 software.
According to the result which the third graders learnt using Time Concept,
(1) There wasn’t any improvement for the student who scored higher math scores. As for the student who scored medium level, there was some improvement on the whole concept and application of Time. Furthermore, there is an obvious effect for the student who scored low level and have improvement on understanding part of Time Concept.
(2) When Information Technology is integrated with teaching method, the boys showed significant improvement on the whole and understanding part of time concept than girls.
(3) The girls were taught by using different methods and did not show much improvement. However, the boys had better improvements under Information Technology teaching method.
Keyword : time concept, computer-assisted instruction,information intergrated instruction, results of learning mathematics.
目錄
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第一章 第一章 第一章 第一章 緒論緒論緒論緒論 ··· 1···111 第一節 研究動機與目的··· 1 第二節 待答問題與研究假設··· 3 第三節 名詞釋義··· 10 第四節 研究限制··· 12 第二章 第二章 第二章 第二章 文獻探討文獻探討文獻探討文獻探討 ··· 13131313 第一節 資訊科技融入教學··· 13 第二節 時間概念··· 18 第三節 情境學習理論··· 25 第三章 第三章 第三章 第三章 研究方法研究方法研究方法研究方法 ··· 31313131 第一節 研究流程··· 31 第二節 實驗設計··· 34 第三節 教具媒體開發··· 35 第四節 研究對象··· 43 第五節 研究工具··· 44 第六節 資料處理與分析··· 48 第四章 第四章 第四章 第四章 結果與討論結果與討論結果與討論結果與討論 ··· 49494949 第一節 數學學習成就差異對學童時間概念成效分析 ··· 49 第二節 性別差異對學童時間概念成效分析··· 70 第五章 第五章 第五章 第五章 結論與建議結論與建議結論與建議結論與建議 ··· 91919191 第一節 結論··· 91 第二節 建議··· 93 參考文獻 參考文獻 參考文獻 參考文獻 ··· 97···979797 壹、中文部分··· 97 貳、英文部分··· 101 附錄 附錄 附錄 附錄 ··· 103···103103103 附錄一 教學媒體功能簡介··· 103 附錄二 教案設計··· 105 附錄三 時間概念成就測驗預試試題··· 123 附錄四 預試試題雙向細目表及概念對照表··· 129 附錄五 預試試題難度、鑑別度分析表··· 131 附錄六 因素分析摘要表··· 133 附錄七 時間概念成就測驗正式試題··· 135表目錄
表目錄
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表 3-4-1 研究對象分配表（單位：人） ···44 表 3-5-1 正式試題雙向細目表 ···46 表 3-5-2 正式試題概念分析對照表 ···47 表 4-1-1-1 高分組學童時間相關概念實驗前成績差異性 T 考驗摘要表 ···50 表 4-1-1-2 高分組學童「時間概念成就測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ···50 表 4-1-1-3 高分組學童「時間概念成就測驗」共變數分析摘要表 ···51 表 4-1-1-4 高分組學童「時間概念成就測驗」排除共變數調整後分析摘要表 ···51 表 4-1-1-5 高分組學童「時間知識層次概念測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ···52 表 4-1-1-6 高分組學童「時間之知識層次概念測驗」共變數分析摘要表 ···52 表 4-1-1-7 高分組學童「時間之知識層次概念測驗」調整後之分析摘要表 ···52 表 4-1-1-8 高分組學童「時間理解層次概念測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ···53 表 4-1-1-9 高分組學童「時間之理解層次概念測驗」共變數分析摘要表 ···53 表 4-1-1-10 高分組學童「時間之理解層次概念測驗」調整後之分析摘要表 ···54 表 4-1-1-11 高分組學童「時間應用層次概念測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ····54 表 4-1-1-12 高分組學童「時間應用層次概念測驗」共變數分析摘要表 ···55 表 4-1-1-13 高分組學童「時間之應用層次概念測驗」調整後之分析摘要表 ···55 表 4-1-2-1 中分組學童時間相關概念實驗前成績差異性 T 考驗摘要表 ···56 表 4-1-2-3 中分組學童「時間概念成就測驗」共變數分析摘要表 ···57 表 4-1-2-4 中分組學童「時間概念成就測驗」排除共變數調整後分析摘要表 ···58 表 4-1-2-5 中分組學童「時間知識層次概念測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ···58 表 4-1-2-6 中分組學童「時間之知識層次概念測驗」共變數分析摘要表 ···59 表 4-1-2-7 中分組學童「時間之知識層次概念測驗」調整後之分析摘要表 ···59 表 4-1-2-8 中分組學童「時間理解層次概念測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ···60 表 4-1-2-9 中分組學童「時間之理解層次概念測驗」共變數分析摘要表 ···60 表 4-1-2-10 中分組學童「時間之理解層次概念測驗」調整後之分析摘要表 ···60 表 4-1-2-11 中分組學童「時間應用層次概念測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ····61 表 4-1-2-12 中分組學童「時間應用層次概念測驗」共變數分析摘要表 ···62 表 4-1-2-13 中分組學童「時間之應用層次概念測驗」調整後之分析摘要表 ···62 表 4-1-3-1 低分組學童時間相關概念實驗前成績差異性 T 考驗摘要表 ···63 表 4-1-3-2 低分組學童之「時間概念成就測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ···64 表 4-1-3-3 低分組學童「時間概念成就測驗」共變數分析摘要表 ···64 表 4-1-3-4 低分組學童「時間概念成就測驗」排除共變數調整後分析摘要表 ···64 表 4-1-3-5 低分組學童「時間知識層次概念測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ···65表 4-1-3-6 低分組學童「時間之知識層次概念測驗」共變數分析摘要表 ···65 表 4-1-3-7 低分組學童「時間之知識層次概念測驗」調整後之分析摘要表 ···66 表 4-1-3-8 高分組學童「時間理解層次概念測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ···66 表 4-1-3-9 低分組學童「時間之理解層次概念測驗」共變數分析摘要表 ···67 表 4-1-3-10 低分組學童「時間之理解層次概念測驗」調整後之分析摘要表 ···67 表 4-1-3-11 低分組學童「時間應用層次概念測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ····68 表 4-1-3-12 低分組學童「時間應用層次概念測驗」共變數分析摘要表 ···68 表 4-1-3-13 低分組學童「時間之應用層次概念測驗」調整後之分析摘要表 ···68 表 4-2-1-1 男性學童組時間相關概念實驗前成績差異性 T 考驗摘要表 ···70 表 4-2-1-2 實驗組學童「時間概念成就測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ···71 表 4-2-1-3 實驗組學童「時間概念成就測驗」共變數分析摘要表 ···71 表 4-2-1-4 實驗組學童「時間概念成就測驗」排除共變數調整後分析摘要表 ···71 表 4-2-1-5 實驗組學童「時間知識層次概念測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ···72 表 4-2-1-6 實驗組學童「時間之知識層次概念測驗」共變數分析摘要表 ···72 表 4-2-1-7 實驗組學童「時間知識層次概念測驗」調整後之分析摘要表 ···73 表 4-2-1-8 實驗組學童「時間理解層次概念測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ···73 表 4-2-1-9 實驗組學童「時間之理解層次概念測驗」共變數分析摘要表 ···74 表 4-2-1-10 實驗組學童「時間理解層次概念測驗」調整後分析摘要表 ···74 表 4-2-1-11 實驗組學童「時間應用層次概念測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ····75 表 4-2-1-12 實驗組學童「時間應用層次概念測驗」共變數分析摘要表 ···75 表 4-2-1-13 實驗組學童「時間應用層次概念測驗」調整後分析摘要表 ···75 表 4-2-2-1 男性學童組時間相關概念實驗前成績差異性 T 考驗摘要表 ···76 表 4-2-2-2 男性學童之「時間概念成就測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ···77 表 4-2-2-3 男性學童「時間概念成就測驗」共變數分析摘要表 ···77 表 4-2-2-4 男性學童「時間概念成就測驗」排除共變數調整後之分析摘要表 ···78 表 4-2-2-5 男性學童「時間之知識層次概念測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ···78 表 4-2-2-6 男性學童「時間之知識層次概念測驗」共變數分析摘要表 ···79 表 4-2-2-7 男性學童「時間之知識層次概念測驗」調整後之分析摘要表 ···79 表 4-2-2-8 男性學童「時間之理解層次概念測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ···80 表 4-2-2-9 男性學童「時間之理解層次概念測驗」共變數分析摘要表 ···80 表 4-2-2-10 男性學童「時間之理解層次概念測驗」調整後分析摘要表 ···80 表 4-2-2-11 男性學童「時間之應用層次概念測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ····81 表 4-2-2-12 男性學童「時間之應用層次概念測驗」共變數分析摘要表 ···81 表 4-2-2-13 男性學童「時間之應用層次概念測驗」調整後分析摘要表 ···82 表 4-2-3-1 女性學童組時間相關概念實驗前成績差異性 T 考驗摘要表 ···83 表 4-2-3-2 女性學童「時間概念成就測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ···84 表 4-2-3-3 女性學童「時間概念成就測驗」共變數分析摘要表 ···84 表 4-2-3-4 女性學童「時間概念成就測驗」排除共變數調整後之分析摘要表 ···84
表 4-2-3-5 女性學童「時間之知識層次概念測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ···85 表 4-2-3-6 女性學童「時間之知識層次概念測驗」共變數分析摘要表 ···85 表 4-2-3-7 女性學童「時間之知識層次概念測驗」調整後之分析摘要表 ···86 表 4-2-3-8 女性學童「時間之理解層次概念測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ···86 表 4-2-3-9 女性學童「時間之理解層次概念測驗」共變數分析摘要表 ···87 表 4-2-3-10 女性學童「時間之理解層次概念測驗」調整後分析摘要表 ···87 表 4-2-3-11 女性學童「時間之應用層次概念測驗」組內迴歸係數同質性檢定 ····88 表 4-2-3-12 女性學童「時間之應用層次概念測驗」共變數分析摘要表 ···88 表 4-2-3-13 女性學童「時間之應用層次概念測驗」調整後分析摘要表 ···88
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圖 3-1-1 準備階段 ··· 32 圖 3-1-2 教學實驗階段 ··· 33 圖 3-1-3 完成階段 ··· 33 圖 3-2-1 實驗架構 ··· 35 圖 3-3-1 電腦輔助教具軟體畫面之一 ··· 36 圖 3-3-2 滑鼠拖曳指針畫面 ··· 37 圖 3-3-3 滑鼠調整數字鐘設定時刻畫面 ··· 38 圖 3-3-4 顯示長針所屬小刻度數字畫面 ··· 38 圖 3-3-5 電腦隨機出題畫面 ··· 39 圖 3-3-6 電腦顯示答案畫面 ··· 39 圖 3-3-7 移動短針計算時距畫面 ··· 40 圖 3-3-8 提示學童指針移動畫面 ··· 40 圖 3-3-9 顯示指針移動時距答案畫面之一 ··· 41 圖 3-3-10 顯示指針移動時距答案畫面之二 ··· 41 圖 3-3-11 與學童生活經驗連結之經驗一天畫面 ··· 42 圖 3-3-12 與學童生活經驗連結之計算時距畫面 ··· 42 圖 3-3-13 與學童生活經驗連結之顯示時距畫面 ··· 43 圖 3-3-14 24 小時制與 12 小時制之時刻對應畫面··· 43第一章
第一章
第一章
第一章
緒論
緒論
緒論
緒論
科技不斷革新，使得教育體制也不斷改變：學習環境不再侷限於教室 或校園內，教學者不再只是教室內之教師，學習內容也不再只是教科書之 內容，這種變革使得教學將朝向與科技整合。本章先針對研究題目的選擇 與問題釐清，做詳細說明。全章共分為四節，第一節為「研究動機與目的」， 第二節為「待答問題與研究假設」，第三節為「名詞解釋」，第四節為「研 究限制」。第一節
第一節
第一節
第一節
研究動機
研究動機
研究動機
研究動機與目的
與目的
與目的
與目的
資訊科技的高度快速發展，使得日常生活趨向數位化、虛擬化、整合 化以及網路化，資訊科技已深刻地影響到每個人的生活，可以說資訊科技 已經是現代文化的主流。政府提倡資訊科技融入教學多年，目前九年一貫 課程更是強調各學習領域之教學活動，應在適當時機運用資訊科技輔助教 學，以提升學童學習效益。資訊科技挾其聲光多媒體效果以及網際網路無 遠弗界、終年無休之特性，使得資訊隨手可得、學習更加多元化，以其優 勢融入教學，必需兼顧效率及效能，故在教學設計中，是課程引導科技， 而非科技引導教學，必須將課程目標與科技整合，增進學生的學習效益（尹 玫君，2000）。 資訊科技雖非解決教育所有問題的萬靈丹，更不可能取代傳統教學， 然而其改革教育的驚人潛力卻是不容忽視的，未來國際間之競爭，從資訊 科技融入教育開始，已是各界的普遍共識（何榮桂、吳正已、賴錦緣、藍 玉如，1999）。目前已有相當多的研究證實資訊科技融入教學對學童的學 習成效、學習態度以及對教師教學便利上確實有所助益，但是是否所有的 單元都適合運用資訊科技融入教學？到底哪些學習單元是值得投入發展 的？為此，研究者便深入了解國小數學課程中之各種概念，並從中瞭解到「量」是日常生活中最常被應用的概念，而其中「時間」這個概念較為抽 象、不易捉摸，所以更難學習。 時間雖然存在於生活中，但它不同於長度、重量、容量這一類具體存 在之實物，是一種抽象表徵概念，無法藉由實體表徵出來，而且不易掌握 量感，只能從工具的使用入門（鍾靜，1994）。在國小中、低年級課程設 計中，時間概念教學是藉由教具鐘的輔助讓學童比對刻度報讀時刻，透過 教師在教學過程中讓學童回想自身生活經驗，以及透過撥動教具鐘上的指 針來認識時間、建立量感，達到時間概念的學習。然而中、低年級學童的 抽象表徵能力尚未達成熟，且教師在操弄傳統教具時，因傳統教具鐘的大 小有限，而且其功能只有用手撥動指針，其餘指針相對更改位置，並無其 餘功能。在教師教學時學童往往受限於觀看的距離、角度不同，而有不同 的認知。教師若能利用電腦多媒體高互動及多功能之特性透過投影放大， 及讓學童實地操弄電腦多功能教具媒體，以具體操作替代教師口述教學， 必能達到更佳之教學效益，且可將學童日常生活情境融入軟體中，透過動 畫呈現，可讓學童更深刻的感受到時間的綿延性。學習者需要在實際學習 情境中主動操作、探索與經驗，以便獲得屬於自己的知識技能。透過電腦 動畫、視訊、音訊，可以在電腦上呈現出模擬情境，讓學生在接近真實的 情境中進行學習活動（劉懷桐，2003），換言之，電腦提供了設計情境學 習環境的機會。 輔助概念學習活動，如使用學習學科概念的傳統或線上的CAI軟體、 模擬軟體、或工具軟體等，是一般資訊融入教學學者、專家認為最能突顯 資訊融入教學的功效之處（吳正己，2001）。教育部實施九年一貫教育政 策後，強調教學領域統合，開放學校自由選用民間教科書版本，但此卻造 成教師除了與教材整合的教學問題之外，最常提出的教學困擾就是缺乏輔 助的教學媒體，而且常常遇到教學媒體只要遇到版本更換便不再適用（簡 良諭，2003）。故研究者期望，在本研究中，能找到一種依據能力指標設
計，不受教科書版本限制，方便中、低年級教師上課輔助教學使用的時間 教具軟體，綜觀坊間關於時間教學輔助軟體並不多，且幾乎軟體呈現之時 鐘大小均不適合學童學習觀看，甚少可與使用者互動，非為教師上課教學 所設計，而且大部分都是測驗學生學習成果用。因此，研究者希望自行設 計出不受限於教科書版本且方便中、低年級教師上課輔助教學用的時間教 具軟體，並透過利用不同教具實地教學來研究探討國小三年級學童對時間 之學習成效。 基於上述動機，本研究主要目的之一為設計開發時間概念輔助教具媒 體，並作為資訊科技融入教學研究的實驗材料；研究目的之二為探討資訊 科技融入國小三年級數學科時間概念教學，針對不同數學學業成就組別 （分為高分組、中分組、低分組），以及不同性別（男生、女生）學童的 學習成效與使用傳統教具教學之學童學習成效的差異情形。
第二節
第二節
第二節
第二節
待答問題與研究假設
待答問題與研究假設
待答問題與研究假設
待答問題與研究假設
壹
壹
壹
壹、
、
、待答問題
、
待答問題
待答問題
待答問題
本研究依據研究動機與目的，所要探討的問題如下：在資訊融入教 學與傳統教學兩種不同教學方式下，對於數學學業成就高分組、中分組、 低分組學生，以及不同性別之學生的學習成效是否具有顯著差異。貳
貳
貳
貳、
、
、研究假設
、
研究假設
研究假設
研究假設
本研究依據研究動機與目的，為探究待答問題，提出以下之假設。 對於國小三年級數學學業成就高分組學童，在實驗組資訊科技融入 教學模式與控制組傳統教學模式兩種不同教學模式下，對時間概念學習 成效是否有顯著差異？假設1-1 數學學業成就高分組學童在不同教學模式實驗後，分別接受 「時間概念成效測驗」，實驗組學童之時間「整體概念」學習 成就（μ1）與控制組學童之時間「整體概念」學習成就（μ2） 無顯著差異。 H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2 假設1-2 數學學業成就高分組學童在不同教學模式實驗後，分別接受 「時間概念成效測驗」，實驗組學童之時間「知識層次概念」 學習成就（μ1）與控制組學童之時間「知識層次概念」學習 成就（μ2）無顯著差異。 H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2 假設1-3 數學學業成就高分組學童在不同教學模式實驗後，分別接受 「時間概念成效測驗」，實驗組學童之時間「理解層次概念」 學習成就（μ1）與控制組學童之時間「理解層次概念」學習 成就（μ2）無顯著差異。 H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2 假設1-4 數學學業成就高分組學童在不同教學模式實驗後，分別接受 「時間概念成效測驗」，實驗組學童之時間「應用層次概念」 學習成就（μ1）與控制組學童之時間「應用層次概念」學習 成就（μ2）無顯著差異。 H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2
對於國小三年級數學學業成就中分組學童，在實驗組資訊科技融入 教學模式與控制組傳統教學模式兩種不同教學模式下，對時間概念學習 成效是否有顯著差異？ 假設2-1 數學學業成就中分組學童在不同教學模式實驗後，分別接受 「時間概念成效測驗」，實驗組學童之時間「整體概念」學習 成就（μ1）與控制組學童之時間「整體概念」學習成就（μ2） 無顯著差異。 H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2 假設2-2 數學學業成就中分組學童在不同教學模式實驗後，分別接受 「時間概念成效測驗」，實驗組學童之時間「知識層次概念」 學習成就（μ1）與控制組學童之時間「知識層次概念」學習 成就（μ2）無顯著差異。 H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2 假設2-3 數學學業成就中分組學童在不同教學模式實驗後，分別接受 「時間概念成效測驗」，實驗組學童之時間「理解層次概念」 學習成就（μ1）與控制組學童之時間「理解層次概念」學習 成就（μ2）無顯著差異。 H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2 假設2-4 數學學業成就中分組學童在不同教學模式實驗後，分別接受 「時間概念成效測驗」，實驗組學童之時間「應用層次概念」 學習成就（μ1）與控制組學童之時間「應用層次概念」學習 成就（μ2）無顯著差異。
H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2 對於國小三年級數學學業成就低分組學童，在實驗組資訊科技融入 教學模式與控制組傳統教學模式兩種不同教學模式下，對時間概念學習 成效是否有顯著差異？ 假設3-1 數學學業成就低分組學童在不同教學模式實驗後，分別接受 「時間概念成效測驗」，實驗組學童之時間「整體概念」學習 成就（μ1）與控制組學童之時間「整體概念」學習成就（μ2） 無顯著差異。 H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2 假設3-2 數學學業成就低分組學童在不同教學模式實驗後，分別接受 「時間概念成效測驗」，實驗組學童之時間「知識層次概念」 學習成就（μ1）與控制組學童之時間「知識層次概念」學習 成就（μ2）無顯著差異。 H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2 假設3-3 數學學業成就低分組學童在不同教學模式實驗後，分別接受 「時間概念成效測驗」，實驗組學童之時間「理解層次概念」 學習成就（μ1）與控制組學童之時間「理解層次概念」學習 成就（μ2）無顯著差異。 H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2
假設3-4 數學學業成就低分組學童在不同教學模式實驗後，分別接受 「時間概念成效測驗」，實驗組學童之時間「應用層次概念」 學習成就（μ1）與控制組學童之時間「應用層次概念」學習 成就（μ2）無顯著差異。 H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2 對於國小三年級，在資訊科技融入教學模式下，不同性別學童，對 時間概念學習成效是否有顯著差異？ 假設4-1 在資訊科技融入教學模式下，學童接受「時間概念成效測驗」， 男性學童之時間「整體概念」學習成就（μ1）與女性學童之 時間「整體概念」學習成就（μ2）無顯著差異。 H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2 假設4-2 在資訊科技融入教學模式下，學童接受「時間概念成效測驗」， 男性學童之時間「知識層次概念」學習成就（μ1）與女性學 童之時間「知識層次概念」學習成就（μ2）無顯著差異。 H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2 假設4-3 在資訊科技融入教學模式下，學童接受「時間概念成效測驗」， 男性學童之時間「理解層次概念」學習成就（μ1）與女性學 童之時間「理解層次概念」學習成就（μ2）無顯著差異。 H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2
假設4-4 在資訊科技融入教學模式下，學童接受「時間概念成效測驗」， 男性學童之時間「應用層次概念」學習成就（μ1）與女性學 童之時間「應用層次概念」學習成就（μ2）無顯著差異。 H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2 對於國小三年級男性學童，在實驗組資訊科技融入教學模式與控制 組傳統教學模式兩種不同教學模式下，對時間概念學習成效是否有顯著 差異？ 假設5-1 男性學童在不同教學模式實驗後，分別接受「時間概念成效測 驗」，實驗組學童之時間「整體概念」學習成就（μ1）與控制 組學童之時間「整體概念」學習成就（μ2）無顯著差異。 H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2 假設5-2 男性學童在不同教學模式實驗後，分別接受「時間概念成效測 驗」，實驗組學童之時間「知識層次概念」學習成就（μ1）與 控制組學童之時間「知識層次概念」學習成就（μ2）無顯著 差異。 H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2 假設5-3 男性學童在不同教學模式實驗後，分別接受「時間概念成效測 驗」，實驗組學童之時間「理解層次概念」學習成就（μ1）與 控制組學童之時間「理解層次概念」學習成就（μ2）無顯著 差異。
H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2 假設5-4 男性學童在不同教學模式實驗後，分別接受「時間概念成效測 驗」，實驗組學童之時間「應用層次概念」學習成就（μ1）與 控制組學童之時間「應用層次概念」學習成就（μ2）無顯著 差異。 H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2 對於國小三年級女性學童，在實驗組資訊科技融入教學模式與控制 組傳統教學模式兩種不同教學模式下，對時間概念學習成效是否有顯著 差異？ 假設6-1 女性學童在不同教學模式實驗後，分別接受「時間概念成效測 驗」，實驗組學童之時間「整體概念」學習成就（μ1）與控制 組學童之時間「整體概念」學習成就（μ2）無顯著差異。 H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2 假設6-2 女性學童在不同教學模式實驗後，分別接受「時間概念成效測 驗」，實驗組學童之時間「知識層次概念」學習成就（μ1）與 控制組學童之時間「知識層次概念」學習成就（μ2）無顯著 差異。 H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2
假設6-3 女性學童在不同教學模式實驗後，分別接受「時間概念成效測 驗」，實驗組學童之時間「理解層次概念」學習成就（μ1）與 控制組學童之時間「理解層次概念」學習成就（μ2）無顯著 差異。 H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2 假設6-4 女性學童在不同教學模式實驗後，分別接受「時間概念成效測 驗」，實驗組學童之時間「應用層次概念」學習成就（μ1）與 控制組學童之時間「應用層次概念」學習成就（μ2）無顯著 差異。 H0：μ1＝μ2 H1：μ1≠μ2
第三節
第三節
第三節
第三節
名詞釋義
名詞釋義
名詞釋義
名詞釋義
壹
壹
壹
壹、
、
、資訊科技融入教學
、
資訊科技融入教學
資訊科技融入教學
資訊科技融入教學
本研究所指之資訊科技融入教學，是指教師運用資訊科技作為呈現學 習內容以及當作學習素材的媒介，且並非整個教學活動全程使用資訊科 技，教師需視教學的適切性妥善運用。貳
貳
貳
貳、
、
、國小三年級學童
、
國小三年級學童
國小三年級學童
國小三年級學童
本研究所指國小三年級學童是指九十二學年進入國小就讀一年級，九 十四學年就讀國小三年級之學童，其就學其間係接受九年一貫課程暫行綱 要之數學領域課程。參
參
參
參、
、
、時間概念
、
時間概念
時間概念
時間概念
本研究所提之時間概念包含時刻概念、時間單位量概念、時間的順序 概念、時間等量關係概念、同單位時間化聚概念，分述如下： 一 一 一 一、、、時刻概念、時刻概念時刻概念時刻概念 時刻是指某一事件發生的時候，例如：7點鐘上學、6點45分看卡 通。對於時刻的瞭解是能認識鐘面上二指針所指的刻度，並能報讀「幾 點鐘」、「幾點半」、「幾點幾分」，以及能理解24小時制。 二 二 二 二、、、時間單位量概念、時間單位量概念時間單位量概念時間單位量概念 能認識「1日」、「1小時」、「1分鐘」等常用的時間單位。 三 三 三 三、、、時間順序概念、時間順序概念時間順序概念時間順序概念 順序是指事件發生的前後，知道事件發生是在另一事件發生的前 面或後面，例如：「吃營養午餐是在下午4點放學之前」。 四 四 四 四、、、時間等量關係概念、時間等量關係概念時間等量關係概念時間等量關係概念 等量關係是指時間單位量日和時、時和分、分和秒二階單位關係 的初步化聚，例如：「1日＝24小時」、「1時＝60分」。 五 五 五 五、、、同單位、同單位同單位時間化聚概念同單位時間化聚概念時間化聚概念時間化聚概念 時間單位是複雜的進位，本研究所提之時間化聚為同單位之時間 量加、減計算，例如：「3時25分＋30分＝3時55分」「4時20分－2時 ＝2時20分」肆
肆
肆
肆、
、
、傳統教具
、
傳統教具
傳統教具
傳統教具
本研究所指之傳統教具為坊間常見之大教具時鐘，其外型大小約為直 徑35公分之圓形。伍
伍
伍
伍、
、
、電腦輔助教具
、
電腦輔助教具
電腦輔助教具
電腦輔助教具媒體
媒體
媒體
媒體
本研究之電腦輔助教具媒體是指研究者自行利用Macromedia Flash MX 2004 軟體所設計開發，供教師上課使用之時間教具軟體。陸
陸
陸
陸、
、
、學習成效
、
學習成效
學習成效
學習成效
學習成效是指學童的學習成就測驗成績。本研究中之學習成效係指實 驗對象在接受研究者之實驗教學後，依據研究者編制之「時間概念學習成 就測驗」進行評量所得之答對題數，答對題數越多，表示學習成效越高， 反之，則成效越低。第四節
第四節
第四節
第四節
研究限制
研究限制
研究限制
研究限制
基於時間、經費、人力之限制，以及研究的便利性，本研究之研究限 制從研究方法、實驗對象、電腦硬體設施等三方面來說明。 本研究採實驗研究法中之準實驗研究設計，無法採質與量同時研究， 僅以成就測驗卷施測，進行量的研究，因此在解釋上仍有其限制。就實驗 對象方面，僅選取台中縣一所學校之三年級兩個班級，而且有些學童參加 課外補習、使用坊間的參考書等因素，以致影響學童學習成效，且受限於 教學內容的選取，只能以一個年級之一個單元為實驗內容。因此實驗結果 無法較廣泛推論。第二章
第二章
第二章
第二章
文獻探討
文獻探討
文獻探討
文獻探討
為達本研究之研究目的，研究者在研究進行過程中不斷地探討相關文 獻，期能從文獻探討中學習以及解答研究者之問題與迷惑。本章共分三 節，第一節探討資訊科技融入教學，第二節探討學童的時間概念，最後在 第三節中探討本研究所搭配之學習理論「情境教學理論」。第一節
第一節
第一節
第一節 資訊科技
資訊科技
資訊科技融
資訊科技
融
融
融入教學
入教學
入教學
入教學
民國九十年，教育部公布「中小學資訊教育總藍圖」，在國中、小教 學中明訂資訊融入各領域教學，並佔教學時數的20％，且提出「班班有電 腦」、「人人會上網」等願景，將資訊科技融入各科教學，使學習管道多 元化，學習資源更為寬廣而豐富，增加學習的深度與廣度，提昇學習的興 趣，因此教學與資訊科技相結合變成是一項相當重要的課題。本節就資訊 科技融入教學的意義、模式以及其成效之相關文獻探討作為資訊科技融入 教學研究之依據。壹
壹
壹
壹、
、
、資訊科技融入教學的意義
、
資訊科技融入教學的意義
資訊科技融入教學的意義
資訊科技融入教學的意義
所謂資訊科技融入教學是指以資訊科技為教育活動的輔助工具，在教 學活動中應用資訊科技，以融入、整合的方式使用科技來支援與延伸課程 目標，使學生能從事有意義的學習活動（Dias，1999），也就是說教師教 學時配合授課內容與教學模式，應用電腦多媒體網路的特性，將資訊科技 視為教學工具，並將其與學習領域整合，以期提升學童在該領域上的學習 成效，同時學童的資訊能力也能獲得提升，更有效的達到教學目標（邱瓊 慧，2002）。資訊科技融入教學的主要目的是提升教育功能，其重心應在「教學」 而非資訊科技，也就是說，資訊科技融入教學，並非在其他領域的課程中 上與此課程無關或無助於教學與學習的電腦課程，資訊科技融入教學所強 調的是整體的、整合性的，與課程、教學密不可分（王全世，2001）。運 用資訊科技融入教學並非要以資訊科技教學取代傳統教學，而是將資訊科 技設備轉化為教學科技，利用資訊科技的優勢與便利，讓學生與教師有更 多元化的教學與學習環境，同時培養學生運用資訊的能力（蔡俊男， 2000）。
貳
貳
貳
貳、
、
、資訊科技融入教學
、
資訊科技融入教學
資訊科技融入教學
資訊科技融入教學之考慮向度與
之考慮向度與
之考慮向度與要素
之考慮向度與
要素
要素
要素
資訊科技融入教學主要是運用資訊科技的特性，改善傳統教學，並增 加學生自主學習的機會與能力，藉以提升教學效果。若資訊科技融入教學 在學習效益上不比傳統教學好時，也不能盲目使用，應該考慮到「Why」 （為何需要採用資訊科技）、「When」（何時是運用資訊科技的最佳時機）、 「Who」（資訊科技融入教學的實施者及實施對象），「What」（何種教 材適合運用資訊科技呈現），「where」（實施地點為何）（何榮桂，2002b）， 以及「How」（如何有效地將資訊科技融入教學活動中）等因素（謝琇玲、 陳碧姬、郭閩然，2002）。以下就此六個考慮面向做深入探討。 一 一 一 一、、、「、「「Why」「 」為何要採用」」為何要採用為何要採用資訊科技為何要採用資訊科技資訊科技？資訊科技？？ ？ 在資訊時代推動資訊科技融入教學雖是自然的發展趨勢，但其僅 只是教學的方式之一，不要為了迎合趨勢而融入，這樣反而使得傳統 的教學（如講述教學）的優點喪失。在計畫實施資訊融入教學以前， 應考慮到利用資訊或科技的輔助，對學童的學習是否有助益，對教師 的教學管理或教學方式能否更有效率，也要考慮教材的內容或性質是 否適合於資訊科技融入。若無法滿足或符合以上之考慮，則實施資訊 科技融入教學將失去意義（吳正己，2001；何榮桂，2002a，2002b）。採用資訊科技融入教學大致可分以下5點原因：1.資訊科技可增加 學童學習動機、吸引學童的注意力、提高學童主動參與學習活動的意 願。2.資訊科技具備特殊的教學潛力，例如提供多樣化的資訊以及學 習素材來源、幫助學生視覺化問題與解決方式、記錄學生進步的軌跡、 提供學習工具。3.資訊科技可支援不同的教學型態，例如：合作學習、 問題解決、創意學習及其他高層次思考。4.資訊科技可增加教師之工 作績效、提高師生間之互動、方便隨時提供更新、效率更高的學習素 材。5.資訊科技可培養學童資訊時代所需的技能，例如：資訊素養及 視覺素養。（Roblyer & Edwards，2000）。
二 二 二 二、、、「、「「When」「 」」何時是運用資訊科技的最佳時機」何時是運用資訊科技的最佳時機何時是運用資訊科技的最佳時機？何時是運用資訊科技的最佳時機？？？ 應用資訊科技融入教學的時機不只在課堂上，其涵蓋了整個教學 完整的過程，包括事前的準備、教學活動、課後作業練習、評量與統 計分析，到教學結束之後的檢討改進、調整，都可充分利用資訊科技 （何榮桂，2002a，2002b）。但並不意味著所有的科目或所有的教學 單元皆須運用到資訊科技，若一、二句話便能讓學童清楚明瞭，就不 需要使用一堆資訊科技了。 三 三 三 三、、、「、「「Who」「 」」」資訊科技融入教學的實施者及實施對象資訊科技融入教學的實施者及實施對象資訊科技融入教學的實施者及實施對象 資訊科技融入教學的實施者及實施對象 資訊科技實施時，最主要面對的對象為實施教師以及被實施的學 童，教師本身已具備之資訊素養是否能夠將資訊科技融入其教學模式 中，若資訊融入教學所需之資訊素養超越其本身能力所能負擔，將嚴 重的影響教師使用的意願及實施品質（王英州，2003）。被實施對象 的學童因年紀及成長環境背景不同，導致其具備之資訊素養亦有差 異，資訊科技實施時，亦要考慮之。 四 四 四 四、、、「、「「What」「 」」何種教材適合運用資訊科技呈現」何種教材適合運用資訊科技呈現何種教材適合運用資訊科技呈現何種教材適合運用資訊科技呈現 在九年一貫之各領域中，範圍極廣，異質性也高，並非所有的科 目皆適合與資訊科技整合，（何榮桂，2002b）。若學生的眼睛只盯著
電腦，並不注意聽教師的說明，師生之間陷入無互動的危險情況，如 此對各領域的資訊化並無幫助（中川正樹，2002）。下列為一些適用 於資訊科技融入教學的教材： （一）抽象化教材或內容較枯燥乏味之教材： 有些教材所呈現的知識較為抽象，學童不易瞭解，造成學 習動機低落，而有些教材用口述講授較為單調，無法引起學童 興趣，使得學習效果不佳，其實若將教學活動中較抽象、枯燥 乏味的內容藉由多媒體軟體呈現，可啟發學童學習動機及興 趣，同時減少教師的抄寫工作。（張國恩、謝琇玲、陳碧姬、 郭閩然，2002）。 （二）需要培育從事實務演練的經驗： 有些教材需要實際操作練習以獲取經驗，如各類的實作與 實驗等，運用模擬軟體便可讓學童有不斷練習的機會以獲取經 驗（張國恩，2002）。 五 五 五 五、、、「、「「where」「 」」」實施地點為何實施地點為何實施地點為何實施地點為何 上課地點選在一般的配有「教室電腦」的一般教室或是適合小組 討論的「高互動教室」，亦或是電腦教室？電腦與學生人數的比例為 何？有無廣播系統或單槍投影機等輔助設備？這些皆須因學童個別差 異以及視教學內容不同而詳加列入考量，以期達成最佳之學習效果（何 榮桂，2002b）。 六 六 六 六、、、「、「「How」「 」」」如何有效地將資訊科技融入教學活動中如何有效地將資訊科技融入教學活動中如何有效地將資訊科技融入教學活動中 如何有效地將資訊科技融入教學活動中 根據天下雜誌在2000年對於「教師運用資訊網路能力」所做的問 卷調查顯示，只有19.9％的教師會在課堂上使用電腦或網路來輔助教 學，但是所佔的時間仍少，其中以出考卷、補充上課資料的比例最高。 其實教師可在教學活動中，教導學童利用網路或教學媒體，蒐集自己 所需的資料，解決自己的問題，進而培養其獨立學習的習慣（謝琇玲、
陳碧姬、郭閩然，2002）。 劉世雄（2001）的研究指出，以教師教學和學生學習二者區分資訊融 入教學模式，教師教學模式方面：教師對於資訊科技應有充分的瞭解，並 結合教學策略，發展適合學生學習的教學活動設計，資訊科技融入教學的 模式應具有五個要素：（1）主題；（2）素材；（3）策略；（4）技巧； （5）支援，學生學習模式則包括：（1）發表與展現：以學生作業展現為 主，可提供家長、學生、教師等參考；（2）分享與參與：師生皆可為資 訊生產者與消費者的雙重角色；（3）溝通與互動：由師生間的互動擴展 到家長、社區及社會各界之間的相互影響。 選擇適合的教材後，在設計教案方面，張國恩（1999）指出利用資訊 科技融入教學的教案設計時，應該考慮下列項目： （一）教學設計時的需求性 並非所有教材皆須利用電腦輔助教學，若確實需要，則教 案設計時所應用的電腦資源也不需滿足輔助教學的需求。 （二）在現有環境下資源能夠配合實行的可行性 每所學校的軟硬體環境皆不相同，因此可使用的電腦資源 也不同。在考慮資訊融入教學時，必須注意到資源應用時的可 行性。 （三）符合學習理論 電腦融入教學的目的除了提高學習動機外，更大的作用在 於增進學習效果，因此教案設計時，電腦資源的融入方式必須 符合學習理論。 （四）與原始教材結合程度 融入教學的電腦資源與原始學科教材的差異不能太大，否 則反倒造成教學實施時，學童認知負載過重。因此教案設計時，
其展現方式應考慮學科的表現內涵。 （五）資源性 融入教學所運用的資源是否合法及容易取得會影響教學品 質，故設計教案時應同時考慮教學資源是否容易取得，並不侵 害他人智慧財產權。 學習並不容易，若教師能適當的引起學童的學習興趣，讓他願意在教 學過程中不斷的學習，相信一定一定可以達到事半功倍的學習效果。若有 一套軟體能提升學童的學習興趣並增進學習效果，又能豐富教學內容、減 少教師教學時間，對教育而言實在是一大福音，也是研究者的期望。研究 者設計發展時間概念教學媒體時，便考慮到上述五個向度，並參考張國恩 之資訊科技融入教案設計，作為研究者此次之實驗教案設計依據。
第二節
第二節
第二節
第二節 時間概念
時間概念
時間概念
時間概念
本節針對時間概念之相關文章以及時間概念之教材進行分析，分成三 部分來說明，第一部份為時間概念的內涵；第二部分為兒童時間概念的發 展及其相關研究；第三部分為九年一貫數學領域中國小課程的時間單元。壹
壹
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壹、
、
、時間概念
、
時間概念
時間概念
時間概念的內涵
的內涵
的內涵
的內涵
「時間」包含兩種不同觀念。一為「時距」，一為「時刻」，他們以 同樣的單位表示，但代表的並非同一種觀念，可是其間的分別並不明顯。 研究者從時刻概念、時間單位量概念、時間順序概念、時間週期概念、時 間等量關係概念、時間化聚概念等方面，分別以不同學者之觀點加以說明。 一 一 一 一、、、時刻概念、時刻概念時刻概念 時刻概念 Samuel和Robert（1973）認為時刻就是時間的位置，以日、時、 分等單位來表示。劉秋木（1996）指出時刻就是時間之流上的點，標記著時間之流的順序。時刻在數學上的用語是指某一事件發生的時 候，如：7點起床、8點40分第一節上課、下午放學等，藉由時刻的概 念並配合事件的發生，來體驗時間的流逝，在生活上通常幾時幾分視 為時刻，而今天、明天、幾月幾日，也可以視為時刻（鍾靜，1998）。 時刻是位置量，代表事件發生當時的時刻，人們可透過時間刻度來報 讀認識時刻（南一教師手冊，2004）。 二 二 二 二、、、時間、時間時間單位量時間單位量單位量單位量概念概念概念 概念 國內外學者對於時間單位量概念有不同的觀點，Nelson（1982） 認為時間概念就是時間單位和期間的了解，以及這兩者與事件之間關 係的了解。劉秋木（1996）認為時間單位是一段時間間隔，可以分成 等值的小間隔作為單位。Thornton和Vukelich（1988）是使用時間單位 量表達時間概念，可分為以下三方面：時鐘時間(clock time)是使用數 字表示法來估計或判斷鐘錶的時間單位；月曆時間(calendar time)是使 用時間語言（日、星期、月、季、節日、年）和數字表示法去判斷月 曆的時間單位；歷史時間(historical time)是使用某些形式時間語言去敘 述過去的人、地、物、事件。 三 三 三 三、、、時間、時間時間順序時間順序順序順序概念概念概念 概念 張振東（1989）指出時間「先」與「後」的連接點是「現在」， 而所謂的「現在」是「先」過去時間的結束，也是「後」未來時間的 起點，「現在」是整個時間的連續接合部分，因此時間是具有「先」 與「後」的順序性。劉秋木（1996）認為事件順序的概念是能將一些 事件依照發生的先後排成順序。時間順序的抽象概念是藉由事件發生 的次序來形成，因為時間是一種持續進行看不見也摸不著且不可逆的 現象（南一教師手冊，2004）。 四 四 四 四、、、時間、時間時間週期時間週期週期週期概念概念概念 概念 Friedman(1977)的研究指出，週期概念的問題是在於邏輯與慣用分
析上，時間週期有兩個性質，第一個性質為線性時間的時間次序，事 件的呈現就是根據「較早」、「較晚」的次序關係。第二個性質是再 發生，就是事件週期性的再發生。時間是屬於週期性的循環區間，時 間雖然是不可逆的，但其時間流逝的狀態卻是循環的（南一教師手冊， 2005）。 五 五 五 五、、、時間、時間時間等量時間等量等量等量關係關係關係關係概念概念概念概念 劉秋木（1996）認為時間等時性是指時鐘的指針或鐘擺的運動都 是維持相等的速率，所以以時鐘測量一動作的時間，不會因動作的不 同而使時鐘的運行變快或變慢。時間的等量關係是指等相對量感的不 同階刻度的變化，應用不同刻度間的關係（鍾靜，1998）。蕭志芳（2003） 提到Piaget認為碼錶指針的運動數率固定不變和指針走過的相同間隔 代表相同的時距，即不同時的等時性概念，也就是指兩物體變化過程 所經歷的兩段時間間隔一樣。 六 六 六 六、、、時間、時間時間化聚時間化聚化聚化聚概念概念概念 概念 朱振生（2002）提到多數的單位量皆以十進位為其進數結構，但 是時間單位是特殊、複雜的進數結構，包含了「非十」的時間進位制 及簡易的十進位數字。時間學習常涉及時刻和時刻、時刻和時間、時 間和時間交互作用導致時間量的變化，因此有複雜不同時間進位制的 時間化聚過程（張宗育，2003）。 藉由以上的概念分析，研究者對於時間的概念更加瞭解，在教學及試 題的編制方面，能作為布題以及擬題的依據。
貳
貳
貳
貳、
、
、兒童時間概念的發展及其相關研究
、
兒童時間概念的發展及其相關研究
兒童時間概念的發展及其相關研究
兒童時間概念的發展及其相關研究
在國外學者時間概念的研究中，Piaget（1988）將兒童時間概念發展 分類為序列期、超序列期及精確衡量期；Friedman（1990）的研究發現， 兒童在5歲以後對於生活事件的時間估測，才有明顯的區別；Thornton和Vukelich（1988）的研究發現，兒童時鐘時間的發展是從大單位到小單位。 在國內也有許多學者進行時間概念的研究，如楊玉娥（1996）研究發現四、 五歲兒童對於成人慣用時間顯得有困難；鍾靜（2003）等人研究發現學童 生活中時間概念，包括時刻、時間量、順序及週期等概念的發展情形，在 順序概念方面，五年級能用比較明確的時間點來回答某事件下一次的發 生；陳佩玉（2003）等人研究發現國小學童對於不同時間單位量、時間單 位轉換及時間單位量與時間單位換算的表現情形，在單位量與單位換算高 年級易受六十進位的影響；蕭毓秀（2002）等人研究發現不同時間概念的 解題表現，學生容易用大的時間單位量去減小的時間單位量；朱振生 （2002）研究歸納學生的時間化聚錯誤類型。綜上所述，國內的幾個研究， 對本研究瞭解學童時間概念極具參考價值，以下再分別一一說明： 一 一 一 一、、、楊玉娥、楊玉娥楊玉娥對於學童時間概念之研究楊玉娥對於學童時間概念之研究對於學童時間概念之研究對於學童時間概念之研究 楊玉娥（1996）研究認為學齡前兒童在成人世界慣用時間概念的 發展方面已具有「生活事件發生的次序」、「早上、晚上」、「今天、 明天」的分段概念；對於「今天是星期幾」的概念只有六歲兒童發展 較好，四、五歲的兒童則有困難，無法說出今天是星期幾；而時鐘的 概念，大部分的兒童都顯得困難，對於時鐘所指示的時間相當模糊。 二 二 二 二、、、鍾、鍾鍾靜鍾靜靜靜等人對於學童時間概念之研究等人對於學童時間概念之研究等人對於學童時間概念之研究等人對於學童時間概念之研究 鍾靜、鄧玉芬、鄭淑珍（2003）指出在時刻概念方面，一、二年 級學童習慣以整點描述時刻，三年級以上會用整點半描述。時間量概 念方面，三年級以前的學童能使用小時、分鐘來描述時間量，到了四 年級以後就能說出時間單位量的關係與理由。順序概念方面，在陳述 「從早到晚」的生活事件時，學童皆能正確判斷二個事件前後的順序。 週期概念方面，一至三年級學童能概略說出某事件下一次發生的時間 點，四、五年級能用比較明確的時間點來回答，而六年級更能運用大 自然的時間週期規律性解決問題。
三 三 三 三、、、陳佩玉、陳佩玉陳佩玉、陳佩玉、、、鍾靜對於學童時間單位量之研究鍾靜對於學童時間單位量之研究鍾靜對於學童時間單位量之研究 鍾靜對於學童時間單位量之研究 陳佩玉、鍾靜（2003）提到在不同時間單位量的表現情形，一年 級學童知道如何看時刻，但是沒辦法使用時間單位量來描述時間量， 二年級學童是以記憶的方式慢慢會使用時間單位量來描述，三年級學 童開始能以事件發生的時刻或推測方式來說明，五、六年級學童是以 事件發生的時刻來描述長時間事件的時間量（月、星期、日），以事 件發生的時刻或用已知事件推測來描述短時間事件的時間量（時、分、 秒）。在時間單位轉換的表現情形，三年級會用累加的方法來運作兩 個不同的單位，四年級是使用乘法的方式，五、六年級是使用乘法或 除法的方式。而在時間單位量與時間單位換算，一到三年級時間單位 會受心理時間的影響，三年級在時間單位換算會受數字大小及十進位 的影響，高年級易受六十進位的影響。 四 四 四 四、、、蕭毓秀、蕭毓秀蕭毓秀、蕭毓秀、、、鍾靜對於學童時間解題之研究鍾靜對於學童時間解題之研究鍾靜對於學童時間解題之研究 鍾靜對於學童時間解題之研究 蕭毓秀、鍾靜（2002）提到不同時間概念的解題表現，學生傾向 用大的時間量去減小的時間量，因為學生認為加法會使答案變大，而 減法會使答案變小，因此學生沒有時間概念，缺乏解題所需的先備知 識。而在不同時間概念的文字表現上學生會從題目的運算符號來決定 問題的情境，會傾向於「時刻＋時間量」、「時刻－時刻」或「時刻 －時間量」來安排數學問題的文理脈絡。 五 五 五 五、、、朱振生、朱振生朱振生對於時間化聚之研究朱振生對於時間化聚之研究對於時間化聚之研究對於時間化聚之研究 朱振生（2002）認為學生時間化聚的錯誤類型有：不清楚時間單 位的高低階關係、不了解時間複名數的意義、不了解時間化聚的意義、 易受鐘面結構的影響：低年級學生易對鐘面結構存有迷思概念，導致 有錯誤的時間進位制產生，例如1時＝12分，1分＝5秒。時間單位進位 制易與十進位制混淆：解題時，以十進位制為時間進位制，例如：5 時＝50分。無法由題目的條件去判斷時間進位制：學生的生活經驗知 道1日＝24時，1時＝60分，1分＝60秒，卻無法藉由題目選擇正確的時
間進位制。不同的時間單位易造成解題困擾，學生不了解同一種量若 只有單位改變，其運算是不變的。 綜合以上所述，國內學童的時間概念學習表現情況，在時鐘概念、時 間單位量、時間解題、時間化聚方面，仍有不少學童有困難，對於研究者 設計教具軟體及教學活動以及設計評量具有極大的參考價值。
參
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、九年一貫數學領域中國小中
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九年一貫數學領域中國小中
九年一貫數學領域中國小中
九年一貫數學領域中國小中、
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、低年級之時間單元
低年級之時間單元
低年級之時間單元
低年級之時間單元
國小時間概念在九年一貫的數學領域之五大主題中隸屬於「數與 量」，根據九年一貫課程綱要數學學習領域（2003），依分年細目所編列 的階段能力指標中，將與時間概念教學相關的羅列於下： 一 一 一 一、、、一年級、一年級一年級 一年級 1-n-08 能認識常用時間用語能認識常用時間用語，能認識常用時間用語能認識常用時間用語，，並報讀日期與，並報讀日期與並報讀日期與並報讀日期與鐘鐘面上整點鐘鐘面上整點面上整點面上整點、、、、半點時刻半點時刻半點時刻半點時刻。。。 。 在一年級關於時間概念教學的重點有下列數項：1.能區別事件發生 的先後順序；2.能認識及使用常用的時間用語，如「上午」、「中午」、 「下午」、「今天」、「昨天」、「明天」，並知道其先後順序；3.能 查閱日曆、月曆或年曆上的日期，知道今天是幾月幾日星期幾；4.能認 識鐘面上的長、短針，並報讀時鐘上常用的時間刻度，此年級只做整點 或半點的報時，如「1點鐘」、「3點半」。 二 二 二 二、、、二、二二年級二年級年級年級 2-n-11 能認識鐘面上的時刻是幾點幾分能認識鐘面上的時刻是幾點幾分。能認識鐘面上的時刻是幾點幾分能認識鐘面上的時刻是幾點幾分。。。 2-n-12 能認識能認識「能認識能認識「「「年年年」年」」」、、、、「「「「月月月月」」」」、、、、「「星期「「星期星期星期」」」」、、、、「「「「日日」日日」」」，，並知道，，並知道「並知道並知道「「「某月有幾日某月有幾日某月有幾日某月有幾日」」」」、、、、「「「「一一一一 星期有七天 星期有七天星期有七天 星期有七天」。」。」。」。 此年級的教學重點有兩個部分，一為利用鐘面上小刻度位置所對應 的幾分時刻，進行幾點幾分的報讀，再由「五個一數」，知道鐘面上的 數字所對應的幾分時刻，進行鐘面時刻報讀；另一重點為練習連續撥鐘 進行接近整點，但還不到整點的時刻報讀，例如：7點55分，時針接近8， 但是還不到8點，協助學童掌握時針所在位置代表的正確數值。三 三 三 三、、、三、三三年級三年級年級年級 3-n-11 能認識時間單位「能認識時間單位能認識時間單位能認識時間單位「「「日日」、「日日」、「」、「時」、「時時」、「時」、「」、「」、「分分」、「分分」、「」、「」、「秒秒秒」秒」及其間的關係」」及其間的關係及其間的關係及其間的關係，，，，並並並並 做時或分同單位時間量的加減計算 做時或分同單位時間量的加減計算做時或分同單位時間量的加減計算 做時或分同單位時間量的加減計算。。。。 此年級的教學重點分為3部分：1.認識「1日＝24時」、「1時＝60分」 及「1分＝60秒」，表示雖然不同時間單位，卻代表一樣久的時間；2. 認識24小時制，例如：知道15時38分就是下午3點38分、正午是12時0分、 凌晨是今天的0時0分，也是昨天的24時0分。3.由於時間單位的進位複雜 （24進位、60進位），而且計算時多與10進位記數系統混合，比其他的 量要困難。因此3年級時只進行「時」或「分」同單位時間量之加減計算， 例如7時42分出門，回來時是7時55分，請問花了多少時間？ 四 四 四 四、、、四、四四年級四年級年級年級 4-n-12 能解決複名數的時間量計算能解決複名數的時間量計算，能解決複名數的時間量計算能解決複名數的時間量計算，，，以及時刻與時間量的加減問題以及時刻與時間量的加減問題以及時刻與時間量的加減問題以及時刻與時間量的加減問題。。。。 此部分之加減計算同時包含「日」、「時」、「分」、「秒」，例 如：2時45分＝60分×2+45分＝165分。90時＝3日18時。並讓其瞭解兩個 時刻中有一個時間。 五 五 五 五、、、五、五五年級五年級年級年級 5-n-13 能解決時間的乘除計算問題能解決時間的乘除計算問題。能解決時間的乘除計算問題能解決時間的乘除計算問題。。 。 此部分之教學需注意時間單位換算與計算限於整數範圍。例如：連 續播放一首歌曲五遍共需31分15秒，只播放一遍需要多少時間？ 研究者研究目的之一為開發設計不受限於版本之輔助教學軟體，所以 設計教學軟體之功能及目標便是以能力指標為主要參考依據而設計，對於 能力指標的深入瞭解，讓教學者在設計輔助教學軟體有個目標方向。
第三節
第三節
第三節
第三節 情境學習理論
情境學習理論
情境學習理論
情境學習理論
兒童對於時間的概念與時間的量感或實測能力，均無法從實物上觀察 到，只能從時間的流逝與生活經驗的連結，察覺使用某種的紀錄作為溝通 的方式，因此時間的教學不能從數學的邏輯推理開始建構，而是透過生活 經驗中觀察、比較、分析，從兒童的認知發展開始來建構時間的概念（南 一教師手冊，2005）。故研究者決定使用情境教學法進行教學，為瞭解情 境學習之意涵，以下便對情境學習理論深入探討。壹
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、情境學習理論
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情境學習理論
情境學習理論
情境學習理論之
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意義與
意義與相關
相關
相關
相關論點
論點
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論點
傳統的學習常把知識當成一個客觀的「物件」，藉由一個人轉移至另 一個人。教師扮演課程知識的傳遞者，學生則習慣性地成為被動學習的「鴨 子」。因此教學目標常侷限於尋找一套好的教學法，可以順利地把教師所 擁有的知識傳送給學生（羅清水，1998）。近年來，這種過度簡化的觀點 逐漸被揚棄，教育心理界與認知科學界所倡導的「情境學習」理論便成為 學校教育的新選擇，其強調在認知學習過程中，環境或社會為不可抽離的 角色，學習必須在真實世界的情境下學習（王春展，1996；羅清水，1998）。 情境學習理論的內涵不僅是情境化，也是多元化的，其最基本的觀點在於 「學習」是透過社會活動達成。研究者參酌學者們的論述要點，歸納下列 較具特色的主要論點： 一 一 一 一、、、強調學習情境的、強調學習情境的強調學習情境的必強調學習情境的必必必要性要性要性 要性 與日常生活相關之「情境」是學習過程所必要的，它提供實際經 驗讓學習產生具體的意義，故情境教學著重利用實際生活情境中發生 的事例或問題，來幫助學習者了解知識是如何在實際的情境中被用來 解決問題，並提供實際的經驗以透過實際活動而非抽象的符號邏輯來 學習知識技能。知識是學習者在真實情境中建構所學習的內容，知識只有在產生及應用情境中解釋才能產生意義，所以知識不能與社會情 境脈絡分離，唯有透過參與日常生活情境中的活動，學習者才能真正 瞭解、活用知識（王春展，1996；吳宗立，2000；鄭晉昌，1993a； 鄭 晉昌，1993b；Winn, 1993）。 二 二 二 二、、、強調、強調強調學習活動的真實性強調學習活動的真實性學習活動的真實性學習活動的真實性 Brown et al.（1989）對於學習活動的「真實性」包含物理真實性 及認知真實性。物理真實性是指在實際情境中進行學習；認知真實性 則是專家或實踐者從事專業活動的過程。情境學習理論強調在真實情 境（王春展，1996）或模擬情境中（邱貴發、鍾邦友，1993）身歷其 境、心歷其境，且為一種由活動中學習的教學觀；因為學習者唯有在 情境活動中進行學習並使用所學的知識，產生對知識的認同，才能真 正了解所學知識的意義與價值，且視其為實際解決問題的工具（鄭晉 昌，1993a；Brown,Collins & Duguid, 1989）。
將真實性的活動運用在教學上至少具有三點功能：第一，學習者 可以經由學習活動情境中了解許多知識間的關聯；第二，學習者可以 預見知識的使用時機，體會知識在問題解決時所能發揮的功能，間接 的影響學習的動機；第三，學習者透過實際的活動可以促使學習遷移。 學習者自知識運用的過程中吸取知識，自然也學習到知識與問題情境 的關係，這對往後遇到類似問題情境的時候，先前知識被提取使用的 機率也相對提高；其他如培養學習者「情境思考」的能力，「情境」 教學者特注重利用實際情境中的事例來幫助學習者瞭解知識是如何在 實際的情境中被用來解決問題（鄭晉昌，1993a）。 三 三 三 三、、、重視、重視重視透過重視透過透過透過主主主動探索以建構知識及經驗學習主動探索以建構知識及經驗學習動探索以建構知識及經驗學習 動探索以建構知識及經驗學習 主張情境學習的學者極重視經驗學習，其強調學習者需要在實際 學習情境中主動操作、探索與經驗，以便獲得踏實且屬於自己的知識 或技能（王春展，1996）。依照情境認知的觀點，知識的學習須透過
對該知識的操弄而獲得，而且對於知識的解釋，也會隨情境的不同而 有所變化。因此主張情境學習觀的學習認為學習應同時包括知識的「吸 收」與「應用」兩個認知的歷程，知識的意義是透過對該知識的操弄 而獲得，知識吸收的過程中應「學」「用」合一（鄭晉昌，1993a）。 學生必須主動觀察學習情境，透過主動對學習材料的操作，了解原理 的意義和實用性，方能有效應用於實際問題解決情境上，例如在教導 學生數學四則運算或其他課程時，安排與練習適當的買賣交易活動， 使學習者透過角色扮演活動，從中進行實際探索與問題解決歷程，更 能增進學習者的學習效果與學習遷移（王春展，1996）。因此教學應 強調營造一個學習情境，讓學習者在活動中不斷的操弄知識，進而「認 識」知識。而知識就如同生活中的工具，必須透過使用才能瞭解它們。 教師要盡可能扮演每位學童的知能教練與協助者，引導學生主動學 習，盡量讓學生成為知識技能學習的實作者與參與者。教師對於教學 內容宜取材於現實生活中，讓學習者遇到狀況問題時可以自行分析問 題並主動在環境中找尋相關資料以解決問題（陳健文、李世忠，2000； 鍾邦友，2000；Brown & Duguid, 1996）。
綜觀上述情境學習的論點，我們得知教學必須以學習者為中心，除瞭 解學習者之間的個別差異外，更要讓其置身於豐富且真實的情境中，以使 學習者能自動地建構其學習歷程與架構。
