第三章 研究設計與實施
本研究採用文獻分析與個案研究之方法，以探討「國中數學專家教師教學 專業知識內涵」。為達成本研究的目的，斷不可脫離其實地的教學情境，也唯有 透過長期的深入觀察研究現場，才能獲知本研究的面貌，故以實地教學情境為研 究現場，研究者與個案教師合作，針對教學進行觀察、訪談、文件分析與資料搜 采。由於質化的研究方法，並不是在研究初期就能完全規劃妥當，以使研究者按 部就班執行研究，因此本研究之研究設計與實施，在研究過程中必須持續做調整 與修正，所以目前本章節所描述部分，勢必於事後再回溯整理。
本章依據第一章研究背景、動機與目的，以及第二章文獻探討的結果，先行 提出第一節：研究方法與步驟；第二節：研究架構與研究策略，繼而依序說明；
第三節：研究對象，這包括個案教師背景及被觀察的班級。玆分述如下﹕
第一節 研究方法與步驟
本研究旨在探討專家教師教學專業知識，以一位數學教師為例，進行個案研 究。以研究者本身為研究工具，長期深入教學現場、參與教學情境，直接記錄現 場筆記﹔並採觀察、訪談及文件分析法，為搜集資料之方法，研究進行為期近一 年，以了解專家教師之教學表現及其教學專業知識運用的情形。本節將分別由研 究方法與研究步驟兩方面說明。
壹、研究方法
本研究之研究方法分為三方面，分別為觀察、訪談及文件分析。
一、觀察：
為探入了解教學現象及教師之教學表現，研究者長期進入教學現湯，觀 察個案教師之教學實況，期能對個案教師之教學表現作一完整的記錄；或對 個案教師在參加相關會議（領域教學研究會、數學研習、觀摩會、班級經營 檢討會）上，所作的意見發表、心得分享，或下課時間指導學生狀況，取得 記錄。在觀察時，研究者先取得個案教師之同意，進行錄音，並對現場所發 生的事件，作成現場記錄，並在觀察後，將錄音帶轉譯、配合筆記，轉成當 日之教學觀察日誌並書寫心得，以便日後進行資料分析。
（一）教室內觀察
此歷程指進入個案教師的任教班級的教室，觀察他從事的數學教學活 動，亦包括相關時間有安排數學學習活動之部份（例如﹕早自習、自 習課）。這是最實際也最自然呈現的觀察主體部份。（見附錄一個案教 師授課表）
（二）教室外觀察
此歷程是指研究者加入個案教師所參加出席的相關會議，觀察他與同 儕之互動討論，或所提出的意見發表、心得分享；以及對他課後指導 學生、與家長溝通、同仁行政人員互動情形，所作筆記、記錄後再與 個案教師訪談。
二、訪談：
訪談其目的有三﹕一是為了深刻了解個案教師的背景與基本資料﹔二 是將平日所觀察的記錄中所產生的疑問，藉此求證或進一步了解﹔三是在明
瞭個案教師在教學過程與活動表現的背後，其所持的專業知識的思考邏輯與 推理過程。
（一）正式的訪談
1.此是以個案教師及他的學生為主，訪談的目的在瞭解個案教師他的 學科教學觀點、教育理念、教學經驗，以及他對的學生的瞭解、對數 學課程知識的運用等。至於學生部份是在澄清觀察記錄中，有關師生 互動、教學效果、學習經驗等的疑問或進一步的了解實況比對。
2.訪談的時間較固定或有預約，並且有些是有預擬大概的主題，當然有 時候也有意外之下的討論收穫，這些是有錄音、記錄，以開放式的回 答所獲取的具體資料，鮮實完整地成為搜集待分析之有意義資料。
（二）非正式的訪談
1. 此是指訪談時間與主題較不具為主體性或研究者臨時被告之一些訊 息是有關個案研究事項，且不在固定或一定之場所下的談話。
2. 訪談的時間較不固定或非有預期性，有時甚至在下課或輕鬆埸合中 閒聊出一些訊息；或者在閱卷改作業時、或特定回想的心得，所談 的印象記錄，這都是可提供的參考相關資料。
三、文件分析：
進行文件分析主要是為了，將得到的資料與個案教師之教學觀點、所持 的知識及行為表現相互驗證。這是包括資料的分析、檢核，與資料的搜集，
且是互為循環的一種過程。當然，所得到的文件除了上述觀察的記錄、訪談 錄音外，尚可包括個案教師的個人背景檔案、著作、發表的文章、上課講義 或補充資料、評量試題、指定（批改）作業、分組報告等內容為主。
貳、研究步驟
本研究之研究步驟為：事前的文獻閱讀、確定研究題目及進行方向、撰寫研 究計劃、選擇研究對象、進入現場搜集資料及分析、檢核資料、退出研究情境及 再搜集資料分析歸納資料、撰寫論文等階段。其整個研究流程步驟，如圖 3-1 所示。以下分述之：
一、閱讀文獻資料
由於研究者身處教學情境當中，對於課程領域的專業老師，如何運用專 業知識及其教學表現，展現「專業能力」、甚至「創新教學」，以因應課程改 革的時代趨勢，這方面的主題深感興趣。在持續接受指導教授的提示下，初 步以數學專家教師的教學來做為找文獻資料的大方向，並開始進行搜集與閱 讀。而此項動作是一個持續性、比對性的不斷過程，是要去思索？既要投入 本身研究者數學教學的專長，也要探討現階段專家家師的專業知識內涵為 何？有怎樣的專業教學表現，比較能展現「專業能力」？作此相關的文獻比 對加以聚焦整理成資料。
圖 3-1 研究流程圖
二、確定研究專題
在後來陸續從文獻資料中，發現擴展性與聚焦性兩大差異，一是延續別 人的研究擴大不同領域、二是找出更精實的主題集中於專注的領域﹔再經指 導教授的指導討論，其實此兩者並不違背，只是先決定一專注主題點，然後 去擴展線的驗證與論述罷了，此時豁然開朗，毅然決然朝「國中數學專家教 師教學專業知識內涵」為題進行研究。
三、寫研究計劃
在確定研究專題後，研究者根據搜集資料、研讀文獻，加以分析比對思 考，形成研究架構，並將原始想法修正，尋求在理論架構內張成條理論述，
開始著手撰寫初步的研究計畫，再與指導教授充分討論後，有了一個正式的 研究計劃，可以進行研究。
四、選擇研究對象
因為確定了數學教師專家家師的專業知識為研究專題，研究者以任職國 中數學科教師尋求意題者參與研究，又需顧及專業教師的背景，要具備有充 分的學科領域知識、教學知識，以及教學實務經驗，受過教學訓諫者為條件。
經過深思熟慮，考量方便現場觀察記錄訪談，尋求同校服務平日熱誠教學熱 心助人的馬老師參與，在談了兩次溝通研究目的後，深獲馬老師的允諾支 持﹔並隨及告之指導教授一些馬老師的背景，報告相關研究步調，得到教授 的指點且交待將研究計劃給馬老師一份進行討論，同時亦向學校校長、教務 主任報備此研究相關事宜，也立刻得到贊同。
五、進入研究現場
開學後如預期思考，馬老師任教一年級數學而且又是一年級導師，符合 研究教學對象，研究者與個案教師均為同一校，作息步調較一致，在先與他 排定每週觀察班級節數，並與他所任教班級的學生當面介紹後，九月底陸續 進入教室現場，學生也未露驚訝或不適應之狀，一切都合於正常，研究者坐 在教室後面恍如無人，班上同學皆習慣我的存在，馬老師的教學更似乎不見 我的出現，教學步調流暢完全依他的思序及教學計劃進行。
六、分析檢核資料
（一）資料整理與分析
1. 資料的整理與分析是配合搜集資料的程序同時在進行，它是一種循 環式反覆的持續動作。
2. 首先研究者將現場觀察記錄或訪談錄音轉成的文字筆錄，此二者用 活頁Ａ４卡編碼，卡內分四部分詳記：一是現場實錄記載、二是當 場或事後的心得與反省、三是回覆欄位記載有疑問詢問查核後的意 見、四是相關性編號記下檔案性質方便比較或歸類。
3. 至於檔案是如何分類，可依專業知識內涵來定分析之別﹕一是一般 教學知識、二是學科專長知識、三是學科教學知識、四是有關學生 學習的知識、五是教與學運用情境的知識、六是課程設計知識。
4. 編碼引例：
（T911021-talk-p1）指 91 年 10 月 21 日與個案教師訪談第一段記錄。
（T911218-type-a1）指 91 年 12 月 18 日與個案教師訪談全錄音。
（T911230-type-meeting）指年月日與個案教師會議訪談全錄音。
（S920325-talks-a）指年月日與ａ班學生眾人訪談。
（S920110-type-a1）指年月日與ａ班學生訪談錄音。
（S911115-a-talk-m＆d）指年月日與ａ班數學小老師及分組學生訪談。
（S911022-c-D）指年月日與 c 班分組學生訪談。
（S920411-write-a-09）指年月日與 a 班學生反應問卷表歸納第 9 項。
（CR911016-b＆c）指年月日與ｂ和 c 班課堂觀察。
（二）資料的檢核
1. 資料的檢核此動作在執行前述，Ａ４活頁卡中的第三部分記載事 項，那是去疑求證、看看個案教師言行是否一致，這可達到資料具 真實記錄的補足或刪修功用。
2. 質的研究本身會對所搜集到的資料，因研究者的主觀而有偏好或偏 向，為此為避免過度落入此狹思，在記錄與檢核資料時要有去除個 人偏好、或有預設之立場看法的準備，不作干涉性的提出意見導引 或去埋伏願意看到結果的佈局，這是非常重要且需堅持執行。
七、退出研究情境
研究者採取退出研究情境的方式是﹕寒假期間暫時退出教學實境的現 場觀察，只進行訪談或資料分折與檢核﹔到了下學期會由馬老師提出教學計 劃，研究者初步整理資料後，針對專業知識內涵的表現，選擇比較有相關或 缺少的部份做教學實境的現場再觀察、再訪談，預計九十二年三月底或四月 初時告之完全退出研究情境，感謝他們的協助與支持。
八、分析歸納資料
分析歸納資料的完備與否，決定在先前初步檔案歸類的正確，或是後來
搜集到更好更有價值資料的入檔，並使思路清晰，能以找到聚焦的論點，如 此分析歸納才會順利。當然，各項資料的歸類、分析與呈現，皆以其最適合 出現的討論範圍為依據，儘量避免重複，尤其是在敘述教學專業知識、教法 或對學生學習的瞭解、情境運用上很難絕然分野，它的界線沒那麼鮮明與排 斥，這是一項困難。因此，研究者可以帶有特色例子，或個案教師重覆出現 可為典型的例子來加以說明引述，幫助確立論點。
九、實際撰寫論文
在真正進入撰寫論文這一個階段，它是於分析歸納資料、重新找齊資 料，支持建立論點時就同時開始了，並不是一步接一步那麼斷然的階段之別，而 是一個循環，是常跳出又接入的過程。尤其是被指導教授分段分時審閱時，那種 修正與指點迷津，才是最大的打擊，當然這也就是最大的收穫，因為，往往可迷 途知返，甚至茅塞頓開豁然開朗，打通任督二脈從此功力大增，又是一個嶄新的 開始，賣力的寫下去。
第二節 研究架構與策略
壹、研究架構
本研究依據研究背景與動機、目的與文獻分析結果，將本研究進行的架構設 計說明如下：
研究者經由實地進行教室觀察，記錄教室關鍵事件與師生互動過程及呈現之
回溯方式，進行專業對話與討論，以發覺個案教師教學知識在教學歷程上所扮演 的重要角色，進而了解學生的數學學習特質，及瞭解教師教學知識在教學歷程中 與學生的數學學習的關係。據此，本研究的研究架構部分參考 Shulman ( l987 ) 所提出的教學推理行動模式 ，該模式顯示出個案教師發展其教學實務是一個動 態歷程。
是故本研究根據下圖（請見圖 3–2）之研究架構進入研究流程與情境，以 蒐集及分析資料，藉以探究個案教師的教學現況及明確之教學行動。
教師教學現況觀察、訪談、
文件分析、問卷調查。
個案教師對教學知識 及自己教學的詮釋
研究者詮釋、觀 察 班 級 學 生 深 度訪談、及問卷 調查為佐證 三角測量校正
瞭 解 一位 國 中數 學 專 業 教 師的專業知識內涵
學生數學學習知覺
1. 學科專長知識 2. 學科教學知識 3. 一般教學知識 4. 情境知識 5. 課程知識
6. 了解學生學習知識
1. 學生對教師的知覺 2. 學生數學學習狀況
圖 3-2 研究架構圖 數學專家教師教學知識
貳、研究策略
依據 Neuman 在其所著《社會研究方法：質化與量化取向》中認為：「質化研 究取向是：接近資料、非實證主義的觀點、具實務邏輯、非線性的路線。」（朱 柔若譯，民 89，608-612）。所以，在設計策略上要注意資料的搜集、事實的呈 現、實務邏輯的思考判斷、遵循比較接近循環研究的路線歷程。另 Yin 在其所著 之《個案研究》中認為：「個案研究並不是一種收集資料的作法，也不僅只是一 種設計特徵，而是一種周延而完整的研究策略」。並提到：「研究的證據可能有六 種來源：文件、檔案記錄、訪談、直接觀察、參與觀察，以及實體的人造物」， 以及「每個研究都有其獨具的優點與缺點，研究策略的選擇需視以下三種條件而 定：（一）所提出研究問題的類型 (二)研究者在實際行為事件上擁有的操控程度 (三)著重在當時現象而非歷史現象的程度」( 尚榮安譯，民 90 )。因此，本研 究考量研究的客觀性，採用多元方式去進行資料搜集，為求接近資料可顯露實務 性，將依上述原則提出下列幾項策略：
一、觀察前訪談
觀察前對於個案教師與其教學之學生進行研究前之深度訪談，以深入了解個 案教師教學知識來源及形成過程或相關因素。對於個案教師訪談表，本研究依據 第二章之文獻探討，編擬而成「教師背景、先備經驗及信念、知識認知探究」半 結構式訪談表 ( 見附錄二 )，以深度訪談個案教師。
二、教學觀察
「教學觀察」為研究者觀察個案教師的教學現況，包含解說、類比、隱喻、
圖解說明、偵測問題、問答引導、概念連結、師生互動等。以及觀察學生對個案
教師呈現出教學知識時之反應。觀察目的在於瞭解個案教師有運用哪些教學知 識，此時學生的數學學習情形與效果。這個過程採用隨時錄音備存、準備觀察筆 記、以及兩次錄影。錄影方式，研究者僅在研究初期、及研究後段每班各擇一次 錄影記錄分析討論，是為了解個案教師在不同班級研究期問對其自身教學活動與 內容有無差異情形，或有其一致性、持續性，並就錄影內容進行對照與探究。
三、學生問卷調查
深怕對學生的深度訪談，無法獲得充分資訊，所以當本研究在進行時會編擬
「學生對數學老師教學表現的知覺問卷調查表」（附錄三）半開放式問卷及「學 生對數學老師教學知覺開放性問卷」（附錄四）的調查，以資探究和佐證觀察所 得之準確性、客觀性，並對個案教師之教學知識轉化後與學生數學學習反應之關 係做分析。
四、錄影訪談再訪談
平日錄影觀察在徵詢個案教師同意後使用。為瞭解研究對象對錄影內容的想 法及觀點，在錄影後，由研究者與個案教師利用空堂時問進行訪談，為使訪談之 書面資料達其真實性，並全程進行錄音。而為使個案教師充分表達對錄影內容的 看法，訪談採取開放方式，給予個案教師充分說明的機會，以便蒐集多方來源資 料，以利資料三角測量校正用。再訪談係指針對個案教師教學觀察所得、記錄方 式進行訪談，及對觀察班級學生的深度晤談，進行訪談時不以「結構式訪談」方 式來進行，僅是對教學觀察所得的記錄做訪談印證。（附錄五個案教師、實習教 師訪談日程表及附錄六教室觀察班級學生訪談日程表）
五、特殊記載
在對個案教師觀察時若有研究的期望，或某個關鍵點的省思，以及激發共同 創思時，可請個案教師作記錄的特殊記載。研究進行前，研究者先與研究對象討 論撰寫的方式，並由研究者研擬及提供關鍵點題綱，供個案教師撰寫，並且利於 研究者資料編碼分析。
六、研究總結性回饋表
預計在研究結束兩週後，請研究個案教師就研究過程加以回顧省思，並填其 研究總結性回饋表 ( 附錄七 )。主要是為使研究者跳脫「理所當然」的資料蒐 集與結果推論，除重現事件外，也希望就研究者與個案教師的對話、研究方法的 使用、研究者的反應、研究者態度等加以批判，使研究者得以適時跳脫研究現場，
從第三者的角度省思研究過程與結果。
第三節 研究對象
本研究係以一位國中數學教師為研究個案教師，個案教師及其擔任授課之三 個班級學生為共同觀察對象，兩者合稱為「研究對象」。本節先介紹個案教師背 景、其次介紹觀察之個案班級。
貳、個案教師背景
研究者並非刻意或依據偏好選取個案教師，僅在同校同科中偶而提起事情 時，瞭解他的想法、教學態度、教育理念，彼此能充分溝通詳談，對教育現場的
實況也時有感觸；這次研究的議題個案教師深感興趣，對學生的學習更想去投入 改善策略、有研究自身教學的現況動機；所以，在徵求同意深獲他的支持與協助 之下開始著手進行；並請個案老師對自己做 SWORTS 分析（附錄八），以便自我剖 析、也被瞭解。因個案研究涉及個人隱私權，並根據質的研究倫理，本文中的觀 察對象皆採用匿名或代號稱呼。
一、個案老師基本資料
1. 年資近十年：包括私校 1 年、代課 1 年、公立國中 8 年。經歷了師資養 成、代課、生手教師的階段，國中時期任教較長已屬純熟階段。
2. 學歷背景：大學時為資訊工程系，畢業學時修滿數學的專業學分；後來 至美國修中等教育研究所畢業；回國後具合格教師資格，先從高職私校 任教、再到國中代課、以正式教師身份任教至今。
3. 進修與著作：由於教學現況的需求，本身也對學生輔導的與趣，在職教 師時回師範大學進修輔導學分班共 20 學分。之後，在教學及班級經營運 作心得下，投入了整理輔導實務與學理經驗之工作，將歷年心得投稿文 件、師生互動、輔導個案做實質思考反芻，完成兩本輔導與中輟學生個 案研究的著作，並由師大書苑及幼獅圖書公司出版、發行。
二、個案教師風格與表現
由於研究者與個案教師為多年同事，且參照文獻探討中對專家教師的一般性 定義的分項細目來評估，並徵詢同領域其他老師及行政部門對個案教師的看法；
從實際教學、班級經營、親師互動、輔導知能、同儕相處、行政支援、專業著作、
學生反應等方面來對比、歸納出下列的幾項：
1. 具有思考求變的認真態度
馬老師常會在教學、命題設計、或活動引導上有求變的認真態度表現﹕
（1）會引用不同的口吻、語調，去探詢同學的認知或疑問之所在。
（2）教法靈活常在一堂課中有兩種以上不同的教法。
（3）教學流程中埋有學生表現之機會，並會適時認真指導。
（4）教學或活動中有時會因學生一時之表現而改變進程或調整方 式，保有彈性真正適性適所而教。
2. 保有接受新知的專業成長
馬老師會在教學研究會中提出自己最近閱讀的心得報告、對九年一 貫的看法，並主動參與七年級的領域小組課程設計；尤其對學生輔導、
中輟生的問題探討上，更有自己專業的研究及著作。（註）
3. 要求表裏一致的中和性情
馬老師帶班的風格及待人的表達上，是表裏一致﹔如同其性情最真 實的展現，言行如一、公正處事，要求同學真實行事、真心待人﹔對於 個人的要求亦是處事中和、待人謙和，常可以在言談舉止中容易被理 解、被接納。
4. 勇於接受挑戰的創新觀念
馬老師對於接受挑戰、創新觀念方面，從下列幾點可看出﹕
註﹕師大書苑出版 中輟生問題輔導，民 89；幼獅文化出版 教訓輔的天空，民 90。
（1）對於家長的反應及意見，是採面對它、解決重於一切的接受態度。
（2）主動參與研究創新，提出校內“數學步道”的課程設計方案。
（3）樂於接受新的意見，願意參與本研究、並提供許多寶貴的經驗與 見解。
（4）常有自省的想法、可接受新挑戰。
5. 專於教學輔導並關愛學生
馬老師教學與輔導並重，任課及導師身份上均認真扮演，常說：教 人是活的、有生命的本質，看待它就要以人性為考量、釋出人味。
（T910926-a）
6. 人際互動佳熱心幫助別人
馬老師不論在同儕間、或行政支援上、或對待同學，會出乎誠心主 動幫助人。例如﹕同儕之間協助代課、行政計劃教學設計的參與、代墊 班上清寒同學午餐費、學雜費，額外指導科展、義務留下低成就同學銜 接課程補救教學等等。
參、觀察之個案班級
個案教師這學期授課班級有三個班，含自己的導師班，都是國中一年級班（七 年級）。於進場進行教室觀察前，研究者利用開學後九月份第一週分別至欲觀察 班級先行跟同學們進行溝通；之後，方於九月底才開始進行教室觀察（附錄九教
室觀察記錄單）。於溝通時，一再強調並告知同學以完全不影響同學們原來上課 之原貌，是本研究之最高原則，並告知於過程中會進行錄音、錄影、觀察、訪談。
透過先溝通關係、瞭解研究之目的，讓同學們不要對研究者的進場觀察，而影響 了他們原來的上課情形及平常表現，溝通之後即開始進行本研究的教室觀察。
現就研究者進場觀察前各班的情形，分別陳述如下：
一、A 班
Ａ班是導師班，目前班上同學有 39 人，l9 位女生、20 位男生。該班在班 級秩序、榮譽競賽、學校內各項活動表現得不錯，可能是馬老師自己導師班，所 以表現較迎合的態度，師生互動頗好。況且，馬老師在該班時間較密，一切學生 動態都在掌握之中﹔數學學習上給予時間較多，效果會較容易顯現。尤其該班似 乎比較期待被研究，新鮮的表情、驚奇聲常在教室內停留，對研究者有主動的反 問意見表達。
二、B 班
Ｂ班是隔壁班，目前班上同學有 40 人，21 位女生、19 位男生。由於皆為 一年級新生班級，對馬老師有一致的印象，不會有那一個班被個案教師之前教過 的情形發生，數學程度是入學時的立即反映；該班是個較靜的班級，活潑調皮的 同學較少，相對上課的反應就較弱，對於研究者的出現常常是視而不見，沒有特 定的垂詢或關愛的眼神。但在數學課時仍會被要求，在回答、上臺演示、小組分 組活動時，仍不會太冷漠。
三、C 班
Ｃ班是另一個隔壁班，同屬國中一年級，目前班上同學有 40 人，20 位女
生、20 位男生。該班有些許同學較活潑好動、班上同學靜的好靜，兩極化情形 可以看得到，上課時反應好的就是固定那些同學。三個班級中數學程度較好的個 人在該班，數學課時馬老師似乎會因班級特性不同，而調整教學計劃，Ｃ班是程 度上差距較大的班級，因勢利導、因材施教是馬上派得用場，小組教學時要特別 注意程度上的均勻分佈。
