謝誌 踏入研究所在我的人生旅途規劃上是個意外的岔路 會突然走進這條研究的 岔路是源自於我最愛的 pigo 寶貝 因為他 我才踏入了這條研究的道路 而這條 道路也再次聯繫起與指導教授在大學的緣份 時光荏然 匆匆兩年轉瞬而過 在論文即將完稿之際 首要感謝的莫過於指 導教授-陳鴻仁教授 陳教授對於論文的悉

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1 國立台中教育大學數位內容科技學系碩士班 碩士論文 指導教授 陳鴻仁 教授 數位遊戲式學習在城鄉國小數學 加減法學習成效之研究 Digital Game-Based Learning on Mathematic Addition and Subtraction Learning in the Urban and Rural Elementary Students 研究生 簡晨卉 撰 中 華 民 國 一 百 零 二 年 六 月

2 謝誌 踏入研究所在我的人生旅途規劃上是個意外的岔路 會突然走進這條研究的 岔路是源自於我最愛的 pigo 寶貝 因為他 我才踏入了這條研究的道路 而這條 道路也再次聯繫起與指導教授在大學的緣份 時光荏然 匆匆兩年轉瞬而過 在論文即將完稿之際 首要感謝的莫過於指 導教授-陳鴻仁教授 陳教授對於論文的悉心指導 才能讓此論文順利產出 此外 更感謝教授在研究所期間對於生活上的關心 陳教授不僅是研究上的良師 更是 生活上的益友 在研究實驗階段 承蒙在台中市及南投縣這兩所實驗學校的四位 老師的協助 才能讓我的論文實驗順利完成 其中更是感謝學姐對於研究教材的 協助與教學時負責聯絡 發放問卷等事項 若未有學姐的協助 我想此論文的實 驗也不會如此順利 在論文最後完稿階段 也要謝謝口試委員 陳年興教授及林 彣珊教授 兩位教授對於論文的修改 提供了很多寶貴且實用的意見 讓我能把 自己撰寫的論文修改至更好的地步 此外 最終要感謝我的媽媽和姐姐在研究所 生活期間的支持與種種協助 最後 我想對我最愛的 pigo 寶貝說 我的研究生涯起因源至於你 在讀研究 所的過程中 最後與你相處的點點滴滴將是我最珍貴的回憶 如今 在論文完稿 的前夕 希望能與在天堂的你共分享這一切 晨卉 謹誌 2013/6 於台中教育大學 I

3 中文摘要 台灣城鄉學童的數學學習成效差距大是存在已久的教育問題 在數位科技時 代 城鄉間因為數位落差的因素而更加遽城鄉的學習落差 若能善用數位科技並 提供鄉村學童同樣的數位學習機會 數位科技的使用將成為鄉村學童的學習利 器 能運用數位科技來達到縮小城鄉間學習落差的目標 數位遊戲是學童的最愛 若能以數位遊戲融入數學的學習的方式不僅能引起學童的學習動機 在提升學童 學習興趣之際 更能改善其數學學習態度及學習成效 本研究旨在以準實驗研究 法探討以數位遊戲式融入城鄉國小二年級數學加減法的數學學習學習成效是否優 於傳統的數學教學法 並進一步比較數位遊戲式融入數學的學習方式對於城市和 鄉村學童的數學學習成效 學習態度的差異性 最後則以問卷調查探討數位科技 接觸的機會與參與數位遊戲式組別的學童數學學習進步情形是否具有顯著相關 性 本研究的研究結果為 數位遊戲式學習對於城鄉學生的數學學習成就皆顯著 優於傳統的教學法 且數位遊戲式學習對提升鄉村學童的數學學習態度有顯著影 響 此外 研究也發現接受數位遊戲式學習的城市學童 其數學成績的提升與接 觸數位科技的機會有中度負相關性 而接受數位遊戲式學習的鄉村學童 數學成 績的提升與在校接觸數位科技機會及本身資訊素養有中度正相關性 關鍵字 數位遊戲式學習 城鄉學習差距 城鄉數位落差 II

4 英文摘要 Learning gap between urban and rural areas of Taiwan is a long-standing educational problems. In the digital technology age, the regional difference on education becomes more suddenly because of the regional digital divide. If we can make the best use of digital technology and to provide rural children the same digital learning opportunities, digital technology will become a good learning tool for rural children. Digital games are children's favorite, if we can get the Digital Game-Based Learning integration into mathematics learning, not only can enhance students' motivation to learn, to better improve their mathematics learning attitude and learning. The results showed that the learning effectiveness of students in the digital game based learning group is much more than students in the traditional instruction group. Digital game-based learning to enhance learning attitude for rural students have a significant impact. In addition, the study also found that the urban students in the digital game-based learning groups, Mathematics achievement and the opportunities of using digital technology presented moderate negative correlation. and the rural students in the digital game-based learning groups, the Mathematics achievement and the opportunities of using digital technology presented moderate positive correlation. Keywords game-based learning digital divide regional difference III

5 目 次 第一章 第一節 第二節 第三節 第四節 緒論 1 研究背景與動機...1 研究目的...5 研究範圍與限制...6 名詞解釋...7 第二章 文獻探討 8 第一節 第二節 第三節 第四節 數位遊戲式學習...8 城鄉的教育差距...22 城鄉的數位落差...28 小結...38 第三章 研究方法 39 第一節 第二節 第三節 第四節 第五節 研究架構與流程...39 研究對象...45 研究設計...46 研究工具...47 資料分析與處理...70 第四章 研究結果與討論 73 第一節 教師教學風格問卷量表結果分析...73 第二節 不同的教學法對學生學習成效的影響...75 第三節 城鄉學生經數位遊戲式教學後對學習成效的影響...80 第四節 不同的教學法對學生學習態度的影響...84 第五節 城鄉學生經數位遊戲式教學後對學習態度的影響...88 第六節 數位遊戲式學習組別的城鄉學生其學習成績進步程度與接觸數位科 技機會多寡間的相關性...92 第五章 結論與建議 96 第一節 第二節 結論...96 建議...99 IV

6 參考文獻 103 中文參考文獻 英文參考文獻 附錄 115 附錄一 附錄二 附錄三 附錄四 附錄五 教師教學風格量表 數學學習態度量表 數學學習成就測驗正式試卷前測..117 數學學習成就測驗正式試卷後測 接觸數位科技機會之正試問卷 V

7 表 目 次 表 2-1 從 2001 年至 2010 年 數位遊戲式學習研究的樣本群組表...10 表 2-2 數學融入數位遊戲式學習的相關文獻...19 表 2-3 影響城鄉教育差距的原因一覽表...24 表 2-4 數位落差的定義整理...29 表 2-5 相關文獻探討影響數位落差的原因一覽表...33 表 3-1 研究樣本人數表...45 表 3-2 研究設計表...46 表 3-3 預試前後測試題的專家效度名單...47 表 3-4 鑑別度的評鑑標準 表 3-5 預試前測試題難度與鑑別度分析 表 3-6 預試後測試題難度與鑑別度分析 表 3-7 數位遊戲教材頁面設計詳細說明 表 3-8 實驗組與對照組的教學活動設計一覽表 59 表 3-9 教師教學風格問卷各層面題項之分配情形 62 表 3-10 國民小學教師教學風格問卷內部一致性信度係數分析摘要表 63 表 3-11 數學態度量表各因素層面 65 表 3-12 問卷題目項目分析一覽表 67 表 3-13 問卷題目主成分分析表 69 表 教師教學風格的單因子變異數分析摘要表 74 表 城市組學生在不同教學方式測驗前 後測敘述統計摘要表 75 表 城市組經不同教學法對數學成就測驗組內迴歸係數同質性檢定表 75 表 城市組學生經不同教學法學習成就測驗之共變數分析摘要表 76 表 城市組經不同教學法後數學學習成就測驗後測分數之調整後平均數 77 表 鄉村組學生在不同教學方式學習成就測驗前 後測敘述統計摘要表 77 VI

8 表 鄉村組經不同教學對數學學習成就測驗組內迴歸係數同質性檢定表 78 表 鄉村組學生經不同教學法學習成就測驗之共變數分析摘要表 78 表 鄉村組經不同教學法後數學學習成就測驗後測之調整後平均數 79 表 城鄉學生經數位遊戲學習後成就測驗前 後測敘述統計摘要表 81 表 城鄉學生經數位遊戲式教學對成就測驗組內迴歸係數同質性檢定表 81 表 城鄉學生經數位遊戲式教學後對成就測驗共變數分析摘要表 82 表 城鄉學生經數位遊戲學習後數學成就測驗後測分數之調整後平均數 82 表 城市組學生在不同教學方式後數學學習態度前 後測敘述統計摘要 85 表 城市組經不同教學法對數學學習態度組內迴歸係數同質性檢定表 85 表 城市組學生經不同教學法學習態度量表之共變數分析摘要表 86 表 鄉村組學生在不同教學方式後學習態度前 後測敘述統計摘要 86 表 鄉村組經不同教學法對數學學習態度組內迴歸係數同質性檢定表 87 表 鄉村組學生經不同教學法學習態度量表之共變數分析摘要表 87 表 鄉村組經不同教學法後之數學學習態度後測分數之調整後平均數 88 表 城鄉學生經數位遊戲式學習後數學學習態度前後測敘述統計摘要表..89 表 城鄉學童經數位遊戲式教學後對數學學習態度之組內迴歸係數同質性檢 定表 90 表 城鄉學生經數位遊戲式教學法學習態度量表之共變數分析摘要表 90 表 4-5-4城鄉學生接受數位遊戲教學後 數學態度後測分數調整後平均數 91 表 城市實驗組學童數學進步分數與接觸數位科技機會多寡的相關性分析 93 表 鄉村實驗組學童數學進步分數與接觸數位科技機會多寡的相關性分析 94 VII

9 圖 次 圖 2-1 數位遊戲式學習相關的研究數量(2001 年至 2010 年)...10 圖 2-2 學習與投入的關係圖...11 圖 2-3 Garris 提出的數位遊戲學習模式...16 圖 2-4 張鈿富在 1997 至 2004 進行民眾感受的城鄉教育差距調查結果...23 圖 2-5 歷年與數位落差相關的研究文獻成長趨勢圖...29 圖 2-6 數位落差內涵圖...32 圖 3-1 研究架構圖...40 圖 3-2 研究流程圖...43 圖 3-3 數位遊戲教材設計流程圖...52 圖 3-4 城市實驗組學生上台選購商品 52 圖 3-5 鄉村實驗組學生上台選購商品 圖 3-6 城市組學生計算購物總金額...58 圖 3-7 鄉村組學生計算購物總金額...58 圖 3-8 鄉村實驗組學生參與課堂情形...58 圖 3-9 城市對照組教師教學情形...58 圖 3-10 鄉村對照組教師教學情形...58 圖 3-11 鄉村對照組學生上台計算過程...58 VIII

10 第一章 緒論 本研究的緒論共分四節 第一節闡述研究背景與動機 說明為何要以數位遊融 入數學的方式來比較城鄉國小學生學習差異的原因 第二節為研究目的 探討城鄉 國小學生透過數位遊戲式融入數學教學其學習成效的表現 以及城鄉國小學生同時 接受數位遊戲融入數學教學在學習成效的差異 第三節說明研究範圍與限制 第四 節為相關名詞釋義 詳細界定本研究中之重要名詞與概念 第一節 研究背景與動機 在教育發展的過程 區域發展與資源的差異 往往造成城鄉間教育機會的不均 等(Monchar 1981; Nelson 1991; 吳祥坤 2009) 城鄉教育差距大最直接的影響 就是城鄉學生的學習成效有顯著不同 城市學生的學習成效平均優於鄉村學生的根 本原因 就在於整體學習環境和都會區大相逕庭有關 黃怡雯 2008 現今許多學 者利用大學學測或是國中基測這種全國大型的總結性評量來分析台灣城鄉學生的學 習成就差異情形 研究結果發現在大學升學比率上 都會型的城市學生進入明星學 校就讀的機率遠高於偏遠鄉村的學生(駱明慶 2002) 其中數學學科更是造成學習 成就有城鄉差異的主要來源(陳亦奇 劉子銘 2008) 依據研究顯示居住地對學生 數學學習成效有相當程度的影響 台灣學童在數學學習也具有嚴重的城鄉差距現象 (黃怡瑛 2009) 在現今的資訊社會 數位學習具有不受時空限制的學習特性 比起傳統教學更 能吸引學生的學習注意力 增進學習動機 促進問題解決能力 進而達到較佳的學 習成效(Chuang & Chen, 2009; 邵明宏 2007; 陳孟君 2009;) 因此數位學習已 成為現今教育環境的新學習趨勢 在數位風潮的時代 數位遊戲旋風席捲而來 使 得全球數以萬計的人們為它風靡不已 學者研究歸納出網路數位遊戲如此具吸引力 的因素是因當玩家浸淫於其中 能帶給玩家樂趣 吸引/投入 Engaging 引發動 1

11 機 Motivational 等經驗 使玩家進入 Csikszentmihalyi 的心流 Flow 狀態 Csikszentmihalyi,1990 若能夠將數位遊戲透過增強和回饋來誘發玩家主動參 與的特性適切運用在學習上 相信一定能為學生帶來學習上的幫助(Michael Meimaris, 2008) 因此 數位遊戲令玩家沉迷的趨勢為教育領域提供新的思維方向 根據研究統計從 2001 年至 2010 年與數位遊戲式學習相關的期刊文章中顯示數 位遊戲式學習的相關研究自 2006 年起迅速成長 顯示此研究議題在教育領域佔有愈 來愈重要的地位(Hwang & Wu, 2011) 亦有許多學者的研究指出數位遊戲式的學習 方式能增加學生的學習興趣與學習動機(Ebner & Holzinger,2007; Fengfeng, 2008; Burguillo, 2010; Dickey, 2011) 應用數位遊戲迅速深入各年齡層的傳播效果 來達到教與學的目的 將是一個可以揮灑的研究議題(蘇惠玉 2007) 數位遊戲式 學習扮演橫跨數位遊戲與數位學習兩者之角色 為兩者之結合提供了可能的發展 而成為數位學習新一波的浪潮 Prensky, 2001 數位遊戲式學習是目前教育領域的新發展議題 且研究顯示數位遊戲式學習是 優於傳統的學習方式 現今雖是處於一個數位學習的時代 我們也期待數位學習能 縮短城鄉間學習的落差 但美國 NTIA 組織卻發現城鄉區域的發展會影響民眾對於數 位科技的接近與使用 居住在鄉村的人們常成為資訊窮人(NTIA,1999) 學者 Strover(1999)的研究也認同此觀點 而台灣的情形也是民眾對數位科技的使用機會 隨著都市化程度不同而呈現顯著不同(葉俊榮 2006) 近來研究更發現數位落差其實是家庭和學校的落差(home-school divide) (Honan,2006; Robyn Henderson,2011) 當生長於鄉村的學生由於接觸數位科技的 機會較城市不足而造成數位落差之際(NTIA,1999; 曾建勳 曾國鴻 2003) 如何在 學校班級內以數位學習的方式來創造無所不在的學習環境 將資訊科技巧妙的融入 學校教育中 以轉化鄉村文化不利地區數位學習的困境即是在數位落差議題上值得 關注的焦點(鄭如雯 2008; 羅景瓊 蘇照雅 2009) 因此 本研究即在城鄉國小 2

12 同時實施數位遊戲融入數學教學的方式 企圖以數位遊戲融入教學的方式 探討偏 鄉國小學童學習成效的提升程度 以達到縮短城鄉數位落差的理想 由於城鄉差距已被證實與教育成就有密切關係 在以前有關於城鄉差距的相關 研究多集中於兩方面 第一個研究方向是從基測 學測成績來分析城鄉學生的教育 成就差異情形(陳亦奇 劉子銘 2008;吳祥坤 2009) 第二個研究方向則為在資訊 科技時代 城鄉間數位落差的差距情形 在與數位落差相關的研究中又多是探討其 定義及形成原因 各縣市數位落差的現況分析(羅景瓊 蘇照雅 2009) 在城鄉差 距相關的研究中 較少探究學科教學的城鄉差距 少部份研究有提及的也只限於探 討英語及電腦教學的城鄉差距情形(張雅卿 2004; 張淑旻 2005; 陳美貞 2007; 黃 彰聖 2008) 現今是資訊科技的社會 資訊融入數學領域已被眾學者證實有較佳的 學習效果 但是這些研究大部份皆只限於單一學校的研究 甚少跨校 甚至跨縣市 比較同樣透過數位學習的方式對於處於城鄉不同地區的孩子是否能達到相同的學習 成效(王俊卿 2010; 周秀芬 2010 ) 為了探討數位遊戲式學習對於城鄉教育差距的影響 本研究擬選分屬城鄉地區 的兩所學校 同時實施數位遊戲融入數學的學習方式 探討數位遊戲式學習對於城 市學生及偏鄉學生的學習成效表現之差異 基於上述的研究背景與動機說明 以下 條列出本研究的研究動機 一 城鄉差距的相關研究少有城鄉間的學科學習成效比較 因此本研究想深入探討 城鄉間的數學學習成效的差異情形 二 數位遊戲式學習的相關研究目前幾乎只限於一個學校不同班級的比較 因此本 研究想深入瞭解數位遊戲式的學習方式對於城鄉學童而言 學習成效之差異 三 數位遊戲式學習對於學生學習態度的相關研究目前幾乎只限於一個學校不同班 級的比較 因此本研究想深入瞭解數位遊戲式的學習方式對於城鄉學童的學習 態度之差異 3

13 四 城鄉的教育差距是存在許久的教育問題 本研究想探討利用數位遊戲融入學習 的方式瞭解城鄉間的學習差距之情況 4

14 第二節 研究目的 基於上述的研背景與動機 本研究以國小二年級學童為主要研究對象 設計一 套適用於數學加減法教學的數位遊戲式輔助教材 先比較傳統教法與數位遊戲式教 學的成效差異 再比較城市學生與鄉村學生同時接受數位遊戲式融入數學的學習成 效 進而討論數位遊戲式的學習方法與降低城鄉學生在數學上的學習落差是否有顯 著相關性 本研究具體的研究目的如下 一 探討國小二年級鄉村組學童接受數位遊戲式教學法與傳統教學在數學加減法 學習成效之差異 二 探討國小二年級城市組學童接受數位遊戲式教學法與傳統教學在數學加減 法學習成效之差異 三 比較接受數位遊戲式教學組別的城鄉學童前後測進步成績 進而探討城鄉學 童在接受數位遊戲式融入教學後的數學學習成效差異情形 四 探討國小二年級鄉村組學童接受數位遊戲式教學法與傳統教學在數學學習態 度之差異 五 探討國小二年級城市組學童接受數位遊戲式教學法與傳統教學在數學學習態 度之差異 六 探討城鄉間學童接觸數位科技時間的多寡與接受數位遊戲式學習後的學習 成效差異間的相關性 5

15 第三節 研究範圍與限制 本研究以 數位遊戲式學習在城鄉國小數學加減法學習成效之研究 為研究主 題 為顧及研究的可行性及明確性 在研究主題僅限於某方面的重要內容 在研究 方面亦有明確的限制 茲分述如下 一 研究範圍 本研究是以國小二年級的數學加減法為數位教材的範圍 研究主題著重於數位 遊戲學習是否能使處於數位環境較差的偏鄉兒童有較佳的學習成效 其他相關的研 究主題 例如數位遊戲的開發設計或城鄉間學童數位落差的程度均不在本研究的研 究主題範圍 二 研究限制 (一)研究對象方面 本研究因為實驗的教材為國小二年級的範圍 因此本研究的研究對象僅限於國 小二年級的學童 不得把實驗結果過度推論至國小其他年級 (二)研究區堿的限制 本研究因研究者居住區域的限制 城市的學校僅限以台中市某一國小兩個二年 級班級的學生為樣本的代表 鄉村的學校僅限以南投縣某一國小兩個二年級班級學 生為樣本 因此研究區域僅限於南投縣及台中市這兩個學校的二年級學生 不得把 實驗結果過度推論至臺灣其他的城鄉縣市 6

16 第四節 名詞解釋 一 城鄉的教育差距 本研究指的城鄉是以國小二年級學生目前就讀學校的所在地來做區分的依據 本研究取樣的學校包括南投和台中兩縣市 其中南投屬於鄉村地區 而台中屬於都 市地區 本研究會選取這兩個地區來做為城鄉教育差距探討的理由是依據內政部資 料顯示教育程度最高之三個縣市分別為台北市 台中市與新竹市 而教育最低之三 個縣市則為彰化縣 南投縣與台南縣 本研究所要探討的城鄉教育差距只聚焦於國 小二年級數學加減法的學習成效的差異情形 二 數位落差 最早提出數位落差(Digital Divide)此名詞的是美國商務部國家通信與資訊管 理局(NTIA )於 1999 年提出 其指的數位落差是資訊擁有者與資訊欠缺者 由於資 訊通訊科技使用與否造成其在財富 資訊等獲取方面造成差距的現象 數位落差可 分為量能與質能兩方面的落差 其中量能的數位落差指的是資訊科技的近用機會 而質能的數位落差指的是資訊素養方面的落差 而本研究的數位落差專門指的是城 鄉學生的數位學習落差情形 三 數位遊戲式學習 數位遊戲式學習 Game-Based Learning 是一種以數位遊戲的方式來幫助學習 (Prensky,2007) 是指將遊戲特性融入教學內容而建置的學習系統 提供學生線上 輔助學習工具 數位遊戲式學習的特性為學習者在視覺圖形化的介面下 藉由適 性化的挑戰任務來引發學習者主動參與 進而提升其學習動機及學習成效 達到在 寓教於樂的環境中愉悅的完成學習目標 7

17 第二章 文獻探討 本章共分三小節 第一節探討數位遊戲式學習 第二小節介紹城鄉間的教育差 距現象 最後一節介紹城鄉間的數位落差 第一節 數位遊戲式學習 數位學習是二十一世紀的學習新趨勢 尤其是遊戲式教學更是受到學習者的喜 愛 美國遊戲教育學者 Gee(2003)發表了一本對數位遊戲式學習深具影響力的學術論 著 許多國際會議開始把遊戲相關的教育研究列入研究 引起越來越多學者開始關 注遊戲式的學習法 本節的文獻探討將先對遊戲式學習的定義作一說明 進而深入 去探討數位遊戲式教材設計的原則及數位遊戲式教學的特色 優點與在教學現場實 際的應用 一 數位遊戲的介紹與定義 遊戲在人類發展史上 一直佔有舉足輕重的地位 Piaget 1965 認為玩遊戲 的過程可以使兒童熟悉他們的生活環境和創造想像的世界 Froebel(1887)在人的教 育一書中提到 遊戲是一種自我表徵的活動 可以將內心世界的衝動和需要表現出 來 遊戲是一種身臨其境 自願和愉快的活動 它根據既定的規則來實現具有挑戰 性的目標(Kinzie & Joseph, 2008) 它的價值在於能夠促進身心健全成長 達到治 療的功效 知識教育的養成以及社會道德的發展等 林風南 1988 遊戲迷人之處 在於提供玩家不同程度的樂趣以及身歷其境的經驗(蘇惠玉 2007) 據研究顯示 遊戲能帶給玩家樂趣 吸引/投入 Engaging 引發動機 Motivational 等經驗 使玩家進入心理學家Csikszentmihalyi 1988 所稱的心流 Flow 狀態 在數位時代 數位遊戲不僅在兒童和青少年的生活中佔有重要的一席之地(Hong, Cheng, Hwang, Lee & Chang, 2009) 透過聲光效果的介面 虛擬實境的臨場震撼 感受 全球數以萬計的人們為它風靡不已 在此數位遊戲蔚為風潮的時代 我們必 8

18 須先瞭解何謂數位遊戲 根據台灣數位內容產業白皮書(2004)定義數位遊戲為將遊 戲內容運用資訊科技加以開發或整合之產品或服務 是一種以資訊硬體平台提供聲 光娛樂效果給一般消費大眾 而各學者對於數位遊戲的定義大致可歸納為數位遊戲 是使用電子型態 將遊戲規則透過遊戲設計軟體或程式設計所製造出來 以數位化 方式呈現於螢幕 並可於個人電腦上儲存與執行之遊戲軟體(蘇惠玉 2007;簡幸如 劉旨峰 2008) 數位遊戲還必須具有三個關鍵的元素 分別是故事情境 遊戲的核 心機制和互動性(Rollings & Adams,2002) 二 數位遊戲式學習的定義及發展 在探討數位遊戲式學習的議題前 需先了解何謂數位遊戲式學習 Prensky 2001 認為數位遊戲式學習即任何教育內容與電腦遊戲的緊密結合 亦可把它定 義為在電腦或線上 online 的任何教育性遊戲 數位遊戲式學習乃指設計研發者 預先設定好學習的目標 並依據此學習目標進行設計 發展之數位遊戲 同時融合 了學習與娛樂 橫跨上述 數位遊戲 與 數位學習 兩者之角色 可使學習者在 玩遊戲的過程中於認知 情意 或技能上產生改變(Prensky 2001; 蘇惠玉 2007) 簡言之 數位遊戲式學習就利用具有學習元素的數位遊戲 來達成某一特定的學習 成果(蔡福興 游光昭 蕭顯勝 2008) 在設計數位遊戲式學習時 也需包含數位 遊戲三元素 核心機制 故事情境及互動素 數位遊戲式學習的核心機制即是教學 與學習 遊戲中的故事情境則是在遊戲過程中吸引學習者的重要元素 遊戲中的互 動性則影響到學習者沉浸於遊戲中的時間長短 (Hsu, Wu, Huang, Jeng, Huang 2008) 數位遊戲因其具有挑戰和回饋的特性 加上Liu Cheng與Huang 2011 研究指 出 當沉浸經驗發生在學習階段時 正因降低了學習者學習無聊或學習焦慮的現象 故提升學習動機更進一步的影響是可以讓學習者不放棄地透過嘗試錯誤或由範例模 仿中從而找出解決策略 因此有愈來愈多學者看重數位遊戲在教育上的價值 9

19 (Conati,2002; Hong et al 2009) 數位遊戲也成為創造有力學習環境的方法之一 (Robertson & Howells,2008) 有學者調查研究指出數位遊戲式學習的研究自2006 年起大幅成長 如圖2-1所示(Hwang & Wu, 2011) 且調查的研究報告中也顯示大多 數研究者已考慮兒童和青少年是數位遊戲的主要用戶 如表2-1 數位遊戲式學習之 所以逐漸受到數位學習的重視 學者對其研究興趣會逐年升高的原因是數位遊戲式 學習能引起學習者的參與動機 解決了傳統數位學習無法吸引學習者深入參與的缺 點(Hlodan,2008; 蔡福興 游光昭 蕭顯勝 2008) 而且數位遊戲結合多媒體的學 習環境可以促使學習更有效率且學習過程令學習者覺得充滿趣味 特別是針對年輕 的學習者而言 數位遊戲式學習是更具吸引力(Tan,Ling,Ting, 2007) 研究數量 年份 圖2-1 數位遊戲式學習相關的研究數量(2001年至2010年) 資料來源 Hwang & Wu,(2011) 表 2-1 從 2001 年至 2010 年 數位遊戲式學習研究的樣本群組表 樣本群組 國小 學童 中學 學生 大學 學生 教師 上班族 其他 所有文章 總數 資料來源 Hwang & Wu,( 2011) 10

20 三 數位遊戲式學習的特色 數位遊戲式學習的前提是能將遊戲與教育內容作結合 且能達成與傳統學習一 樣好或更好的學習成果 理想的數位遊戲式學習 讓人感覺如同玩影音遊戲或電腦 遊戲一樣 Prensky, 2001 數位遊戲操作價值在其教育的效用 有助於學童的發 展與學習 即使沒有刻意融入學習元素的電玩遊戲 也對於孩童認知的發展有所助 益 Chuang & Chen, 2009 Prensky 2001 曾運用如圖2-2的投入 engagement 與學習兩個向度來說明理想的數位遊戲式學習是屬於高投入與高學習的活動 而傳 統的數位學習即是電腦化訓練 如眾所皆知大多屬於低投入且低學習的活動 圖2-2 學習與投入的關係圖 資料來源 Prensky(2001) 數位遊戲式學習將學習融入到遊戲當中 綜合各學者的研究結果可歸納出數位 遊戲式學習具有下列特性(Prensky,2001) 1.娛樂性 數位遊戲式學習呈現ㄧ種有趣的形式 讓學習者在遊戲過程中感到有樂 趣和愉快 帶給學習者強烈的學習動機和高度的樂趣 2.規則性 數位遊戲的內容應具結構性 使學習者容易組織遊戲內容 並透過遊戲 規則引導學習者投入於遊戲的進行 並和遊戲產生互動 (Mcloughlin, 2002) 3.目標性 遊戲中具體的目標任務 可明確的指引讓學習者進行遊戲 學習者具有 11

21 學習的動機去達成遊戲中設定的任務 (Mcloughlin, 2002; Quinn,2005) 4.互動性 遊戲設計介面 給學習者經由在電腦上的操作與互動來進行遊戲 5.回饋性 回饋是用來測量達到目標的程度 回饋是及時的 具有不同的形式且學 習機會即發生在回饋間 6.適性化 遊戲設計可依學習者的能力不同 給予不同的適當的任務 7.勝利感 學習者在遊戲的過程當中屢創佳績 獲致成功經驗時 在心理知覺與認 知型態上會產生一些特殊的心理狀態 可以說是一種優越的機能狀態 也可以說 是一種最佳的表現特徵 提供學習者自我滿足感 在完成目標後 更能獲得在一 般世界無法獲得的勝利感與控制駕馭感 8.競爭挑戰性 挑戰是遊戲樂趣的泉源 ㄧ個好的遊戲會提供各式各樣且頻繁的挑 戰循環 而一個適當的挑戰可以增加學習者的動機 其競爭特性可使學習者在遊 戲過程中感受到興奮 是一個有效激勵個人學習的方式 (Quinn, 2005; 葉思義 宋昀璐 2004; Ebner & Holzinger, 2007) 9.問題解決 數位遊戲情境中設置學習問題 能激發學習者創意 引導玩家成為 體 驗者 親身解決數位遊戲教材設計者營造的多層次問題 這樣的特性驅策學習者 構思解決問題的方法 成為提供問題解決方法的知識創造者 (詹明峰 2011) 10.社會互動 遊戲使學習者在虛擬的遊戲世界能一同競爭 合作 並組成遊戲的社 群來產生互動 藉由網路與其他學習者的連線 學習者間可以互相分享資訊 經 驗 (葉思義 宋昀璐 2004; Hsiao,2007) 11.故事與情節性 透過遊戲故事情節 使學習者從中獲致情感 遊戲設計的情境故 事和行動也必須是學習者發自內心關切的事物 當遊戲情境能引起學習者的興趣 和動機 學習成效會更加顯著 Quinn, 2005 四 數位遊戲式學習的優點 數位遊戲在學習過程中具有有趣及好玩這兩個重要的學習元素 因此數位遊戲 12

22 能使學習者處於一個輕鬆且學習動機較強的有效學習環境(Hsiao, 2007) 使學習者 能藉由數位遊戲式學習發展出數位科技時代所必須的基本技能及專門領域的知識 (Prensky, 2007; An & Curtis, 2009) 數位遊戲式學習可以引入新的知識 培訓 技能 分享經驗 發現新的概念和發展成果 此外 數位遊戲還能促進學習者的腦 力激盪 這能增加學習者的批判性思維來發展創新的方式以增進問題解決能力 (Hong. et al,2009) 曾有研究探討六到十二歲學童認為數位遊戲對於學習的優點為何 研究結果指 出兒童認為數位遊戲能夠使較困難的學習內容變簡易 且提供了一個有趣的方式來 解決問題 兒童也認為數位遊戲式學習使他們學習得更快 且有更濃厚的興趣專注 於學習主題上(Nancy & Roberta,2009) 而針對青少年受訪的研究結果也指出 青 少年認為遊戲式學習對於中學的科學 科技及數學教育是是有一定程度的幫助 (Devaney, 2008) 而據 Selnow與Reynolds 1984 調查研究結果指出 玩數位遊 戲可以讓青少年遠離生活上與學業上的問題 甚至獲得在現實世界無法獲得的生活 主控權與成就感 綜合各學者的研究發現數位遊戲式學習與傳統式學習或是一般的數位學習相 比較 數位遊戲所能提供給教育的優勢 可以分別從教與學兩個面向來加以探究 (一) 教學方面(Green & Bavelier,2006; 詹明峰 2011) 1 提供學習者多感官的刺激 數位遊戲的學習教材呈現方式不再只侷限於靜態的文 字 它可能包括了靜態影像 動態影像 炫麗的聲光效果 引人入勝的動畫效果 所以一個數位遊戲式教材提供給學習者不僅只有視覺的刺激 還有聽覺刺激 更 甚者是直接用手操控的觸覺刺機 2 學習過程彈性 數位遊戲式學習可在不同的教學階段中實施 無論是在教師講述 時 活動引導時 實作練習或評量階段 都可以加以應用 3 教材可重覆利用 數位遊戲式教材在製作時間與心力上都遠高於傳統的上課教材 13

23 及一般的數位學習教材 但是數位遊戲式教材具有可重覆利用的特性 且可以很 輕易的修改其中內容細項 以符合每次的課程教材所需 4 與學習者的互動佳 許多對於傳統教學較無反應的學生 遊戲式學習能使得師生 間的互動增加 進而增加其學習成效 (二) 學習方面(Feng, Spence, & Pratt, 2007; Chuang & Chen, 2009;詹明峰 學習者學習動機較強 數位遊戲喚起學習者享受 參與和學習的動力 學習者在 數位遊戲中可居於主動的地位 學習動機遠較傳統教學被動接受來得強 在學習 過程中 學習動機強會促使學習者沒有任何抱怨的努力於學習任務上 因而有較 佳的學習成果 2.學習者學習轉移較佳 善用數位遊戲學習可以促進 學習的典範轉移 數位遊戲 的設計可與真實情境作結合 所習得的知識或技能較易轉移至真實情境 這表示 接受遊戲式學習者在面對新情境問題時 能更有效的 更有能力的在短時間內學 習以前所沒有教導過的問題 且更正確的解決問題 3.達到個人化的學習 學習者在數位遊戲學習中 可以依照自身的狀況調整進度 遊戲允許學生設定等級 以符合自我的學習狀態及學習需求 對較不熟悉的單元 進行反覆練習 學習效率可較傳統學習高 4.學習者問題解決能力較佳 從數位遊戲中獲得問題解決的能力是學習者從數位遊 戲學習中獲得的最大益處 在遊戲中問題解決的過程 通常會經過下列四種循環 模式 解釋事件的因果關係 腦力激盪可能的解決方案 實現解決方案 檢查結 果並重複 這種在遊戲中學習如何擬定戰略來解決遊戲任務的問題解決模式 可 以幫助學習者在真實世界探索社會和解決個人問題時有更明智的解決方案 5.增進學習者的創造力及批判思考能力 現今許多數位遊戲皆已打破遊戲中既有的 規則 慣例 目標 它不僅允許玩家依據自己的想法及遊戲社群的討論結果來制 定屬於自己的遊戲 這些允許修改遊戲系統的數位遊戲 使學習者從被動的玩家 14

24 轉變活躍的學習設計師 在建立自己的遊戲內容和虛擬系統之際 學習者的創造 能力及批判思考能力也隨之被激發 這也就是所謂的創新發揮的學習 五 數位遊戲式教材的設計 Alessi 與 Trollip 1991 認為學習遊戲的最高目的即是教學 一個有效的 學習遊戲要能維持學生的興趣 學者研究指出有效的教材內容設計是數位遊戲式學 習成功的關鍵(Prensky, 2001; Hong et al.2009) 而數位遊戲式教材的設計樣貌 與遊戲設計者的價值觀是息息相關的(Barr et al. 2007) 數位遊戲式學習不僅要 把學習的內容有效地融入遊戲當中 且要訂出完善的規劃與機制 使學習者在遊戲 的過程中不僅能包持高度的動機與興趣之外 更能兼顧效率與效果(楊忠曉 2006) 因此學習型的遊戲是有別於一般的遊戲設計 它需特別注意一些設計的原則以符合 學習的最終目標 但綜觀目前一些市面的遊戲教材皆太重視於文本練習 缺少令學 習者覺得有趣的冒險活動 而有些教育遊戲則是創造許多令學習者覺得非常驚奇興 奮的視覺效果 但卻未達到學習目的(Tan,Ling,Ting, 2007) Garris 等人 2002 則曾提出包含輸入 處理 輸出三階段的數位遊戲學習模 式 此遊戲式的學習模式 如圖2-3 首先需設計一個可以整合教學內容和遊戲特性 的教育性遊戲 其次是此遊戲能讓人沈浸於面對挑戰而不斷地引發判斷 執行與系 統回饋的循環 最後則藉由此種遊戲的投入而達成某一特定的學習目標 15

25 遊戲循環 教學內容 學習者判斷 學習成果 遊戲特性 系統 回饋 使用者 行為 圖2-3 Garris提出的數位遊戲學習模式 Andrew & Ernest(2003)曾提到 數位遊戲設計的工作可分為三項不同的領域 核心機制 劇情故事以及互動性 Clark 2007 則提出在使用遊戲式學習的教學策 略時 若想獲得預期的學習成效 在教學設計上就必須相對的謹慎 同時考慮學習 者的學習類型 適合的遊戲類型與教學主軸 學習者的學習目標為何等等面向 Tan and Irish (2005)更指出學習型遊戲的設計必須符合教學原理及教學活動的需要 由此可以得知在設計一個學習型的遊戲時 需考慮以下事項 (一) 考慮遊戲目標學習者特性 (Gee, 2004; Tan,2007; 蔡福興 游光昭 蕭顯勝 2008) 學習者的學習行為會影響學習型遊戲的有效性及學習成果 因此遊戲在發展過 程應有一套具體的標準 需優先考慮遊戲目標學習者的心理需求 認知能力的發展 及行為模式 遊戲設計需符合目標學習者的需求 此外 好的遊戲設計則要考慮不 同遊戲者的個別差異而提供選擇性 如何讓數位遊戲式學習者具有很高的學習投入 也是數位學習設計者首要面對的問題 為了提高學習者的學習滿意度並維持其注意 16

26 力 數位遊戲應針對不同的目標學習者參與動機來設計 (二) 考慮遊戲內容的設計模式 (Gee, 2004 ; Tan and Irish, 2005) 1 共同設計性 傳統的數位遊戲是由設計者事先制定好遊戲情境及規則 而一個好 的遊戲設計應該要能提供遊戲者共同建構遊戲情境的機會 2 操作機會 實際的操作能提供學習者知識的內在連結 一個好的遊戲設計則應該 提供遊戲者更多操控的機會 3 循序安排 好的遊戲設計在關卡的設定 問題的難度 任務目標皆必須有良好的 安排 需依照學習者的先備經驗由易而簡循序安排 而前面關卡所累積的問題解 決能力也要能在後來的關卡中加以運用 4 挑戰 回饋機制的設計 透過挑戰後的回饋機制 使學習者願意繼續參與遊戲 在遊戲過程中 若能給予適當的正面回饋 將可增強學習者參與動機 即使學 習者最後在遊戲任務中失敗了 仍感覺他的付出是值得的 並從失敗中獲得經 驗與學習 好的遊戲挑戰與回饋機制的設計必須讓學習者覺得付出是值得的 而即使失敗仍願意再次挑戰 5 專業的週期 領域專門技巧的形成有賴反覆的練習 好的遊戲設計要給予遊戲者 技巧增進的機會與支援 以達成最好的遊戲節奏 並於遊戲中增進專門的學習知 識與技巧 6 適當的提示 遊戲設計適時地出現提示訊息將是使遊戲順利進行的關鍵因素 如 此能使遊戲者不用再去翻閱密密麻麻的說明手冊 而能感受到這個遊戲的親切性 與人性化 則是成功的遊戲 7 系統學習 當學習者理解到所學的技巧策略與概念是如何構成整個知識體 則將 是最完整的學習 同樣運用在遊戲設計上 好遊戲提供遊戲者覺知與觀察的各個 元素見的關連性 也可以說就是遊戲的規則 並能體會其屬於何種型態的遊戲 8 補充學習 好的學習型遊戲需提供可連結到外部相關資源的選項 以便提供學習 17

27 者額外的學習資源和機會 (三) 在遊戲後學習目標的達成 (蘇惠玉 2007) 將學習的目的隱含於遊戲中 讓教學目標與遊戲挑戰相互呼應 然後以純粹遊 戲的形式來呈現教材 遊戲的內容需與學習的教材息息相關 如此才能讓學習者沈 浸於遊戲的過程時 自無形中獲得學習 當遊戲結束之際 學習者也應完整的學習 到遊戲內含的教材目標及專門技能知識 六 數位遊戲應用於數學學習 數位遊戲式學習有巨大的潛力 能幫助學生提高他們的學習表現以及提升他們 的學習動機(Huang & Tschopp,2010) 數位遊戲在學校環境中有三種潛在用途 一 般的認知能力和技能 情感和動機方面 知識和相關內容的學習(McFarlane, Sparrowhawk, & Heald, 2002) 此外 數位遊戲能運用於多種教育目標中 亦能有 多樣化的呈現面貌 施如齡 施俊詔 2006 例如 為了鼓勵兒童閱讀 許多出 版商設計與書籍相關的線上遊戲來提供給讀者藉由遊戲來達到深入書本情境的功 用 此一作用也成功激勵兒童閱讀的動機 使他們能夠迫不及待拿起書本來沉浸於 閱讀的世界(Rich, 2008; Nancy & Roberta,2009) 除了閱讀融入數位遊戲式學習 有文獻也顯示數學領域的知識特別適用於數位遊戲式學習 尤其是數學的演練及技 能練習類的數位遊戲常在傳統教學中被融合應用(Squire 2003; Fengfeng Ke, 2008) 數學對於一般學童是較感困難的科目 而且有許多學生對於課堂上重覆單調的 數學練習 失去了學習的動力 對於數學感到很洩氣(Vani Kalloo & Kinshuk & Permanand Mohan, 2010) 若能利用數位遊戲式學習數學 不僅學生覺得數學變有 趣了(Young-Loveridge, 2005) 老師和家長也認同學生透過遊戲來學習數學 能有 效增進學生的數生知識及能力(Fisher & Neill, 2007) 饒見維(1996)曾提出數學 遊戲教學法必須有下列幾個主要特性 適度的挑戰性 競賽性與合作性 機遇性與 18

28 趣味性 有學者也提出一個可幫助有效學習的數學遊戲需考慮以下的設計元素 數 學概念的分析 學生迷思概念 遊戲的結構 教師教學策略與學生學習的方法(Lee, 2008) 目前已有愈來愈多教育學者嘗試以數位數學遊戲讓學生學習數學 並研究其 學習成效 有關遊戲式融入數學學習的相關文獻 本研究整理如下表2-2所示 表2-2 數學融入數位遊戲式學習的相關文獻 研究者 (年代) 研究主題 Fengfeng 數位遊戲式融入數學學習 1 數學遊戲式學習組別的學習成效比起對 的學習目標結構 照組 無顯著差異 2 數學遊戲式學習的方式最能有效促進課 堂上學習者間的數學學習合作態度 Ke (2008) Lee (2008) 林羿珊 (2006) 邵明宏 (2007) 研究結果 3 不同社經背景的學生在接受數位遊戲式 學習時的學習成效有所不同 學習分數的數學遊戲模型 1 分數的遊戲可滿足不同數學能力學生的 學習需求 且透過分數的遊戲各能給予每位 學習者適切的幫助 2 遊戲中提供的視覺化分數圖形 可使學 生理解分數的核心價值 3 對於有迷思概念的 特別關注組 的學 生 能透過遊戲中分數卡的操作 習得正確 的分數概念 透過數學遊戲進行補救教 1 控制組只接受傳統式教學 前後成績的 學之研究 以國小二年級 表現並無顯著差異 加減單元為例 2 實驗組接受傳統式教學與數學遊戲式補 救教學後 前後成績表現達顯著差異 3 實驗組及控制組在前測成績表現有明顯 差異 控制組在前測表現比實驗組要好 4 實驗組及控制組在後測成績表現無明顯 的差異 顯示遊戲式補救教學具有成效 5 實驗組接受補救教學後 態度顯著改變 使用電腦遊戲模式學習國 1 學生在使用電腦遊戲教學前後對數學 小數學之探究 以數與計 科學習成就達顯著差異 算單元為例 2 國小數學科興趣量表的前後測達顯著 差異 代表遊戲學習可增進學童學習數 19

29 陳孟君 (2009) 遊戲因子對國小二年級學 童學習動機之研究-以數 學領域數位教材 范進偉 周秀珠 (2010) 多媒體動畫融入小學數學 教學之探究 徐玉軒 廖冠智 (2012) 探究低成就學童的數學加 法遊戲之圖像式思考歷程 學的興趣 3 使用電腦遊戲學習數學 可大大增進數 學練習題數 並仍長時間保有學習興趣 與動機 1 遊戲因子組在學習態度後測分量表 數 學成功 與 數學探究 有顯著差異 2 兩組學童在學習態度的前後測比較上 兩組學童皆達到顯著差異 3 兩組學童在學習動機後測的比較上並無 顯著差異 4 學習態度與學習動機有顯著正相關 1 實驗組和控制組的學習成效都有進步 但整體成績比較 實驗組和控制組並沒有顯 著差異 2 實驗組經過實驗教學活動後 其數學學 習態度比控制組積極 學生們在接受多媒體 動畫教學前後 對學習數學的興趣 主動性 都有明顯的改進 1 學童能透過遊戲中的圖像介面引導 能 嘗試以遊戲畫面的圖像來完成數的序列 計數 進而從起始數概念 發展其內嵌數 概念 2 透過質性的觀察 能觀察到發生文本隱 藏的屬性 對於開發學習遊戲需要探求未 知的優劣點 是相當有助益 3 數量的概念 包含類別的分類 抽 象符號運用能力 會影響學童是否由第一 階段數的前置概念 進展到第二階段的起 始數概念 依前表整理發現近幾年來數位遊戲式學習融入數學實證研究之結果可歸納為以 下幾點 一 在學習成效方面 包含Lee(2008) 林羿珊(2006) 邵明宏(2007) 徐玉軒 廖 冠智(2012)等人之研究結果皆一致 顯示數位遊戲式的學習模式可以有效提升 學習者的學習成效 20

30 二 在學習態度方面 林羿珊(2006) Fengfeng Ke(2008) 陳孟君(2009) 范進偉 周秀珠(2010)等人之研究結果顯示數位遊戲式的學習模式可以有效提升學習者 的學習態度 21

31 第二節 城鄉的教育差距 一 城鄉的定義 在探討城鄉教育差距的現象之前 需先明瞭何謂 城 何謂 鄉 胡夢鯨把 臺北市 高雄市及省轄市 包括臺中市 界定為 城 將其他縣市鄉鎮界定為 鄉 胡夢鯨 1995 根據經建會在 2006 年的總統府月會報告中指出 城 與 鄉 的概念是依經濟活動性質 人口密度 地理位置而定 根據行政院主計處的定義 鄉 村 是指農業人口比率較高之地區 由以上的定義中可以歸納得知 城 的重要特 性為 人口密度高 非農業就業人口比例高 鄉 即是指 位於較偏遠 以農業為 主的低密度人口區 城市地區因其人口稠密加上交通便利與行政區域的歸屬問題 在教育的發展上 常能得到較多的關注與經費分配 由於城鄉特性的不同 城市與 鄉村之間的教育水準差異 是普遍而自然的現象(陳奎熹 2001) 二 形成城鄉教育差距的原因 張鈿富在 1997 年至 2004 年以臺澎金馬地區為範圍 採用電話隨機抽樣訪問 進行民眾感受到的城鄉教育差距調查 調查報告結果顯示於圖 2-4 在 1997 年 受 訪者認為城鄉教育發展有差異者佔 72.2% 1998 年認為城鄉教育發展不均者佔 75.3% 1999 年的調查認為城鄉有教育差異者達 72.7% 2000 年的調查顯示 認為 城鄉教育發展不均衡者則佔 75.8% 2002 年的調查顯示為 71.86% 而 2004 年的受訪 者 認為城鄉教育發展不均衡的更高達 84.94%(張鈿富 ) 由以上的調 查結果 可得知大部份的民眾認為臺灣不僅有城鄉的教育差距現象 且有逐年擴大 的跡象 22

32 圖2-4 張鈿富在1997年至2004進行民眾感受到的城鄉教育差距調查結果 資料來源 張鈿富( ) 城鄉教育的發展不均絕對不是民眾的主觀認知問題 有研究皆顯示臺灣的縣市 若以教育發展程度及教育資源來劃分 城鄉教育資源分配不均的現象極為明顯 城 市地區不論是軟硬體設備或是教育經費均明顯優於鄉村地區(張淑美 1994; 郭明 堂 羅瑞玉 1995) 由於地區的差異造成教育資源及經費的分配不均 更直接影響 到台灣各縣市的教育發展程度 馬信行在 1991 年的研究顯示臺灣屬於低教育資源區 的縣市有新竹縣 苗栗縣 臺中縣 南投縣 彰化縣 雲林縣 嘉義縣 臺南縣 高雄縣 屏東縣 臺東縣 宜蘭縣 花蓮縣及澎湖縣等十四個縣市 其餘九縣市為 高教育資源區 王保進在同一年的研究顯示 臺灣各縣市國民教育發展型態可以分為高度發展 縣市 半發展縣市 發展欠佳縣市及發展落後縣市 發展落後縣市皆為鄉村縣市 包括新竹縣 苗栗縣 南投縣 嘉義縣 宜蘭縣 臺東縣 花蓮縣及澎湖縣等八個 縣市 區域教育發展不均 不僅易產生相對性的貧瘠感(Monchar,1981) 教育 M 型 化的發展 更會加速社會階級的複製現象 增加社會對立與衝突的可能性 教育為經濟的國防 城鄉差距過大更將導致整體競爭力無法提升 因此許多學 者深入探討造成入學考試成績呈現出城鄉差距的問題所在 城市都會區由於人口密 23

33 集 經濟活動活絡 因此區域內有較多教育機構 所分配到的教育資源也較鄉鎮地 區充足 而鄉村地區的財政 人力資源 教師流動率 教學設備與器材皆比不上城 市都會區 進而造成教育機會上的城鄉差距(吳宜貞 黃秀霜 1998; 陳亦奇 劉子 銘 2008) 以下以表格 2-3 整理各學者探討城鄉教育差異的原因 研究結果發現 城鄉教育會因資源分配 父母社經背景 師資特性及學生學習態度等而有顯著差異 其中又以教育設備及教育經費分配的不均這兩項因素 幾乎所有學者皆認為其是影 響城鄉教育差距的重要原因 坤 全 學習態度 雯 家庭社經 堂 學校空間 麟 師資互動 通 師資素質 (2009) 張 芳 (2009) 進 教育經費 教育設備 王 保 (1991) 王 家 (1993) 孫 志 (1994) 郭 明 (1995) 黃 怡 (2008) 吳 祥 表 2-3 影響城鄉教育差距的原因一覽表 三 城鄉教育差距的影響層面 城鄉在各方面的教育差異最終皆表現於城鄉學生的學習成效 駱明慶 2002 的研究發現 在 年間約 82%的台大學生畢業自前 20 所明星高中 其中 9 24

34 所在北市 以縣市來看的話 全國人口平均成為台大學生的機率為 0.78% 北市人口 的機率為 2.55% 相對台東縣比例只有 0.15% 由此可知城鄉學生的學習成果差異甚 大 另有學者從全國基測及學測成績中也發現城鄉學生的成績分布呈現出極明顯的 M 型化 張武昌 2007;吳祥坤 2009 這都突顯了城鄉所在地的不同 嚴重造成學 生學習成效的差異問題 而城鄉學習成效的差異又以英語及數學科最為嚴重 因此 於以下分別探討之 (一)英語學習 九年一貫課程網要自九十學年度起國小五 六年級提前開始同步實施英語教 學 然而各縣市政府因政府財政等因素 造成英語教學實施時間不一 進而加遽英 語城鄉差異的問題(張鈿富 葉連祺 2003) 臺灣師範大學心理與教育測驗研究發 展中心在2001年至2002 年 連續兩年對四次國中基本學力測驗成績進行研究分析 此一分析結果也與其他學者的研究結果類似 這些研究結果皆發現英文分數較低的 學生多來自偏遠 離島地區(吳祥坤 2009) 有學者學者推測英語學習會形成城鄉 差距的原因可能是居住在城市地區的學童 擁有較多的教育資源與教學設施 其接 受英語文化刺激的學習動機與求知慾也高於鄉村學童 而鄉村國小由於英語教學資 源較缺乏 以及家庭經濟較困難 使得鄉村學童學英語 較都市學童起步晚(李介耀 2008) 統整過去與城鄉英語教育問題相關的論文結果可發現 英語教育在教育資 源 授課時間 師資 教學方式及家長社經背景方面有顯著的城鄉差異(張雅卿 2004; 張淑旻 2005) (二) 數學學習 臺灣的數學教育不論是在國際數學競賽或數學相關成就評比中皆有不錯表現 但臺灣數學教育卻存在城鄉學習成效差距過大的隱憂 臺灣學生在2003年參加TIMSS 評比成績均排名前5 名 但是這評比調查也發現臺灣的小四學生 若居住在五十萬 名人口以上的城市地區 其數學成就為581.7 分 若學生是居住在人口三千人以下 25

35 的鄉下地區者僅有494 分 臺灣小四學生在城鄉的數學成績竟相差達八十幾分(國立 臺灣師範大學科學教育中心 2005) 此外臺灣在參加PISA 2006的評比數學成績雖 位居第一 但是此調查發現臺灣竟有高達11.9 的比例學生 數學程度是低於基本 程度的 而排名第二的芬蘭 其學生只有5.9 的比例是低於基本程度 兩國相對照 下 即可明顯發現臺灣數學成就城鄉間存有嚴重的不均 台灣城鄉學生在2006年PISA 數學測驗的成績差距是OECD國家的2.6倍 93 vs 36分 而2009年台灣PISA數學成 績排名第四 城鄉差距卻高達OECD國家的五倍 相較於OECD的參與國 我國偏鄉的 學生更是弱勢中的弱勢(國科會 2013) 另由臺灣教育長期追蹤資料庫TEPS所得的 全國性樣本資料中發現 城鄉學生在一般分析能力上沒有差異 然而在數學能力上 的差異就非常顯著 針對上述造成台灣數學學習成效有明顯城鄉差距的現象 各學者紛紛投入研究 此領域 企圖從中找出影響城鄉學生在數學學習上造成差異的原因 並由原因去改 善縮短城鄉間學生的數學差距 綜合研究數學城鄉差距的文獻後可發現影響臺灣城 鄉學生數學成就的因素可從學生特質 家庭背景 學習環境這三方面來討論 (1)學 生特質 學生的自我期望及對數學的焦慮感是影響學習成效良窳的關鍵(張芳全 2009) 根據研究資料顯示 數學的焦慮感與有無補習是有顯著關聯性 尤其是鄉村 地區的學童 是否有補習影響其數學焦慮的情形更是勝於城市地區(梁家輔 2009) (2)家庭背景 許添明(2013)在全國203所偏遠國中及205所非偏遠國中發放問卷 分 析統計結果後發現家庭學習環境品質對學生學習成就的影響力最大 家長之教育程 度 職業 經濟能力及家中是否有提供課外的數學學習資源皆對於學生的數學學習 佔有舉足輕重的影響地位(張芳全 2009) 有研究指出家庭的社經背景是影響學生 數學焦慮的主要來源(梁家輔 2009 ) 另外研究也顯示家長背景的教育程度對學生 數學學習成效上有顯著差異 家長教育程度在國中以下者 國小學生數學成績相較 顯著低落 而家長背景的職業對學生數學學習成效上同樣具有顯著差異 即家長職 26

36 業從事農林漁牧工作人員 體力工等勞力者 學生數學成績相較顯著低落 家長背 景的特殊身分對學生數學學習成效上 尤其以低收入戶與特殊家庭皆有顯著差異(黃 怡瑛 2009) (3)學習環境 在學習數學的過程中 能善用小組討論 圖表解釋及 數學課聽課的時間多皆是對數學學習有助意的因素(張芳全 2009) 27

37 第三節 城鄉的數位落差 身處資訊社會的時代 資訊科技的設備是教育的重要資源之一 資訊設備不僅 會影響到學生的學習成效 更會影響學生的學習態度 許多研究顯示資訊設備在教 育 現 場 也 存 有 嚴 重 的 城 鄉 分 配 不 均 的 問 題 ( 李 美 華 2005; 鄭 如 雯 2008) Drucker(2002)曾直言 在知識經濟的時代 後資本主義社會所說的資本指的是 知 識 資訊 甚至是 數位網路 在網際網路發展之初 許多人樂觀期待網際網 路無遠弗界的特性能消弭城鄉間的教育差異 就如同網際網路協會綱要中指出 網 際網路的使用權 不因種族 膚色 性別 語言 宗教 政治與其他立場 國家 階級 財富或其他地位 而有所區別 ISOC Taiwan 2012 隨著網路的發展 我們漸漸發現城鄉的落差距離並沒有逐漸拉近 反而有快速 擴增的現象 前美國總統柯林頓曾針對數位落差的現象提出一段令人深省的話語 網際網路這種工具正在撤除國家間和不同文化間的藩離 讓我們能藉此更靠近 開啟所有美好的機會 假如有些人無法在生活中使用此一工具 我們讓原本可以用 來撤離藩離的工具卻造成另一個藩離 那麼它將是一場悲劇 由以上這段話引人 深省一個資訊科技的使用在現今的資訊社會是不可或缺的 然而當有人因為種種因 素無法使用資訊科技的工具時 表現在社會面上常會有資訊取得不易 教育機會少 工作機會少 收入偏低等等問題 公平的資訊近用機會成為進入資訊社會首要的一 大衝擊(李美華 2004) 上述使用資訊科技的隔閡差距即是所謂的數位落差 從下 圖 2-5 中即可看出台灣在近十年來 與數位落差相關的研究是大幅成長 且十年內 都維持著一定的研究比例 由此可窺見數位落差的議題的重要性與有必要持續追蹤 探討 28

38 年 90 年 91 年 92 年 93 年 94 年 95 年 96 年 97 年 98 年 99 年 圖 2-5 歷年與數位落差相關的研究文獻成長趨勢圖 一 數位落差的定義 數位落差一詞首度出現於美國商務部國家通信與資訊管理局 (NTIA ) 發表 Falling Through the Net 第三年報告中 NTIA 於 1999 年正式定義數位落差是指資 訊擁有者與資訊欠缺者 由於資訊通訊科技使用與否造成其在財富 資訊等獲取方 面造成差距的現象(NTIA,1999) 隨著資訊科技的發展 關於數位落差一詞的定義一 直處於變動中 以下表格 2-4 整理出近年各學者對於數位落差的不同定義 表 2-4 數位落差的定義整理 提出者 數位落差的定義 NTIA(1999) 資訊擁有者與資訊欠缺者 由於資訊通訊科技使用與否造 成其在財富 資訊等獲取方面造成差距的現象 Anderson(1999) 數位落差係一個根植於財富不均的基礎上 所產生資訊取 用不均衡的現象 OECD (2001) 不同社經背景與居住地理區域的個人 家戶或企業 在取 用資訊通訊科技 ICTs 機會以及運用網際網路各項活動 上所產生的落差 Light, J. S 數位落差現象具體呈現於電腦網路使用團體間 資訊擁有 者與缺乏者間 以及電腦擁有與使用能力等三大面向 APEC 2002 一種廣泛的認知 指橫跨不同群體間在接近使用資訊設備 的差距 陳敬如(2000) 數位化資訊 個人因社會屬性因素 在資訊科技的接近使 用 資訊內容的接近使用及資訊素養三方面程度上的差異 29

39 表 2-4 數位落差的定義整理(續) 提出者 數位落差的定義 曾淑芬 吳齊殷 (2001) 資訊科技的發展與使用可能因為性別 種族 階級或居 住地區等因素 使得人們在接近 使用資訊的機會上產 生差異形成所謂的數位落差 項靖 近用數位化資訊科技與工具 包括電腦與網際網路 之機會差 2 應用數位化資訊科技與工具的技巧 知識與能力的差 別 或稱為資訊素養 第一章 取用適合的數位化資訊與服務之機會差別 蕭佑梅 (2003) 擁有資訊工具與未擁有資訊工具者之間 透過數位資訊 科技的電腦網路工具在知識 財富 資訊獲得方面產生 差距 digitaldivide.org 2007 那些從數位技術中受益 benefit 和那些沒有受益的 落差 gap 行政院研究發展考核 資訊科技的近用機會及使用經驗會因個人性別 階級 委員會(2009) 種族或居住地理區域等社經背景不同而有所差異 劉正達 李孝先(2010) 在資訊社會中 上至國家 小至個人 各個階層間因其 社經背景 族群 居住地區以及所擁有的資訊條件 使 得能夠近用 使用 並從數位科技中獲益的人們 與那 些不能的人們所產生的差距 二 數位落差的內涵 (一)量能的數位落差 由上述數位落差的定義可歸納出目前數位落差的內涵包括量能與質能兩方面 量能是指資訊近用上的落差 資訊近用的落差主要包括幾個層面 (1)接近使用是屬 於一種能力 (2)接近使用主要是利用資訊科技來獲取各種不同的資源 (3)接近使 用包括獲取 處理並運用各項資源 (4)資訊接近使用是一種社會正義的課題(陳敬 如 2000 蕭佑梅 2003) 隨著資訊科技的發展 量能的數位落差定義呈現階層式 的轉變 從最早期是指使用資訊設備的機會 進而擴展為網路使用的機會 隨著科 技進步 在邁入網路寬頻的時代 對於量能方面的數位落差定義也隨之延伸至連網 30

40 速率 連網安全性與行動上網的討論 例如 歐盟在 2006 三月發表 跨越寬頻網路 的鴻溝 建議書中提及未來歐盟將致力於推廣寬頻網路至歐洲每一個角落 以縮小 歐洲城鄉差距的發展(行政院研考會 2010) 由上述說明可知量能的數位落差由最 早期至最近的定義 包括以下三個範圍 分別是資訊科技擁有 網路近用和網路使 用行為 (二)質能的數位落差 數位落差問題並不僅止於資訊基礎建設普及上的量能落差 人民的資訊素養與 資訊技能上的差異更是一項在資訊社會發展過程中不能忽視的問題 (楊雅斐 2006) 近期關於數位落差的研究探討 多集中於質能方面的數位落差探討 (Henderson & Honan 2008) 質能方面的數位落差包括 資訊素養 與 資訊應用 能力 資訊素養的概念最初是在1974 年 由美國資訊工業協會主席首先提出的(陳 正芳 2006) 美國圖書館學會 American Library Association 簡稱ALA 在1989 年提出的 美國圖書館學會資訊素養委員會總結報告書 中把 資訊素養 定義為 一個人具有能力知道何時需要資訊 且能有效尋得 評估與使用所需要的資訊 最 後成為一個學會如何學習的人 也就是為終身學習 lifelong learner 做好準備 此定義也為最常被用來提及描述資訊素養的概念 資訊素養包括兩大構面的能力 第一大能力是指個人資訊技術的運用能力與知 識 此能力著重於基礎電腦技能與網路參與活動類型的瞭解(林綉雯 2007) 資訊 素養的第二構面則是指一個人在資訊社會能 理解以及和外界做有意義溝通所需要 的能力 包括 傳統問題解決能力 網路素養 語文能力 媒體素養 資訊技 術素養 (行政院研考會 2010) 資訊素養最重要的就是能將資訊應用於生活之中 的能力 換句話說也就是指個人的資訊素養會影響數位落差的程度 (陳威助 2007) 行政院研考會(2010)指出臺灣各縣市的資訊近用與資訊應用均有提升 惟資 訊素養未有明顯的上升 換句話說 臺灣目前在量能方面的數位落差已由各項政府 31

41 政策的實施而提升不少 但質能方面的數位落差仍有待努力 綜合上面所述 數位 落差內涵包括量能與質能方面的落差 其內涵可由圖2-6說明之 圖 2-6數位落差內涵圖 三 影響數位落差的因素 在眾多研究數位落差的報告中 眾學者對於影響數位落差的因素都有各自不同 的看法 這些因素大致可歸納為個人 家庭 社會及國家整體政策環境來探討 Bridges.org 是一個以提昇資訊與通訊科技的近用為主要任務的國際組織 這個組織 發現數位落差現象的存在有下列六個原因 新科技普及的速度緩慢 人們不知道如 何使用這些科技 資訊科技基礎建設及資源分配問題的存在 世界上某些地區無法 提供資訊科技真實的困境 政府政策沒有適當的支持 甚至阻擋資訊科技的成長 數位落差取決於個人的選擇 有一部分的人認為不需要使用資訊科技 (Bridges.org 2006) 行政院研究發展考核委員會自民國 90 年起每年定期辦理數位落差調查研究 結 果顯示臺灣民眾在城鄉 年齡 性別 教育程度 社經地位 族群等方面皆存在程 度不一的的數位落差現象 其他與數位落差研究的結果也有相似的結果 因此以表 格 2-5 整理出各個研究中影響數位落差的因素 32

42 表 2-5 相關文獻探討影響數位落差的原因一覽表 地區 因素 個人 因素 曾 淑 芬 (2001) OECD 學校 因素 政府 因素 網 路連線費 用 推行數位政 策 師資 資訊素 養 學校網路品 質 學校資訊設 備 網路近用 家庭資訊設 備 社經地位 家庭總收入 教育程度 陳敬如 (2000) 職業 性別 年齡 族群 城鄉區域 NTIA (1999) 家庭 因素 (2001) 陳香吟 (2002) APEC (2002) 項靖 (2003) 李 美 華 (2005) 葉 俊 榮 (2006) 陳 威 助 (2007) 鄭 如 雯 (2008) 研 考 會 (2010) 鄭欽文 (2003) 蕭 佑 梅 (2003) 33

43 由以上的表格可明顯得知 幾乎所有的研究都認為數位落差發生的原因與城鄉 區域的分布有密切關係 多數的資訊設備投資多集中在人口稠密區 也就是所謂的 城市地區 造成這現象的原因是若把資訊設備投資在人口密度低的偏鄉地區 易形 成高昂的沉澱成本 大多數在偏鄉地區的居民較缺乏誘因去培養本身的資訊素養及 尋求資訊設備的積極改善(葉俊榮 2006) 這種資訊設備投資集中於城市地區的現 象在台灣也有如此的現象 例如 行政院研考會公布的 2004 年第2季臺閩地區數 位落差調查 報告 臺閩地區九十一年數位落差調查報告 與 95年數位落差調查 報告 中皆顯示資訊設備近用存有城鄉差距的現象 在資訊設備的近用方面 大都 市尤其是直轄市的情況優於其它縣市 北部地區的整體表現比臺灣其它地區佳 另 外 於台灣民眾在網路近用程度上也是隨著居住地區都市化程度不同而呈現顯著差 異 都市化程度越高的地區 不僅網路接觸率較高 網路接觸時間也越長 研考 會,2009 資訊設備在城鄉分配不均的問題同時也出現於學校的環境中 黃彰聖 (2008)的研究顯示市區學生的家用電腦及網路普及率高於鄉村的學生 進而影響到 其使用網路的時間 李美華(2005)也指出國民中學城鄉所在地的不同 存在數位落 差的現象 位於城市的國中 不論是在硬體品質 資訊經費來源 網路化程度及數 位接近機會皆優於位於鄉村的國中 由表格 2-5 的統計結果中發現影響數位落差最顯著的因素除了有城鄉居住的區 域外 其次可發現家庭及學校中的資訊環境也是影響數位落差的重要因素 這也是 近年來與數位落差的研究中皆可發現其實數位落差是 家庭與學校的落差 鄉村學 童的家庭收入據調查顯示是遠低於城市學童的家庭收入 而根據 NTIA 在 1999 年及 OECD 在 2001 年的研究中皆顯示出 收入高的群體 不僅資訊設備的擁有率高於低 收入的群體 就連上網的時間及機會均比收入低的群體來得高 而行政院研考會的 調查顯示在台灣地區家庭月收入不到兩萬元的家庭 電腦擁有率僅有 29.8% 而收入 二萬到三萬家庭電腦擁有率大幅提高為 77.4% 但仍遠低於全國 86.4%的平均水準 34

44 推測其原因 應是收入低的族群 所有的錢財僅能勉強用於支付生活基本需求的花 費 而無法分撥資金於購買資訊設備或負擔上網連線的費用 進而造成城鄉間的家 庭數位落差 城鄉中數位落差的現象 不僅會擴大城鄉教育的差距 更使得位於偏鄉的學生 處於更加不利的學習環境中 要縮短城鄉間家庭與學校間的數位落差 即有待政府 數位政策的實行 藉由政策及經費挹注與鄉村地區 在偏鄉投入資訊設備 以改善 偏鄉間的 量能數位落差 加上資訊技能與資訊素養的培養才能進一步改善城鄉間 的 質能數位落差 因此 以下即從政府政策及教育途徑兩方面來探討縮短城鄉數 位落差 進而弭平城鄉教育差距的方法 四 教育途徑消弭數位落差 (一)偏鄉地區資訊設備的充實與維護 在資訊社會中 教育是縮短城鄉數位落差最佳的捷徑 但是 工欲善其事 必 先利其器 巧婦難為無米之炊 學校的硬體設備在教師自評中一直是實施資訊融入 教學的最大障礙(劉正達 李孝先 2010) 加上近來研究結果也顯示數位落差其實 是 家庭與學校間的落差 (Robyn Henderson,2011) 在鄉村的學童因家中經濟 社區發展狀況的影響下 接觸資訊設備及近用網路的機會是遠低於城市的學生 (NTIA,1999; 曾建勳 曾國鴻 2003) 要改善城鄉的數位落差 在學校中是否有新 的資訊設備可提供學生使用即是一個重要的關心課題 因此政府政策若能優先提供 資訊設備及教育資源給鄉村學校 即可有效改善偏鄉學童在 量能 方面的數位落 差 據此 政府也以消弭硬體設備上的數位落差為首要任務 於是教育部推動 創造偏鄉數位機會計畫 本計畫的目標除了有建構社區數位 基礎建設 強化偏鄉與社會接軌能力外 最重要在強化社區民眾資訊素養 提供中 小學學習輔導機制以發展終身學習機制來提昇教育力(偏鄉數位關懷推動計畫 35

45 2012) 計畫中的具體方案有結合民間資源協助推動數位機會中心營運 鼓勵大專青 年投入關懷偏鄉的行列 補助國民電腦給中低收入戶的學童 以使得低收入戶家庭 的學童能享有公平的資訊科技環境應用機會 提升學童資訊科技的近用機會 除了 提供資訊設備給偏鄉學校 政府更應重視偏鄉學校資訊設備的汰換及維護問題 政 府應確實編列改善校園資訊環境的預算 持續補助學校的軟硬體設備及維護經費(溫 嘉榮 楊榮宗 許麗玲 2004) 使偏鄉學校得以擴充資訊設備的 量 外 也能確 保資訊設備的品質也能如同城市中的學校 唯有如此才能有效縮減城鄉學生的數位 程度 確實改善數位落差的問題 隨著資訊科技的發展 具備行動學習特性的資訊設備發展已趨成熟穩定 因此可善 用行動學習的設備來使偏鄉學童進行學習 因為行動學習設備具有存取便利性 學 習主動性 場所機動性 資訊需求立即性及學習過程的互動性等特性(羅景瓊 蘇照 雅 2009) 若能善用行動學習的優點 學習者就宛如在二十四小時都擁有一位隨身 助教在旁協助學習 相信對於縮短城鄉數位落差的現象 一定有正面的幫助 (二)教師資訊素養的提升 在教育的環境中 當有了政府提供的資訊設備後 最重要的是要建立使用和維 護資訊設備的人力 而在學校的環境中 如何教導學生來善用資訊設備的最重要的 人力莫過於是學校中的教師了 然而在資訊社會的時代 很多學生幾乎是從小就在 資訊設備的環繞陪伴下長大 相反的 學校中的部份教師因為成長背景的不同 在 以前資訊不是如此發達的年代 接觸資訊設備的時間甚至沒有學生來得久 現今國 中小教師大多為 網路外來移民 或 網路先住民 而學生則是一出生就處於網路 世界的 網路原住民 (劉正達 李孝先 2010) 因此唯有讓教師能正視資訊素養 的問題 把資訊融入創新教學中 才能教導正確的資訊素養新觀念於國家的未來主 人翁 36

46 根據研究顯示 城市學校比起偏鄉地區的學校 擁有較多具資訊相關科系畢業 的師資 因此在資訊科技融入教學及鼓勵學生使用網際網路進行學習的教學策略 上 城市中的教師比起偏鄉的教師更具有正向的概念(溫嘉榮 楊榮宗 許麗玲 2004) 藉由資訊科技的輔助來完成教育原有傳達知識的目地 更進一步地透過提昇 資訊技術與資訊素養的方式 促進教育達到社會階層流動的功能(陳威助 2007) 教師的資訊素養是影響能否達到上述目標的關鍵點 換句話說也就是教師的資訊素 養是能否消弭數位落差的關鍵(劉正達 李孝先 2010) (三)資訊融入教學改善數位落差 教育在縮減數位落差的議題上常被提及 而教育能改善數位落差的重要因素即 是資訊教育的實施 資訊教育的意義並非只是單純著眼於資訊科技的使用 由於資 訊科技具有不斷汰換更新的特性 因此若要解決數位落差的現象 不僅要設法解決 資訊科技的近用機會 更重要的是要具備應用資訊的能力 教師必須針對對閱讀 寫作等提出具體的數位教學技能 使學生自學習中無形提升自我的資訊素養(Robyn Henderson 2011) 教育是縮減數位落差 平衡城鄉差距的最佳方式 因為透過教育 可使社會大眾 學習如何利用資訊工具 並藉由網路建立優質數位學習內容的共享機制 讓身處各 地區學校師生皆可享受同樣學習資源(何語瑄 2005) 要透過教育來有效平衡城鄉 間的數位落差 除了有賴政府資訊政策的推展 最大的關鍵點是教師 因此學校應 定期舉辦資訊相關研習(溫嘉榮 楊榮宗 許麗玲 2004) 以培養教師的資訊科技 的能力與資訊素養 教師在教學過程更應善用學校的資訊資源將資訊科技融入課程 教學中 以幫助學習者獲得資訊近用的機會 並培養學習者的資訊倫理與資訊素養 (鄭如雯 2008) 以期透過教育能有效縮減城鄉學生在 質能 上的數位落差 37

47 第四節 小結 根據上述文獻探討顯示台灣城鄉教育差距的問題已存在許久 台灣民眾大部份 認為台灣存在有城鄉教育差距的現象 城鄉教育差距若愈大 城鄉學生的學習成就 亦可能呈現極端發展的現象 這對於台灣的教育發展將是一大隱憂 在資訊網路發 達的時代 使用資訊科技的機會及具備資訊素養更是造成城鄉教育差距更加擴大的 主因 而教育是縮短城鄉數位落差最佳的方式 實施資訊融入教學是改善城鄉數位 落差的最佳方式(劉正達 李孝先 2010;Robyn Henderson 2011) 在眾多資訊融入教學的方法中 數位遊戲式學習因為對於學習者而言 具有吸 引力 增進專注力及提高學習動機等特性(Presky,2001; Chuang & Chen, 2009) 使得數位遊戲式學習在近年來逐漸受到各界學者的重視 尤其是數學科的課程非常 適合數位遊戲式學習(Fisher & Neill, 2007; Fengfeng Ke, 2008 ) 因此本研究 即嘗試以數位遊戲式教學的方式實施於城鄉學童的數學課堂學習 希冀數位遊戲的 學習方式真能提升學童的學習注意力 進而縮減城鄉學童在數學程度方面的茖差 由文獻探討中可發現數位遊戲式教材的設計是關乎學習成效好壞的關鍵 因此 本研究的遊戲教材在設計之際也遵循 Garris 提出的遊戲設計模式 把數學學習的教 材藉由遊戲的包裝 讓遊戲內容緊密符合教學目標 並在教材內包含各式有助學習 的遊戲元素 使得遊戲教材具有競爭性 挑戰性及回饋性 藉由遊戲回饋讓學習者 明瞭學習的情形 期望藉由完善的數學遊戲式教材讓城鄉的學童更樂於學習數學 進而提升數學的學習成效 38

48 第三章 研究方法 本章共分為五節 第一節介紹整個研究的架構與研究流程 第二節為研究對象 的說明 第三節介紹本研究的研究設計 第四節為研究工具的說明 最後一節則是 介紹實驗的處理與分析方法 第一節 研究架構與流程 臺 研究架構 本研究採用準實驗研究法之不等組前後測設計 比較城鄉國小二年級學生在數 學加減法課程的學習成效為研究主題 將研究對象先分為城市與鄉村兩類 接著把 城市 鄉村的研究對象再各分為實驗組與控制組 實驗組接受數位遊戲式學習法 控制組則實施一般傳統教學 本研究主要探討以下五個部份 詳細說明如下 (一)數位遊戲式學習與一般傳統教學的數學學習成效的比較 在教學實驗進行之前 城鄉實驗組與控制組皆接受數學學習成就前測 而後以 不同教學方法進行實驗教學 教學後再實施數學學習成就後測 最後比較實驗組與 對照組的數學學習成效是否達顯著差異 (二)數位遊戲式學習對於城鄉數學學習成效的比較 藉由城市 鄉村的數位遊戲學習組別的前後測成績比較 以此瞭解數位遊戲式 學習對於城鄉學童而言 何者的學習成效較顯著 (三)數位遊戲式學習與一般傳統教學的數學學習態度的比較 在教學實驗進行之前 城鄉實驗組與控制組皆接受數學學習態度量表前測 而 後以不同教學方法進行實驗教學 教學後再實施數學學習態度量表後測 最後比較 城市和鄉村的實驗組與對照組的數學學習態度是否達顯著差異 39

49 (四)數位遊戲式學習對於城鄉學生數學學習態度的比較 藉由城市 鄉村的數位遊戲學習組別的數學學習態度量表前後測成績比較 以 此瞭解數位遊戲式教學對於城鄉學童而言 何者的學習態度有較顯著的改善 (五)數位遊戲式學習與數位落差間的相關性 城市 鄉村的數位遊戲學習組分別接受國小二年級學童接觸數位科技時間之問 卷 分析問卷調查的結果及學習成就測驗的前後測進步成績之間是否具有相關性 以此探討數位遊戲式學習是否能提升接觸數位科技機會較少的學童數學學習成效 將本研究的研究架構圖以圖 3-1 表示 並詳述其研究相關變項如下 圖 3-1 研究架構圖 一 自變項 (一)數位遊戲式教學 實驗組利用數位遊戲融入教學法的設計來學習 其學習 理論架構主要以資訊融入教學理念及數位遊戲式學習理論為主 遊戲教材的 40

50 設計參考數位遊戲學習的相關文獻及理論學說探討 (二)一般傳統數學教學 控制組採用傳統的數學教學 此指的傳統數學教學係 指以講述式教學為主 輔以觀察 討論 發表等傳統的上課方式 本實驗藉由探討實驗組與控制組學童分別接受不同的教學法 比較學習者的學 習成效是否有所差異 並進而探討數位遊戲式學習對於城鄉學生的數學學習成效是 否有顯著差異性 二 依變項 (一)數學學習成效 此係指實驗對象在本研究後測工具 數學學習成就後測 中的得分 此測驗是在實驗組及控制組學童進行實驗處理完後進行施測 最 後以後測測驗的成績與前測測驗的成績相比較 主要是考驗兩組學童 在施 以不同教學模式後其學習成效之差異 (二)數位遊戲式學習對城鄉數學學習成效之影響 藉由城鄉實驗組學生其 數學學習成就測驗前後測的成績進步幅度比較 來考驗數位遊戲式學習對於 城鄉學生在數學學習成效上的差異性 (三)數位遊戲式學習對學生數學學習態度之影響 藉由比較實驗組與對照 組在實驗教學後進行的數學學習態度量表 以瞭解藉由數位遊戲式學習的方 式是否能增進學生對於數學的良好學習態度 藉由學習態度的量表可以一併 比較數位遊戲式學習的方法對於城鄉學生的數學學習態度的改變情形 (四)數位遊戲式學習與數位落差相關性 對城鄉數位遊戲式學習組別的實 驗對象施行國小二年級學童接觸數位科技之問卷 以了解城鄉實驗對象在接 觸數位科技的數位差異情形 藉由比較數位科技問卷調查的結果與數學學習 41

51 成就前後測成績的進步幅度 以探討數位遊戲式教學對於數學學習成效的幫 助與城鄉數位落差間是否具有相關性 三 控制變項 本研究的控制變項 包含教學科目 教學時數 教學進度 教學內容 教師 (一)教師 由於實驗的班級共有四班 且四個班級分佈於城市與鄉村兩個地 區 因此進行實驗課程的教師因有實務上的困難 無法安排同一位授 課教師 為了不讓教師的教學風格不同而影響其實驗結果 因此在實 驗進行前 先分別對四班的教師進行教師教學風格的問卷調查 確保 四位教師的教學風格一致 不會因教師不同而影響其實驗結果 (二)教學內容 教材內容為康軒版二年級下學期數學科第三單元 三位數的加減 (三)教學時間 教學實驗的時間共計六堂 於 102 年 3 月 11 日至 3 月 22 日實施 實驗教學 四 共變項 共變項為研究樣本的前測成績 即數學學習成就前測的成績 貳 研究流程 本研究的研究流程大致可分為三個階段 分別是準備階段 實施階段 結果分 析階段 研究流程如圖 3-2 依據研究實施步驟 將各個不同階段作詳細說明 42

52 圖 3-2 研究流程圖 43

53 一 準備階段 (一)確立研究題目與研究目的 與指導教授討論確定研究題目與研究目的 (二)蒐集 整理文獻 閱讀 蒐集整理與數位遊戲式學習 城鄉差距及數位落差相 關的文獻資料 以做為本研究的理論依據及研究根據 (三)發展研究工具及設計實驗教材 編製本研究所需的問卷與學習成就測驗 並進 行試題分析與委請專家進行試題專家效度 以發展符合之學習成就測驗 同時 依據數位遊戲式學習的理論與設計原則來設計本實驗所需的數位遊戲式教材 二 實驗實施階段 (一)教師教學風格問卷填答 為避免城鄉實驗組與對照組的教師風格不一致而影響 其實驗教學的成效 因此在實驗進行前 先給予四位授課教師進行教師教學風 格問卷的填答 (二)數學成就測驗前測 在進行本研究實驗前 先實施數學成就測驗前測 以確保 實驗對象在進行實驗教學前 其具有相同的數學基本能力 (三)數學學習態度前測 在進行本研究實驗後 先進行數學學習態度前測 (四)實驗教學 城市及鄉村的實驗組進行數位遊戲式學習 而對照組則進行一般傳 統的數學教學 (五)數學成就測驗後測 在實驗教學完後 進行數學成就測驗後測的施測 比較前 後測的成績 探討經過實驗教學後 學童的學習成效提升情形 (六)數學學習態度後測 在進行本研究實驗後 進行數學學習態度後測 (七)國小二年級學童接觸數位科技之問卷 問卷發放對象為城鄉數位遊戲組的學童 三 資料分析階段 (一)資料整理分析 討論 在實驗教學完後 把研究資料進行後續資料分析 (二)研究結論與建議 撰寫研究的結果與未來相關研究建議 44

54 第二節 研究對象 本研究實驗對象區分為城市及鄉村兩部份 城市樣本學校取自台中市某國小 而鄉村樣本學校取自南投縣某國小 本研究會選擇南投縣與台中市分別為城鄉學校 的代表是根據研考會(2010)的調查報告顯示 台中市(81.2%)超過八成以上民眾曾使 用電腦 是電腦化程度較高的縣市 南投縣只有(67%)六成民眾有使用過電腦 屬電 腦化程度較低的縣市 根據行政院內政部的資料顯示教育程度最高之三個縣市分別 為台北市 台中市與新竹市 各縣市每人平均可支配所得部分 最高之三個縣市為 台北市 新竹市與高雄市 最低之三個縣市為彰化縣 南投縣與台南縣 陳亦奇與 劉子銘在 2008 年的研究中以 96 年大學學測成績作分析 也發現台中市周邊地區的 學生皆屬於數學科與英文科成績較高的區堿 王保進(1991)探討台灣各鄉鎮城鄉落 差情形的研究 把台中市分類為 半發展縣市 南投縣則分類為 發展落後縣市 因此可推論台中市屬於學習成效良好的高數位化縣市 而南投縣屬於數位化較不普 及的縣市 本研究基於上述研究資料 選擇台中市及南投縣各一所學校為城鄉代表 此外 本研究分別從代表城市組及鄉村組的學校中 各由二年級的班級 隨機 抽取一班為實驗組 進行數位遊戲式學習 另一班為對照組 進行傳統數學課堂教 學 以便探討數位遊戲學習的方式是否真的能提升城鄉學童的學習成效 並進一步 探討數位遊戲式學習的方式對於縮減城鄉間的數位落差情形的相關性 城市的實驗 組班級共 26 人 其中男生 13 人 女生 13 人 而對照組的班級共 27 人 其中男生 14 人 女生 13 人 而鄉村實驗組的班級共 24 人 其中男生 13 人 女生 11 人 而 鄉村對照組的班級共 25 人 其中男生 13 人 女生 12 人 每組的人數分配如表 3-1 表 3-1 研究樣本人數表 實驗組 對照組 女生人數 男生人數 全部人數 女生人數 男生人數 全部人數 城市組 鄉村組

55 第三節 研究設計 本研究在探討城鄉學生經由不同的教學方法後 城鄉學生的數學學習成效的差 異 採用準實驗研究法之不等組設計進行實驗探討 把研究樣本先分為城鄉兩組 在城鄉兩組間各分派實驗組與對照組 城鄉的實驗組皆接受數位遊戲式學習 對照 組則為一般傳統教學 針對城鄉的實驗組與對照組皆實行數學學習成就前測 實驗 教學後 皆接受數學學習成就後測 另外 針對城鄉兩組的實驗組皆再進行國小二 年級學童接觸數位科技之問卷調查 研究設計如表 3-2 表 3-2 研究設計表 前測 實驗處理 後測 實驗組 O1 X1 O3 對照組 O2 X2 O4 實驗組 O5 X3 O7 對照組 O6 X4 O8 城市組 鄉村組 說明 (一) 實驗處理前 城市及鄉村組中的實驗組與對照組皆接受數學學習成就測驗前測 (O1 O2 O5 O6) (二) 城市組及鄉村組中的實驗組分別接受數位遊戲式學習(X1 X3) (三) 城市組及鄉村組中的對照組分別接受一般傳統數學學習(X2 X4) (四) 實驗處理後 城市及鄉村組中的實驗組與對照組皆接受數學學習成就測驗後測 (O3 O4 O7 O8) 46

56 第四節 研究工具 本研究的研究工具有 數學學習成就測驗之前後測 數位遊戲式教材 教 師教學風格問卷 國小二年級學童接觸數位科技時間之問卷 茲分述如下 一 數學學習成就測驗之前後測 (一)試題來源 根據康軒版二年級下學期數學科第三單元 三位數的加減 之教材 內容 自編數學學習成就測驗之前後測試題 (二)試題內容效度 本研究依據 Bloom 學者於 1956 年提出的認知領域教育目標分類進行內容效度的 分析(Bloom,1956) 以認知領域之知識 理解 應用為橫向 教學內容目標為縱行 項目來編製試題雙向細目表 以求能儘量涵蓋所有的教學目標 以此編製測驗試題 (三)專家效度評鑑 試題編製完成後 先經指導教授及具多年國小數學教學經驗之國小資深教師 逐一評閱 檢核 修正成正式施測試題 以求試題具備完善的專家效度 專家效度 的名單如下表 3-3 所列 表 3-3 預試前後測試題的專家效度名單 專家代號 任職學校 教學年資 專長領域 備註 A 草屯國小 25 數學 國文 低年級導師 B 草屯國小 28 數學 國文 中年級導師 C 坪林國小 15 數學 高年級導師 D 營盤國小 13 數學 數學輔導團 數學研究所 E 草屯國小 20 數學 國文 數學研究所 F 郭和國小 14 數學 教育研究所 47

57 (四)預試工作 在前後測試題編製完成 並進行試題內容效度及專家效度評鑑後 即著手進行 預試的工作 因為考量到二年級的學生尚未學過三位數的加淢法 因此本研究前測 及後測分別以國小三年級各兩班的學生做為預試試題的施測對象 前測預試回收的 有效試卷共 49 份 後測預試的有效試卷共 50 份 (五)試題難度與鑑別度分析 試題分析首要步驟先根據總分的高低依序排列試卷 從最高分部分向下取總人 數的 27%為高分組 再從最低分部分向上取總人數的 27%為低分組 分別計算高分組 與低分組在每一個試題的達對人數與百分比 最後在進行試題難度與鑑別度的分析 1 難度分析 難度分析的主要目的在確定每一個試題的難度 本研究採用的難度分析公式 如下所列 P=(PH+PL)/2 P 難度指數 PH 高分組答對某題的百分比 PL 低分組答對某題的百分比 難度指數 以愈接近 0.5 的試題最為適宜 因此時的鑑別力可能達到最大 信度最高 不過要找到所有試題都接近 0.5 有一定的難度 因此有學者就主張 以 0.4 到 0.7 的範圍為選擇標準(Ahmann & Glock,1981) 2 鑑別度分析 鑑別度分析的目的在於確定測驗題目是否具有區分能力高下的作用 本研究採 用內部一致性分析的方式 其採用的公式如下 D= PH PL D 鑑別力指數 PH 高分組答對百分比 PL 低分組答對百分比 48

58 鑑別度的 D 值愈大 表示鑑別力愈高 若 D 值為 0 則無鑑別作用 一般可接 受的最低標準為.25 以上(Noll, Scannell, & Craig,1976). 美國測驗學者 Ebel (1979)曾提出一套鑑別力的評鑑標準 如表 3-4 所列 表 3-4 鑑別度的評鑑標準 鑑別度 試題評鑑 0.40 以上 非常優良 優良 可能需要稍做修改 尚可 但需要修改 0.19 以下 劣 需淘汰或加以修改 (六)正式試題編製 本研究預試前後測試題之難度與鑑別度的分析結果如表 3-5 和表 3-6 所列 在 刪除不佳的試題及修改部份試題後 挑選出適當的測驗題目 以做為本研究的正式 施測試題 本研究在前測預試試題 刪除難度與鑑別度不佳的試題後 修改鑑別度在 0.2 至 0.3 的題目 最後挑選難度範圍在 0.58 至 0.89 之間 鑑別度在 0.3 以上的題目 共 12 題 作為前測正式試題 後測正式試題採取與前測相同的編製流程 挑選難度 範圍在 0.58 至 0.85 之間 鑑別度在 0.3 以上的題目 共 12 題 作為後測正式試題 表 3-5 預試前測試題難度與鑑別度分析 題目 高分組答對百分比 低分組答對百分比 難度 鑑別度 處理方式 選 刪除 選 刪除 選 選 修改 選 計 刪除 計 刪除 49

59 表 3-5 預試前測試題難度與鑑別度分析(續) 題目 高分組答對百分比 低分組答對百分比 難度 鑑別度 處理方式 計 修改 計 刪除 計 計 應 應 應 應 應 應 表 3-6 預試後測試題難度與鑑別度分析 題目 高分組答對百分比 低分組答對百分比 難度 鑑別度 處理方式 選 刪除 選 刪除 選 選 修改 選 計 刪除 計 刪除 計 修改 計 刪除 計 計 應 應 應 應 應 應

60 (七)信度分析 為了確認測驗的內部一致性 將正式測驗試題進行 Cronbach s α信度係數分 析其一致性 以確認本測驗試題的結果具一致性 α值在 0.35 以下 此量表即不予 接受 高於 0.7 時 代表具有高信度 試題測驗結果具高度一致性(Nunnally,1978) 研究根據預式樣本的測驗結果刪除不佳試題後 正式試題進行信度分析求得 本 Cronbach s α係數 前測為 後測為 顯示本研究工具具有內部一致 性良好 代表其具有一定程度的信度 二 數位遊戲式教材 (一)設計理念 購買物品是學生在日常生活中常有的經驗 本遊戲教材即以商店遊戲為設計主 題 讓學生在虛擬的商店遊戲中 從角色扮演遊戲中學會三位數的加減法 此單元 的數學教材中有一重要的學習目標 即是能在生活中實際處理三位數加減法的問 題 透過此商店遊戲練習購買物品及計算物品總價和剩餘金錢的經驗 能有效幫助 學生在生活中購買商品時 真正學會如何付錢 達到真正的學以致用 (二)設計流程 本研究的數位遊戲式教材依據教科書單元的設計 在數位遊戲式教材的首頁分 為四大類選項 分別是加法 減法 加減混合及牛刀小試的單元 根據教學進度選 擇合適的類別選項進入遊戲 在進入遊戲畫面後 首先映入眼簾的是商店的畫面 內有一位店員 接著由扮演顧客的小朋友進行購物商品的選取 最後則進行結帳付 款的動作 此外 在每節的教學內容結束前十分鐘 則進行牛刀小試的單元 牛刀 小試的單元測驗是採用百萬大富翁的選擇題回答方式 小朋友答對一題 則可累積 更多金額 並進入下一關 整體數位遊戲教材的設計流程如圖 3-3 所示 遊戲教材 的頁面設計如表 3-7 所示 51

61 圖 3-3 數位遊戲教材設計流程圖 表 3-7 數位遊戲教材頁面設計詳細說明 名稱 遊戲畫面 遊戲畫面說明 進入遊戲 遊戲的首頁畫 面 分為加法 減 法 加減混合及每 一單元的牛刀小 試 讓學生可依當 節的教學進度選 擇合適的單元進 入遊戲 52

62 表 3-7 數位遊戲教材頁面設計詳細說明(續) 名稱 遊戲畫面 遊戲畫面說明 加法遊戲 學生扮演顧客 至 的商品購 商品架選購要購 買畫面 買的物品後 放入 購物車中 綠色的 畫面中會顯示選 購的物品及金 額 當學生選購完 成即按 ok 鈕 計算物品 在加法遊戲中 學 總金額 生只要能正確計 算購買商品的總 金額 即算完成遊 戲 畫面右邊空白 處主要讓學生可 在電子白板上 直 接於此計算 53

63 表 3-7 數位遊戲教材頁面設計詳細說明(續) 名稱 遊戲畫面 遊戲畫面說明 減法遊戲 學生扮演顧客 至 中的商品 商品架選購要購 購買畫面 買的物品後 放入 購物車中 綠色的 畫面會顯示選購 物品及金額 選購 完成按 ok 鈕 減法遊戲 在減法遊戲中 購 中的計算 買好商品後 在左 剩餘金額 上黑色板子上 會 顯示顧客擁有的 金錢 要計算出購 買物品後剩下金 錢 即完成遊戲 加減混合 加減混合遊戲的 的商品購 商店中已換上新 買畫面 的商品 扮演顧客 的學生可自由選 取想購買商品 綠 色區域會顯示商 品種類和金額 54

64 表 3-7 數位遊戲教材頁面設計詳細說明(續) 名稱 遊戲畫面 遊戲畫面說明 加減混合 由扮演顧客的學 的計算商 生在右邊空白處 品金額 計算購買商品的 總金額 加減混合 錢包總金額會自 的計算剩 動隨機顯示顧客 餘金錢畫 擁有的金額 顧客 面 要在左方空白處 正確計算出剩餘 的金額才是完成 遊戲 加減混合 此畫面為在計算 的重新計 剩餘金額 若有錯 算畫面 誤時 即會自動跳 自此空白頁 讓顧 客再重新計算一 遍 55

65 表 3-7 數位遊戲教材頁面設計詳細說明(續) 名稱 遊戲畫面 遊戲畫面說明 單元測驗 進入牛刀小試的 單元 首先會看到 此百萬富翁的測 驗畫面 並配合音 效吸引學生的注 意力 百萬富翁 以選擇題型式呈 的遊戲畫 現該單元的題目 面 內容 選了答案 後 要按下最後答 案 若答案正確即 可累積獎金 進入 下一關 若答案錯 誤 會顯示正確答 案 並結束遊戲 每一小單 當每一單元的遊 元購買遊 戲任務完成後 即 戲結束的 會出現此畫面 按 畫面 下 replay 鈕即可 重新進入遊戲畫 面的首頁 56

66 (三)城鄉實驗組 對照組實際教學情況 本研究實驗在城鄉實驗組皆是以互動買賣物品的數位遊戲教材為主 並以百萬 大富翁遊戲為測驗教材 在實驗組的數位遊戲式教材中 先由學生上台在電子白 板上把要購買的商品放入購物車中 圖 3-4 為城市實驗組學生上台選購商品的情形 圖 3-5 則為鄉村實驗組學生選購商品的情形 當選購完商品後 機器人店員會顯示 要購買的物品總金額 接著由學生計算出物品的總金額 由此買賣東西的遊戲互動 中學習到三位數加減法的學習目標 圖 3-6 為城市組學生計算購物總金額的情形 圖 3-7 則為鄉村組學生計算購物總金額的情形 圖 3-8 為鄉村實驗組學生參與數位 遊戲式教材的上課情形 而城鄉的對照組則是傳統教學為主 以教具海報圖卡來展 示題目 並且由學生上台計算為主要的教學方法 圖 3-9 為城市組對照組教師教學 情形 圖 3-10 為鄉村對照組教師教學情形 圖 3-11 則為鄉村對照組學生上台計算 的過程 圖 3-4 為城市實驗組學生上台選購商品 圖 3-5 鄉村實驗組學生上台選購商品 57

67 圖 3-6 城市組學生計算購物總金額 圖 3-7 鄉村組學生計算購物總金額 圖 3-8 鄉村實驗組學生參與課堂情形 圖 3-9 城市對照組教師教學情形 圖 3-10 鄉村對照組教師教學情形 圖 3-11 鄉村對照組學生上台計算過程 58

68 (四)教學活動設計 本實驗教學在城鄉的實驗組中 進行的是數位遊戲式學習的教學活動 而城鄉 對照組進行的則是一般傳統的講述式教學法 教學活動設計單元是國小二年級下學 期的三位數加減法 全部的教學活動時間共計為七節課的時間 詳細的教學活動設 計如下表 3-8 所示 表 3-8 實驗組與對照組的教學活動設計一覽表 週 城鄉實驗組教學活動設計 城鄉對照組教學活動設計 一 活動一 三位數的加法 活動一 三位數的加法 1.進入遊戲教材中的加法單 學習目標 能解進三 位數的加 1.教師以課本情境布題 透過具 法問題 元 由學生扮演顧客至遊戲商店 體物或圖象 進行三位數加一位 並用直式 計算 中挑選要購買的兩項商品 數 三位數加二位數 三位數加 2.請學生於遊戲畫面中的白板 三位數的加法直式計算教學 處計算購買商品的總金額 2.學生利用小白板寫下解題過 程 與全班一起討論 在生活情 境中 解 1.進入遊戲教材中的加法單 生活中的三位數的加法 決三位數 元 由學生扮演顧客至遊戲商店 1.教師模擬學生的生活情境 於 的加法問 題 並用 中挑選要購買的商品 白板中佈題三位數加法的情境 直式計 2.學生購買商品內容盡可能多 題 請學生把做法記錄於小白板 算 二 活動二 三位數的加法 活動二 變化選取 讓學生由遊戲中練習 中 三位數加一位數 三位數加二位 數 三位數加三位數 3.進入牛刀小試單元 進行加法 練習的百萬大富翁遊戲 59

69 表 3-8 實驗組與對照組的教學活動設計一覽表(續) 週 城鄉實驗組教學活動設計 城鄉對照組教學活動設計 學習目標 能解決三 位數的減 1.進入遊戲教材中的減法單 1.教師以課本情境布題 透過具 法問題 元 由學生扮演顧客至遊戲商店 體物或圖象 進行三位數減一位 並用直式 計算 中挑選要購買的兩項商品 數 三位數減兩位數 三位數減 三 活動三 三位數的減法 2.請學生於遊戲畫面中的白板 活動三 三位數的減法 三位數的減法直式計算教學 處計算購買商品後 錢包還剩下 2.學生利用小白板寫下解題過 的金額 程 並與全班一起討論 在生活情 境中 解 1.進入遊戲教材中的減法單 生活中的三位數減法 決三位數 元 由學生扮演顧客至遊戲商店 1.教師模擬學生的生活情境 於 的減法問 題 並用 中挑選要購買的商品 白板中佈題三位數減法的情境 直式計 2.學生購買商品內容盡可能多 題 請學生把做法記錄於小白板 算 四 活動四 三位數的減法 活動四 變化選取 讓學生由遊戲中練習 中 三位數減一位數 三位數減二位 數 三位數減三位數 3.進入牛刀小試單元 五 活動五 生活中的加減應用 1.進入遊戲教材中的加減法混 活動五 生活中的加減應用 在生活情 境中 進 1.教師模擬學生的在大賣場買 行三個數 合單元 由學生扮演顧客至遊戲 東西的情境 於白板中佈題連加 的連加解 題活動 商店中挑選要購買的商品 三次以上的三位數加減法混合 用算式記 2.購買數量由兩件逐漸增加至 的情境題 請學生把做法記錄於 錄過程 最多五件 練習多數目加減法 小白板中 60

70 表 3-8 實驗組與對照組的教學活動設計一覽表(續) 週 城鄉實驗組教學活動設計 城鄉對照組教學活動設計 學習目標 在生活情 境中 進 生活中的加減混合應用 生活中的加減混合應用 行三個數 的加減混 1.進入遊戲畫面中的加減混合 1.教師以課本運動用品店及文 合計算 單元 先購買物品後 計算出物 具店的情境布題 引導學生列出 用算式記 品總金額 接著 再進入結帳 有( )的算式 利用加減關係進 錄過程 六 活動六 活動六 區 於遊戲畫面中的白板區計算 行加數未知 被加數未知的解 出錢包剩餘的總金額 題 2.進入牛刀小試區 進行加減混 合的百萬大富翁遊戲 三 教師教學風格問卷 (一)問卷來源 本研究所用之教師教學風格問卷 用來考驗四位不同教學者其教學風格是否屬 於同一風格 以控制教學者為控制變項 不因教學者的不同而影響教學實驗進行 本研究的教師教學風格問卷是修改自許淑華(2002)編製的 教師教學風格問卷 並 參考李宜玲(2012)的問卷語句用法改編而成本研究的教師教學風格問卷 許淑華 (2002)的教師教學風格問卷是依據 Conti 的 成人學習量表(PALS) 的理論架構編 定而成 包含有學習者中心活動 個別化教學 相關經驗 評估學生需求 學習氣 氛的建立 個人發展彈性六個層面 其各層面意義說明如下 1.評估學生需求 評估學生的各種需求與問題作為教學活動與設計的基本資料 2.學生經驗 瞭解學生的能力 學習經驗 目標 問題作為設計教學活動的依據 3.學生中心活動 強調學習過程以學生的生理 心理與學習原理設計的教學活動 61

71 4.個別化教學 強調在學習目標 學習方法 學習時間 學習速度間滿足學生個別 的差異需求 5.學習氣氛的建立 包括增強與學生之間非正式的接觸 學生與學生之間的互動溝 通表達 6.個人發展的彈性 教師強調學生自我認知 自我發展 增加個別學習的機會 使 能彈性發展 (二)填答及計分方式 許淑華(2002)原本的教師風格問卷填答方式 選項由總是如此 經常如此 偶爾如此 很少如此 幾乎沒有 從未如此分為六個等級 而本研究的問卷在填 答方式修改選項為完全符合 大部份符合 部份符合 大部份不符合 完全不符 合 等分為五個等級來測量教師進行教學活動時 是採取 教師中心教學風格 或 學生中心教學風格 計分方式採用五點量表形式 從完全符合到完全不符合 各以 5 分 4 分 3 分 2 分 1 分計算 反向題則以 1 分 2 分 3 分 4 分 5 分計算 得分愈高者愈接近 學生中心教學風格 其問卷各層面題項之分配情形 如表 3-9 表 3-9 教師教學風格問卷各層面題項之分配情形 層面 題號 總題數 評估學生需求 學生經驗 學生中心活動 學習氣氛建立 個人發展彈性 個別化教學 總題數 28 62

72 (三)教師教學風格問卷信度 許淑華(2002)之教師教學風格問卷係以 Cronbach α係數來考驗其內部一致 性 總量表的 Cronbach α值為.8964 各層面的 Alpha 值和題數 詳列如表 3-10 表 3-10 國民小學教師教學風格問卷內部一致性信度係數分析摘要表 層面 題號 Alpha 值 評估學生需求 學生經驗 學生中心活動 學習氣氛建立 個人發展彈性 個別化教學 整體 (四)教師教學風格問卷效度 許淑華(2002)之教師教學風格問卷係以內容效度及建構效度予以考驗 在編 製問卷初稿 請九位教育先進及專家學者審查初稿題目的適切性 建立問卷的內 容效度 接著採用因素分析的方法 依預試教師在問卷上的反應進行因素分析 抽取其共同因素 並予以命名 以建立本問卷的建構效度 四 國小二年級數學學習態度量表 本研究之數學學習態度量表如附錄二所示 為了編製國小數學學習態度量 表 研究者參考了曹宗萍 周文忠(1997) 李曉萍(2010) 施保成(2011) 謝旭 明(2011)及陳美華(2012)等各學者編制的數學態度量表後 考量本研究的研究對 象與研究目的後 決定以謝旭明(2011)的數學態度量表為主要參考依據 該量表 具有良好的信 效度 以下分別敘述研究者選用該量表的理由 該量表發展的過 63

73 程 該量表的答題與計分方式 量表之修訂與信度的考驗 以及效度的考驗等的 問題 (一)選擇量表的理由 由於數學態度量表在歷年研究中 有許多相關的量表編製 因此本研究在選擇 參考的數學態度量表時 以近五年的研究為主 曹宗萍 周文忠(1997)的數學態度 量表雖年代較久遠 但此量表的研究對象多 此量表研究數學態度的範圍廣泛 且 後來有許多研究的數學態度量表皆是參考並修改至此量表 因此本研究在做文獻探 討時 也把此量表納入考量範量內 但可惜的是此量表針對的對象是國小四到六年 級學生 與本研究的研究對象有一定的年齡差距 此外 依據數學學習態度的文獻 探討中可以得知數學態度的探討範圍包括數學的信心 成功的態度 父母親及教師 的數學態度 數學有用性 及數學動機 焦慮等綜合表現 李曉萍(2010) 陳美華 (2012)的數學態度量表探討的態度範圍較少 因此最後選擇以謝旭明(2011)的數學 態度量表為主 (二)量表的填答與計分 謝旭明(2011)的數學態度量表是採用李克特量表的五點測量法 每一題各有 完 全不同意 很不同意 不一定 很同意 完全同意 等五個選項 由受試 者根據每一題題目的描述 選擇其中一個較符合自己感受程度之選項 計分方式採 正向題分別給予一分 二分 三分 四分 五分 而反向題則剛好相反 (三)量表的信度與效度 謝旭明(2011)的數學態度量表經由選擇三年級一班三十位學童為樣本的預試結 果顯示 其整體量表的α係數為.865 介於.80至.90的可信範圍內 符合Nunnally (1978)所建議 Cronbach's α值應在 0.7以上的標準 本研究所採用謝旭明的數學態度量表 除了具有專家效度外 整份數學態度的 64

74 問題包含五個層面 其所代表的層面有數學學習信心 數學探究動機 對數學成功 態度 數學焦慮 數學有用性 原本量表每個層面均有六個題目 總計三十題 但 考慮到施測對象是二年級 因此在每個層面各刪除一個類似的題目 因此修定後的 量表 每個層面有五個題目 總計二十五題 如下表3-11 因此本量表具備內容 效度 表3-11 數學態度量表各因素層面 因素層面 正向題 反向題 題數 數學學習信心 (1)(16)(25) (11)(21) 數學探究動機 (2) (6) (12) (7)(17) 5 5 對數學成功態度 (3) (18)(23) (8)(13) 5 數學焦慮 (4)(14) (9) (19)(24) 5 數學有用性 (20) (5)(10)(15) (22) 5 資料來源 修改自謝旭明 2011 的數學態度量表 (四)量表的修定與信度考驗 謝旭明的數學態度量表適用的年級是三年級 而本研究的研究對象是三年級 因此考量到二年級小朋友的程度 在部份題目的用語上有稍做修改 使之更符合二 年級學生的語句用法 由於研究對象是二年級的學生 其注意力無法專心太久 因 此刪除原本態度量表中 較相似的五題題目 使總量表的題數為25題 謝旭明的數學態度量表由於經過語句的修改及刪除少數的題目 因此以二年級 的兩班學生 共48位學生為量表的預試對象 進行數學態度量表的信度分析 預試 結果顯示 其整體量表的α係數為.806 介於.80至.90的可信範圍內 五 國小二年級學童接觸數位科技之問卷 本研究之問卷係研究者自編之 國小二年級學童接觸數位科技之問卷 透過預 試後 進行問卷內容的修正以編製成正式問卷 進而針對城鄉數位遊戲學習組別的 學生進行施測 以瞭解接受數位遊戲式學習的學生 其數學前後測成績進步的幅度 與其接觸數位科技的機會是否有顯著相關 65

75 由數位落差的文獻探討中可發現 數位落差的內涵分為量能的數位落差及質能 的數位落差兩部份(陳敬如 2000) 量能的數位落差包括資訊科技擁有 網路近用 和網路使用行為 資能的數位落差包括資訊素養的部份 (一)問卷架構內容 本問卷共分為二部分 茲將其詳細架構 內容及計分方式說明如下 1 個人基本資料 問卷第一部份的個人基本資料內容包括 性別 家長支持態度及家中擁有的資 訊設備項目 性別分為男生及女生 家長支持態度分為鼓勵且指導 鼓勵但不指導 完全不管 信任我所以不會過問 嚴格訂定使用規範 嚴格禁止使用 家中擁有的 資訊設備項目分為智慧型手機 IPAD 數位相機 數位攝影機 掃描機 印表機 隨身碟 其他 2 數位落差現況 這部分主要在了解學生數位落差的程度 其內容主要包括接觸資訊設備的時 間 使用資訊設備的機會以及資訊素養等三層面 總計 29 個題項 三層面敘述如下 (1)在家使用資訊設備的機會 目的在瞭解學生在家中使用資訊設備和網路的時 間多寡以及使用資訊設備的機會 (2)在校使用資訊設備的機會 目的在瞭解學生在學校中是否能夠自由使用資訊 設備的機會加上在學校中老師使用資訊融入教學的機會多寡 (3)資訊素養 是一種懂得檢索 組織並利用資訊的能力 其包含傳統素養 媒 體素養 電腦素養 以及網路素養 其中電腦素養和網路素養尤為重要 不 僅能將電腦和網路應用於生活之中 協助蒐集檢索資料 並將資料分析處理 組織成有用的資訊 其目的在了解學生此方面的能力發展程度如何 問卷中各個題目均包括四個選項 為 總是如此 常常如此 偶而如此 從未如此 四個選項 分別以 來計分 最後計算各層面得分情形 各 66

76 層面得分越高也代表學生的數位落差差距越小 (二)問卷預試 本研究之預試問卷如附錄七所示 預試對象係選取南投縣草屯地區的國小 採 便利抽樣方式抽取二年級 三年級兩班共四班的學生為預試樣本 本研究共有 125 位學生進行預試 回收 125 份 回收率為 100% 剔除填答不完整及任意亂填之無效 問卷後 得到有效問卷 120 份 有效問卷比例為 96% 本研究在預試問卷回收後 隨即將資料建檔 並以 SPSS for Windows 統計套裝 軟體 對數位落差現況量表進行效度與信度分析 本研究主要以項目分析與因素分 析及 Cronbach α考驗量表效度與信度 將預試問卷分析結果分述如下 (三) 問卷項目分析 採用決斷值方法 在鑑別度分析方面 分別計算樣本總分並依高低分加以排序 選取得分較高之前 27%作為高分組及較後 27%為低分組 進行決斷值分析 求出每個 題目決斷值並將 CR 值未達.05 顯著水準之題目刪除 項目分析結果如表 3-12 所示 表 3-12 問卷題目項目分析一覽表 數位落差層面 題號 決斷值 /刪除 在家接觸資設設備的機會 *** *** *** *** *** *** *** ** 刪除 ** ** ** 在校使用資訊設備的機會 67

77 表 3-12 問卷題目項目分析一覽表 數位落差層面 題號 決斷值 /刪除 在校使用資訊設備的機會 刪除 刪除 * 刪除 *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** ** 資訊素養 綜合上述鑑別度的分析發現 在校使用資訊科技的機會 層面第 題等四題 在整體鑑別度顯得偏低 因此將這四題刪除 再分別進行建構效度與 信度考驗 (四) 問卷主成分分析 經過項目分析後 的題目則依各層面進行主成分分析 以考驗其建構效度 在調查問卷各層面題目的反應 採用主成分分析因素 以特徵值大於 1 及因素負荷 量大於.40 者為選入因素參考標準 Guieford(1965)曾建議 負荷量在.30 以上應視為可接受.40 以上應視為顯 著.50 以上應視為相當顯著 因此本研究將因素負荷量小於.45 之題目予以刪除 經分析結果 第 22 題及第 29 題予以刪除 在家接觸資設設備的機會層面第 4 題因 68

78 素負荷量也小於.40 但第 4 題由於內容是詢問家庭其他的資訊設備 因此把此題移 至基本資料區 另外 其因素分析結果如表 3-13 表 3-13 問卷題目主成分分析表 數位落差層面 題號 共同性 因素負荷量 結果 在家接觸資設 1 設備的機會 刪除 在校接觸資設 8 設備的機會 刪除 刪除 資訊素養 (五) 問卷信度分析 本研究預試問卷經過項目分析與主成分分析後 依各分量表之題目進行 Cronbach α信度係數考驗 以確定問卷的內部一致性 經分析結果 各分量表的α 69

79 值分別為 第一層面 在家接觸資設設備的機會 層面 α值為.771 第二層面 在 校接觸資設設備的機會 層面 α值為.624 第三層面 資訊素養 層面 α值為.880 而問卷整體的α值達.868 顯示內部一致性良好 (六) 正式問卷 本研究的國小二年級學童接觸數位科技之正式問卷如附錄八 其架構分為兩個 部份 第一部份基本資料包括性別 家長支持態度及家中擁有的資訊設備項目 第 二部份數位落差的第一層面在家接觸資訊設備的機會共六題 第二層面在校接觸資 訊設備的機會共五題 第三層面資訊素養共 11 題 本研究完整的正式問卷題數共二 十二題 第五節 資料分析與處理 本研究所蒐集的資料有 教師教學風格問卷 數學學習成就測驗前後測 數 學學習態度量表 國小二年級學童接觸數位科技之問卷 研究者把上述資料蒐集 齊全後 進行編碼與建檔工作 並利用統計套裝軟體 SPSS12.0 版進行資料的分析與 處理 資料分析主要分為以下六個部份 各仔細分述如下 一 教師教學風格問卷 由於城市與鄉村的實驗組和對照組是不同的教師授課 為了使實驗結果不因為 教師教學風格的不同而有所影響 因此在進行實驗前 先請四位教師填寫教師教學 風格問卷 並把問卷填答結果經由單因子變異數分析考驗其教師教學風格無顯著差 異後 再進行下一步的教學實驗 二 數位遊戲式學習與一般傳統教學的數學學習成效的比較 藉由數學學習成就測驗的前後測成績 分別分析城鄉實驗組與對照組的學生經 過不同的實驗教學法後 其在數學學習成就上的差異情形 分析過程說明如下 70

80 (一)組內係數同質性檢定 在進行共變數分析之前 先進行組內迴歸係數同質 性檢定 以檢查是否符合共變數分析的基本假定 (二)單因子共變數分析 以不同的實驗教學法為自變項 研究樣本的後測成績 為依變項 數學學習測驗前測成績為共變項 進行單因子共變數分析 三 城鄉學生經數位遊戲式學習後其數學學習成效差異的比較 藉由數學學習成就測驗的前後測成績 分別分析城市組與鄉村組的學生經過數 位遊戲式教學法後 其在數學學習成就上的差異情形 分析過程說明如下 (一)組內係數同質性檢定 在進行共變數分析之前 先進行組內迴歸係數同質 性檢定 以檢查是否符合共變數分析的基本假定 (二)單因子共變數分析 以地區為自變項 研究樣本的後測成績為依變項 數 學學習成就測驗的前測成績為共變項 進行單因子共變數分析 四 數位遊戲式學習與一般傳統教學的數學學習態度的比較 藉由數學學習態度量表的前後測成績 分別分析城鄉實驗組與對照組的學生經 過不同的實驗教學法後 其在數學學習態度上的差異情形 分析過程說明如下 (一)描述性統計分析 以描述性統計分析實驗組與對照組的學生在數學學習態度量 表前後測成績進步分數的比較 (二)單因子共變數分析 以教學法為自變項 研究樣本的態度量表後測成績為依變 項 數學學習態度量表的前測為共變項 進行單因子共變數分析 五 城鄉學生經數位遊戲式學習後其數學學習態度差異的比較 藉由數學學習態度量表的前後測成績 分別分析城市組與鄉村組的學生經過數 位遊戲式教學法後 其在數學學習態度上的差異情形 分析過程說明如下 (一)描述性統計分析 以描述性統計分析城鄉實驗組與對照組的學生在數學學習態 度量表前後測成績進步分數的比較 71

81 (二)單因子共變數分析 以城鄉地區為自變項 研究樣本的態度量表後測成績為依 變項 數學學習態度量表的前測為共變項 進行單因子共變數分析 六 經過數位遊戲式學習後的進步程度與接觸數位科技時間多 寡間的相關性 接受數位遊戲式教學組別的城鄉學生在完成教學實驗後 需額外填答接觸數位 科技機會多寡的問卷 以接觸數位科技的機會為變項一 並把後測的成績減掉前測 的時間做為經過數位遊戲式學習後的進步成績 以此做為變項二 把變項一與變項 二進行相關性的考驗 以瞭解兩者變項間是否具有顯著的相關性 進而能推論使用 數位數學遊戲式學習的教學方法 是否能改善接觸數位科技時間較少 即數位落差 較大的學童的數學學習成效 72

82 第四章 研究結果與討論 本研究將實驗教學所得研究數據進行資料分析與處理 並對研究發現加以討 論 據以瞭解數位遊戲式學習對於城鄉學童數學學習的差異情形 本章共分為五節 第一節為經由教師教學風格問卷量表的結果 分析城鄉教師的教學風格是否有顯著 差異 以便繼續進行後續研究 第二節為探討不同的教學法對學生學習成效的影響 第三節為探討城鄉學生經數位遊戲式學習後對學習成效的影響 第四節探討不同的 教學法對學生學習態度的影響 第五節則探討不同的教學法對學生學習態度的影 響 最後一節則是討論數學進步成績與接觸數位科技機會多寡的相關性程度 第一節 教師教學風格問卷量表結果分析 因為本研究橫跨城鄉兩所不同學校 且共有四個施測班級 為了確認教師因素 為控制變因 不會因為教師的教學風格不同而影響實驗教學的結果 因此在實驗教 學前即先請四班授課教師填寫教師教學風格量表 統計的結果以單因子變異數分 析 並以問卷中的六個面向的分數及總分 共七個依變項來分析四位教師在不同面 向的教學風格是否有所差異 由表 4-1 的教師教學風格的單因子變異數分析摘要表中可發現 城鄉四位不同 的教師其教學風格量表的總分無顯著差異(F=.450, P>.05) 此外分析問卷六個面向 分數 分別為評估學生需求(F=1.000, P>.05) 學生經驗(F=8.000, P>.05) 學生 中心活動(F=.615, P>.05) 學習氣氛建立(F=.320, P>.05) 個人發展彈性(F=.400, P>.05) 個別化教學(F=6.400, P>.05)其分數皆無顯著差異 由此可說明教師的教 學風格為控制因素 實驗教學的效果不會因為授課教師不同而有所影響 73

83 表 教師教學風格的單因子變異數分析摘要表 變項名稱 評估學生需求 學生經驗 學生中心活動 個別化教學 學習氣氛建立 個人發展彈性 總分 平方和 自由度 平均平方和 F 值 組間 組內 總合 組間 組內 總合 組間 組內 總合 組間 組內 總合 組間 組內 總合 組間 組內 總合 組間 組內 總合 顯著性

84 第二節 不同的教學法對學生學習成效的影響 本節旨在分析城市組和鄉村組的學生在接受不同的教學方式後 在數學三位數 加減法學習成就測驗之差異情形 為了增進統計考驗力與降低實驗誤差 採用獨立 樣本單因子共變數分析 以下分別說明之 一 城市組學生的學習成效比較 本研究組之城市受試樣本共五十三人 實驗組男生十三人 女生十三人 共二 十六人 對照組男生十三人 女生十四人 共二十七人 表 為不同教學方式 學習成就測驗前 後測之敘述統計摘要表 表 城市組學生在不同教學方式學習成就測驗前 後測之敘述統計摘要表 分組 實驗組 控制組 人數 平均數 標準差 前測 後測 前測 後測 前測 後測 由表 可發現兩組學童的學習成就測驗後測平均數皆高於前測平均數 且 實驗組學童後測平均數(75.31)高於控制組學童後測平均數(61.78) 而實驗組與控 制組的分數在統計上是否達到顯著性差異 可藉由單因子共變數分析進行檢定 在 進行共變數分析前 要先檢定組內迴歸係數同質性檢定 目的在檢定原分組自變項 與共變項之間是否有顯著交互作用 若交互作用檢定結果未達顯著 代表符合組內 迴歸係數同質性假定 可進行共變數分析 如表 所示 表 城市組經不同教學法對數學成就測驗之組內迴歸係數同質性檢定表 來源 組別*前測 誤差 型 III 平方和 自由度 平均平方和 a. R 平方=.568 (調整過後的 R 平方=.450) 75 F 顯著性