互動式電子白板融入教學和直接教學對國中資源班數學教學成效之比較研究

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(1)國立臺灣師範大學特殊教育學系 身心障礙特教教學碩士論文. 互動式電子白板融入教學和直接教學 對國中資源班學生數學 學習成效之比較研究 The Comparison of Using Interactive Whiteboard and Direct Instruction Approach for Junior High School Students in Resource Classroom on Mathematics Learning Efficiency. 指導教授:杜正治教授 研究生:顏三青撰. 中華民國一○五年八月.

(2) 致謝 要開始寫致謝文了,終於走到這裡,心裡五味雜陳,而回首這一 路,要感謝的人真的很多。 首先,要感謝的是我的指導教授杜正治老師,謝謝老師給我許多 的指導,當我在撰寫遇到困難時,指引我方向,讓我不致迷航。接著 要感謝我的口委佘永吉老師和楊坤堂老師,感謝永吉老師非常細心的 幫我校閱每一個章節,也給我許多文章撰寫方式的建議;感謝坤堂老 師,幫我找出文句口語化的寫作缺點,並提醒我許多未注意的細節, 大大提升我論文的品質。真心感謝三位教授協助我完成論文,謝謝您 們。 接著要感謝我的家人,謝謝爸爸媽媽給予我許多的信任及自由, 他們始終信任我能依自己的進度完成學業,給予我精神的支持。再來 要感謝我的妹妹跟弟弟,謝謝妹妹在我忙著趕工論文之際,分擔家務 工作;謝謝弟弟當我的小助手,細心也貼心的幫我準備瑣碎雜事,讓 我能專心準備口試。 再來要感謝我的好朋友們,謝謝宛儒陪伴我走過這三年苦悶的暑 假生活,如果沒有你,我想這三年暑假一定一片黑白。謝謝怡汝總是 給我加油打氣,並且鉅細靡遺的提醒我要注意的事項,能順利畢業, 真的要感謝你的支持。還有許多朋友在我研究所的求學過程中,給予 許多的關心與鼓勵,無限感激,謝謝你們! 結束了研究所的學業,完成一個階段性的任務,未來還有許多挑 戰,期許自己能像求學時這樣,不輕言放棄,盡我所能的完成。.

(3) 互動式電子白板融入教學和直接教學 對國中資源班學生數學 學習成效之比較研究. 摘 要 本研究旨在比較「互動式電子白板融入教學」與「直接教學」對國 中資源班學生數學學習之成效,採用單一受試實驗設計中的交替處理, 研究對象為三名國中一年級資源班學生,自變項為互動式電子白板融入 教學及直接教學,依變項為數學之學習成效、保留成效,實驗教學時間 共計四週十二節課。 主要研究結果如下: 一、在交替處理階段,三位研究對象在數學學習成效上有不同表現,但 兩種教學法的學習成效並沒有明顯差異。 二、在保留階段,兩種教學法對甲生和乙生的學習保留成效並沒有明顯 差異。但對丙生來說,兩種教學法的學習保留成效達到明顯差異,以互 動式電子白板融入教學的保留成效較佳。 本研究最後提出教學及未來建議,供教師及未來研究者參考。. 關鍵詞:互動式電子白板、直接教學、資源班、數學學習成效、單一受試.

(4) The Comparison of Using Interactive Whiteboard and Direct Instruction Approach for Junior High School Students in Resource Classroom on Mathematics Learning Efficiency San-Ching Yan ABSTRACT The study aimed at comparing the approach of using interactive white board and direct teaching approach on learning efficiency for junior high school students in resource classroom. A single-subject research method was adopted in this study, and three junior high school students in resource classroom were selected as the participants. The indepedent variables were the interactive whiteboard and direct teaching approach, whereas, the learning efficiency on mathematics, retaining, and duration ( twelve classes within four weeks ) was the dependent variables. The results were as follows: 1. In the period of single-subject research method, the performances of three partiucpants were various on mathematics learning efficiency, however, the learning efficiencies between two methods were not significant. 2. In the retaining process, no manifest difference was found on A and B’s etaining, nevertheless, obvious improvement could be seen on C’s retaining process, and the intevention of the interactive whiteboard led to the best retaining efficiency. Finally, the study proposed some suggestions for future improvements for instructors and researchers. Keywords:interactive whiteboard, direct instruction, resource classroom, mathematics learning efficiency, single-subject research.

(5) 目 錄 第一章 緒論………………………………………………………….. 1 第一節 研究背景與動機……………………………………… 1 第二節 研究目的與待答問題………………………………… 5 第三節 名詞釋義……………………………………………… 6 第四節 研究限制……………………………………………… 9 第二章 文獻探討…………………………………………………….. 11 第一節 資源班學生之數學學習特徵及有效教學策略………… 11 第二節 直接教學法之概述………………………………………27 第三節 互動式電子白板在教學上的應用及其相關研究……… 41 第三章 研究方法……………………………………………………..61 第一節 研究對象……………………………………………… 61 第二節 研究設計……………………………………………… 65 第三節 研究工具……………………………………………… 73 第四節 教學設計與實施…………………………………… 77 第五節 研究程序………………………………………………81 第六節 資料處理與分析…………………………………… 85 第四章 結果與討論……………………………………………………89 第一節 數學學習成效……………………………………………89 第二節 綜合討論……………………………………………… 109 第五章 結論與建議…………………………………………………113 第一節 結論………………………………………………………113 第二節 建議…………………………………………………… 114 參考文獻………………………………………………………….…117 附錄一 交替處理階段教學教案………………………………… 129.

(6) 圖 目 錄 圖3-1. 教學階段圖……………………………………………………65. 圖3-2 研究架構圖…………………………………………………… 68 圖3-3 第一節課教學及評量順序…………………………………… 71 圖3-4 研究程序圖…………………………………………….. …… 84 圖4-1 甲生在各實驗階段答對率曲線圖…………………………… 90 圖4-2 乙生在各實驗階段答對率曲線圖…………………………… 96 圖4-3. 丙生在各實驗階段答對率曲線圖………………………… 103.

(7) 表 目 錄 表2-1 國外應用互動式電子白板在特殊教育領域之研究………….. 52 表2-2 國內應用互動式電子白板在特殊教育的數學領域之研究…. 56 表3-1 受試學生數學能力與學習現況描述………………………….. 62 表3-2 處理期教學時間分配表……………………………………….. 66 表3-3 保留期評量時間表…………………………………………….. 67 表3-4 教學內容……………………………………………………….. 77 表3-5 第一節課教學實施內容及流程……………………………… 79 表4-1 甲生在各實驗階段階段內資料分析………………………… 91 表4-2 甲生在各實驗階段階段間資料分析………………………… 93 表4-3 甲生在各實驗階段階段答對率C統計摘要………………… 95 表4-4 乙生在各實驗階段階段內資料分析………………………… 97 表4-5 乙生在各實驗階段階段間資料分析………………………… 100 表4-6 乙生在各實驗階段階段答對率C統計摘要………………… 101 表4-7 丙生在各實驗階段階段內資料分析………………………… 104 表4-8 丙生在各實驗階段階段間資料分析………………………… 106 表4-9 丙生在各實驗階段階段答對率C統計摘要………………… 107.

(8) 第一章 緒論 第一節 研究背景與動機 無論國別、人種、文化或語文,人類均生活在數學世界裡,而且數 學是國際性符號語言,不管是日常生活、社會生活或是職業生活,人類 每天都生活在豐富的數量資訊中,並在進行數與量的思考、記錄與溝通 (Lerner,2003) 。基礎數學的知識與運用總是個人與團體生活中不可或缺 的一塊,因此數學一直被視為重要的學習科目。 但數學科卻是人們學習失敗的首要科目(Gray & Tall,1993) ,也是各 科當中最容易引起焦慮與困難的科目,而且隨著年齡的增長,討厭數學 的比例越來越高,甚至成為許多人求學生涯中揮之不去的惡夢。數學是 如此重要,而卻又讓學生卻步。身為數學老師怎能不焦慮?怎能不思考 該如何教學,以引起學生學習數學的興趣,讓他們發現學習數學其實一 點也不可怕,甚至是一個愉悅的過程。 在一般學生的學習經驗中,常常聽到數學就讓他們頭疼,而又何況 是特殊教育學生呢?目前研究者任職於國中不分類資源班,主要擔任數 學科之教學工作。資源班學生對於學習數學總是興趣缺缺,動機低落, 可能是因為從國小開始學習數學就困難重重,遭遇許多挫折,所以對於 學習數學已經喪失信心,有些學生甚至已經放棄學習數學。郭靜姿(2002) 指出數學學習困難學生因信念、動機、焦慮、自我概念、歸因方式等因 素的交互影響而產生數學學習失敗,這類情形多是心理因素所致,而不 完全是因為能力上不足所致。楊坤堂(2004)認為學習障礙之有效教學 的要件除了特定學科的低成就學習輔導之外,亦包括協助學習障礙學生 激發學習動機和興趣,增進自我價值感,建立積極的自我概念及自尊等。. 1.

(9) 而又該如何引起資源班學生學習數學的動機及興趣?尤其是國中階 段的特殊教育學生,因為他們已經累積許多失敗及挫折的經驗,要讓他 們忘記過去,重新燃起學習數學的興趣及動機,著實考驗教師的智慧。 因此,教師在教學方式、教學教材及輔具的提供上,勢必需要加以調整、 變通或採行變通方案,才能建立學生的學習信心與興趣,進一步的發展 學生的學習潛能(賴暄頤,2010)。 在研究者的教學經驗中,當研究者採用多媒體電腦輔助教學,利用 教學動畫、PPT 或是數學小遊戲輔助教學,多可再引起資源班學生的學 習興趣,上課專心度及學習意願也多能提升。而近年來利用資訊科技融 入教學、輔助教學已是現代教育之重大趨勢。有鑑於此,為推動教學 e 化,教育部與國科會從 96 學年度起擴大推動「資訊融入教學 ICT 計畫」 , 全面補助十五個縣市、上百所國中小,正式引進互動式電子白板進入學 校。 研究者參加過幾次市府教育處主辦之互動式電子白板融入教學應用 研習,對於互動式電子白板之多重功能極為驚艷。過去,研究者利用電 腦多媒體來進行教學活動時,雖然學習效果不錯,但也遇到一些問題, 例如:無法立即在投影幕上書寫文字,必須轉換到黑板或白板上書寫, 且受投影機及銀幕功能限制,幾乎都需將光源關閉,做好遮光的工作。 而當轉換到黑板或白板上書寫的時候,又需要將光源開啟,學生才能看 清楚;這樣一開一關之間,不但會中斷教學,學生眼睛也不太舒服。另 外,使用多媒體教學,當需要輸入一些資訊時,學生對於操作電腦練習 雖有極大的興趣,但卻受限於操作滑鼠技巧與鍵盤輸入能力不佳,在使 用上有困難,或是需要多一些時間等待。. 2.

(10) 不過這些問題發現互動式電子白板均可解決。互動式電子白板除一 般投影幕功能之外,教學者可以直接在互動式電子白板上書寫、轉換軟 體、操作搬移項目。而且學生可直接以手代替滑鼠或鍵盤在互動式電子 白板上操作,且寬大的投影幕,能讓學生清晰看到教學演示過程(梁芯 佩,2010) 。國內學者黃國禎(2008)的研究指出,互動式電子白板以各 式多媒體及豐富的聲光動畫呈現教學內容,藉此集中學生的注意力,提 升學生的學習動機;另外,使用互動式電子白板教學還能促進師生間的 教學互動。 綜上所述,發現似乎使用互動式電子白板教學可以解決在教學現場 所遇到的問題,但是目前國內針對互動式電子白板在特殊教育數學教學 領域所從事的相關教學研究僅十一篇(江沚盈,2015;林威仲,2014; 郭伊黎,2009;陳逸芬,2013;梁芯佩,2010;許宛臻,2014;張齡友, 2014;歐垂勳,2012;賴暄頤,2010;謝東閔,2012;謝文錡,2014), 且研究對象較多為國小智能障礙學生,上述研究者的教學內容也以功能 性數學居多,僅有兩篇研究的研究對象為國中學習障礙學生(林威仲, 2014;張齡友,2014) ,而這兩篇研究都主要是探討互動式電子白板融入 教學之學習成效,一篇的教學主題為幾何單元,另一篇的教學主題為代 數應用。 但研究者好奇互動式電子白板融入教學的教學成效是否適用於數學 科的所有單元呢?因為數學領域的教學內容分為「數與量」 、 「幾何」 、 「代 數」、 「統計與機率」及「連結」五大主題,每一個主題的教學內容及能 力需求都不同,教材教法亦有所差異。故想設計不同於其他研究的教學 主題,來探究互動式電子白板融入教學的數學學習成效,想瞭解是否會 因教學主題的不同,造成學習成效的差異。. 3.

(11) 另外,研究者也想要進一步研究探討互動式電子白板融入教學與直 接教學對增進國中資源班學生之數學學習成效是否有所差異?兩者之間 的學習成效差異是否達顯著?還是兩者之間的學習成效其實差異不大 呢? 希望藉由研究之發現,解答研究者的困惑,如此不但對未來的教學 實務有助益,且能彌補目前文獻之缺漏;也希望為國中資源班教師使用 互動式電子白板融入教學時,提出具體之建議,作為編擬與設計教材之 參考。. 4.

(12) 第二節 研究目的與待答問題 壹、研究目的 一、比較互動式電子白板融入教學和直接教學,對國中資源班學生數學 學習之立即成效之差異。 二、比較互動式電子白板融入教學和直接教學,對國中資源班學生數學 學習之保留成效之差異。 貳、待答問題 一、互動式電子白板融入教學和直接教學,對國中資源班學生數學學習 之立即成效是否有差異? 二、互動式電子白板融入教學和直接教學,對國中資源班學生數學學習 之保留成效是否有差異?. 5.

(13) 第三節 名詞釋義 茲就本研究所涉及之重要名詞「互動式電子白板」 、 「直接教學」 、 「資 源班學生」、 「數學學習成效」釋義如下: 壹、互動式電子白板(Interactive Whiteboard) 互動式電子白板屬於電腦輔助教學設備之一,其核心硬體包括一塊 電子感應板(electronic whiteboard)及其感應器。電子感應板相當於觸 控式螢幕,是電腦的監視器,也是具有正常書寫功能的傳統白板。電子 感應板同時為輸入及輸出設備。互動式電子白板使用者可以用手直接觸 控,選擇或移動螢幕上的物件,還可以數位書寫,並可透過其驅動軟體, 連接網際網路或衛星輸入,形成人機、人際多重且高度互動的教學體系 (陳惠邦,2006)。 本研究利用互動式電子白板進行國中資源班數學教學,研究者參考 國中數學教材、教師手冊、九年一貫課程綱要與特殊教育新課程綱要, 自行設計課程與活動內容,並利用互動式電子白板內建之互動功能,如 遮罩、畫線、書寫、板擦、放大縮小、紀錄並重播、超連結等特性進行 教學,教學全程師生均使用手指進行操作。 貳、直接教學(Direct Instruction) 直接教學法是一種教師應用組織精密、系統層次分明的教材教法, 強調教師在教學前應先將各項教學元素直接分析,運用系統化的教學技 巧引導學生在教學過程中產生正確的反應,以及使用診斷與補救措施來 提升學生的學習動機及成就(盧台華,1986、1991)。 在本研究中直接教學法是指教學者根據學生的能力及需求,設計課 程內容及編寫教材,並以系統化的方式呈現教材,及利用教學的技巧來 6.

(14) 教導學生,並對學生的學習作評量和觀察紀錄,藉以檢視教師教學成效 及學生學習效果。 本研究根據直接教學模式的組織與技術為教學架構,在課程設計方 面參照 Direct Instruction Mathematics(Silber, Carnine, & Stein, 1990)的 教學過程為設計基礎,針對數學比例式與一元一次不等式做教學介入。 本研究的教學步驟為:一、進行課程分析;二、決定必要的先備技能; 三、擬定教學目標;四、釐定教學順序;五、設計教學流程;六、選擇 教學範例;七、提供練習與複習;八、進行評量。 參、資源班學生(Students of Resource Class) 資源班依特殊教教育法(教育部,2014)第十一條而設立。特殊教 育法施行細則第五條說明特殊教育法所定分散式資源班,指學生在普通 班就讀,部分時間接受特殊教育及相關服務。 資源班是一種部分時間制的特殊教育安置措施,特殊學生部分時間 在普通班與一般學生一起上課,部分時間到資源班接受資源教師個別化 課程的教學、評量診斷及諮詢服務,資源教師亦提供普通班教師諮詢或 訓練方面的支持性服務(王振德,1999;孟瑛如,2000) 。 本研究所稱之資源班學生係指目前就讀嘉義市某國中,一年級資源 班之二名學習障礙及一名智能障礙學生,其接受特殊教育之型態為資源 式,亦即學生平日就讀於常態班級,部分時間安排至資源班上課。 肆、數學學習成效 數學學習成效係指受測者在進行「比例式」、「一元一次不等式」教學 後,依據研究者自編之數學隨堂成就測驗、數學綜合成就測驗之得分情 形。數學隨堂成就測驗於每進行完一種教學後實施,受測者所獲得分數. 7.

(15) 愈高,代表數學學習立即成效愈顯著;數學綜合成就測驗於教學結束後 隔週實施,安排兩週,測驗時間為星期二及星期五,共施測四次,受測 者所獲得分數愈高,代表數學學習保留成效愈顯著。. 8.

(16) 第四節 研究限制 本研究採單一受試研究法的交替處理設計,僅針對研究者任教學校 資源班國中一年級特殊教育學生進行處理,以探討國中資源班學生數學 之學習成效,因此本研究結果不適合推論到本研究之外的對象。 本研究採取小組教學的方式,故研究結果僅限推論至與本研究類似 的教學情境中。本研究所設計的教學活動及測驗評量,乃針對本研究目 的而設計,故本研究之研究工具不適合應用到本研究以外的教學單元及 科目。. 9.

(17) 10.

(18) 第二章 文獻探討 本研究旨在探討互動式電子白板融入教學和直接教學對國中資源班 學生數學的學習成效。本章文獻探討共分為三節:第一節為資源班學生 之數學學習特徵及有效教學策略;第二節是直接教學法之意涵;第三節 討論互動式電子白板在教學上的應用及其相關研究,以下分節說明之。. 第一節 資源班學生之數學學習特徵及有效教學策略 本節第一部份旨在探討資源班學生之數學學習特徵,而安置於資源 班的學生障別多為學習障礙及智能障礙,就這兩大類型學生的數學學習 特徵做說明。第二部分則進一步探究資源班數學科之有效教學策略。. 壹、資源班學生之數學學習特徵 資源班的教學精神在強調個別化的教育,要求教師依據學生的特 質,配合教材的主題設計適合的教學活動,目標為引起並維持學生的學 習動機,不斷尋求促進學生提升成就的教學方法,終極目的是支援這些 學生在普通班繼續順利地學習(張蓓莉,1991)。瞭解資源班學生不同 的學習特徵,有助於教師在教學時,特別針對不同學習特徵給予適當的 教學方法,以收事半功倍之效。以下將就學習障礙及智能障礙這兩大類 型學生的學習特徵加以探討,以協助我們瞭解學生在數學解題上常出現 錯誤的原因。. 11.

(19) 一、學習障礙學生之數學學習特徵 學習障礙學生是一群異質性高的團體,有些學障生只在數學領域遭 遇學習困難,有些學障生則在數個學科都遭遇障礙(Miller & Mercer, 1997)。因此許多文獻中所列的特徵,不一定都會出現在所有對於學習 數學產生困難的學習障礙生身上。然而,了解學習障礙學生學習數學時 的狀況,不但可做為鑑定與診斷的依據,亦有助於教師在教學時,特別 針對不同學習狀況給予適合的教學方式,亦能收事半功倍之效。以下就 整理國內外有關文獻,將相關於學習障礙學生在數學學習上的特徵歸納 如下: (一)記憶特徵:Miller 和 Mercer(1997)的研究中指出學障學生學 習數學時會有的困難如下:無法順利記住乘法表或新訊息、記不住計算 方法、對於處理需要多步驟解題的文字題有困難。 1.短期記憶困難:範圍包括對數學概念的保存、記住符號的意義、 演算法則的步驟和符號意義等方面感到困難。 2.長期記憶能力不足:學習經過一段時間後容易忘記某些概念及演 算步驟,且現象嚴重;即刻複習時,對於回憶上課內容有困難;綜合性 的評量成就不佳等。 3.序列記憶缺陷:無法有意義的數數。對於按序計算、完成複雜的 計算步驟,以及解答複雜文字問題等,都感到困擾。. 12.

(20) (二)語言能力特徵:閱讀和語言溝通能力的優劣對於數學學習扮 演舉足輕重的角色(林淑玲,1999),但在應用題中無關解題的數字和 語文訊息大都會對學習障礙學生產生困惱。隨著學齡的增加,解題需要 語文能力的比率越來越多,所以很多閱讀障礙學生也會在解應用題時產 生困難(Smith,1994)。數學學障學生也會因語文能力不佳,造成無法理 解題意,另外因為無法辨識應用題中多餘無關的數字或訊息,導致不能 順利完成解題。且同樣隨著學齡的增長,更會增加完成解題的困難度 (Miller & Mercer,1997)。 少數學習障礙具有數學學習困難的學生語言或閱讀能力很好,但絕 大多數學習障礙學生都是合併有閱讀理解或是口語語言的問題。閱讀理 解有困難會導致文字應用題解題困難。而口語語言問題,會造成學生對 數學術語(例如拿走位值進位借位等概念)的混淆(楊坤堂,2004)。 1.理解能力不佳:難瞭解數學專有名詞、字意、文法的意義,例 如:加號、減號、被除數等;難以明白數字及數學符號的意義;字彙貧 乏且少使用深層意義;對於瞭解一個字的多種意義有困難;瞭解題意有 困難,無法將文字的題目轉換為數學算式;很難形成概念及關係等。數 學和語言、閱讀能力相關,在進行文字題解題時,需要閱讀能力以理解 題意;許多數學學障學生因閱讀能力不佳,在解題時無法排除無關訊 息,並且較無法理解問題中的關係語句,以致阻礙其解題成效。 2.表達能力有限:指學習者的語言表達跟不上思考速度,或無法將 所想的訴諸口語,常見的數學語彙使用困難,常將題意表達錯誤,致使 算數的口語練習、以口語表達解題步驟有困難(郭靜姿、蔡明富, 2002)。. 13.

(21) (三)知覺動作特徵:學習障礙學生知覺發展較為遲鈍。 1.視覺空間缺陷:學習障礙學生視覺組織能力顯著低於一般學生。 Lerner(2003)發現數學學習障礙學生會產生的困難如下:點數物品、快 速分辨不同類別、找到物品的位置、辨別數字(例如 17 和 71)、認讀 時鐘的指針位置、辨別運算符號、對齊算式及識別方位或方向。舉例 如:做作業時常將答案寫錯格子。做數學加法進位、減法借位與小數點 位置的擺放有困難,常無法對齊算式,計算時位數的對齊能力差,且位 值的辨識不易。對於方向的辨識有困難,上下左右常分不清楚。辨別形 似的字形、數字或數學符號有困難,例如 9 與 6、-與=分不清楚。對 於圖形辨識、形象背景也常混淆。 2.聽覺處理缺陷:聽覺順序常混淆,對於有順序的計算有困難,例 如計算加法時,無法使用往上數的策略。 3.動作缺陷:正確抄寫、繪圖、畫直線、寫數字方面有障礙。書寫 慢或不正確,且寫的數字難以辨識,及在較小空間寫字或寫整齊對他們 來說都有難度。 (四)推理能力特徵:發現學習障礙學生缺乏組織類化的能力,難 以解答數學推理問題(Johnson & Myklebust,1967)。數學抽象思考及運 算困難;無法自上下文中瞭解題意;類化應用的能力匱乏;選擇正確的 計算方式及解題策略有困難。 (五)行為模式特徵: 1.注意力缺陷:學障學生上課容易分心,很少在指定時間內完成工 14.

(22) 作,精神容易渙散,無法維持專注在問題解決或是計算步驟上。另外, 比較不能專心聽老師解說計算步驟,特別是需要做判斷的教學活動。學 障生常無法從事多重步驟的計算,一題未完成就著手進行另一問題;無 法有效的集中和保持注意力,或不能順利轉移注意力(Mercer,1987)。 2.衝動:學障學生口頭反應快,急於下判斷,但常因過於衝動,未 思考細節,發生錯誤。沒有耐心看完題目,常題目沒看完就看其他題 目,無法專心完成一道題目。當被要求回顧檢查所做的運算時,時常更 改答案,容易計算粗心。 (六)社會與情緒特質:學障學生因為經歷多次的失敗與挫折,在 情緒上容易顯現低自尊、被動、學習數學易產生焦慮、思考雜亂且缺乏 邏輯與組織能力、容易逃避及放棄、負面的自我概念、不當的歸因並且 缺乏自我效能(Miller & Mercer,1997)。秦麗花(1993)也指出學習障 礙學生容易產生較負向的內在語言。由於長期數學學習挫敗的經驗,因 而造成學障學生學習數學時喪失自信心,產生學習無助感,對於學習採 消極的心態,依賴他人協助,而這些數學學習的負向情緒,終將導致學 生對數學學習感到焦慮,讓學生陷於數學困難的泥沼中。 二、智能障礙學生之數學學習特徵 智能障礙學生最明顯的特徵即為智力及認知能力低下,造成學習上 的弱勢。智力涉及個體從事學習、創造性活動,以及注意力集中和保持 情緒穩定狀態的能力(石素錦、許秋芬,1999)。智能障礙學生的發展 異常不是短暫的,而是一種長期性的發展問題,他們比較難像一般孩子 一樣主動吸取適當的學習經驗,且醫療或復健均無法使其認知理解上的. 15.

(23) 缺陷復原(賴暄頤,2010)。智能障礙者在認知學習等方面與一般人不 同,且智能障礙學生所遭遇學習困難的問題,在學習數學時更加嚴重。 以下針對智能障礙學生數學學習特徵作說明: (一)認知能力缺陷 智能障礙者數學學習在一般認知及後設認知方面的缺陷包括:缺乏 數學概念、對於抽象層次概念的運算能力上感到困難、無法選擇合適的 策略(黃美瑜,2002)。而在學習數學知識方面,學生必須先具備如: 分合的概念、物質守恆等知識,智能障礙學生會因為缺乏先備知識而在 學習數學時產生障礙(Cegelka & Berdine,1995)。 智能障礙者從事抽象思考或利用抽象東西來處理事務的能力相當有 限,而這方面的缺陷明顯與其認知發展有關。皮亞傑(1958)的認知發 展理論將人類的認知歷程分為四個階段:感官動作期(sensory-motor period)、前操作期(preoperational period)、具體操作期(concrete operation period)和形式操作期(formal operation period)。輕度智能障 礙學生的認知發展較一般學生遲緩,只能達到具體操作期,無法思考抽 象的問題。 (二)遷移類化能力缺陷 學習遷移是指利用自己已學得的經驗來解決新問題或適應新環境的 能力,也就是學習效果的擴散現象(何華國,2004)。對智能障礙學生 而言,在應用已有知識或技能至新情境的能力有所缺陷,尤其是無法使 用舊有的經驗來形成規則以解決日後類似的情況,亦就是「不知變通」。. 16.

(24) 因而學習遷移及維持上的困難,常使得智能障礙兒童在課堂上學會某種 東西卻無法應用至實際生活中(何華國,2004;Ysseldyke & Algozzine, 1995)。遷移類化困難將導致智能障礙學生在數學學習時,就算面對類 似的數學題型,也可能會因為敘述方式的不同,導致無法搜尋到適當的 解題策略;或是無法從幾個不同的數學題目中歸納出相同的資訊來進行 解題(林怡君,2001)。 (三)注意力缺陷 學習時必須對所要學習的內容加以注意,否則學習成效便會受到影 響,因此學習的成果與注意力有相當大的關係。智能障礙學生注意力方 面的缺陷包括 1.注意廣度狹窄,不能同時注意多樣事物,也就是不能在 很短暫的時間內,迅速察知學習的材料或內容;2.注意力持續時間較為 短暫;3.易受周遭環境中聲、光、物之刺激影響而不能集中與維持注意 力,容易受無關或外來的因素所干擾;4.有注意力分配的問題,不善於 選擇性地注意相關的刺激,對於不應注意,不需注意的刺激加以注意, 反而對有意義的刺激來源不能專注,而不能把注意力貫注在學習工作 上,也不會隨著焦點的改變而轉移注意力,會把注意力停留在之前的刺 激(陳榮華,1995;鈕文英,2003;Crane,2002)。 由於數學學習的每項步驟間關係密切,學生更需專注於每ㄧ部分, 如無法對每ㄧ學習步驟保持高度專注力,則數學學習的成效非常有限。 而智能障礙學生因注意力缺陷導致的數學學習困難則可能有無法完整專 注於演算過程、無法持續注意教師的數學教學及解題時注意力分散等 (游佳蕙,2009)。. 17.

(25) (四)記憶力缺陷 記憶力是個體學習的主要因素,個體要有效學習,就必須能記憶所 學習的內容,並將其運用在新的情境上(林美和,1992)。智能障礙學 生在程序記憶(procedural memory)和陳述記憶 (declarative memory) 兩方面的記憶過程有困難,意指他們在記憶學習的步驟和新的知識時會 因記憶能力而受限。何華國(2003)智能障礙兒童記憶上的缺陷,主要 在他們的短期記憶(short term memory)方面,又指出他們短期記憶的困 難,在於他們無以善用適當的複習策略。 記憶能力的不足導致智能障礙學生在數學學習時記憶數學資訊產生 困難,且容易忘記老師教導過的解題步驟,在複習表現上出現拙劣等。 在實務上發現智能障礙學生會因為記憶力缺陷導致數學學習困難的情形 包括:在數學的學習上無法有效保留數學事實或新資訊,例如:0-9 的數字 型態,數學運算的規則和有效的解題策略,在傳統的直式計算中,不管 是加減乘除、數字位置的擺放和運算順序都有一定的規則,弄錯了就會 導致計算錯誤(Cegelka & Berdine,1995)。 (五)語言能力缺陷 數學符號是傳達數字語言概念的途徑,良好的語言能力能提升學生 數學計算及解文字題型的能力,所以語言技巧對於數學的學習極為重要 (Miller & Mercer,1997)。智能障礙學生的語文能力深受本身的智力所 限制。智能障礙兒童的語言發展較一般兒童遲緩,語言能力也較同年齡 的一般兒童落後,智商越低者其語言能力越差(何華國,2002;林寶 山、李水源,2001;莊妙芬、黃志雄,2002)。. 18.

(26) 智能障礙的學生因缺乏語言能力導致在數學學習上產生的困難包括 無法理解「加上」、「拿走」、「比」等數學用語,而造成數學成績較 低(Snyder,1998)。也常因掌握不到重點而無法解應用問題,或是因對 語言不夠精熟,而忽略了題目所傳達的重要訊息,而無法使用正確的解 題策略和步驟(Cegelka & Berdine,1995)。 (六)負向的社會情緒 智能障礙學生較正常同儕有社會情緒方面的問題,包括自我觀點較 低,焦慮程度較高,人際關係較差等。智能障礙學生大都認為其行為的 結果不論是成功或失敗,均是由機會、命運或不是其能力所掌握的因素 導致,也就是以外在控制(external locus of control)為主的行為表現(林 惠芬,1993),他們無法將成功歸因於能力好,或將失敗歸因於不夠努 力。 對智能障礙學生來說,社會與情緒因素而影響其數學解題表現,是 極為普遍的現象。秦麗花(1999)的研究也指出智能障礙者因為在學習 過程中面臨太多的失敗經驗,所以面對數學學習時常會有負面、被動、 消極的態度,很難呈現主動學習的熱忱。 綜合上述,可以發現在資源班佔多數的兩大類學生:學習障礙學生 及智能障礙學生,在數學學習上有以下幾點共同特徵:1.他們對於數學 抽象層次概念的運算上感到困難,難以解答數學推理問題。2.均有記憶 力不足的問題,導致對於數學概念、演算步驟及符號意義的保存也有困 難。3.都有語言能力的缺陷,雖成因不同,但閱讀理解能力均不佳,造 成無法順利進行解題。4.皆因長期的失敗與挫折,產生負向的自我概. 19.

(27) 念、不當的歸因與缺乏自我效能,所以面對數學時,常會有被動消極的 態度,對於學習沒有熱忱。而這兩類學生會因障礙程度的輕重,造成認 知能力的差異,學習障礙學生與中重度智能障礙學生的認知能力差異會 比較明顯。但資源班所安置多為輕度智能障礙學生,其認知能力與學習 障礙學生差異不明顯。且在資源班上課方式採小組教學為主,數學科大 多依學生的認知缺損狀況做分組,將認知缺損狀況相近的學生分成一組 做分組教學,並非依障礙類別來做分組。故本研究為切合資源班教學現 場實際狀況,依認知缺損情形,將能力相近的兩位學習障礙學生及一位 輕度智能障礙學生分成一組做教學實驗,希望能尋求有效的教學方法來 幫助他們,提高資源班學生學習數學的學習成效,並增進資源班學生的 學習效能。. 貳、資源班學生數學科之有效教學策略 資源班學生受限於生理認知因素,在學習上遭遇困難及挫折,此時 老師扮演極為重要的角色,如何帶領他們除破學習的重圍,是一重要的 課題。 首先,必須有有效的教學策略,幫助學生學習及老師教學。而中外 學者均提出身障學生數學教學之原則,研究者整理後分點描述如下: (孟瑛如,2000;梁芯佩,2010;黃瑋苓,2006;楊坤堂,2007;蕭美 玲、陳香吟,2005; Bigge, Best, & Heller,2001;Lerner,2003) 一、老師需能辨別並教導學生數學課程需具備的能力 教師在教學前應先以適當的數學測驗工具評量學生的數學學習表. 20.

(28) 現,用來判定學生已擁有或尚未熟練的數學技能,以適當安置學生(楊 坤堂,2007)。教師要將學生要學習的新知識和以習得的舊知識連結起 來,學習的材料要先以邏輯性、組織化的形式呈現,裨益新舊知識的有 效聯結。教師可以藉由新的數學材料聯結到日常生活中,來組織與呈現 學習材料(Bigge, Best, & Heller,2001)。 教師解決學習障礙學生數學課程和數學教法兩大問題的可行方法與 步驟如下:(楊坤堂,2007) (一)先審查現行一般數學課程標準對學障生可能造成的學習困 難。 (二)再審查學障學生的特殊數學課程和特殊化教學方法的適用 性。 (三)學生只有被安排在合適的數學階層中,才能從數學教學中獲 利,所以教師先評估學生的數學技能程度,再決定數學課程設計。 (四)雖然教師在安排一套基礎教材給學生之前,已經先評量學 生,但仍須時時修正內容,以符合學習困難學生們的需求。基礎教科書 中,通常未涵括足夠的範例和問題,教師必須隨時補充課程,以確定學 生熟練技能。 (五)多數閱讀困難學生,有閱讀指引和計算應用題的困難。因 此,若這些學生被安置在基礎數學課程中,必須調適與彌補其閱讀問 題。. 21.

(29) (六)數學教學通常都是以一個單元接一個單元的方式進行,因為 在本質上來說,許多數學技巧是呈階層組織的樣子,除非學生已經精通 事先需要的技巧,否則將在更深層的技巧上遭遇困難。 (七)重複呈現過於困難的教材給學生,學生將會把數學視為一連 串永無止盡的問題,而且很少知道其正確解答。 因此在教學前必須充分了解學生的學習狀況及與課程相關之先備能 力是否足夠,學生基礎必須穩固,才能進行下一階段較為抽象的教學。 二、考量學生的優勢與劣勢 在數學技巧教學之前,教師必須瞭解學生的數學成就程度外,還需 要認識學生學習數學技巧相關的優勢能力和弱勢能力,教師需掌握學生 優勢能力與弱勢能力對數學學習有怎樣的影響。 三、教學調整 教師要樂意調整數學的教材教法,藉以提供數學的有效教學,亦屬 教師的重要態度之一,而教學調整包括:1.調整課程教材 2.調整教學活 動 3.調整物理環境 4.調整輔具 5.改變學生的反應 6.行為操控 7.團隊工作 (Bigge, Best, & Heller,2001),老師要依學生的成就表現水準,選擇適 合學生程度的教材,才能幫助學生獲得學習的成功,妥善運用學生的優 勢能力,定期或不定期評量學生的學習進步狀況,並依評量結果修正教 學方式(楊坤堂,1999)。. 22.

(30) 四、系統化和明確的教學 系統化與明確性的教學要素包含四個要素:1.使用示範-引導練習獨立練習模式。2.提供高度組織,逐步呈現教材。3.階段性的檢查以及 經常詢問學生問題,以檢核學生的理解程度。4.強調學生正面的結果表 現,教師通常使用正增強來增強學生的正向表現(Bigge, Best, & Heller, 2001;Mercer & Miller,1992)。 五、數學字彙教學 學生必須學習數學的用語以及包含的概念意義,教師需明確告知與 詳細解釋,否則學生可能只知運算,但不明白運算的精確語彙(Lerner, 2003)。 六、學習策略教學 學習策略教學的目的在協助學生學會數學的學習策略,能夠主導和 監控自己的數學學習活動。學習策略是學習者在學習時的思考及行為, 包括自我監控、自我教導、記憶術和後設認知等技術。學生應用認知策 略,進行自我對話及自我問答,進行練習解答數學問題。學習策略教學 對於尚未學會學習數學需要之技巧的學習障礙學生是非常有用的。 七、提供均衡的數學課程 數學教學必須均衡地包含數量概念、運算技巧和問題解決三大數學 要素:1.數量概念係指基本理解,諸如分類、組織或公式等認知。2.運 算技巧係指加減乘除基本運算的過程。3.數量概念和運算技巧是用來解. 23.

(31) 決問題的,學生通常在一個新的或不同的場景選擇和使用一些觀念或技 巧來解決問題。 八、從具體、半具體到抽象的漸進教學 教學設計需先透過具體物的操作,再使用半具體物代替,最後以抽 象符號介入。課程需由簡單到複雜,由已知到未知,由具體、半具體到 抽象概念,學生才能較有效地掌控學習。在上述的具體層面,以可操作 物品,幫助學生建立數學概念。 九、教導學生在不同情境類化習得的概念與技巧 學生必須學習在許多新環境或類似環境中類化習得的技巧,例如應 用已習得的計算技能解決應用題(Lerner,2003)。 十、學生能積極參與、主動學習 學生的積極參與包括和其他同學的互動,親自操作,參與實驗,使 用特殊的學習材料(如網路、教科書)等。在教基本的數學技能時,教 師可以經由具體的、半具體的、抽象的次序教導特定的概念,並以有趣 吸引學生的教學方式、學習活動,來促進學生主動積極參與學習活動。 提升學習興趣的策略如下(孟瑛如,2000): (一)運用遊戲化或生活化的情境使學生能有運用自己能力解決問 題的機會。老師呈現問題的方式會影響學生的答題表現,必須設計情境 讓學生覺得解題有意義。. 24.

(32) (二)要能維持學生的學習動機,必須先讓學生有學習成功的經 驗。 (三)教導生活化的數學,讓學生了解數學在生活中的價值,通常 較能引起學生的學習動機。要使學生有動機主動去解題,最好是學生自 己的問題,也就是把生活經驗與學習活動結合,讓學生在自然的情境中 建立數學的概念及運算技巧。讓數學融入日常生活中,使學生瞭解數學 在我們生活中的重要性。 (四)適時的給予回饋,時常檢驗學生的學習成果,讓學生瞭解答 題方法及技巧是否正確,例如在教學中適時的提示,作業的評量與批改 等,都能增強學生的學習動機和興趣,老師也能經由此方法,充分了解 學生的學習歷程、錯誤型態等。 十一、提供有趣活潑並且多元的複習機會 學生需要經過許多演練才能學會,老師必須提供多樣方式的練習機 會,以幫助學生學習數學的概念,達到能以反射的方式使用數學概念。 事實上有很多方法可以提供練習,教師必須儘可能變換下列教學方法: 作業單、閃示卡、遊戲、行為改變技術(如完成功課的獎勵)以及使用 電腦(如可提供立即回饋的特殊電腦軟體)(Lerner,2003)。 十二、利用科技輔助教學 (一)計算機:透過計算機的使用,可協助計算有缺陷的學生練 習,學生可以將他的注意力放在理解數學概念,而不用分心在計算方 面。計算機的使用比較適合數學推理教學,而非數學計算技巧教學 25.

(33) (Lerner,2003)。 (二)電腦:電腦教學軟體和互動式的網頁可以個別化、重複練 習、有系統呈現教材,並能立即提供回饋及增強。電腦輔助教學(CAI) 是一種廣受歡迎的教學方法,可以擴充練習與提升學習效果。電腦輔助 教學適合所有的學生,而有聲(語音合成)電腦對部分資源班學生可能 更有效,使用者可以從有聲電腦獲得聽覺回饋以及雙重核對答案的機會 (Lerner,2003)。 綜上所述可知,要成功教導資源班學生學習數學,教師在課前必須 先瞭解學生目前的先備技能,知道其優弱勢,進而進行教學設計與課程 調整,而在教導過程中,除以具體到抽象的漸進式教學外,教師亦需給 予學生有趣活潑多元的練習機會,除能提升學生學習興趣之外,教師也 能藉此掌握學生的學習歷程及錯誤型態等。 從其中可以發現數學教學的成功,老師扮演關鍵的角色,老師就像 是一部電影中的編劇,還必須自導自演,上映之後觀眾的反應也需自己 做調查,以作為下次改進的參考。老師身兼多職,工作繁重,不過現在 老師可以利用互動式電子白板來協助教學,互動式電子白板多元的特性 及功能,除可引起學生學習動機之外,亦能協助記錄教師教學過程,並 且提供學生多元的練習機會,讓老師更可清楚完整瞭解學生學習狀況, 使教學更輕鬆順利而具有成效。關於互動式電子白板的詳細介紹,將另 於本章第三節中呈現及論述。. 26.

(34) 第二節 直接教學法之概述 直接教學法是一套有系統的教學方法,經過多年的發展與實驗研 究,證實此教學法能十分廣泛的應用在特殊教育上。本節將進一步探討 直接教學法的相關內容,包含壹、直接教學法的定義與起源;貳、直接 教學法的理論基礎;參、直接教學法的內涵;肆、直接教學法的限制, 以做為研究的理論根據。. 壹、 直接教學法的定義與緣起 直接教學法一開始是源自 1964 年至 1966 年間 Engelmann 與 Bereiter 在伊利諾大學香檳校區的障礙兒童研究中心對 4 到 6 歲低社經地位的學 童進行研究,結果發現密集式教學提升了這些學童的認知表現(吳麗 婷,2005)。Engelmann 與 Bereiter 依照「直接教學模式」的理論及原則, 於 1969 年創立「直接教學法與補救教學課程」(Direct Instruction System for Teaching & Remediation,簡稱 DISTAR),包括閱讀、數學和語文三 類,內容包括整套教材、評量測驗等工具,供老師使用,以教導學前至 六年級的學童,及其他需要補救教學的學生(盧台華,1991)。DISTAR 經過多年的研究發展之後,產生許多的派別,分別在拼音、閱讀、作 文、數學、推理、社會科學及自然科學等教學活動中應用(詹秀雯, 1998)。現今利用教學媒體的輔助,擴大應用於一般學生之教學,許多 國家也證實直接教學法適用於正常兒童與各類障礙兒童(潘裕豐, 1988;盧台華,1986)。. 27.

(35) 直接教學法是一套以老師為主,應用組織嚴密、層次系統分明的教 材教法,直接分析、預防、補救學生學業及其他技能的教學模式。包含 許多理論及教學的精華,是根據應用行為分析理論而來,以工作分析為 基礎,用編序的方式設計教材,並以系統化的方式來呈現教材的高結構 性的教學法,強調面對面的教學、教學過程與學習成果的分析(盧台 華,1991)。 直接教學法強調教師在教學前應直接分析各項教學元素,運用系統 化的教學技術引導學生如何產生正確反應,及診斷與補救措施,來提升 學生的學習動機及成就,教師應該對學生的學習成就負全責。而持有此 觀念的教師才能在教學過程中不斷修正、檢視各項教學的因素,使學生 學習更順利。. 貳、 直接教學法的理論基礎 每一個教學法都有其理論基礎,直接教學法是一套包含許多理論, 且系統分明、組織清楚的教學法。直接教學法的理論基礎包含應用行為 分析、溝通分析、知識系統的邏輯分析三種(潘裕豐,1998;盧台華、 王瓊珠譯,1999;Carnine, Granzin, & Becker,1987)。 一、應用行為分析:直接教學法應用 Skinner 的操作制約連續漸進原 理,主要提供工作分析,將教材以編序的方式呈現,包括引起學生學習 動機及注意力、選取適當範例、即時修正學生錯誤與給予回饋的原理原 則。. 28.

(36) 二、溝通分析:指師生之間的互動,教導知識的過程,需安排流暢 清楚的教學順序,包括教師口語表達要清楚,能為學生提供敘述清楚的 教學。邏輯的溝通方式可以有效的傳遞知識(Engelmann & Carnine, 1982),因此直接教學法非常強調教師的溝通能力,除此之外,肢體語 言及身體手勢的運用也是師生間溝通的媒介,且主張不同的教學內容應 採用不同的溝通方式(盧台華,1995)。 三、知識系統的邏輯分析:乃是教師運用共通性來分析各類不同的 知識,以提供相同的策略教導相同的知識基礎。即採用系統化的邏輯方 式,分析各種不同類別的知識(knowledge forms),找出其相同部分, 並設計相同的策略來教導學生(盧台華,1995)。並且把知識類別分為 以下四類(Becker,1986): (一)基本概念(Basic Concept):知識中最簡單的形式,不能再簡 化的概念,必須給予正例及負例來解釋,讓學生建立自己的一套分辨系 統,且必須透過評量來檢驗學生是否真的學會基礎概念。其原則是:1. 必須提供足夠的正例與負例。2.正例與負例要有明顯的不同,並排呈現 微小的差異。3.必須提供所有的正例,且正例要比負例多。4.需要考慮 到學習類化的效果。5.必須用正確且一致的方式來傳達。 (二)規則(Rules):是在敘述概念和概念間的關係,如正數與負 數之間的關係。教學方法與基本概念相似,將例子以系列的方式呈現, 幫助學生學習與瞭解。 (三)認知的原則(Cognitive routines):用來幫助學習複雜的問題, 是學習類化的重要部分,扮演著橋樑的工作,幫助解決問題策略學習。. 29.

(37) (四)事實系統(Fact system):利用圖解幫助學生學習一些事實。 詹秀雯(1998)綜合 Carnine、Granzin 與 Becker 等人所提出的內容, 提出「直接教學法」的幾項理論假設與主張: 一、行為是經過學習的,老師可藉由控制環境來讓學習發生,老師 的教學技巧可增進學生學習的進度。 二、短時間內教導學生大量的知識,則學生獲得的內容有限。所以 老師需要先思考哪些概念要先教,一次教學生一種概念或技巧。 三、教學的順序和技巧與知識的性質有關,與學生的本質無關。 四、類化的技巧必須有計劃的教導,教學中未出現的新例子也必須 在有特殊線索的狀況下出現,而其內涵必須是之前有教過的。 五、教學過程中要有完整的監控和回饋,來控制教學品質。 六、學習結果若是失敗的,教師要檢討自己的教學歷程,而不能責 怪學生。因為教學順序才是掌控學習的因素。 綜合以上基本假設歸納而言,「直接教學法」認為不論學生的認知 特質為何皆有學習的可能性,學生學不好是因為教師教不好,而非學生 不能學。其次「直接教學法」提倡者重視時間的管理與分配,而最後教 材內容與教學技巧的分析與層次清楚更是「直接教學法」的根本。. 30.

(38) 參、 直接教學法的內涵 國內外學者(林素貞,1996;盧台華,1986;Bateman,1992; Engelman, Becker, Carnine & Gersten,1988)提出,直接教學法包含三項 教育理念和二項教學設計原則。 三項教育理念為: 一、不論社經地位和資賦如何,所有的學生均可經教導後而學習, 教師都應負起教學的責任。 二、教師必須提供合適的教學方案,來教導所有學生必備的知能, 補救教學方案應兼顧基本認知技能和高層次能力的教導。因此教師必須 仔細的運用教學技術和安排教學時間,才能達到預期效果。 三、所有學生必備的基本技能與知識是相同的,因此對於身障學生 或低成就學生更應在有限的教學時間內教導更多必備技能與知識,而不 是大眾認為可以少教一些的教育概念。 而二項教學設計原則分別為: 一、在最短時間內發揮最高的教學成效。 二、學習情境中的一切細節,包括編寫教案、教師職前訓練、教師 督導制度,以及學生學習經常性評量和紀錄等均需嚴格控制。. 31.

(39) 直接教學法乃是以強調精熟學習和以教師為中心的教學模式,並以 詳細的教學設計和教學程序來教學(Jitendra & Nolet,1995)。直教教學 法認為學生和老師的互動是直接的,主張教師是教學的主體,包括老師 引導教學、監督課堂作業、提供練習活動(邵淑華,1997)。Carnine 和 Silbert 認為所謂直接教學法是一系列提供老師在教學設計、教學組織、 教學技術上做參考的一套教學模式(引自潘裕豐,1998)。因此,直接 教學法課程可分為教學設計、教學組織、教學技術三種主要的內涵(盧 台華,1991)。 一、教學設計: 盧台華(1991)認為教學設計內容可分為以下幾個部分: (一)基本概念之教導:老師選擇一系列範圍廣泛的正例與負例, 以避免學生就呈現的少數例子來決定概念的屬性,以致於產生誤認。 (二)組合系列之教導:所謂組合系列包括數字目、英文字母、注 音符號等的教導。每一個概念要單獨介紹,愈常用的概念要愈先教,每 一個教過的概念都要經過重複的練習。 (三)相關概念之教導:此部分之學習應與基本概念相關連,所以 需在基本概念學過後再教導。 (四)原理原則之教導:此部分的教學主要在敘述兩個概念之間的 關係,教學方式與基本概念教學相似。. 32.

(40) (五)認知與運算之教導:此為問題解決策略之教導,必須先分析 每項教學策略之組成元素,先教導各項組成元素,最後再將各項元素組 合後,才呈現完整策略。 綜合各家學者的看法(潘裕豐,1998;蔡文標,2001;盧台華, 1991;Carnine, Silbert, & Kameenui,1990),直接教學法的教學設計步驟 可分為: (一)學習目標的確認:教師需依學生需求,事先擬定適合學生的 長短期教學目標,作為教學的根據,更要列出學生學習目標作為評量依 據。 (二)設計問題解決策略:不同的學習內容應有不同的解題策略, 並應著重實際的問題解決策略,以利學生類化,並應用於未來日常生 活。 (三)確定必備技能:採用工作分析來分析,教學順序應先教以策 略中的各個形成要件後,再進行整個技能練習。 (四)確定教學順序:簡單的、必須的知識及技巧一定要先教,讓 學生熟練之後,再教導不易區分或複雜的知識及技巧。 (五)安排教學程序:採用鷹架式教學,教師依學生所需要架構進 行教學,教師由淺入深呈現新教材並示範,並針對各種不同的學習活 動,採用不同的教學次序。除此之外,老師需確認學生學會技能至某種 程度後才能進行下一項學習活動。. 33.

(41) (六)設計教學模式:設計包括老師和學生的教學活動、教學中的 話語、所用的範例及糾正錯誤的步驟、提出可能的替代方案、評量過程 和作業單,以利教師自我監控及提供學生適切的校正回饋。 (七)選擇適當的範例:老師要有系統的呈現不同正例和負例來引 導學生學習,避免只以少數的例子來教導學生。例題的選擇多半呈現於 教學公式或作業的練習中。 (八)提供大量練習和複習的機會:老師需提供學生充分的練習時 間和複習所學過的課程內容,才能幫助學生將學習的記憶內化為知識。 (九)形成性評量:教師應透過形成性評量,以瞭解學生的精熟程 度,檢驗其學習成效,作為日後教學的參考。 二、教學組織: 直接教學法在教學組織上包括: (一)小組教學:採同質性分組方式,將能力及程度相近的學生分 為一組實施教學,並可隨時依學生學習狀況做適當的調整分組,使所有 的學生都能參與適合他們個人學習需求的教學。Silbert(1981)認為每組 以 4 至 10 人最適當,能提供更多直接提示、增強、修正與個別化教學。 (二)持續性的評量:直接教學法強調形成性評量,使用標準參照 測驗,進行每節持續性的評量,以瞭解學生的精熟程度是否達到能進入 下一階段的學習,亦能及時發現學生的錯誤,做為教師調整教學內容的 參考。. 34.

(42) (三)教學時間的分配:每節課教學內容的設計應包含不同、多元 的教學活動,每次活動的時間以 10 至 15 分鐘為宜,以維持學生學習動 機和注意力,且每次僅教導一項新概念,如果一定要教兩種,此兩者最 好是不容易混淆的內容,避免學生對學習產生混淆,而其他時間可用來 複習和練習。 三、教學技術: 教師要精確掌握直接教學法的教學技巧,除了要徹底瞭解其精義 外,還要熟練各種教學技術,方能運用自如(許巧宜,2006)。直接教 學法是有系統性的教學法,強調教學技術的重要性,在不同時期需呈現 不同的教學技巧,且隨時根據診斷結果修正適宜的技巧,進行有效、持 續的教學(范揚素,2012)。 直接教學法在教學技術上的運用重點如下(潘裕豐,1998;蔡文 標,2001;盧台華,1991;Brown,1985): (一)小組教學:對學生進行診斷和分組,將程度類似且學習速度 相差不大的學生組成同質性小組進行教學,程度愈低的組別,人愈少。 (二)齊聲反應:齊聲反應就是老師問問題時,給學生一個訊號, 告訴他們什麼時候一起回答。齊聲反應可讓一些本來很害羞、不願意回 答的學生在齊聲反應的狀況下也願意加入練習,提高學生的參與感與注 意力,且可增加學生活動的機會,學生可獲得較好品質的練習,而教師 也可以評估每位學生學習的狀況。齊聲反應特別適用於具有單一答案的 領域。. 35.

(43) (三)清晰的反應訊號:所謂的反應訊號就是教師運用各種訊號提 醒學生反應,給學生一個訊號,告訴他們什麼時候開始一起有反應,可 用拍手、敲黑板、點頭、彈指等方式,指示學生應該何時一起回答。有 系統的使用訊號提示學生。教師提出問題後,必須暫停片刻,給予學生 思考的時間,以控制學生注意力。口語齊聲反應以及發出反應訊號,能 夠控制教學,讓學生都能夠有反應的機會、回答的機會,增加更多的回 答,以及我們能夠看嘴型監控他們是不是都會,另外我們也可以根據這 樣的一個狀況來矯正他們的錯誤。 (四)快速的節拍:直接教學法非常強調要有快速的節拍,因為把 學習的速率控制得很好,老師講什麼學生能夠馬上回答什麼,控制得好 會讓學習落後的學生能夠很快達到他該到的一個位置上。教師呈現教材 時需生動活潑,速度應掌握好,先慢再加快,同時應給予短暫的停頓時 間做為學生思考答案之用(盧台華,1991)。快速節拍能讓教師在有限的 教學時間內教導更多的內容,以增加學生學習機會(Binder & Wsrkins, 1990)。積極的學習步調,可以讓學生學得更多,提升學生的注意力, 將重心放在學習上,減少其他行為問題(Watkins & Slocum,2003)。 (五)安排座位:小組教學以半圓形方式最佳,避免學生分心,教 師也可清楚掌握學生的作答情形。成就愈低的學生,座位安排愈在中 間,以利教師就近督促,比鄰的同學避免都是低成就者,教師指定座 位,除了可增加學生的注意力,也可避免學生之間的衝突發生。另外, 教師要面對學生,讓所有的學生看得到也聽得到,讓學生將所有專注焦 點都放在教師身上,並可同時監控教室內其他情形(呂翠華,1993; Carnine et al.,1990)。. 36.

(44) (六)進行督導:教師藉由觀察學生上課的反應、表情及個別測驗 的結果來監控、瞭解學生的表現,以便愈早發現學生的問題,愈早進行 補救教學(Carnine et al.,1990)。只有當教師監控學生的進步情形,教師 才能去糾正學生的錯誤,這樣學生才能很快的學到這樣的技巧。 (七)糾正錯誤:教師應仔細聆聽學生的回答、觀察學生的眼神與 嘴型,隨時監控學生的反應,給予立即回饋和糾正,以確認學生是否學 會該項技能。修正錯誤的程序可分為「示範→引導→測驗→辨別→再測 驗」,這是一個連續的過程,辨別學生是否答到正確的水準必須學生連 續答對三次才停止,然後在教學活動結束前再次確定學生是否已正確改 正錯誤(潘裕豐,1998;盧台華,1991)。修正學生錯誤時的表達有其 一定的技巧,教師在使用時務必小心措辭的使用,避免以言語來污辱學 生。此外還可應用每日的評量記錄,瞭解學生的錯誤情形、學習速度、 及作業情形,以便及早進行補救教學。 (八)診斷與補救:診斷是找出學生的錯誤類型,必要時再重新教 學稱為補救教學(潘裕豐,1998)。教師分析學生練習題、作業和考試 的錯誤,找出造成錯誤的原因。若練習題上的錯誤不明顯,則可改以訪 談方式找出原因;如果是不專心,則加強學習動機;如果是技能的缺 失,教師可用黑板或練習作業單對學習內容、方法再重新教一次,並針 對該錯誤類型設計一系列的相似題來測詴學生,確認學生錯誤已獲補 救。 (九)增加動機:教師必須提高學生的學習意願,以利學習的進 行。教師可以透過增強系統增加學生的學習動機,當學生完全正確反應 或達到可接受的標準時,則給予增強,增強學生時,要說明增強原因. 37.

(45) (Carnine et al.,1990)。教師增強時可用代幣方式增加學生的學習動機 (潘裕豐,1998)。直接教學法強調教師在教學前應先將各項教學元素 直接分析,運用系統化的教學技巧引導學生在教學過程中產生正確的反 應,以及使用診斷與補救措施來提昇學生的學習動機及成就(盧台華, 1986)。. 肆、 直接教學法的限制 綜合幾位學者對於 DI 限制的看法,提出幾點說明(洪儷瑜,1995; 潘裕豐,1998;Baroody & Hume,1991;Henley, Ramesy & Algozzine,1993;Jitendra & Hoff,1996) 一、直接教學法適合小組教學(4-10 人),不適合大班教學。 二、將應用行為分析理論、溝通理論和知識系統的邏輯分析來建構 其教學策略的系統,實際上並非想像中容易(潘裕豐,1998)。 三、教師在教材的分析尚須兼顧學生的能力和教材的整體性。如果 過度簡化教學內容與教材組織,則容易導致學生學習時,形成片斷的知 識,而沒有完整的概念。 四、直接教學法每節課只教導單一概念,學生容易覺得枯燥乏味, 且大量的紙筆作業單也可能造成身心障礙學生在學習上的負擔。因此, 教學上要隨時注意學生的能力與反應,適度地調整。 五、在實施直接教學法之前,教師需花較長的時間準備和熟悉教學 流程和技巧,及負起教學成敗的責任,容易造成教師的壓力和反彈(陳 38.

(46) 志平、吳麗婷、汪姿伶,2006)。且教學的設計、組織與教學技術不容 易掌握,易造成教學效果不佳。 六、直接教學法教學過程由教師掌握,認為學生是被動的學習者, 容易忽視學生的主動學習潛能及高層次思考技巧。實施前應評估直接教 學法對學生的適切性及必要性。 七、直接教學法是依照行為分析和工作分析而來。有些複雜的學習 目標,經常無法被分割為具順序性而且可以觀察的行為,例如在數學文 字題的解題方面,一步步的分析教學步驟並不適合。直接教學法適用於 內容清楚、明確的學科,並不適合於組織鬆散和需高層次思考的學科。 綜合以上所述,可以知道直接教學法其教學內涵是透過教學設計、 教學組織與教學技術三個面向來達成有效的教學,教材教法結構性高, 強調由教師主導教學,在過程中對於學生的學習進行監控、錯誤的修正 以及診斷、補救,對學生的反應給予立即回饋,提高學習動機,也讓學 生能夠有充足的時間練習直到精熟,最後透過不斷的評量來調整教學。 由此發現直接教學法不只符合有效教學的原則,並且符合資源班學 生學習的需要,因此本研究決定採用直接教學法進行實驗教學的原因即 在此。 另外因為使用直接教學法教學每節課只教導單一概念,且需要持續 性的評量,確認學生學會之後才能進入下一階段的教學,評量時不但大 量的紙筆作業單會造成學生在學習上的負擔,學生亦會容易感到枯燥乏 味,而此時互動式電子白板就能補足這項缺點。互動式電子白板之附加. 39.

(47) 應用軟體提供大量的教學素材庫,能方便教師編輯多元化的評量,增進 評量時的趣味性,不再只能侷限於紙筆評量,學生也會因多元有趣的互 動評量方式,而增進學習動機,提升學習效率。. 40.

(48) 第三節 互動式電子白板在教學上的應用及其相關研究 互動式電子白板於 1991 年誕生,最初開始使用於企業界,於 2000 年左右才導入教學,英國、美國領先使用,其中英國中小學已達全面擁 有互動式電子白板(高俊豐,2009)。而我國教育部於 2007 年度推行互 動式電子白板進入教室之資訊教育政策,期能追上世界先進各國之資訊 融入教學之列。本節介紹互動式電子白板之組成與功能,探討其使用上 的優勢及限制,並瞭解其在特殊教育領域的應用與相關研究。 壹、 互動式電子白板的組成與功能 根據歐洲對互動式電子白板最有公信力的組織-英國教育通訊與技 術署(British Educational Communications and Technology Agency, BECTA)的定義,所謂互動式電子白板是是大型的觸控板,利用 USB 與電腦連接,透過單槍投影機投射於白板上,配合電子白板的應用軟 體,電腦同步顯示電子白板書寫內容,互動式電子白板扮演著白板與電 腦螢幕的雙重角色,促進了白板與電腦之間的雙向互動 (BECTA,2007)。 互動式電子白板是整合電腦、螢幕顯示、白板的教學工具,透過電 腦螢幕,學生可以用手或筆觸碰螢幕,並在螢幕上直接註記。互動式電 子白板因硬體規格和感應方式不同分為下列幾種:電磁感應、類比電阻 壓感、超音波、雷射、紅外線感應等(陳惠邦,2006)。. 41.

(49) 互動式電子白板能提供互動式的學習,只要直接在白板上控制電腦 便能於課堂中與學生共同瀏覽網頁或啟動其它教學軟體,在介面上任意 圈點、繪圖、書寫等,所有教學材料、聲音、圖畫、手寫資料、操作過 程等皆可記錄,教學過程易於控制,教師與學生能有充分的交流(陳彥 君,2010)。 互動式電子白板能取代傳統黑板的教學呈現,更具有整合教學資源 的功能,成為教學的展示平台,甚至成為師生互動學習的平台,使教師 不需往返電腦、螢幕與黑板之間,間接改變了師生間的教學互動 (Glover, et al.,2005)。 互動式電子白板在市面上販售的廠牌非常多,其功能也會因為廠牌 的不同而有些許的差異,但是大部分的互動式電子白板均具有以下共通 性 (網奕資訊,2007): 一、互動功能 互動式電子白板是透過電腦與投影機組成互動式的控制環境,整個 電子白板相當於大型的觸控螢幕,教師可以在課堂中完全、輕鬆地控制 電腦,且師生間的操作反應可同步顯示於互動式電子白板上,因此教師 可以在教室中隨處進行教學,或是走到學生面前給予指導,不再需要待 在電腦螢幕前操作滑鼠來掌控整個教學,使教師與學生的互動更密切。 二、書寫功能 利用手指或手寫筆(Haboard 互動電子白板不需使用電磁式感應筆) 在互動式電子白板上隨意書寫或擦除(板擦功能)。另外,互動式電子白 42.

(50) 板還具有任意調整筆粗細和顏色的功能,當教師在課堂上想要增刪重點 時,都可以藉由此功能來達成目的。 三、可累積素材庫 互動式電子白板之附加應用軟體提供大量的教學素材庫,例如背景 圖、頁面樣板、多媒體素材等,內容豐富、涵蓋領域廣泛,且素材庫中 的內容可自行新增或刪除,如果教師能善用此素材庫,則可提供學生更 廣泛、豐富的教材內容。 四、照相機功能 互動式電子白板還具備捕捉任何軟體的全部或局部畫面功能,甚至 還可以錄製畫面,將解題過程或上課書寫內容以及老師講解的聲音錄製 成一段影片,作為教師課後補救教學的數位內容。 五、匯出功能 此功能是依據教師的需求,將書寫的內容轉換成圖片、HTML、 PPT、PDF 等檔案格式。教師上完課後,可以將上課書寫的內容轉換成 此檔案格式儲存,成為教師現成的電子筆記,建立教師自己的教學素材 庫以連貫課程學習 (Glover & Miller,2001;Walker,2002) 。 六、其他特殊功能 互動式電子白板除了以上介紹的功能外,還可以將教學素材放大/縮 小、自動辨識基本圖形、三指漫遊移動板面等功能,老師若可以取得其. 43.

(51) 他的應用軟體,隨時都可以擴充進電腦,讓互動式電子白板發揮更大的 效益。 貳、 互動式電子白板的優勢與限制 一、互動式電子白板的優勢 使用互動式電子白板融入教學的優勢,研究者整理後大致分為以下 幾點: (一)整合多媒體,呈現豐富的教材資源。 電子白板是極佳的教學展示工具,教師可以在電子白板上執行各種 應用軟體,並且是其他週邊設備的最佳介面,電子白板可顯示數位相機 拍攝的照片或影片,並隨時標記或點出重點,例如觀看運動影片時,教 練可以隨時點出運動員在什麼時間點,表現如何以及該怎樣反應(網奕 資訊,2011)。 Glover 和 Miller(2001)互動式電子白板還可以結合聲、光功能及其 他教學素材來豐富教學內容,讓教師的教學更多樣化,進而提升學生的 學習動機。 另外,目前多樣的 3C 產品也可被整合在電子白板做應用,例如教師 可透過平板或手機與電子白板的結合,將時下流行的 app 程式應用在教 學中,增進學習的趣味及多元。. 44.

數據

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參考文獻

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