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研究生:楊珮宜
研究生(外文):Pei-Yi Yang
論文名稱:發展數位化教學方案之歷程研究:以國小二年級基本乘法概念為例
論文名稱(外文):A Study of Designing and Implementing Computer Integrated Conceptual Teaching Program for the Second Grade Students: Basic Multiplication
指導教授:譚寧君 副教授
指導教授(外文):Ning-Chun Tan
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北教育大學
系所名稱:數學暨資訊教育學系(含數學教育碩士班)
學門:教育學門
學類:普通科目教育學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:190
中文關鍵詞:基本乘法概念數位化教學方案AMA
外文關鍵詞:basic multiplication conceptcomputer integratedteaching materialAMA
相關次數:
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二年級是乘法的啟蒙階段﹐乘法又是許多概念學習的基礎﹐乘法概念不清﹐對學生日後學習影響頗深﹐因此本研究以AMA(Activate Mind Attention)系統軟體發展基本乘法概念之數位教材﹐期望透過融入科技媒材來幫助學生乘法概念的理解。
本研究採用設計本位研究法(design-based research, DBR)﹐從組織團隊﹑蒐集真實資料﹑分析教學問題﹑發展教學方案﹑進行教學實踐到評鑑與反省﹐研究目的為探究發展國小二年級基本乘法概念數位教材之歷程。
本研究根據發展歷程﹐歸納出設計數位化教學方案應考慮的因素﹑發展教材的困難與教材設計的原則。研究結果發現發展數位教材時﹐每個階段均有其應考慮之因素﹐而在設計教材時﹐需考慮許多面向﹐從教學對象﹑數學學科知識﹑教材分析﹑學生的先備知識與迷思概念﹑教學目標的擬訂﹑教材內容與教學情境的安排﹑教學的表徵﹑教材順序等﹐每個環節均很重要﹐且需環環相扣﹔設計者的資訊與美編能力亦會影響教材的設計。教學實踐發現使用數位教材進行教學時﹐確實可引起學生學習動機與參與的興趣﹔圖像化與動態呈現的效果﹐更可幫助學生概念的了解。但師生互動會減緩﹐故應增加學生實際操作的機會﹔教材內容的掌握與教學策略亦會影響教學成效﹐故教材使用的說明可以幫助教師對於教材內容的了解與掌握。
Multiplication is the basis of learning mathematics whereas second grade is the enlightening stage for multiplication. Ambiguity in multiplication concept could cause deep effects towards students’ mathematics achievement. Accordingly, the study expected to explore how technological media could be incorporated into teaching materials to assist students in understanding multiplication concept by using the AMA (Activate Mind Attention) system software to develop digital teaching materials for basic multiplication.
This study adopted the design-based research (DBR) method from organizing the teamwork, collecting true information, analyzing teaching problems, developing teaching schemes, conducting practical teaching, to assessment and review with the purpose to investigate the process of developing digital teaching materials for multiplication concept and multiplication formula for the second grade of elementary school.
Based on the developmental process, this study generalizes the factors which digital conceptual teaching program should consider, the difficulties to develop teaching materials, and the principles of teaching materials design. The study found many elements to be considered in developing digital teaching materials including students’ preparatory knowledge, establishment of teaching goal, arrangement of teaching material contents and teaching scenarios, as well as instructional representations. The details in every step are all very important and linked to each other. The ability of the designer in computer and art literacy also affected the production. Except that, teaching integrated technology could initiate students’ motivation in learning, and also attracted the students’ interest in participation . The presentations of graphical and dynamic assisted the students to understand mathematics concept clearly. However, the interaction between teachers and students would be reduced by using technology only, and the manipulations were important on math classroom. Whether providing illustration on using the teaching materials can help teachers to understand and control the teaching material contents.
目次
第一章 緒論 1
第一節 研究背景與動機 1
第二節 研究目的與研究問題 3
第三節 名詞釋義 3
第四節 研究範圍與限制 4
第二章 文獻探討 5
第一節 設計本位研究法 5
第二節 乘法概念 20
第三節 現行基本乘法課程教材分析 31
第四節 學習理論與教學設計理論 49
第三章 研究設計與實施 59
第一節 研究方法與研究架構 59
第二節 研究實施 60
第三節 研究程序 65
第四節 資料蒐集與分析 68
第四章 教學設計與討論 71
第一節 研究方法的確認 71
第二節 AMA的學習 74
第三節 教學活動設計發展歷程 76
第四節 省思與成長 147
第五章 結論與建議 151
第一節 研究結論 151
第二節 建議 159
參考文獻 161
附錄 171

表次
表2-1-1 心理實驗和設計本位研究方法的比較 15
表2-2-1 乘法問題情境結構之分類 26
表2-2-2 學童乘法問題解題策略之分析 28
表2-3-1 與基本乘法相關之課程綱要內容 31
表2-3-2 倍的概念與乘法算式教材引入順序差異之分析表 32
表2-3-3 基本乘法單元之單位量教材布出順序分析表 33
表2-3-4 被乘數、乘數、積的介紹 34
表2-3-5 情境結構說明表 35
表2-3-6 未知數出現之說明表 36
表2-3-7 乘法意義的了解 37
表2-3-8 單位數間的關係 38
表2-3-9 單位數為10的乘法之說明表 39
表2-3-10 10、1、0的乘法之分析表 42
表2-3-11 10的乘法之相關課本內容 44
表2-3-12 1與0的乘法之相關課本內容 45
表2-3-13 數字運算性質的教學之說明表 46
表2-3-14 直式紀錄之說明表 47
表2-4-1 皮亞傑的認知發展期 50
表3-2-1 研究團隊資料 62
表3-2-2 教學同儕者資料 63
表3-3-1 研究進度表 67
表3-4-1 資料來源代碼表 69
表4-3-1 現行「倍的概念與乘法算式」之教材分析表 77
表4-3-2 按鍵說明 87
表4-3-3 主題一之學生數學學習回饋單調查結果 113
表4-3-4 1和0的乘法教材分析表 117
表4-3-5 主題二之學生數學學習回饋單調查結果 144

圖次
圖2-1-1 設計本位研究的四個階段 11
圖2-1-2 設計本位研究:一個迭代的過程 12
圖2-4-1 訊息處理心理歷程圖示 51
圖3-1-1 研究架構 59
圖3-3-1 研究流程圖 66
圖4-1-1 研究團隊LOGO 73
圖4-2-1 定線功能的應用 75
圖4-3-1 倍概念與乘法算式的內容架構 80
圖4-3-2 倍概念與乘法算式教材的引導問句 81
圖4-3-3 倍概念與乘法算式教材引起動機截圖 82
圖4-3-4 教學表徵方式-圖像動態呈現 83
圖4-3-5 教材順序 84
圖4-3-6 教學目標說明 85
圖4-3-7 教材版面配置 85
圖4-3-8 按鍵位置 86
圖4-3-9 圖片的編輯 87
圖4-3-10 透過動畫方式連結圖像表徵到符號表徵 88
圖4-3-11 動畫效果的應用 88
圖4-3-12 腦力激盪的教材設計 89
圖4-3-13 2個一數的教材設計 89
圖4-3-14 5個一數的教材設計 90
圖4-3-15 10個一數的教材設計 90
圖4-3-16 選題的設計 91
圖4-3-17 配對遊戲的設計 91
圖4-3-18 「一打」的情境佈題 93
圖4-3-19 按鈕的控制 93
圖4-3-20 使用說明與煞車的使用 94
圖4-3-21 表徵問題的修改 95
圖4-3-22 乘法算式意義的了解之相關教材內容 95
圖4-3-23 動畫效果的加強 96
圖4-3-24 算式和答案的呈現 97
圖4-3-25 倍概念與乘法算式之連連看遊戲 98
圖4-3-26 配對遊戲的修改 99
圖4-3-27 連連看遊戲之教材截圖 99
圖4-3-28 按鍵操作的修正 100
圖4-3-29 「倍概念」的佈題 104
圖4-3-30 「連續按」按鈕 105
圖4-3-31 佈題一新增之乘法算式內容 106
圖4-3-32 引導問句的修正 106
圖4-3-33 引導問句用語的修正 109
圖4-3-34 備忘稿說明 109
圖4-3-35 按鈕的動畫效果 110
圖4-3-36 連連看效果的加強 110
圖4-3-37 配對遊戲效果的加強 111
圖4-3-38 1和0的乘法之教學情境安排 120
圖4-3-39 教學表徵方式 121
圖4-3-40 1和0的乘法之教學目標 121
圖4-3-41 魔術師圖片 122
圖4-3-42 編輯後之圖片 123
圖4-3-43 變魔術的動畫設定 123
圖4-3-44 單位量逐一減少之設計 125
圖4-3-45 單位數逐一減少之設計 125
圖4-3-46 比較單位量與單位數逐一減少的差異 126
圖4-3-47 乘法表的設計 127
圖4-3-48 乘法表乘法算式動畫設定過程 128
圖4-3-49 評量遊戲的靈感 129
圖4-3-50 1和0的乘法之評量題目的設計 130
圖4-3-51 「多多少」和「少多少」的佈題 130
圖4-3-52 主題二教學目標的修正 131
圖4-3-53 「全開關」按鈕 131
圖4-3-54 關鍵字的突顯 133
圖4-3-55 主題二教材內容的修正 134
圖4-3-56 單位數為0之教材 134
圖4-3-57 單位量的強化-兔子變透明 135
圖4-3-58 單位量的強化-兔子可彈跳 135
圖4-3-59 主題二教學實踐後教材內容的修正 139
圖4-3-60 「神槍手」評量方式的修正 140
圖4-3-61 「填空王」佈題的修正 140
圖4-3-62 帽子顏色的改變 142
圖4-3-63 解答內容的修改 143
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