探討計算機融入數學素養課程下國中生的學習表現與情意表現 — 以「科學記號」為例

Abstract

本研究之目的為探討國中生在透過計算機融入素養課程之數學課堂的學習後，其學習表現與情意表現的情況，並以國中七年級的「科學記號」數學學習內容為主題。本研究之研究對象為臺北市某公立國中的七年級學生，樣本抽樣方式採便利性取樣。研究者根據研究目的，設計科技融入素養課程之數學教學實驗與評量工具，以探討計算機素養組學生與純素養組學生的認知與情意態度有何異同。本研究透過量化為主、質性為輔的混合研究方法，在教學實驗中蒐集資料並做量化分析，同時加入研究者在課堂中的觀察，以及搭配教學影片與錄音檔之分析，進行合併報導。研究結果顯示：一、國中生在有無計算機融入素養課程之數學課堂的學習表現兩組在科學記號之「數值比較」面向達顯著性差異，其中在科學記號a×10^n中，10的次方n為正整數之數值比較，計算機素養組的整體答對率顯著高於純素養組，然而，在10的次方n為負整數的作答中，計算機素養組的整體答對率卻顯著低於純素養組，表示計算機可能相對比較適合融入科學記號a×10^n中，10的次方n為正整數之素養課程，以利於提升學生的數學學習成效。而兩組在其餘「形式語法理解」、「符號表徵轉換」以及「應用」三個面向均未達顯著性差異，顯示出不論是否藉由計算機來學習科學記號，透過素養情境教學都能給予學生良好的學習經驗與重要的數學概念。值得一提的是，計算機素養組與純素養組認為存在「10^1.5、10^2.5」小數指數類型數值的學生分別為 80 % 與 30 %，且達顯著性差異 ( p< .01 )，顯示出由於計算機素養組學生有使用計算機輔助學習，相對純素養組較能發展出合理的推論或臆測，對於指數之相關概念的學習遷移效果較佳。 二、國中生在有無計算機融入素養課程之數學課堂的情意表現 比較兩組在「素養面向」觀點認同度的表現，計算機素養組只有在「航海王課堂活動」之「增進自我效能」此子面向的認同度顯著高於純素養組，顯示出計算機素養組學生認為在透過計算機進行素養課堂活動之後，他們可以更有效掌握科學記號表示法的意義與用途，並提升其學習信心與數學認知，而其餘子面向均未達顯著差異。 比較兩組對於計算機融入數學課程之「科技面向」觀點認同度的表現，計算機素養組在「培養知識型能力」、「操作科技工具能力」、「增進自我效能」、以及「科技工具的助益」四個子面向的認同程度均顯著高於純素養組，顯示出計算機素養組在實際透過計算機進行課堂活動之後，認為計算機融入課程有助於學生學習科學記號，掌握科學記號表示法的意義與用途，並使他們理解計算機的操作方式與功用，且能有效增強其學習動機與信心。

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