中文摘要
本研究主要目的在探討2D、3D七巧板數學遊戲對國小四年級學童空間能力學習的影響。以基隆市某國小四年級兩班學生共53位學童為研究對象，實驗組學童實施｢2D、3D七巧板數學遊戲補充教學活動｣，控制組學童實施｢傳統講述方式補充教學活動｣，本研究採用準實驗研究法，研究結果發現：
一、學童在空間能力的整體學習表現，實施2D、3D巧板數學遊戲補充教學模式之學習成效優於傳統講述教學模式的學童。
二、對不同數學成就學童空間能力學習成效方面， 2D、3D巧板數學遊戲補充教學比傳統講述教學有利於中程度學生的空間能力。
三、數學遊戲操作對空間能力學習在立即成效方面而言，僅有繞軸旋轉子空間能力學習成效顯著。
四、數學遊戲操作對空間能力學習在保留成效方面來看，不論在整體空間能力提升有顯著效果，而且在二度空間、三度空間、物體旋轉、繞軸旋轉等子空間能力學習成效卓著。
五、數學遊戲操作對空間能力學習在延宕成效方面來看，不論在整體空間能力或二度、三度空間、物體旋轉能力學習都具持續性而非短暫效果。
關鍵字：空間能力、七巧板、數學遊戲

This study aimed to investigate the impact of 2D and 3D Tangram math games on the spatial ability of 4th grade Elementary school students. Two Elementary school classes from Keelung, comprising 53 schoolchildren took part in this study. The experimental group of students engaged in "2D and 3D Tangram supplementary teaching activities" and "The control group of students engaged in traditional supplementary teaching activities" by using quasi-experimental research methods. The study found that:
1. Students show high learning performance of spatial ability, indicating that the 2D and 3D Tangram math game supplementary teaching model is more effective than traditional supplementary teaching.
2. Different mathematical achievements in the children's spatial learning ability showed that 2D and 3D Tangram math games are more advanced teaching techniques than traditional ways of teaching when it comes to improving the spatial ability of students.
3. Math games demonstrated immediate results in spatial ability learning, supporting subspace learning ability with remarkable outcomes.
4. Mathematical games influence spatial ability learning effectiveness. Moreover, they also have a major effect on two and three-dimensional space, object rotation and the axial rotation of subspace learning ability.
5. The mathematical game has delayed effectiveness in terms of learning spatial ability, regardless of its endurance in overall two and three-dimensional spatial ability, whereas object rotation with learning ability is more persistent than short-term outcomes.

Keywords: Spatial ability, Tangram, Math game

第一章 緒論 1
第一節究動機與目的 1
第二節待答問題 3
第三節名詞解釋 4
第二章 文獻探討 7
第一節兒童幾何概念的發展 7
第二節空間學習 14
第三節數學遊戲的理論基礎 31
第四節七巧板數學遊戲 37
第五節七巧板之相關研究 43
第三章 研究方法 46
第一節研究設計與架構 46
第二節研究對象 56
第三節研究工具 57
第四節研究流程與步驟 67
第五節資料處理與分析 69

 
第四章 研究結果分析與討論 72
第一節空間幾何補充教學活動前的空間能力現況分析 72
第二節空間幾何補充教學活動的實施成效分析 82
第三節不同數學成就學童空間幾何補充教學的實施成效分析 106
第五章 結論與建議 135
第一節結論 135
第二節建議 138
參考文獻 141
一、中文文獻 139
二、外文文獻 144
附 錄 147
附錄（一） 空間能力前測試題 147
附錄（二） 正式空間測驗試題的通過率、難度、鑑別度 154

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