運用互動式電子白板融入國小數學領域 教學之成效研究-以四年級「面積、

國立臺東大學教育學系 教育行政碩士在職專班

碩士論文

指導教授：施能木 博士

運用互動式電子白板融入國小數學領域 教學之成效研究-以四年級「面積、

平面圖形」單元為例

研 究 生： 蕭佩瑛 撰

中 華 民 國 一 {{年 六 月

國立臺東大學教育學系 教育行政碩士在職專班

碩士論文

運用互動式電子白板融入國小數學領域 教學之成效研究-以四年級「面積、

平面圖形」單元為例

研 究 生： 蕭佩瑛 撰 指導教授： 施能木 博士

中 華 民 國 一 {{年 六 月

謝 誌

在還沒有心理準備要考碩士之前，就常聽同學說為了趕論文，常 常熬夜到很晚，我應該沒有辦法完成，因此，讀研究所對我來講是遙 遙無期。每年都會聽到又有2~3個人又畢業了，學校沒有讀研究所的只 剩下寥寥幾個，同事問：「你真的不去考嗎？」，在四班的同學年裡，

沒有讀研究所的只有自己時，那種壓力是與日俱增，因此閉關了一段 時間後，終於我變成一個東大新鮮人。

寫論文是大事，挑選一個好的指導教授更是天大的事，經由同事 引薦，終於找到了一個能激勵自己的好老師。承蒙指導教授施能木老 師在研究過程中的悉心指導，每個星期的密集meeting，逼得自己不得 不每天盡量「生出東西」，使個人在撰寫論文的歷程中得以不斷的成 長。看著和我一起奮戰的其他7個同伴：鎮豪、偉強、李桂、雅玲、郁 芳、芳純、淑媚等的論文陸續出爐時，那種喜樂真是無以名之，在此 謹致上最誠摯之謝意。

感謝陳彥匡教授、謝昆霖教授和施能木教授，從論文計畫審查到 論文口試皆提供建議與見解，給予個人指正與鼓勵，使本論文得以順 利完成，在此均致上深深的謝意。

感謝三間國小林庭瑤校長、光明國小吳秀雲老師、利吉國小韓玉 珍老師、馬蘭國小蔡依足老師、東海國小彩鳳主任、怡真組長、雪英、

巧儀、佳宜、淑慧、若慈、玉齡、素慧、櫻鑫、佩真、雪芬、靖雯、

秉芳、懷萱老師在研究進行期間協助，讓研究得以順利進行及完成，

在此均致上感謝之意。

感謝愛我的家人，讓我在百忙之中給予我支持、鼓勵與協助，讓 我得以順利完成碩士學位。

最後，謹以此論文獻給關心及愛護我的人，感謝您們。

運用互動式電子白板融入國小數學領域 教學之成效研究-以四年級「面積、

平面圖形」單元為例

作 者 ： 蕭 佩 瑛

國 立 臺 東 大 學 教 育 學 系

中文摘要

本研究主要運用互動式電子白板融入國小數學領域「面積、平面 圖形」單元教學對小學學童學習成就、學習態度之影響情形。本研究 採準實驗研究法，研究對象為國小四年級的其中兩班學生，實驗班 30 人，實施互動式電子白板教學；控制班 30 人，實施ㄧ般傳統式教學，

進行為期五週共計 13 節之數學領域教學。數學科為多數學童感到困擾 的學科，期能藉由互動式電子白板的「互動」性，引發學童學習興趣，

提高學習成效。

本研究歸納研究發現，提出下列結論：

1.運用互動式電子白板融入數學領域教學能提昇學童學習成效。

2.運用互動式電子白板融入數學領域教學能提升學童正向學習態度。

3.實驗組學生對於互動式電子白板融入數學領域教學持正向反應。

關鍵詞：互動式電子白板、數學學習成就、數學學習態度。

Incorporating the use of interactive whiteboard into the domain of mathematics in primary school for an effective

teaching—--choosing the unit of 「area measurement

、plane shapes」 from the fourth grade mathematics as an example

Shiao, Pei Ying

Abstract

The main purpose of this research is to figure out the influence of pupils learning achievement and learning attitude if we incorporate the use of interactive whiteboard into the domain of mathematics in primary

school。We picked two classes out of the fourth grade as our experimental objects to this research。One class called laboratory class that we applied interactive whiteboard to teach it has 30 students。The other class called controlled class that we applied traditional method to teach it has 30 students。There are five weeks（13 classes）lessons in mathematics。

Mathematics is a difficult subject for most students in schools。By way of the interaction of interactive whiteboard ，we can motivate students to take interest in mathematics and promote their learning effects。

This research induces the results that we have founded and presents the following conclusions：

1. Incorporating the use of interactive whiteboard into the domain of mathematics can promote learning effects。

2. Incorporating the use of interactive whiteboard into the domain of mathematics can promote positive learning attitude。

3. A laboratory class has positive reaction to incorporate the use of interactive whiteboard into the domain of mathematics。

Keywords ： interactive whiteboard、learning effects、learning attitude。

目 次

謝誌……… i

中文摘要……… iii

英文摘要……… v

目次……… vii

表次………ix

圖次………xiii

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………3

第三節 研究範圍與限制………4

第四節 名詞釋義………5

第二章 文獻探討………7

第一節 數學領域的相關學習理論………7

第二節 訊息處理學習理論……… 12

第三節 互動式電子白板及其應用……… 14

第四節 互動式電子白板的相關研究……… 22

第三章 研究方法……… 41

第一節 研究架構……… 41

第二節 研究變項……… 42

第三節 研究假設……… 43

第四節 研究對象……… 44

第五節 實驗設計……… 45

第六節 研究流程……… 46

第七節 教學設計……… 49

第八節 研究工具……… 54

第九節 資料處理與分析……… 57

第四章 研究發現與討論……… 59

第一節 不同教學方式對學習成效之影響……… 59

第二節 不同教學方式對學習態度之影響……… 62

第三節 運用電子白板教學之意見……… 73

第五章 結論與建議……… 83

第一節 結論……… 83

第二節 建議……… 85

參考文獻………87

一、中文部份………87

二、外文部份………91

附錄………93

附錄一：教學活動設計………93

附錄二：「平面圖形」、 「面積」單元成就測驗-預試試題的難度及鑑 別度分析內容………101

附錄三：「面積、平面圖形」單元學習成就前測試題………110

附錄四：「面積、平面圖形」單元學習成就後測試題………115

附錄五：數學學習態度調查表……… 119

附錄六：電子白板融入數學科教學意見調查表……… 120

表 次

表 1 課堂資訊科技設備課堂之比較………16

表 2 師生轉變過程五階段表………19

表 3 電子白板應用於數學科教學相關研究彙整………27

表 4 電子白板應用於其他學科教學相關研究彙整………35

表 5 互動式電子白板使用之調查相關研究彙整………40

表 6 家長社經背景調查統計表………44

表 7 控制組及實驗組三年級上、下學期數學平均………44

表 8 準實驗設計模式………45

表 9 「面積」教學單元的主概念、次概念及內容………49

表 10 「平面圖形」教學單元的主概念、次概念及內容………50

表 11 「面積」單元的主要活動及子活動………51

表 12 「平面圖形」單元的主要活動及子活動………52

表 13 數學學習成就測驗－前測試題雙向細目………55

表 14 數學學習成就測驗－後測試題雙向細目………55

表 15 實驗組與控制組在「面積、平面圖形學習成效測驗」之描述 統計量………59

表 16 教學模式與前測變異數的單變量分析………60

表 17 實驗組與控制組在「面積、平面圖形學習成效測驗」之獨立 樣本 t 檢定………60

表 18 實驗組與控制組對「我覺得老師準備了非常豐富的內容」的 看法………62

表 19 實驗組與控制組對「老師安排的課程內容，我都會很用心的 去完成。」的看法………63

表 20 實驗組與控制組對「我對目前數學所上的內容很有興趣」的 看法………63

表 21 實驗組與控制組對「我覺得數學老師的教學很活潑」的看法 ………64

表 22 實驗組與控制組對「我喜歡數學老師的教學方式」的看法…64

表 23 實驗組與控制組對「我覺得數學老師教學很認真」的看法…65

表 24 實驗組與控制組對「我覺得數學老師的教學方式很適合我」

的看法………65

表 25 實驗組與控制組對「我覺得經由老師的教學讓我更容易理解」

的看法………66 表 26 實驗組與控制組對「我對數學老師交代的事，我都會做好。」

的看法………66 表 27 實驗組與控制組對「對於數學科的功課，我不需要家人催促

就會自動完成。」的看法………67 表 28 實驗組與控制組對「遇到不懂的地方，我會想辦法把他學會。」

的看法………67 表 29 實驗組與控制組對「在數學課裡，我總希望能得到好的成績。」

的看法………68 表 30 實驗組與控制組對「我會把數學科所學到的內容應用在日常

生活上」的看法………68 表 31 實驗組與控制組對「上數學課讓我學會用自己的方法解決問

題」的看法………69 表 32 實驗組與控制組對「我在家裡會安排預習或溫習數學功課的

時間」的看法………69 表 33 實驗組與控制組對「有不太清楚的的地方時，我會請教老師

或與同學討論。」的看法………70 表 34 實驗組與控制組對「我會記住幾個重要的名詞來提醒我這個

單元的重點」的看法………70 表 35 實驗組與控制組對「碰到很難理解的內容時，我還是要把它

背下來。」的看法………71 表 36 實驗組與控制組對「為了確定我真的了解數學科的內容，我

會自己或請別人出問題考自己。」的看法………71 表 37 實驗組學童對「我覺得操作電子白板不會有困難」的看法…73 表 38 實驗組學童對「我覺得用電子白板畫圖時非常容易」的看法

………74 表 39 實驗組學童對「我覺得用電子白板上課很新鮮有趣」的看法

………74 表 40 實驗組學童對「在電子白板上寫字很方便」的看法…………75 表 41 實驗組學童對「電子白板設備，是一種很好的數學科輔助學

習系統。」的看法………75

表 42 實驗組學童對「在電子白板操作進行數學學習方式很有趣，

讓我想多花一點時間學習數學。」的看法………76 表 43 實驗組學童對「經過老師的教學並配合白板的操作，會使我

更了解課程內容。」的看法………76 表 44 實驗組學童對「我覺得用電子白板，可以減少老師在黑板上

畫圖的時間。」的看法………77 表 45 實驗組學童對「電子白板有各種不同顏色的畫圖工具，讓我

能更清楚老師所要表達的意思。」的看法………77 表 46 實驗組學童對「老師用電子白板來上數學，讓我能更專注。」

的看法………78 表 47 實驗組學童對「老師用電子白板來上數學，使我比較喜歡數

學。」的看法………78 表 48 實驗組學童對「我希望其他領域課程的老師也能用電子白板

來教學」的看法………79 表 49 實驗組學童對「用電子白板上數學，老師重複教我們不會的

地方時，可以節省畫圖的時間。」的看法………79 表 50 實驗組學童對「用電子白板上數學，可以增加我學習的注意

力。」的看法………80 表 51 實驗組學童對「電子白板的學習方式，讓我有信心把數學科

學得更好。」的看法………80

圖 次

圖 1 訊息處理心理歷程………12

圖 2 課堂學習互動模式的轉變………15

圖 3 本研究之研究架構圖………41

圖 4 本研究實施程序流程圖………46

圖 5 中年級「面積」編排次序………53

圖 6 中年級「平面圖形」編排次序………53

第一章 緒論

本研究主要運用互動式電子白板融入國小數學領域「面積、平面圖形」單元 教學對國小學童學習成效、學習態度之影響情形。本章共分四節來說明：第一節 為研究背景與動機，第二節為研究目的與待答問題，第三節為研究範圍與限制，

第四節為名詞釋義，茲分述如下。

第一節 研究背景與動機

二十一世紀是一個資訊蓬勃發展的時代，數位科技影響著日常生活與日俱 增，同時也在知識傳授的學校裡漸漸擴散，其中尤以資訊傳播科技（Information and communication Technology,簡稱 ICT）的應用更具影響力。資訊與通訊科技 的快速發展影響學校教育目標、教育內容（課程）、教學方法、教師專業成長、教 育行政工作至鉅，ICT 教育因此成為當前教育革新的重點方向（陳惠邦，2007）。 隨著資訊化時代來臨，傳統的教學方式已不能滿足現代教育「多元」之需求，

資訊科技在教與學的應用上已逐漸受到重視。教育部（2003）指出資訊融入教學，

是要培養學生能善用資訊科技來搜集資料、處理資訊與呈現資訊的能力，教師應 將資訊科技融入教學，使用更多樣化的教學方式，促使學生學習興趣。民國 95 年 教育部公布「資訊教育基礎建設」方案，其中「建構縣市 e 化學習環境」方案主 要內容為：建構寬頻上網資訊化環境、營造資訊化校園、充實數位化內容、讓學 習與教學資源跨越書本與學校的籓籬，達到資源共享的目的。爲推動教學 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（自由電子報，2007）。 互動式電子白板（Interactive Whiteboard，簡稱 IWB）是近年來國際上大力 推動的教學活動資訊化輔助設備，全球致力推動互動式電子白板導入教學現場，

那是因為互動式電子白板有下列兩種效應：一方面是電子白板提供了觸覺和視覺 的感官刺激；另ㄧ方面則是電子白板它有互動性，而不只是單純的一塊白板而已，

這是它最重要的地方（陳惠邦，2007）。電子白板擁有拖曳、書寫、繪圖、聚光燈、

多頁面板、螢幕遮蔽、素材資源庫等功能，許多文獻指出應用電子白板可以增進 教學效率、提高學習動機與成效，及促進失聲資訊應用能力等（Glover ＆ Miller,2001；Levy,2002；Glover, Miller,Averis,＆ Door,2005）。

臺東縣教育處推動建置國民中小學多功能 e 化專科教室，目的著重發展互動 式電子白板融入教學特色模式；強化專科教室的功能，擴展師生學習視野與學習

效率；建立高互動、高效能教室，提升學習參與感，帶動教室活潑的學習氣氛；

培育學生具備資訊應用能力，激發創意思考，因此選定臺東縣卑南國中、豐田國 中、寶桑國小、博愛國小、東河國小、馬蘭國小、東海國小辦理（臺東縣教育處，

2008）。

數學領域是大多數學童產生抗拒的學科，多年來教師們為求教學成效，嘗試 尋求不同的教學方法及有效的教學媒體，以期能提高數學學習的成效。因為互動 式電子白板是教室教學中的新科技，它可任意圈點、繪圖、照相，可輕易記錄聲 音、手寫資料，且教師可以跟學生互動，教學過程容易控制，學生比較能融入情 境，比較不會分心。然而如何擅用此高互動性的科技輔具來導入教學，且發揮此 設備之最大功能與效益，需要有系統的教學及技術支持。

國外的文獻中雖然提及互動式電子白板的使用，但多半強調其功能性、優缺 點分析，或師生使用上的問題論述（莊護林、李肖蘭，2006；Ian & Steve ,2005；

Kate, Steve, & Heather,2005）。在教學歷程中，Victoria, et al（ 2005)認 為教師是促進「互動」的主因，然而從國內外的其他相關文獻中，我們並未窺見 強調「互動」功能之互動式電子白板所激發的師生互動狀況。研究者服務之學校 亦為互動式電子白板融入教學試辦學校，因此想藉由互動式電子白板的互動性、

感觀和觸覺方面的功能，透過嚴謹的教學活動設計、適切的軟硬體搭配、適合的 教學理論基礎，充分善用互動式電子白板的數位教學資源與資訊科技設備，期使 學生能漸漸排除恐懼，進而喜歡數學，提升學童數學領域的學習成就及學習態度。

第二節 研究目的與待答問題

本研究之研究目的敘述如后：

一、探討互動式電子白板融入數學教學之現況。

二、探討互動式電子白板融入數學教學，學生學習成效與態度之差異。

依據研究目的，本研究之待答問題如后：

一、如何將互動式電子白板運用於數學教學？

二、使用互動式電子白板融入數學教學的優勢為何？

三、運用互動式電子白板融入數學教學之學習成效是否優於傳統教 學？

四、學生在運用互動式電子白板和傳統教學後對數學的學習態度是否 有差異？

五、學生是否支持運用互動式電子白板融入數學教學？

第三節 研究範圍與限制

本研究樣本為臺東縣東海國小四年級學童，探究互動式電子白板融入數學教 學之成效，礙於時間，人力及經費等因素，將本研究可能遭遇的限制分述說明：

一、研究內容

本研究中使用之教材，僅以部編版第八冊課本為教材，並選定第三章「面 積」和第六章「平面圖形」為本研究之教學活動設計。至於同屬數學領域之 其他出版商出版之教材，則未做探討。

二、研究對象

本研究由於研究者受限於研究時間及研究樣本取得的原因，以臺東縣東 海國小四年級學童二個班（共 60 人）參與教學實驗，無法擴大研究數量，因 此，本研究不推論至其他地區國小四年級

學童的表現。

三、研究時間

由於各種客觀因素影響，本研究只能利用 5 週（每週 3 節）共 13 節課來 進行教學實驗，因受限於研究時間長短，對於較長實驗時間的研究不做推論。

四、研究限制

（一）本研究僅以部編版第八冊課本為教材，並選定第三章「面積」和第六章 「平面圖形」進行互動式電子白板和傳統教學，至於同屬數學領域之其 他出版商出版之教材，不做任何推論。

（二）本研究以臺東縣東海國小四年級學童二個班（共 60 人）參與教學實驗，

研究結果僅可推論至類似地區的國小學童。

第四節 名詞釋義

一、互動式電子白板

互動式電子白板是一個具有高靈敏度觸碰式的大型螢幕，它需搭配一台 電腦、一台投影機和電子白板。電腦負責執行指令、儲存或提取檔案；投影 機負責接收電腦的影像訊息；最後，再將資料投射在電子白板上。

本研究所指的互動式電子白板係指可當展示工具及操作平台，它可任意 圈點、繪圖、照相，可輕易記錄聲音、手寫資料，且教師可以跟學生互動，

教學過程容易控制。

二、數學學習成就

本研究所指數學學習成就，是指受試者填寫經由自編的數學紙筆評量試 卷後所得的分數，分數越高，表示數學學習成就越高；分數越低，表示數學 學習成就越低。

三、數學學習態度

數學學習態度是指學習者對學習數學的相關事務、內容或活動所抱持的 信念及實際了解，正向或反向的情感、情緒及評價，或表示非贊成或反對的 行動與傾向（林淑真，2002）。本研究所指數學學習態度，即是研究者利用互 動式電子白板針對實驗班進行教學後，請實驗班學童填答數學學習態度問卷 調查表，是否學童對互動式電子白板融入數學科教學呈現正向反應。

第二章 文獻探討

本章共分為節，第一節數學領域的相關學習理論，第二節訊息處理學習理論，

第三節互動式電子白板及其應用，第四節相關教學研究，茲分述如下。

第一節 數學領域的相關學習理論

在圖形與空間的教材中，學童在面積方面的學習常發生困難，在我們日常生 活中常會接觸到「面積」的概念，例如「黑板的大小」、「教室有多大」…等等，

但在許多學童腦子裡的面積不過是一連串的公式，其分別只代表兩個數量相乘的 結果，即以為了解面積的基本概念，其實卻不瞭解公式的意義，對面積的測量也 有迷思（譚寧君，1995a），故本節針對面積概念、面積迷思概念進行探討，分述 如下：

一、面積的概念

面積指的是某一封閉二維區域的大小，也就是說對此一特定區域被數個 單位量所覆蓋的程度。面積概念的發展應從「保留概念」的形成到「測量概 念」的建立逐步發展，而目前數學教育內涵所不可或缺的更是以「估測概念」

為最重要。

（一）面積的保留概念

保留概念指的是當兒童面對物體的某種轉換後，如物體位置的移動、

物體方向的轉動、面積形狀的切割變形活動等，還能了解其原有特質仍 保留不變的認知能力（譚寧君，1995b）。另外瑞士心理學家 Piaget, Inhelder ＆ Szeminska （1960）在兒童的幾何概念發展研究中指出，

「面積」保留概念乃指兒童在物件因為位置的改變或形狀的改變後，其 「面積」依然保持不變的能力；同時為研究「面積保留概念層」設計一 些實驗後，認為兒童必須應用加、減法運思以及位置運思，才會具備基 本「面積」保留概念。面積保留概念又包含二個不同的層次：

1、基本面積保留

「基本面積保留」代表任何封閉範圍內面的大小，不會因為位置 改變而有不同。也就是說不會因為面的移動、轉動、翻轉或切割而改 變面積大小。此概念將有助於了解數學「不變性」的重要屬性，如果 不具有面積保留概念，即使指導如何求得面積也是沒有意義的（譚寧 君，1995）。如 與 雖然放置的方向不同，但面積不會改變

的事實。又如有些圖形會因為視覺的錯覺而產生錯誤，但亦可透過疊 合活動的經驗，而建立了面積的保留概念。

2、互補面積保留

「互補面積保留」代表在面積相等的二個面，各減去一塊不同形 狀但面積相同的小平面後，其所剩下的面積仍然相等，也就是等量減 等量結果相等。互補面積保留是一種逆向邏輯思考，教學者需要學童 已經有基本面積保留概念後，才能指導學童此互補面積保留概念。

（二）面積測量概念

面積測量是從「個別物件」到「個別單位」來描述物件大小，進而至 普遍單位的使用，最後才能了解面積公式的由來（吳宛儒，2005）。面積 公式的導出是經過一連串的操作、比較的過程，此時的面積公式才有意 義。學生如要知道桌子的大小，只會用直尺量出長和寬之後再相乘，未必 是真正的了解面積概念，因為可能只是背公式而已。長寬相乘是經過單位 面積覆蓋所得的結果，測量面積的大小可透過不同的方法測量而得，但若 未經過覆蓋、拼湊、添補、複製與比較等活動，是無法真正了解到面積概 念的（國立編譯館，1999）。

Baturo ＆ Nason(1996)的研究發現學生在比較面積大小時所採取 的方法有剪貼法、疊置法、覆蓋法、直線法這四種。雖然使用了這四種 方法，但在Kenney ＆ Kouby（1997）； Lindquist ＆ Kouby（1989）；

Simon ＆ Blume（1994）的研究中發現，許多低年級和中年級學生對於 周長和面積概念的理解是很困難的，而且學生常會將面積和長度概念相 混淆，面積單位以周長單位呈現等問題（譚寧君，1998a；戴政吉，2001）。

面積公式的學習雖然是面積概念發展的最後目標 Outhred ＆ Mitchelmore（2000），但是期望學生從一連串操弄，測量實作經驗，

將圖形表徵內化後再加以詮釋，讓學生真正有意義推演、理解公式的由 來，同時能夠活用面積與周長概念於問題情境中。測量概念包含以下三 種層次：

1、面積測量的基本概念

測量概念的形成是測量教材的重心，利用單位量的覆蓋與點數 來了解面積。通常教學時，我們會使用平方單位格內點數單位面積 的個數，若一格的面積是一個平方單位，物體的面積可直接透過點 數得知；但當所求面積非整數格或單位量非一格時，則要利用面積 補償關係求得。

2、單位面積概念

面積的測量是透過各個不同單位量的覆蓋、拼湊或比較而成（譚 寧君，1995b、1998b），就如一長邊六公分，寬邊五公分的長方形 面積（甲），當學童用一個長六公分寬一公分的長方形面積（乙）， 則（甲）有五個（乙）；當學童用一個長五公分寬一公分的長方形面 積（丙），則（甲）有六個（丙）。

3、直線測量面積概念

「基本面積概念」是透過平方單位格內點數單位的個數來求得 面積；「單位面積概念」則是透過覆蓋、拼湊、比較或切割來求得物 體面積。譚寧君（1998b）指出「直線測量面積概念」屬於數學上的 相乘關係，他是屬於較抽象的推理層次。「基本面積概念」和「單位 面積概念」只是在單位數的累加與單位量的比較，然而一般所謂的 三角形面積＝（底 × 高）÷ 2 ；梯形面積＝（上底＋下底）× 高 ÷ 2 則是屬於「直線測量面積概念」。

（三）估測概念

面積屬於「量感與實測」的部份。求得面積，除了實測以外，量感 的培養也是非常重要的。然而在量感的發展中，需要學童做估測的活動 練習，例如：請學童先猜一猜，數學課本的長大約幾公分？寬大約幾公 分？那麼面積大約幾公分？之後再用公式去檢驗（林文慧，2005）。Hall

（1984）認為：「估測是一種可以訓練的活動，它能在未知單位數前，進 行估量的活動。當我們進行估量時，我們會以心中既定的標準來進行估 量。」所以，教學時，可先利用目測或手測，以感覺的方式進行估測。

譚寧君（1995b）提到估測活動可以培養學生的量感，有量感才能 對面積的測量形成有意義的學習。Hiebert（1981）指出學生遇到需要 利用特殊策略找出面積時，都必須先預估面積的大小。所以在求面積 時，我們會直接套用公式，當不能套用公式時，我們則利用面積的估測 能力，先預估面積的大小再尋求解題的策略，或是決定適當的測量工具。

我們給小朋友玩具、教具，希望他們能從做中學。譚寧君（1998a）認為面積 概念的發展是漸進的，直接請小朋友背誦公式那只是一時的記憶，無法永久儲存 起來，因此面積的概念需要透過豐富的操作、點數、切割、比較、拼湊等活動，

才能從具體到心象，從心象到抽象，進而察覺面積公式的意義。沈佩芳（2002）

認為要提升低能力的學童認識幾何圖形，則要多加強操作及描繪的活動設計。

二、教學重點

本研究範圍為「面積、平面圖形」，要小朋友直接背公式，沒有辦法讓他 永久儲存，必須透過豐富的操作、點數、切割、比較、拼湊等活動，因此，

將不同單元的教學重點整理如后：

（一）四年級下學期部編版的「面積」所要教授的重點是：

1、能認識兩線互相垂直，以及能畫出和給定直線垂直的直線。

2、能認識兩線互相平行，以及能畫出和給定直線平行的直線。

3、能理解長方形與正方形周長公式，並能解決生活中相關的問題。

4、能理解長方形與正方形面積的算法，並用公式算出長方形與正方形 的面積。

5、能認識 1 平方公尺的意義，並能用「平方公尺」來描述面積的大小。

6、能認識 1 平方公尺＝10000 平方公分，並能用乘法和除法做單位的換 算。

7、能由正方形的周長算出正方形的邊長。

8、能利用長方形、正方形對邊等長的性質求出邊長或某邊上部份線段 的長度。

9、能算出由長方形或正方形組合而成的圖形面積。

（二）四年級下學期部編版的「平面圖形」所要教授的重點是：

1、能操作直尺測量三角形的邊長，認識兩邊一樣長的三角形是等腰三 角形。

2、能操作三角板或量角器測量三角形的任一角是否為直角、鈍角或銳 角，從而認識有一個直角的三角形為直角三角形；有一個鈍角的三 角形為鈍角三角形；三個角都是銳角的則是銳角三角形。

3、能用摺紙、剪裁等方式做出一個等腰三角形，並知道等腰三角形中，

兩等長的邉叫做腰，兩腰所夾的角叫做頂角，另外兩個角叫做底角。

4、能用摺疊比對的方式，認識等腰三角形兩底角一樣大。

5、能用摺疊比對的方式，認識正三角形三個角一樣大，並用量角器驗 證三個角均為 60 度。

6、能利用三角板檢查四邊形的對邊是否互相平行，進而認識兩組對邊 平行的四邊形為平行四邊形；只有一組對邊平行，另一組對邊不平 行的四邊形為梯形。

7、能用平行四邊形及梯形的定義檢查任一四邊形是否為平行四邊形或 梯形。

8、能使用直尺或三角板畫出直角或平行四邊形線段，進而用來繪製正 方形、長方形或平行四邊形。

9、能透過平移、旋轉、翻轉或操作，認識平面圖形全等的意義。

10、能認識平面圖形在全等時，其頂點、邊、角完全重合。

11、能認識平行四邊形沿對角線(對角線名詞不出現)分割出來的兩三角 形全等，進而知道平行四邊形對邊一樣長，對角一樣大。

本研究單元引導學童理解面積不同層面的意義，包含面積保留概念、面積測 量概念、面積估測概念。根據皮亞傑的研究，面積概念是不能直接透過教學而學 會的，但是提供適合發展的環境，再加上教師於課堂上提供豐富之操作、點數、

拼湊等活動，藉此促進學生抽象能力的提升，對於學生具備面積概念，仍是有幫 助的。

第二節 訊息處理學習理論

一、訊息處理學習理論的意義

訊息處理理論（Information Processing Theory）是認知學習理論之分 支，解釋人類在環境中，如何經由感官察覺、注意、辨識、轉換、記憶等內 在心理活動，以吸收並運用知識的歷程。此理論是以科學理論為基礎，提出 對人類學習過程的解釋（張春興，1996）。人的訊息傳遞，是一個多元而複雜、

多階段而各司其職的系統。外來的訊息，必須經過感官的登錄、注意與辨識 等階段的傳遞與運作之後，才有機會能成為個人知識與經驗的一部分。而訊 息處理學習理論是強調學習的產生是受到內在心理運作歷程的影響，主要是 在分析人類內在認知結構和認知歷程的運作，對於人類瞭解學習者學習與記 憶的歷程有相當的助益（張新仁，1990；鄭晉昌，1993）。

二、訊息處理的心理歷程

就這些運作的階段，每個階段各有其接受訊息、保留訊息與傳遞訊息的 方式(鄭昭明，1993)。此歷程（如圖 1）可分為三個階段，依序為：感官收錄

（Sensory register）、短期記憶（Short-term memory）與長期記憶（Long-term memory）(張春興，1991)。

圖 1 訊息處理心理歷程（張春興，1996）

（一）感官收錄（Sensory Register，簡稱 SR）

感官收錄是依賴人類的主要感覺器官，包括：聽覺、視覺、觸覺和 味覺等感覺器官從環境收取到外來的刺激所引起的短暫記憶，通常在三

秒以內(張春興，1991)，如果決定要進一步處理時，就加以「注意」，並 予以「編碼」轉換成另一種形式，否則就予以遺棄，形成「遺忘」，由此 可知，感官收錄是有選擇性的，個體在選擇時所根據的標準，可能與他 的動機、經驗等因素有關。

（二）短期記憶（Short-Term Memory，簡稱 STM）

短期記憶被認為是一個工作系統。經過注意、感官辨識、編碼後，

能將訊息保留三十秒以內的記憶(張春興，1991)。若個體認為所處理的 訊息是重要的，就會採取「複習」的方式，然後輸入長期記憶。因此，

短期記憶在有限時間內，除接受從所感官收錄輸入進來的訊息，並適時 作出反應之外，另具有運作記憶（Working Memory，簡稱 WM）的功能。

運作記憶是指個體對訊息性質的深一層認識與理解，理解之後刻意予以 保留，是使之轉換為長期記憶的主要原因。短期記憶的容量是有限的，

這段時間內，訊息若沒有加以處理，當新的訊息不斷輸入，舊的訊息很 快便從短期記憶消失。

（三）長期記憶（Long-Term Memory，簡稱 LTM）

長期記憶區又稱為永久記憶區，容量是無限的。永久記憶區可儲存 大量而有系統的資料，這些資訊依一定的規則分類、組合和保存，取用 的時候必須要透過特定的步驟和線索將訊息檢索出來。長期記憶中的訊 息主要可分為情節記憶和語意記憶兩類，在遇到某種情境時，個體會檢 索貯存在記憶中的訊息，並取出作一次解碼的心理運作過程，把訊息還 原至以往的形式，並表現於外顯行為(陳李綢，1992)。

（四）訊息處理學習理論在本研究中的應用

由以上的訊息處理模式可知，人類訊息處理能力是有限的，並不是 能將所有訊息加以接收、記憶，所以在進行互動式電子白板學習課程的 教學設計時，如何引起學習者的注意，並呈現給學習者有組織、有意義 的訊息內容，來幫助其做有意義的編碼，是很重要的教學設計歷程。在 傳統式教學的過程中，學生往往因外界的吸引而無法集中注意，教師的 講授稍縱即逝，學生一不留神則無法延續記憶，透過互動式電子白板，

在感官的收錄方面，視覺與聽覺的刺激更能使學習者給予注意、編碼，

然後進入短期記憶區，教師再透過語言及各種教學技巧使之與生活情境 連結，能使學習者之記憶保持長久不忘，以便日後可以再從長期記 憶區裡提取出來應用至工作上。

第三節 互動式電子白板及其應用

一、互動式電子白板的基本認識

陳惠邦（2006）指出互動白板是大型的觸控板，連結電腦、投影機而運 作。互動白板是目前教室中具有革命性的科技產品，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 PC 的監視器，是一個具有正常書寫功能的白板；感應器則是一枝具 有滑鼠功能的感應筆（electronic stylus），它具有數位墨水（digital ink）

功能，可以連續書寫。互動白板必須結合 PC、投影機才能發揮功能。從外表 來看，互動白板的外觀及功能都和傳統的白板（黑板）一樣，但是，一旦接 上 PC、投影機後，互動白板可以透過動軟體，再連上網際網路或衛星傳輸，

就形成人機、人際多重且高度互動的教學體系。

目前市面上有很多不同品牌的互動白板，各種互動白板雖然利用的技 術、工作原理及相關軟體系統不一，但在使用上，其基本功能及互動功能相 差不大。根據硬體規格和感應技術的不同可分為以下三種：

（一）電磁感應（Electromagnetic）

電磁感應式白板有堅固耐用的表面，表層下有線圈網膜。利用特製 的感應筆在白板表層上書寫、觸壓時，會發出電子訊號，透過與底層電 子板通導後的定位辨識傳回電腦而形成滑鼠功能。目前英國 Promethean 公司生產的 ActivBoard 屬於此類。

（二）類比電阻感應（Analog resistive）

壓感式的白板是由兩塊電導板所組成，中間以一層相當薄的化學薄 膜（醋銅）隔開。當筆尖（任意筆）或手指觸壓在白板上時，電導版因 為接觸導電而產生電子訊號，其相對座標位置則被傳導到電腦而形成滑 鼠功能。目前加拿大 Smart 科技公司所生產的 SMART Board 為典型的代 表。

（三）超音波、雷射、紅外線感應（Ultrasonic,laser and infrared）

這一類的白板在他的左、右上角有接收器，他會以高速的超音、紅 外線或雷射光波進行巡迴掃描。當裝有電池的感應筆在白板上書寫操作 時，其座標會被感定位，而且感應筆上也有滑鼠上左鍵、右鍵的功能。

此類產品品牌眾多，超音波紅外線白板的有：美商 Virtual Ink Corporation 的 Virtual Ink mimioBoard、美商 eBeam 的 eBeam System、

日商 Hitachi 的 StarBoard、台灣碟王公司的 i-Board；而美商 3M 公司

的 Wall Display 則屬於雷射感應式。

二、互動式電子白板的運作模式

一般互動式電子白板的組成部件共可分成三部份，即電腦、投影機及互 動電子白板。當使用者啟動互動式電子白板系統後，就可以運用電子筆在電 子白板上發出指令，當互動式電子白板上的感應器接收到白板上的訊號後，

就會將有關指令經由訊號線傳送到電腦，電腦便會執行從互動式電子白板所 發出的指令。當電腦把執行後的訊息經由投影機傳送到互動式電子白板上 時，互動式電子白板的功能隨即發揮（莊護林、李肖蘭、邱孜御，2007）。

運用簡報展示的學習模式 運用互動式電子白板的學習模式

圖 2 課堂學習互動模式的轉變（引自莊護林、李肖蘭、邱孜御，2007）

互動式電子白板是一種優良的展演輔助工具，教師能在教學過程中直接透過 白板的筆在白板上直接進行操控、書寫或運用其他軟件。從而減少課堂上因轉換 介面或軟件的真空期及提昇學習過程的連貫性。

運用互動電子白板進行教學，它能直接透過系統的錄製功能把整個互動電子 白板上的教學過程及教學活動錄製下來，教師只須開啟此電子檔，便能重溫該節 教學內容。此優點優於傳統黑板、教學簡報、平板電腦。茲將如表 1 比較其優缺 點：

電子筆

訊號輸入 訊號輸出

訊號輸入

電子白板

教師發出 指令

電腦

投影機

訊號輸出 訊號輸出

訊號輸入

白板

教師發出 指令

教師透過滑鼠 及鍵盤的協同

操作 電腦

投影機

訊號輸出

表 1 課堂資訊科技設備課堂之比較（引自莊護林、李肖蘭、邱孜御，2007）

項目 傳統黑板 教學簡報

powerpoint 互動電子白板 平板電腦

穩定度 優 優 普通 優

零學習 優 普通

普通（軟體功能複 雜，必須參與多次 研習）。

普通

書寫便利 性

優 差（只能透過鍵盤

或手寫板輸入） 優 優

書寫空間 性

優 差（只能在編輯過

程中做修改）

佳（能在操作過程 中做修改或增新 資料）

佳（能在操作過程 中做修改或增新 資料，惟書寫空間 較小。）

成本 優 普通 差（售價貴，須同

時購置電腦及單 槍，消耗品如電子 筆和單槍的燈泡 須做更改或維 修。）

差（售價貴，須同 時購至具備無線 連接的單槍，消耗 品如電子筆和單 槍的燈泡須做更 改或維修。）

流暢度 須不時轉換輔助 工具

優 優（一體化） 優（一體化）

延展性 差，不足夠便要擦 掉。

優、容易增新板面 優，容易增新板 面。

優，容易增新板 面。

獨立性 優 差（須結合電腦、

單槍才可使用。）

差（須結合電腦、

單槍才可使用。）

差（須結合單槍才 可使用。）

色彩呈現 差（只有幾總顏色 顏色黯淡）

優 優（16bits） 優

網路功能 差 優（預定的網頁，

有限制。）

優（隨時上網引用 網路資源）

優（隨時上網引用 網路資源）

較具張貼 便利性

差（必須使用磁鐵 黏貼教具，耗時費 力。）

普通（事前預置） 優（即時顯示，如 同一般電腦螢 幕。）

普通（須翻查資 料）

環境汙染 差（粉筆灰） 優 優（零輻射，但若 搭配黑板架設方 式，一樣會有粉筆 灰。）

優

使用成本 普通（實體教具，

粉筆消耗。）

差（電腦及投影機 燈泡消耗）

差（取代實體教 具，但是初期建製 成本，後期單槍燈 泡消耗，軟硬體維 修費用，值得進一 步觀察與精算。）

差，成本較高。

資料記錄 差（不能記錄課堂 上的學習過程，或 須其他器材輔 助。）

差（只做演示，不 能把教學的過程 及學生學習成果 錄，須運用其他器 材輔助。）

佳，能以多樣模式 記錄。

優（可記錄課堂上 的學習過程，如白 板上的教學內容 及教師的講述。）

三、互動式電子白板的功能及軟體套件 （一）主要功能

大部分的互動式電子白板具有以下功能（網奕資訊，2007）： 1、互動功能

透過電腦與投影機所組成的互動式環境，整個電子白板相當於 大型的觸控螢幕，可完全的控制電腦。電腦的操作與電子白板的操 作可同步顯示，操作與講解的過程都可錄製下來保存與上網。

2、書寫功能

利用手指或感應筆在電子白板上可隨意書寫或擦除，而且可任 意調整筆的粗細和顏色。

3、可累積素材庫

各種應用軟體提供大量的教學素材庫，可設計和講授含有豐富 圖形的課程。他不但可以擷取畫面，還可以搜尋圖像、頁面、視訊 更可以自行新增或刪除。

4、照相機功能

可以捕捉任何軟體的全部或局部畫面，甚至可以利用錄製的功 能，把操作過程、書寫過程，以及老師講解的聲音錄製成一段影片，

做為課後補救教學的數位內容。

5、匯入、匯出功能

可匯入、儲存檔案，根據不同需求，將書寫的內容轉換成網頁 HTML、PPT、PDF 等檔案格式，上完課就擁有現成的電子筆記。

6、特殊功能

具有放大/縮小、聚光燈、拉幕（上下拉或左右拉）等功能，並 可將應用軟體擴充進電腦，讓電子白板發揮更大的效益。

（二）相關軟體套件

IWB 通常搭配了各廠商研發、設計的軟體，提供以下套件

（Becta,2004）。 1、頁面

所有的 IWB 均有一空白頁或區域，可供教師設計、教學之用。

此頁面可以展示圖片、視聽檔案，並可將老師上課的內容保存下 來，供下次上課再使用，他的使用是無限制的。

2、筆和螢光筆

在使用滑鼠時，要在電腦螢幕上書寫是很難辦到的，但 IWB

可直接在教學時用不同顏色的筆或螢光筆顯現出不同的重點，有 利於學生學習。

3、互動式活動

IWB 軟體內包含了可拖曳影像、圖片等功能，這樣的教學資 源，老師可以設計一些具吸引力、有趣的教學內容來引起學生的 學習動機。

4、模組或背景

有時老師爲了教學需求，要花一些時間繪製圖形，例如：座 標圖、百格板或人體構造圖等。但 IWB 軟體都提供了一些模組或 背景給教師使用，使老師的教學更得心應手。

5、圖形

某些 IWB 軟體提供了數學或科學方面特別有用的圖形。教師 可輕易的翻轉、複製，在示範講解某些教材單元時更簡易方便。

四、互動式電子白板於教學中的應用

Beauchamp（2004）歸納教師運用互動式電子白板教學過程的五個階段，

並以各階段的操作系統及檔案管理、操作技巧、課程運用、教室管理與教學 方法的說明（如表 2）。

表 2 師生轉變過程五階段表（Beauchamp,2004）

階 段 操 作 系 統 及

檔 案 管 理 操 作 技 巧 課 程 運 用

教 室 管 理 與 教 學 方 法 說 明

第 一 階 段 交 替 期

教 師 仍 使 用 傳 統 的 教 學 方 法，很 少 使 用 在 儲 存 檔 案 。

教 師 學 習 如 何 在 電 子 白 板 上 寫 字 和 畫 圖。感 應 筆 取 代 滑 鼠 原 有 之 功 能 。

大 部 分 使 用 電 子 白 板 基 本 的 寫 畫 功 能，或 加 上 文 書 處 理 軟 體 。

教 師 可 提 供 大 量 的 操 作 電 子 資 訊 給 學 生 。

第 二 階 段 學 習 期

教師能將使用 過的檔案儲 存，利用既有 的電腦技能及 校內網路的教 學資源。

教學使用簡報 及其他軟體。

開始使用繪圖 軟體，並使用 電腦提供的美 工圖案、照片 等圖庫。

教師成為學生 與電子白板間 之媒介，教學 多使用在英 語、數學及科 學等主要學科 上。

第 三 階 段 開 創 期

能開啟或切換 數個程式，發 現優勢。

選擇工具使用 在電子白板 上。

使用更多的程 式，在教材上 使用更多的圖 片、聲音及其 他資源。

廣泛的運用在 藝術、音樂、

歷史與地理等 學科上。

第 四 階 段 進 階 期

教師能回饋，

呈現更好的內 容及教學方 法。

對電子白板操 作自如，成為 教學內容的一 部分，讓學生 示範並表達其 意見。

教師會使用影 片及聲音檔案

─包括自行開 發製作的教 材，呈現一般 教室無法展示 的內容。

利用電子白板 軟體統計學生 學習情形。

第 五 階 段 協 同 期

教師知道如何 以協同的方式 與學生一起使 用電子白板學 習，具備高水 準的能力。

教師知道如何 以協同的方式 與學生一起使 用電子白板學 習，具備高水 準的能力。

教師知道如何 以協同的方式 與學生一起使 用電子白板學 習，具備高水 準的能力。

教師電子白板 能促進教學流 暢的科技；師 生皆能以協同 合作的方式完 成學習活動。

陳惠邦（2006）提出互動式電子白板原本為商業開會、辦公室簡報訓練而設 計。引進教室後，使用互動式電子白板應該會有四種應用層次，第一層次是代替 傳統黑板的展示或教學呈現功能，第二層次是以教師為主導的媒體操作平台，第 三層次是以教師為中心的展示平台，第四層次是師生互動學習平台，分別說明如 下：

（一）代替傳統黑板的展示或教學呈現功能

將互動式電子白板當成白板使用直接進行板書講解，或將互動式電子 白板當成螢幕，透過電腦及投影機將教學素材播放。在此模式下，學生處 於被動角色，缺乏互動學習的元素。

（二）以教師為主導的媒體操作平台

教師透過互動式電子白板操控電腦，開啟相關的學習檔案或多媒體講 解。此層次中，學生仍處於被動學習的角色，而與第一層次不同在於教師 在教學過程中，發揮 ICT 的特色，透過互動式電子白板直接操控電腦，應 用相關的課程學習素材或多媒體媒材。

（三）以教師為中心的展示平台

應用互動式電子白板的軟體功能如圖像、動態化，或資料庫中的教材、

遊戲等進行教學。雖與第二層次相同，也是傾向於以教師為中心，著重知 識傳授的學習模式，但在圖像化及動態化的特點、運用、整合媒材教學上，

可增加師生互動學習的機會。

（四）師生互動學習平台

應用互動式電子白板相關軟體功能（遮罩、聚光燈、方塊等）及其資 料庫中的教學素材，並於網路收集相關的教學素材，設計符合師生互動的 教學活動。在此層次中，教師不僅發揮了互動式電子白板簡便快捷的功能，

在學習過程中，學生處於主導角色，師生間的互動學習機會較大，更可加 速學生積極進行主題探討及更能掌握學習的流程和節奏。

由此四個層次可知，互動式電子白板其重點在於「互動」，而非「白板」（陳 惠邦，2007）。教師依據教學情境而設計出的教學媒材，在教學過程中師生間或 學生跟學生之間的互動回饋，這些過程正是「互動」，也正是本研究期望能透過 互動式電子白板的特質，探討學生對數學學習成效的影響。

蕭英勵（2007）指出，在教室導入互動式電子白板後，預期有以下的成效：

（一）提升教與學之品質

教師可擺脫躲在電腦後面操作的困擾，不需如過去資訊融入教學模 式，老師爲了講解教材內容而往返於電腦和投影布幕之間，不僅分散學生

的專注，亦無法提升教學效果。

（二）整合性的數位學習課程

整合性的數位學習教室提供了便利的搜尋網路資源，透過互動式電子 白板，方便多媒體的影像、聲音和文字資料的呈現。

（三）學生學會如何分享與欣賞

教師將設計好的教學教材經由網路分享，透過簡便的分享機制釋出教 材，供其他教師做學生課後補救學習的教材。在學習的過程中，大家都能 參與討論、分享想法，並利用電子白板的互動模式，提高學生的主動性與 參與性。

（四）擴大學生的學習視野

當學生遇到問題時，可以透過互動式電子白板的整合性功能，即時上 網搜尋，以更多層面的知識來驗證教科書內容，給予學生多元、批判的思 考機會，激盪學生對單一事件的多元看法，養成終身學習及實事求證的嚴 謹態度。

（五）減少紙張耗費

互動式電子白板整合了電腦、單槍投影機、數位手寫板等周邊軟硬體，

教師可運用多媒體呈現閱讀資料，透過內建分享功能，將素材上傳於教學 檔案庫或學生倉儲空間中，教師將議題教學數位化，可減少紙張消耗，爲 地球環保盡份心力。

以往，學生只能聽和看的被動學習狀態，透過直覺式的操作互動式電子白板 後，進而轉變成參與教與學的主動狀態，這些是一些傳統式教學或講述式教學所 不能達到的互動成果，因此利用互動式電子白板融入的特性，不但能提升教與學 的品質之外，也使得學習活動更有意義。

第四節 相關教學研究

就全國博碩士論文進行查詢，發現國內以互動式電子白板進行教學的研究論 文有 24 篇，將相關論文分為：1、互動式電子白板應用於數學科教學之研究論文 共 12 篇；2、互動式電子白板應用於其他科教學之研究論文共 9 篇；3、互動式電 子白板使用之調查研究共 3 篇。

一、互動式電子白板應用於數學科教學之研究論文

電子白板應用於數學科相關研究論文計有十二篇，其中有 11 篇研究是探討電 子白板應用於國小數學領域之教學，而僅有 1 篇研究是探討電子白板應用於國中 數學領域教學。有關各篇研究的簡要概述如下：

（一）高俊豐（2009） 探討一個以合作學習應用互動式電子白板融入數學教學能 否造成數學學習成效與態度的差異。採用準實驗研究法，研究對象為國小 六年級的兩個班級共 57 名學生，以 SPSS 12.0 進行統計分析。此實驗教 學為期 3 週，共計 12 節課。實驗教學前，兩組學生需先接受「數學學習成 效測驗前測」、「數學學習態度量表前測」；在實驗教學結束後一週內，

兩組學生需再接受「數學學習成效測驗後測」、「數學學習態度量表後測」，

再分別自實驗組抽取其學業高、低成就的學童各三名，進行半結構式訪 談，以了解學童在利用互動式電子白板學習時的學習態度與意見。研究結 果發現：1.結合互動式電子白板與合作學習策略能提昇學生數學學習成 效；2.結合互動式電子白板與合作學習策略相較於傳統合作學習能顯著提 昇學生數學學習態度。3.不同學業成就及不同教學方法，在學童的數學學 習成效上有顯著交互作用。對「低學業成就」學生而言，結合互動式電子 白板與合作學習在數學學習成效上有顯著優於傳統合作學習策略；而對

「學業高成就」的學生而言，兩種教學方法則沒有明顯不同。5.透過合作 學習，使用互動式電子白板多持正面肯定的態度，認為確實能幫助他們學 習數學且改變學習態度，也因為學生或教師都能透過此功能，表達得更清 楚，這樣的方便性與彈性，提升學生學習數學的信心。

（二）林儀惠（2006） 開發符合 IWB 高互動性質之教學教材，並探討 IWB 融入國 小數學領域教學對學童數學學習成就及學習興趣之影響。該研究採準實驗 研究法，研究對象為國小五年級學童二個班 54 人，實驗組以 IWB 進行教 學，樣本數 27 人，對照組以傳統黑板進行教學，樣本數 27 人。教學前進 行數學成就評量前測，以瞭解學生之起點行為。研究者即為教學者，以五 年級數學領域面積單元內容進行 240 分鐘之教學，教學活動結束後一週內

進行數學成就評量後測，分析實驗組與控制組之差異。使用 SPSS 10.1 進 行統計分析結果發現：1、教師使用 IWB 融入教學方式進行教學之學童，其 數學成就測驗結果優於教師以傳統模式進行教學之學童；2、大部分的學 生皆能肯定使用 IWB 融入教學，並能提昇學生對學習數學之興趣。

（三）劉正山（2008） 為交互白板環境下國小數學領域教學設計的互動研究。探 討應用交互白板，透過教學設計、虛擬數學工具及交互白板系統軟體的互 動功能，並應用此特性對國小高年級學生進行教學，探討其對國小數學領 域教學設計之教室中師生互動現象，尋求互動因素，從而轉變其教學的模 式及提高教學效能。該研究採用準實驗研究方法，研究對象為台北市國小 六年級二個班 59 名學生，實驗組進行交互白板教學，控制組進行單槍教 學，教學活動進行為期二週的數學課，於教學前後進行前、後測，比較交 互白板與單槍教學的互動性現象因素差異。採用 Flanders 互動分析系統將 資料依據矩陣分析法。質化部分採用訪談及次級資料蒐集，利用內容分析 法進行其他互動現象的因素分析。研究發現：1、在交互白板環境下「學習 資源設計」的互動特性上，教師滿意度持正向肯定與師生互動活動積極性 高；2、在交互白板環境下「交互活動設計」的互動特性上，對教室語言行 為和教室對話態樣的比率無顯著差異；3、在交互白板環境下「教學模式設 計」的三項互動特性（支援教學、師生對答、角色互換）上皆優於一般傳 統教學。

（四）郭伊黎（2009） 探討互動式電子白板教學對提升中重度智能障礙兒童功能 性數學能力與數學態度之成效。該研究採準實驗設計的單組前後測設計，

以九名國小啟智班智能障礙學生為研究對象，進行結合互動式電子白板的 功能性數學教學課程。以「我會做早餐」、「我會招待客人」的單元作為教 學內容，進行六週共 20 節教學，教學中，進行功能性數學學習課程，依循 「教學→練習→複習→形成性評量」等步驟進行。因學生較缺乏主動學習

的能力，採用教師引導教學、監控課程作業和提供學生練習機會之直接教 學法。研究者對受試者施以前、後測，並於三週後再進行追蹤測驗。結果 顯示：1、互動式電子白板能提升學生學習動機；2、互動式電子白板能提 升學生注意力；3、互動式電子白板能提升學生活動參與度；4、互動式電 子白板能提升學生主動表達的能力；5、互動式電子白板 能提升同儕間的 互動性；6、互動式電子白板能穩定學生的情緒。

（五）曾千純、謝哲仁（2003） 探究面積概念的診斷與電腦動態化補救教學。本 研究先診斷國小六年級學童312名的面積概念，再充分利用電腦軟體的特

性，設計出為期6週不同面積的學習情境，針對22位需要補救的學生進行教 學。此活動藉由滑鼠的控制或輸入數值，視窗環境將因行動而有視覺上的 改變，學習者因此比傳統式教具的運用有立即、精準的回饋，利於習得面 積的概念與計算的公式。本研究的主要成果有三：1、發展出國小學生適用 的面積概念診斷工具；2、依據診斷結果發展出對應的補救教學方案，利用

「動態視覺化表徵之視窗環境」（EXCEL & GSP）設計補救教學方案，其整 體實施成效，排除前測的差異性之後，相較於中分組，低分組的後測及延 後測成績，皆有顯著的進步；3、依自編的學習態度量表，顯示在學習興趣、

師生互動、人機互動、學習態度及解題能力方面，皆有正向的轉變。

（六）顏菀廷（2008） 探討互動式電子白板融入國小數學教學對學習的影響。本 實驗採準實驗方法，研究對象為國小六年級二個班級 60 人，以國小高年級 統計量與圓形百分圖單元為教學內容，研究者本身即為教學者，進行為期 一個月的實驗教學。研究結果顯示：1、學生使用互動式電子白板融入國小 數學教學，在統計量和圓形百分圖及立體圖形單元，能提昇學習成效；2、

互動式電子白板融入國小數學教學能提昇學生學習數學動機；3、用互動式 電子白板教學，提昇學習數學的興趣。

（七）陳彥至（2008） 應用電子白板於國小數學科教學以改善學生學習幾何單元 常遇到的困難，瞭解教師應用電子白板輔助學生學習情形，促成教師在教 學上的成長。此研究採為期兩個月的行動研究法，研究對象為臺北市某國 小的二位教師及五年級一個班級的學生，以數學科幾何部分的面積、線對 稱圖形、柱體與錐體等三個單元為教學內容。研究結果發現：1、使用電子 白板後能改善學習氣氛；2、繪圖功能節省教師準備時間並增進學生學習機 會；3、內建豐富圖庫減少教師搜尋相關圖片時間；4、教師儲存課程進行 的內容以供未來複習使用；5、教師因電子白板的使用提升了資訊應用於教 學的能力；6、部分電子白板內建的工具有助於學生瞭解幾何單元的概念；

7、學生普遍喜歡使用電子白板來進行幾何概念的學習；8、教師能以更多 元的方式進行教學；9、教師尋求更多協助以解決教學遇到的困難。

（八）陳秀雯(2009) 探討運用互動式電子白板進行數學融入教學，對於教師的教 學與學生的學習態度、學習成效產生的影響，以及可能遭遇到的問題。研 究對象為四年級二個班級共 54 位學生，以「不等的前測—後測控制組設計」

進行準實驗研究方法，將學生分為兩組。實驗組進行互動式電子白板教學，

對照組進行傳統黑板教學，運用問卷調查、訪談與開放性問卷進行資料分 析。研究結果顯示運用互動式電子白板融入數學領域教學： 1、對於學生

在認知與行為層面的數學學習態度並無顯著的影響；2、對於學生在情感層 面的數學學習態度有顯著的影響；3、實驗組學生在分數及面積單元的學習 成效顯著優於一般黑板教學的學生；4、能提升教師教學的效率，還能吸引 學生的注意力，進而引發學生對於數學的學習興趣。

（九）陳彥君（2010） 探討國小高年級學生在學習動機、學習成效與對互動式電 子白板教學意見調查之看法，期成為國小實施資訊教育之具體參考。以國 小五年級兩班學生為對象，進行為期八週的實驗課程。其實驗結果：1、

學生對使用互動式電子白板融入國小數學的教學方式感到滿意；2、使用 互動式電子白板比傳統教學法較有彈性；3、 使用互動式電子白板融入國 小數學的教學，學生會比平常更努力參與學習；4、使用互動式電子白板 融入國小數學教學的方式，教師的教學和學生的學習改變顯著；5、使用 互動式電子白板融入國小數學的教學方式，可增加學生彼此的互動次數；

6、使用互動式電子白板融入國小數學的教學，可讓學習較低成就者願意 挑戰問題；7、使用互動式電子白板融入國小數學的教學，對學生概念的 澄清及理解有幫助；8、學生對使用互動式電子白板融入國小數學領域的 教學給予正面的肯定。

（十）劉文斌（2009） 探討以電子白板作為主要媒介融入代數推理之教學和其成 效。以研究者擔任教學者，對六名六年級學童進行三週的教學活動，以自 編的前、後測筆試工具、訪談、教學錄影、學習單、教學回饋單與教學省 思記錄蒐集資料，透過質性為主，量性為輔的方式進行分析。研究結果顯 示：1、本教學活動設計不僅可協助發展學童在形數規律情境問題中的代 數推理能力，亦提供現場教師運用電子白板作為教學媒介的補充教材；

2、學生在使用互動式電子白板教學後，不僅對教學內容充滿興趣，也從 教學過程中提升了思考能力，並從分享中獲得了欣賞數學的樂趣及成就 感。

（十一）吳巧儀（2009） 探討傳統教學與互動式電子白板融入國小數學領域教學 成效之差異及學童對電子白板教學之反應。以臺東縣東海國小五年級二個 班 66 名學生為研究對象，將互動式電子白板應用於國小數學「體積、容積 與容量」單元中，進行為期 3 週 12 節課之實驗教學。實驗教學前，兩組學 生需先接受「數學學習成效測驗前測」，在實驗教學結束後一週內，兩組 學生需再接受「數學學習成效測驗後測」、「數學學習態度調查表」，實 驗組學生填寫「互動式電子白板融入教學意見調查表」以了解學童在利用 互動式電子白板學習時的學習態度與意見。研究結果顯示：1、互動式電

子白板適用於國小數學領域教學；2、運用互動式電子白板融入數學領域 教學能提升學童學習成效；3、運用互動式電子白板融入數學領域教學能 提升學童正向學習態度；4、學童對於互動式電子白板融入數學領域教學 正向反應。

（十二）黃國禎（2008） 探討互動白板融入國小數學教學的歷程，討論提出的教 學設計如何影響學生的學習表現及學習態度、實施過程中所遭遇的問題及 教師的專業成長。研究對象為五年級一個班級的學生，採行動研究法，實 施為期兩學期的行動研究，利用學生問卷、教學現場錄音、訪談、學生週

記及教師反思日誌來蒐集資料。研究結果顯示互動白板融入數學教學能 1、改善學生的數學學習態度；2、有助於引起學習動機，提升教師教學效

率；3、能成為學生建構數學知識的舞台；4、學生對於運用白板融入教學 普遍抱持正向的看法。

綜合上述研究，其中四篇以行動研究法（陳彥至，2008；黃國禎，2008；曾 千純、謝哲仁，2003；劉文斌，2009；）。八篇以準實驗研究法進行研究（高俊 豊，2009；林儀惠，2008；劉正山，2008；郭伊黎，2009：顏菀廷，2008；陳秀 雯，2009；陳彥君，2010；吳巧儀，2009）。四篇的研究結果發現：以互動式電 子白板融入教學能提昇學習成效（高俊豊，2009；林儀惠，2008；顏菀廷，

2008；陳秀雯，2009）。八篇的研究結果發現：以互動式電子白板融入教學能改 善學習態度（高俊豊，2009；林儀惠，2008；郭伊黎，2009；曾千純、謝哲仁，

2003；顏菀廷，2008；陳彥至，2008；陳彥君，2010；黃國禎，2008）。有六篇 的研究結果發現：運用互動式電子白板進行數學領域教學獲得師生的肯定（林儀 惠，2008；劉正山，2008；陳彥至，2008；陳秀雯，2009；陳彥君，2010；黃國 禎，2008），其中研究發現，在互動白板融入的教學下，師生互動積極性高，教 師也因電子白板的使用提升資訊能力。