交互白板環(huán)境下國小數(shù)學(xué)領(lǐng)域教學(xué)設(shè)計的互動研究
錢正之
國立臺北教育大學(xué)教育傳播與科技研究所所長
劉正山
國立臺北教育大學(xué)教育傳播與科技研究所碩士學(xué)位在職專班
一、摘要
本研究的目的在實際應(yīng)用交互白板，透過教學(xué)設(shè)計、虛擬數(shù)學(xué)工具及交互白板系統(tǒng)軟體的互動功能，並應(yīng)用此特性對國小高年級學(xué)生進行教學(xué)，探討其對國小數(shù)學(xué)領(lǐng)域教學(xué)設(shè)計之教室中師生互動現(xiàn)象，尋求互動因素，從而轉(zhuǎn)變其教學(xué)的模式及提高教學(xué)效能。本研究量化部分採用準(zhǔn)實驗研究方法，即採用「不相等前測－後測控制組設(shè)計」(nonequivalent pretest-posttest control group design)實驗設(shè)計模式。採用Flanders互動分析系統(tǒng)（Flanders interaction analysis system，簡稱FIAS）將資料依據(jù)矩陣分析法，研究教室中語言行為和教室對話態(tài)樣的互動，收集前後測數(shù)據(jù)資料，以兩組的前測分?jǐn)?shù)做為共變量，而進行共變數(shù)分析。質(zhì)化部分採用訪談及次級資料蒐集，利用現(xiàn)象內(nèi)容分析法進行其他互動現(xiàn)象的因素分析。
關(guān)鍵詞：交互白板 數(shù)學(xué)領(lǐng)域 教學(xué)設(shè)計 互動 資訊融入教學(xué)
二、研究動機與背景
自96 年度起，教育部推動計畫在「建構(gòu) e 化教學(xué)環(huán)境」方案之下，補助部分縣市試辦交互白板導(dǎo)入教室教學(xué)，並鼓勵逐步發(fā)展學(xué)科領(lǐng)域?qū)W習(xí)中心（Learning Center）。目前政府補助採購交互白板與推動資訊融入教學(xué)為政策，在交互白板導(dǎo)入時同步進行相關(guān)研究，同時並針對導(dǎo)入交互白板的策略與教學(xué)相關(guān)問題進行試驗。
因此，著眼於資訊科技融入未來教學(xué)之必要性與潛力及數(shù)學(xué)教育的落實推展，本研究透過認(rèn)知的學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)為依據(jù)，配合交互白板的特性，藉此瞭解學(xué)生的學(xué)習(xí)型態(tài)，在其學(xué)習(xí)歷程中的各項改變及互動現(xiàn)象，找出相關(guān)的互動因素，並做為其他教師在數(shù)學(xué)領(lǐng)域教學(xué)改進與設(shè)計交互白板學(xué)習(xí)資源的參考。
三、研究目的
本研究的目的在實際應(yīng)用交互白板，透過教學(xué)設(shè)計、虛擬數(shù)學(xué)工具及交互白板系統(tǒng)軟體的互動功能，並應(yīng)用此特性對國小高年級學(xué)生進行教學(xué)，探討其對國小數(shù)學(xué)領(lǐng)域教學(xué)設(shè)計之教室中師生互動現(xiàn)象，尋求互動因素，從而轉(zhuǎn)變其教學(xué)的模式及提高教學(xué)效能。
四、交互白板相關(guān)概述
首先介紹交互白板這一技術(shù)工具的硬體系統(tǒng)和組成，以及搭配的軟體系統(tǒng)，並透過對三種教室教學(xué)常應(yīng)用的媒體教學(xué)系統(tǒng)比較，說明交互白板系統(tǒng)的特性。
（一）交互白板技術(shù)硬體系統(tǒng)和組成
交互白板(也稱為互動白板或互動式電子白板)是電子感應(yīng)白板及感應(yīng)筆等附件(硬體)與操作系統(tǒng)(軟體)的集合而成。它融合了電腦技術(shù)、微電子技術(shù)與電子通信技術(shù)，成為電腦的一種輸入輸出設(shè)備，既是白板又是電腦螢?zāi)?。螢?zāi)簧纤@示的內(nèi)容可隨意圈點、操作、注釋、修改，並可儲存和列印。
圖1 交互白板運作模式
(資料來源：網(wǎng)奕資訊，http://www.habook.com.tw/)
（二）目前系統(tǒng)軟體
白板軟體是交互白板系統(tǒng)中極其重要的組成部分，白板軟體是否易用在程度上決定了整個交互白板產(chǎn)品的優(yōu)劣。原則上軟體如沒有特殊限制或版權(quán)問題，因應(yīng)不同廠商開發(fā)的系統(tǒng)，可以相互使用在不同品牌或硬體的交互白板上使用，但是有可能會有少量部分功能無法操作，如無線操作、手寫辨識功能等。
（三）交互白板的特性
就對教室教學(xué)常應(yīng)用的黑（白）板、單槍投影系統(tǒng)及交互白板系統(tǒng)三種媒體教學(xué)系統(tǒng)的比較如下：
表1 三種常用媒體教學(xué)系統(tǒng)的比較
| | 顯示教學(xué)內(nèi)容的能力 | 處理教學(xué)內(nèi)容的能力 | 記憶板書的能力 | 師生間溝通交流 | 綜合投資 | |||
| 尺寸 | 色彩 | 顯示內(nèi)容類型 | 對顯示的控制 | |||||
| 黑(白)板 | 大 | 少 | 只能顯示教師即時用粉筆(白板筆)書寫的文字和繪製的圖形。 | | 用粉筆(白板筆)和黑(白)板擦修改書寫的內(nèi)容。 | 容量小，且不便於長期保存。 | 好，易於老師身體語言的發(fā)揮。 | 低 |
| 單槍投影系統(tǒng) | 大 | 多而全 | 數(shù)位化的文件、圖形、照片和影像材料，常用於展示Powerpoint、Word文件和多媒體電腦教材等。 | 不容易，最多只能翻頁、播放或開啟等功能。 | 差，投影系統(tǒng)被用於展示製作好的材料，教師離開了電腦，站在投影幕前時，無法對展示材料作任何編輯。 | 無法在展示材料上書寫，也就談不上保存板書內(nèi)容。 | 差，尤其當(dāng)老師坐於主控電腦臺後時。 | 較高 |
| 交互白板系統(tǒng) | 與黑板同樣大或稍小 | 多而全 | 能顯示即時書寫的文字或手繪的圖形，又能展示任何數(shù)位化的文件、圖形、照片和影像。 | 無需到電腦前，可以即時用感應(yīng)筆直接打開各種電腦檔案（包括多媒體素材與教材）；可把多媒體元素嵌入圖片中，或製成超連結(jié)，隨時使用；可以透過頁面跳轉(zhuǎn)按鈕快速地跳到已有板書內(nèi)容的任意一頁；“拉幕”和“聚光燈”等功能使得逐次部分顯示內(nèi)容。 | 可如在黑板上書寫繪畫，可對當(dāng)前一幕或過去任何時刻保存的板書內(nèi)容及插入的圖像進行編輯、修改，可直接用感應(yīng)筆將資源庫中的圖形拖曳入書寫區(qū)域，進行圖文混排。 | 無需到電腦前，站在白板前，隨時可以保存當(dāng)前板書內(nèi)容成多種格式的檔案，供下節(jié)課重複使用或指導(dǎo)給學(xué)生供課後復(fù)習(xí)用，或與同仁共用。 | 好，易於教師教學(xué)藝術(shù)的發(fā)揮，且?guī)熒有问蕉鄻踊?/span> | 較高，但成本在降低。 |
（整理自 中國電化教育雜誌專題論文，2006）
五、交互白板教學(xué)應(yīng)用現(xiàn)狀分析
交互白板首先應(yīng)用於大中型企業(yè)的培訓(xùn)部門，接著就開始應(yīng)用於教育領(lǐng)域，包括幼兒、小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)甚至特殊教育領(lǐng)域都有涉及，其中以在教室教學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用最多。
（一）國內(nèi)外關(guān)於交互白板教學(xué)應(yīng)用的綜述
1.國外使用現(xiàn)狀
國外關(guān)於交互白板在中小學(xué)階段(k12階段)的教育應(yīng)用的研究機構(gòu)和組織大致分為兩類，分別是SMARTer Kids Research(由目前研究時間最長最成熟的SMARTer Kids Foundation支援的研究)和其他國家包括英、美和澳等國研究機構(gòu)和組織進行的研究。因此這些國家的研究對交互白板教育應(yīng)用，特別是教室功用的實施和研究起步較早也較充分。研究側(cè)重於對交互白板的有效性評估以及在教育領(lǐng)域的實際應(yīng)用兩個方面。
（2）國內(nèi)使用現(xiàn)狀
國內(nèi)除少數(shù)私立中小學(xué)及臺北市部分學(xué)校有零星採購試用外，大都教育人員都對其相當(dāng)陌生。民96年開始，教育部為建構(gòu)整體資訊化基礎(chǔ)環(huán)境及共用數(shù)位化學(xué)習(xí)資源，並充實數(shù)位化內(nèi)容，以改善教學(xué)與學(xué)習(xí)環(huán)境及開創(chuàng)新的教學(xué)模式與學(xué)習(xí)情境；推動e化教學(xué)環(huán)境建置專案，並選擇補助部分縣市採購交互白板。
國內(nèi)使用交互白板資訊與經(jīng)驗不多，系統(tǒng)概念大都係由廠商設(shè)計提供，缺乏教學(xué)實驗基礎(chǔ)，須尋求學(xué)術(shù)或研究機構(gòu)協(xié)助，整合相關(guān)資源與教師團隊力量，建立長期實驗計畫。目前研究大多是集中在對交互白板教學(xué)應(yīng)用的評估上，如師生對交互白板使用的態(tài)度、交互白板教室教學(xué)適應(yīng)性和有效性等，而較少進行應(yīng)用交互白板教學(xué)的教學(xué)法上的研究（陳惠邦，2006）。
（二）交互白板的教學(xué)現(xiàn)況分析
交互白板在教學(xué)功能上的特性決定了教師在進行教學(xué)設(shè)計時採用的模式，即要注重對教學(xué)資源與交互活動以及教學(xué)模式的設(shè)計（咸汝平 等人，2005）。
1.強調(diào)對學(xué)習(xí)資源的設(shè)計
在交互白板環(huán)境中，對教學(xué)資源的設(shè)計可以分為對白板軟體內(nèi)建資源的設(shè)計和對本機中或網(wǎng)路上其他可利用資源的開發(fā)與設(shè)計。白板軟體內(nèi)置資源庫為各科教學(xué)提供了教學(xué)資源與素材，其開放式的框架也為教師自主開發(fā)或開發(fā)資源提供支援。課前，教師可以針對教學(xué)目標(biāo)與內(nèi)容在內(nèi)建資源庫中選擇合適的素材或資源。對於一般素材，教師要考慮其加工利用方式；對於直接可利用的資源，教師則要結(jié)合白板的顯示功能設(shè)計其呈現(xiàn)方式。
2.強調(diào)對交互活動的設(shè)計
對於採取何種教育理論，在何種環(huán)境下採用何種媒體工具、何種策略進行教學(xué)，好的教學(xué)有一些共同的特徵，如強調(diào)學(xué)生的積極參與，為學(xué)生提供在不同情境中練習(xí)所學(xué)內(nèi)容的機會，重視學(xué)生的個別差異，給學(xué)生提供即時的回饋，為學(xué)生提供真實的情境，重視學(xué)習(xí)過程中互動的作用等等。白板的硬體功能和軟體功能為教室上的各種交互提供了平臺。
3.強調(diào)對教學(xué)模式的設(shè)計
Glover（2003）認(rèn)為可透過四個教學(xué)框架步驟，解說、證明、驗證、概念化四個階段，進行上課過程的模式。解說階段及證明階段常被結(jié)合在一起，藉由互相影響而進入驗證階段。交互白板最多頻繁被使用在預(yù)先準(zhǔn)備好的教學(xué)材料在驗證的階段中，來讓學(xué)生充分明瞭及理解，加強學(xué)習(xí)及反覆練習(xí)原則。藉由交互白板的互動性讓思路更加清晰，全體學(xué)生透過密集討論，重新組合思緒並嘗試概念化學(xué)習(xí)的教材。
（三）交互白板與教師專業(yè)培訓(xùn)的相關(guān)研究
Beauchamp (2004)教師使用交互白板輔助教學(xué)的程度由淺至深地分為五個階段，並分別以各階段的使用方式，教師在各階段遭遇的困難、建議及使用的教學(xué)方法分別說明。
表2 交互白板五階段的使用方式
| 階段 | 操作系統(tǒng)及 檔案管理方式 | 操作技能 | 課程運用 | 教室管理 與策略 |
| 第一階段 交替期 （黑板/白板替代品） | 交互白板只是傳統(tǒng)黑板的替代品，教師仍使用傳統(tǒng)式的教學(xué)方法。 | 交互白板的主要目的只為了加強學(xué)習(xí)效果，以教師掌控為主，無師生互動。 | 教師有了基本的寫和畫的技能之後，還會利用儲存文書檔案來提供教學(xué)的範(fàn)例。(例：一份讀本) | 教師可方便地藉交互白板提供大量資訊給學(xué)生。 |
| 第二階段 學(xué)徒期 （初學(xué)者、生手、見習(xí)生） | 當(dāng)教師對使用新科技的信心增加時，既有的電腦技能將能轉(zhuǎn)換成使用交互白板的技能。 | 教學(xué)時使用其他軟體可增加教師的信心。(簡報檔、圖片等) | 使用圖片取代傳統(tǒng)的手繪圖解，可節(jié)省時間並增加學(xué)生的注意力，但使用不當(dāng)容易讓學(xué)生觀念混淆或迷失焦點。 | 教師需扮演學(xué)生與交互白板之間溝通的媒介。 |
| 第三階段 創(chuàng)始期 （開始使用者） | 有了以上階段的能力後，此階段的發(fā)展關(guān)鍵是發(fā)現(xiàn)使用交互白板的優(yōu)勢。 | 教師使用新的教學(xué)法，結(jié)合了人與科技之間的互動，並發(fā)現(xiàn)交互白板確實可以幫助教學(xué)。 | 教師使用大量的軟體並可從中挑出最適合學(xué)生的軟體。 | 能夠使用網(wǎng)際網(wǎng)路上的網(wǎng)路資源可視為從轉(zhuǎn)換到開始使用者的證據(jù)。 |
| 第四階段 進階期 （進階使用者） | 教師會回頭省思如何利用交互白板呈現(xiàn)更好的課程內(nèi)容及教學(xué)法。 | 利用交互白板的軟體不再只是為了裝飾，而成為教學(xué)內(nèi)容整體的一部份。 | 教師利用視訊呈現(xiàn)無法在一般教室內(nèi)展示的內(nèi)容。(例：心臟的運作方式，血液的循環(huán)過程等) | 利用交互白板的試算表軟體迅速統(tǒng)計學(xué)生學(xué)習(xí)情形。 |
| 第五階段 協(xié)作期 （相互協(xié)同的使用者） | 教師不只可以區(qū)分何種科技工具可協(xié)助學(xué)習(xí)，並可知道如何以協(xié)同的方式與學(xué)生一起使用交互白板來學(xué)習(xí)。 | 教師不只可以區(qū)分何種科技工具可協(xié)助學(xué)習(xí)，並可知道如何以協(xié)同的方式與學(xué)生一起使用交互白板來學(xué)習(xí)。 | 教師不只可以區(qū)分何種科技工具可協(xié)助學(xué)習(xí)，並可知道如何以協(xié)同的方式與學(xué)生一起使用交互白板來學(xué)習(xí)。 | 教師希望交互白板可以提供新的課程，讓老師和學(xué)生可以用協(xié)同合作的方式完成學(xué)習(xí)活動。 |
（四）交互白板與課程整合的相關(guān)研究現(xiàn)狀
國外對交互白板的教學(xué)應(yīng)用的推廣與研究，以下就英國、中國北京、香港為例概述。
1.英國教育通訊技術(shù)聯(lián)絡(luò)處(British Educational Communications and Technology Agency,BECTA)發(fā)布的研究報告提供了關(guān)於交互白板在英國中小學(xué)中應(yīng)用的情況和獲得的經(jīng)驗。
2.北京對中小學(xué)校白板實驗結(jié)果的評估。
從2004年6月起，以北京師範(fàn)大學(xué)為主持單位，北京教科院為協(xié)助單位，兩個教育專業(yè)機構(gòu)聯(lián)手在北京地區(qū)的部分中小學(xué)校，展開了教室教學(xué)中應(yīng)用交互白板的實驗研究。透過一個多學(xué)期的白板實驗，實驗學(xué)校師生對白板教學(xué)給予了充分肯定。
3.香港教育統(tǒng)籌局2005年交互白板試驗計劃評估研究。
香港教育統(tǒng)籌局邀請四間中學(xué)、四間小學(xué)及兩間特殊學(xué)校參與2005年交互白板試驗計劃，委託香港中文大學(xué)教育學(xué)院副教授李芳樂進行評估研究。經(jīng)驗告訴我們交互白板非只是一個展示工具，它可以應(yīng)用到教學(xué)用途，教與學(xué)互動交流。
六、對教學(xué)設(shè)計所依據(jù)理論基礎(chǔ)的探討
本研究建構(gòu)的國小數(shù)學(xué)領(lǐng)域教學(xué)設(shè)計，所依據(jù)的理論基礎(chǔ)主要為：認(rèn)知學(xué)習(xí)理論中的發(fā)展區(qū)理論及鷹架教學(xué)法、社會學(xué)習(xí)理論與引導(dǎo)式教學(xué)對話理論。教學(xué)設(shè)計研究還涉及到教學(xué)互動。
（一）認(rèn)知學(xué)習(xí)理論
Vygotsky (1978)潛在發(fā)展區(qū)理論與鷹架教學(xué)法，說明學(xué)習(xí)者若只由自己與教材內(nèi)容互動，是無法達到其潛在發(fā)展水準(zhǔn)，必須要依賴於教學(xué)者在學(xué)習(xí)過程中給予必要之協(xié)助，或教學(xué)者也可以利用同儕間之互動，利用小老師制度去扮演學(xué)習(xí)鷹架，給予生手學(xué)生協(xié)助，亦能達到學(xué)習(xí)效果。Bandura (1977)的社會學(xué)習(xí)理論強調(diào)學(xué)習(xí)可經(jīng)由觀察及模仿而達成，故教學(xué)者或其他重要學(xué)習(xí)對象之示範(fàn)與楷模表現(xiàn)，在學(xué)習(xí)過程中就顯得重要了。Holmberg (1995)的引導(dǎo)式教學(xué)對話理論強調(diào)經(jīng)由良好的教材設(shè)計，能夠促進學(xué)習(xí)者進行學(xué)習(xí)，與增進學(xué)習(xí)的興趣，進而促成學(xué)習(xí)者與教材之間的互動。
（二）教學(xué)互動
「互動性」乃是數(shù)位學(xué)習(xí)科技異於傳統(tǒng)媒體科技的特點，若能掌握互動性就能發(fā)展出優(yōu)質(zhì)教學(xué)內(nèi)容。
1.人際互動：在教學(xué)中，教師應(yīng)用交互白板運用資源創(chuàng)設(shè)情境，學(xué)生合作、探究或討論，觀察、發(fā)現(xiàn)問題，教師協(xié)助並圍繞學(xué)生提出的疑問參與討論，學(xué)生在交互白板上呈現(xiàn)自己的發(fā)現(xiàn)或觀點。這樣把白板作為一個交互的中介和平臺，可以更好地實現(xiàn)教室人際互動，包括師生互動和生生互動。
2.人機互動：交互白板既是電子白板，同時又是電腦觸摸螢?zāi)?，使用者透過感應(yīng)筆可以實現(xiàn)白板與電腦之間的雙向通訊與操作，可以更好地實現(xiàn)人機互動。
3.資源互動：交互白板軟體系統(tǒng)內(nèi)建了多種資源庫，提供教學(xué)使用。交互白板提供了包括電腦本機的各種媒體資源、交互白板資源庫資源、教師自己製作的教材、來自Internet的資源等多種類資源互動的可能，便於教學(xué)內(nèi)容展示和學(xué)生參與。
七、研究方法
（一）研究步驟
在本研究中，根據(jù)實際的需要，結(jié)合三種研究方法。主要包括:
1.文獻研究
研究過程中首先運用多種管道如電子檢索(如全國期刊全文資料庫等)，透過搜索引擎如google等來搜索國外最新的相關(guān)研究情況，從不同的角度拓寬了我們的研究思路和研究廣度。
2.準(zhǔn)實驗設(shè)計
本研究部分採用準(zhǔn)實驗研究方法，即採用「不相等前測－後測控制組設(shè)計」實驗設(shè)計模式。
3.調(diào)查研究
透過訪談和問卷調(diào)查等調(diào)查手段在實驗班級進行調(diào)查，以瞭解教室教學(xué)的特點及師生的教學(xué)和學(xué)習(xí)需要，然後根據(jù)這些需要設(shè)計教學(xué)並分析其效果，得出自己的研究結(jié)論。
（二）研究架構(gòu)
本研究共分實驗組班與控制組班，共同利用使用相同教學(xué)平臺及工具設(shè)計同一單元教學(xué)及製作教材，進行單槍教學(xué)，觀察班級互動，採用Flanders互動分析系統(tǒng)（Flanders interaction analysis system，簡稱FIAS）將資料依據(jù)矩陣分析法，研究教室中語言行為和教室對話態(tài)樣的互動，收集數(shù)據(jù)資料，做為兩組的前測分?jǐn)?shù)。
再次共同利用使用相同教學(xué)平臺及工具設(shè)計另一單元教學(xué)及製作教材，實驗組班進行交互白板教學(xué)，控制組班進行單槍教學(xué)，觀察班級互動、訪談、心得及問卷，同樣採用FIAS將資料依據(jù)矩陣分析法，研究教室中語言行為和教室對話態(tài)樣的互動，收集數(shù)據(jù)資料，做為兩組的後測分?jǐn)?shù)。
最後，實驗組班與控制組班比較交互白板教學(xué)及單槍教學(xué)的互動性現(xiàn)象因素差異，將所得之相關(guān)資料進行量化質(zhì)化分析。
（四）研究流程
1.設(shè)計階段(規(guī)劃階段)
第一階段的教學(xué)設(shè)計及教材製作，主要設(shè)計是透過交互白板及單槍特性，搭配多媒體電子數(shù)學(xué)工具箱中的各式數(shù)學(xué)工具來設(shè)計數(shù)學(xué)教材進行課程教學(xué)。
2.觀察階段(發(fā)現(xiàn)階段)
此階段的觀察法，主要是觀察教學(xué)者與學(xué)習(xí)者在單槍教學(xué)及交互白板教學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境的數(shù)學(xué)領(lǐng)域教學(xué)設(shè)計下，所發(fā)生的互動現(xiàn)象。本研究使用結(jié)構(gòu)式觀察法來觀察並記錄互動現(xiàn)象。本研究量化部分採用準(zhǔn)實驗研究方法，研究教室中語言行為和教室對話態(tài)樣的互動，收集前後測數(shù)據(jù)資料，以兩組的前測分?jǐn)?shù)做為共變量，而進行共變數(shù)分析。質(zhì)化部分採用訪談及次級資料蒐集，利用現(xiàn)象內(nèi)容分析法進行其他互動現(xiàn)象的因素分析。
3.訪談階段(驗證與補足觀察資料階段)
此階段的目的，主要是根據(jù)觀察法所歸納得到的有關(guān)互動現(xiàn)象結(jié)果，分別針對教學(xué)者與學(xué)習(xí)者設(shè)計訪談問題，利用訪談的方式取得有關(guān)互動現(xiàn)象更多的證據(jù)。
4.輔助資料蒐集階段(驗證與補足資料階段)
為符合本研究之交互白板學(xué)習(xí)的情境，本階段以師生在下課之後，填寫課後隨堂調(diào)查問卷為資料來源，以及收集教師筆記、心得及教案等。
5.找出影響互動現(xiàn)象因素
最後將根據(jù)前述四個階段的資料蒐集與分析歸納的結(jié)果，找出設(shè)計互動的特性及影響互動現(xiàn)象的因素，並提供相關(guān)改善互動及教學(xué)策略的建議，給日後從事交互白板學(xué)習(xí)環(huán)境的數(shù)學(xué)領(lǐng)域教學(xué)活動的教學(xué)者、學(xué)習(xí)者做參考。
八、研究工具
（一）教材製作工具
本研究將以交互白板搭配多媒體電子數(shù)學(xué)工具箱(Mult-e-Maths Toolbox)使用。此軟體由出版商劍橋日立(Cambridge-Hitachi)所製作開發(fā)。
（二）教室觀察
教室觀察主要採用自然觀察並輔之以教室錄音與錄影的方法，實地調(diào)查教室教學(xué)中教師行為、學(xué)生行為以及師生相互作用的表現(xiàn)，從這些資訊中瞭解師生教室互動的情況，取樣出學(xué)生的參與度數(shù)據(jù)，瞭解學(xué)生學(xué)習(xí)的發(fā)展表現(xiàn)情形。
1.分析工具：
Flanders互動分析系統(tǒng)是一著名的教室中師生教學(xué)互動行為的觀察系統(tǒng)。其目的在於分析研究教學(xué)行為，記錄在教室中師生互動的重要事件；瞭解發(fā)生在教室互動情境中事件的影響，以幫助教師瞭解並進而改進其教學(xué)行為（Flanders,1970）。本研究對其進行了適當(dāng)?shù)男薷模赃m應(yīng)本研究的需要。
2.分析過程：
FIAS要求觀察者按照時間順序，每隔3秒鐘對教室中的語言取一次樣，用編碼的形式記錄下發(fā)生在該時間區(qū)間內(nèi)的教室語言行為。由於採樣時間間隔太短，所以要對錄影反覆觀察。
3.資料分析方法
本研究將採矩陣分析法進行資料分析(interaction analysis matrix)，FIAS矩陣是一個對稱矩陣，可透過FIAS輔助軟體來進行分析。
4.FIAS輔助軟體
它與其他同類軟體相比，功能更強，操作也更為簡單。
（三）教師訪談
教師訪談是分多次進行的，在進入現(xiàn)場觀察之前，需要對師生相關(guān)資訊、教材使用、教師對教學(xué)設(shè)計中所涉及到理論的認(rèn)同度、教學(xué)模式的意義、交互白板在數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用等對實驗教師做訪談。
（四）教師教學(xué)心得
教師教學(xué)心得主要是透過教師反思自己以往習(xí)慣的教學(xué)方法和交互白板的教學(xué)方法，從中獲取教師對本教學(xué)設(shè)計的認(rèn)識，促使能為創(chuàng)新教學(xué)行動研究的教師。
（五）學(xué)生訪談
在學(xué)生訪談部分，以數(shù)學(xué)小老師訪談為主，主要是結(jié)合教室教學(xué)，來調(diào)查學(xué)生的知識獲取情況、知識應(yīng)用能力、問題解決能力、學(xué)習(xí)方法遷移能力以及自我評量能力。
（六）師生課後隨堂問卷調(diào)查
為了避免純主觀性的臆斷，使研究具有充份的事實依據(jù)，在分析教室記錄、教師訪談、學(xué)生訪談以及瞭解教師對所建構(gòu)教學(xué)設(shè)計看法的基礎(chǔ)上，盡量力求事實根據(jù)的支持。故此，也設(shè)計了用於調(diào)查教師、學(xué)生對交互白板教學(xué)看法的問卷，希望盡可能提供一些量化的數(shù)據(jù)分析。
九、教學(xué)設(shè)計與教材製作
（一）教學(xué)單元
為配合實驗時程的進行，以及方便發(fā)揮教材系統(tǒng)平臺的特性，依96年度翰林版教科書國小數(shù)學(xué)六下課程架構(gòu)表，選擇「百分率」為課程單元，進行前測內(nèi)容；選擇「立體圖形」為課程單元，進行後測內(nèi)容。
（二）教學(xué)設(shè)計
預(yù)定將依96學(xué)年度第2學(xué)期六年級數(shù)學(xué)領(lǐng)域課程計劃，設(shè)計兩單元教學(xué)活動。
（三）教材製作
在進行多媒體教材製作時，為掌握設(shè)計原則，方便學(xué)生建構(gòu)原理原則，明瞭內(nèi)涵，運用工具設(shè)計要項如下：
1.有效地利用工具箱中資源，系統(tǒng)性地規(guī)劃設(shè)計教學(xué)活動，著重內(nèi)容再加入創(chuàng)意，然後製作圖文訊息。
2.運用色彩、字體、形狀、線條、大小、質(zhì)感、明亮等技巧強調(diào)重要訊息。
3.顯示精簡的重點文字，切忌太多文字擁擠在螢?zāi)簧稀?/span>
4.必要時使用同一物件的不同角度影像來表達學(xué)習(xí)內(nèi)容。
5.儘量增加移動物件、操弄物件、改變數(shù)值、鍵入資料等互動的學(xué)習(xí)活動。
6.操作介面的設(shè)計路徑選擇、次序控制等維持相當(dāng)程度的一致性。
7.善用畫面切換及特寫功能，適度的針對概念加以分類，具體而簡潔的表達概念。
8.適當(dāng)加入規(guī)則來填入相關(guān)的關(guān)係，以便學(xué)習(xí)者思考所學(xué)的數(shù)學(xué)概念。
9.由簡單的內(nèi)容單一步驟開始，漸次加深為多步驟的佈題。
10.應(yīng)與生活連結(jié)，並能形成概念、促進思考，提供兒童自我修正的機會。
十、結(jié)果與分析
分析教學(xué)設(shè)計實驗的研究結(jié)果，內(nèi)容分述如下：
（一）在交互白板環(huán)境下國小數(shù)學(xué)領(lǐng)域教學(xué)設(shè)計教室語言行為和教室對話態(tài)樣為何？
1.接受交互白板教學(xué)的學(xué)生在「教室語言結(jié)構(gòu)」的比率上無顯著差異。
2.接受交互白板教學(xué)的學(xué)生在「資訊技術(shù)的語言比率」的比率上無顯著差異。
3.接受交互白板教學(xué)的學(xué)生在「教師語言風(fēng)格傾向」的比率上無顯著差異。
4.接受交互白板教學(xué)的學(xué)生在無效語言「操作白板」的時間持續(xù)地進行次數(shù)上有增加的差異。
5.接受交互白板教學(xué)的班級在「老師語言行為總和」上比例有增加的差異。
（二）調(diào)查並研究交互白板教學(xué)與單槍教學(xué)在數(shù)學(xué)領(lǐng)域教學(xué)設(shè)計教室互動因素的差異為何？
採用師生訪談及次級資料蒐集，由教學(xué)者及學(xué)習(xí)者雙方對互動經(jīng)驗與感受詮釋結(jié)果，利用內(nèi)容進行互動現(xiàn)象的因素分析。
表3 影響互動現(xiàn)象之因素彙總表
| 互動面 | 互動現(xiàn)象 | 影響因素 | |
| 教學(xué)設(shè)計 | 教學(xué)者 | 利用交互白板功能教學(xué)設(shè)計的教學(xué)者 | 電腦視窗操作方便 為了提高互動，電腦視窗操作方便是必需的，方法則是透過交互白板的功能與特性。 |
| 教學(xué)者 | 學(xué)習(xí)者 | 即問非即答 | 課程理解 為了避免學(xué)習(xí)者對於課程無法理解，教學(xué)者通常會根據(jù)學(xué)習(xí)者所問的問題再次操作說明清楚。 問題操作 有些學(xué)習(xí)者會將直接在交互白板上操作，等待同儕或教學(xué)者提供指示。 |
| 教學(xué)者 | 教材內(nèi)容 | 教學(xué)者安排教材畫面 | 感官感知 提供學(xué)習(xí)者的操作活動及評量，藉此提高學(xué)習(xí)者注意力，加深印象及幫助釐清概念。 |
| 教學(xué)者 | 系統(tǒng)介面 | 在單槍教學(xué)或在交互白板教學(xué) | 教學(xué)者的負(fù)荷能力 教學(xué)者的負(fù)荷也會跟著增加，教學(xué)習(xí)慣也會受到環(huán)境的牽制而改變。 參與感 環(huán)境必須有辦法提升教學(xué)者的參與感及上課的意願。 |
| 學(xué)習(xí)者 | 教學(xué)者 | 即問即答與即問非即答 | 學(xué)習(xí)者的發(fā)問方式 學(xué)習(xí)者發(fā)問時，都只能利用口語或肢體語言發(fā)問。但是在交互白板環(huán)境中，教學(xué)者不會馬上回答，等到他操作完時才會回答。 教學(xué)者的教學(xué)風(fēng)格與能力 在交互白板學(xué)習(xí)環(huán)境，教學(xué)者必須處理的工作量，會影響到教學(xué)者是否能立即回答學(xué)習(xí)者的問題。 |
| 上課可能不專心 | 班級經(jīng)營策略 教學(xué)者都很容易知道學(xué)習(xí)者專心與否，在交互白板教學(xué)中，則會多應(yīng)用一些策略，來增強學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣。 | ||
| 可能遺失上課內(nèi)容 | 操作設(shè)備的使用 交互白板的使用及正常運作與否，會影響其是否能順利接收到訊息。 交互白板的功能品質(zhì) 交互白板的功能品質(zhì)會影響學(xué)習(xí)者是否能夠順利接收到教學(xué)者的訊息。 不專心上課 有學(xué)習(xí)者提到自己上課不專心的話，也會遺失教學(xué)者的授課內(nèi)容。 解題的操作 學(xué)習(xí)者提到無法親自操作教材畫面，通常都是教學(xué)者示範(fàn)解題。 | ||
| 學(xué)習(xí)者 | 教材內(nèi)容 | 課堂教材或補充教材閱讀 | 便利性 學(xué)習(xí)者對於有疑問要尋求教材協(xié)助時，都是以便利性為考量因素。 |
| 看見重點標(biāo)記 | 教學(xué)者使用標(biāo)記功能的習(xí)慣 使他們更容易掌握課程教材內(nèi)容的進度，提升學(xué)習(xí)效果。 | ||
| 記錄授課教材內(nèi)容 | 筆記的方式及內(nèi)容 學(xué)習(xí)者則配合教學(xué)者講述的內(nèi)容重點，自行進行筆記及簡要記載。交互白板教學(xué)的學(xué)習(xí)者則可跟隨教學(xué)者同步進行畫記。也可以透過保留功能，回溯去複習(xí)或再次瀏覽。 | ||
| 學(xué)習(xí)者 | 系統(tǒng)介面 | 學(xué)習(xí)者「使用」或「不使用」單槍或交互白板 | 使用交互白板及單槍的目的 使用的「目的」是決定是否使用單槍及交互白板的重要因素。 熟練性 對交互白板教學(xué)的學(xué)習(xí)者而言，不使用交互白板的現(xiàn)象發(fā)生時，覺得這是熟練性的問題。 相互性 對單槍教學(xué)與交互白板教學(xué)的差異就是學(xué)習(xí)者能利用交互白板功能來即時操作，與其他人產(chǎn)生互動。 |
| 學(xué)習(xí)者使用交互白板 | 教學(xué)設(shè)備限制 單槍教學(xué)的學(xué)習(xí)者要使用電腦的互動功能，只能使用老師的教學(xué)個人電腦來操作。然而交互白板教學(xué)的學(xué)習(xí)者，全班是隨時處於可進行數(shù)位學(xué)習(xí)及資訊融入教學(xué)的狀態(tài)下。 | ||
（三）其他研究發(fā)現(xiàn)及教學(xué)後省思。
1.在後測後進行問卷調(diào)查，主要是想對教師及學(xué)生對數(shù)學(xué)科交互白板教學(xué)的看法進行研究。
（1）教師問卷調(diào)查
結(jié)果顯示，教師對於「互動性及課堂效率的看法」，表示同意者（勾選非常同意與同意者）佔85%，同意「上課模式的看法」佔90%，對「光線及視覺的看法」，表示同意者佔50%，對「技術(shù)及支援的看法」，表示同意者佔66%，對「學(xué)習(xí)幫助的看法」，表示同意者佔100%，對「操作程度的看法」，表示同意者佔25%，對「展示功能的看法」，表示同意者佔78%，對「學(xué)生參與的看法」，表示同意者佔100%，可見教師對交互白板教學(xué)大多持正向的看法。
（2）學(xué)生問卷調(diào)查
結(jié)果顯示，學(xué)生對於「師生互動的看法」，表示同意者（勾選非常同意與同意者）佔69.7%，同意「教學(xué)模式的看法」佔84%，其次對「技術(shù)問題的看法」，表示同意者佔21%，可見學(xué)生對交互白板教學(xué)前兩項持正向的看法。
2. 根據(jù)交互白板學(xué)習(xí)環(huán)境的數(shù)學(xué)領(lǐng)域教學(xué)設(shè)計中改善教學(xué)互動的反思表，提供教學(xué)者意見及建議。
（1）教學(xué)設(shè)計及其實施反思
結(jié)合孩童之具體運思與抽象運思概念，藉由交互白板所附之工具與軟體之功能結(jié)合，幫助學(xué)生了解教學(xué)目標(biāo)。
（2）教師角色行為反思
充分掌握教學(xué)目標(biāo)為教師設(shè)計課程的任務(wù)，能透過資訊工具精細(xì)的呈現(xiàn)，並搭配教師的引導(dǎo)技巧及發(fā)問技術(shù)來完成。
（3）學(xué)生角色行為評價
學(xué)生由被動的課程接收者，轉(zhuǎn)化為積極的學(xué)習(xí)者、參與者。學(xué)生能經(jīng)由課程內(nèi)容，清楚明確的圖形展示及互動歷程，增進學(xué)習(xí)興趣與信心。
（4）環(huán)境與媒體評價與反思
除加強教師資訊工具的知能外，需透過教師分享及團隊參與，建置支援教師充實方便的整合性數(shù)位教學(xué)資源平臺。
（5）互動評價與反思
交互白板與學(xué)生的互動方式較為多樣化，教師可藉由拖曳、分類、手寫、圖像、按按按、重製…等不同方式，立即的給予回饋，提供更多互動的機會，且能留下思考的軌跡，提供全班做更深入的互動。
（6）總結(jié)評價與反思及改進想法
高品質(zhì)有效能的教育，必須回歸教育的本質(zhì)；再搭配有品質(zhì)的數(shù)位教材，讓教師能對學(xué)生不斷進行教學(xué)。
十一、結(jié)論及建議
作者就此次研究主題，歸納下列幾點結(jié)論及建議，作為參考：
（一）在實施交互白板教學(xué)時，還是需要數(shù)學(xué)領(lǐng)域教學(xué)專業(yè)知能，根據(jù)單元目標(biāo)及教學(xué)活動來教學(xué)設(shè)計，配合交互白板的互動特性，編製適宜的教材內(nèi)容，掌握教室中互動因素，提升教學(xué)的內(nèi)涵。
（二）透過科技層面的學(xué)習(xí)，師生共同尋求探索更便利的教學(xué)工具及策略，將抽象的數(shù)學(xué)的概念具體化，透過交互白板的視窗功能圖形化操作，漸層式引導(dǎo)，澄清學(xué)生每個細(xì)微觀點。
（三）不要讓交互白板成為大型的展示畫面工具，僅扮演單槍的角色功能，避免過度倚賴電子文本及簡報教學(xué)；更重要地是，熟悉每個工具及軟體的使用，轉(zhuǎn)換師生在課堂中的角色，讓學(xué)生由被動的知識的接受者，成為主動的資訊的傳遞者。
（四）搭配教室中的交互白板環(huán)境，符應(yīng)不同的教學(xué)行動方案?；罨臻g及學(xué)習(xí)角落，變換學(xué)生分組座位，彈性組成學(xué)習(xí)型組織。充分發(fā)揮教室中每種教學(xué)設(shè)備的功能，善用媒介，擴展學(xué)習(xí)領(lǐng)域。
（五）重視學(xué)校的教師協(xié)同教學(xué)及分享經(jīng)驗?zāi)Ｊ剑Y(jié)合專業(yè)教學(xué)團隊，發(fā)展交互白板有關(guān)行動研究，激盪新的思維及定期參與分享活動累積創(chuàng)新教學(xué)的能量。
最後，期望以上研究內(nèi)容，對目前正在全國各縣市推動互動白板教學(xué)的先進及教育夥伴有所助益，改善教室教學(xué)模式，提升教師教學(xué)效能。
參考文獻
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二、西文部份
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