本研究以平板電腦電子書APP教學模式，對國小五年級學生進行數學科表面積單元教學，比較「平板電腦電子書APP教學模式」及「傳統講述式」兩種不同教學模式，對學生之數學科表面積單元學習表現與學習態度之差異，最後並對參與「平板電腦電子書APP教學模式」課程之學生做課程滿意度調查。
本研究採用準實驗研究法之前測-後測設計，以方便抽樣選取新竹市某國小五年級9個班級中，依據數學科定期評量成績，選取兩個班級，有效樣本為60人，每班各30位學生，共有60位學生為研究對象，將研究對象分為「實驗組」與「對照組」各一班，課程內容為表面積概念教學。本研究實驗教學的表面積單元，以認識並計算正方體的表面積和長方體的表面積，及能計算簡單複合形體的表面積為主。兩組分別接受「平板電腦電子書APP」及「傳統講述」兩種不同教學模式。在實驗教學進行前，兩組學生皆接受「數學表面積概念測驗」前測及「數學表面積學習態度量表」前測。實驗教學時間計10節課，共400分鐘，「實驗組」學生由研究者擔任數學科老師進行「平板電腦電子教科書APP」表面積概念教學，「對照組」學生由另一班級的數學科老師進行「傳統講述式」表面積概念教學，並於實驗教學結束後1週內，接受「數學表面積概念測驗」後測及「數學表面積學習態度量表」後測，實驗組學生填寫「數位學習滿意度問卷」。
依據研究結果，所得研究結論如下：
一、在學生之學習表現方面：
1.兩種不同教學模式對學生之學習表現均有顯著的進步。
2.兩種不同教學模式對學生之學習表現進步幅度沒有顯著差異。
3. 「平板電腦電子書APP教學模式」對高、中、低三種不同學業成就之學生均有正向顯著影響。
二、在學生之學習態度方面：
1.兩種不同教學模式對學生之學習態度有顯著差異。
2.參與「平板電腦電子書APP教學模式」之學生在學習態度各分量表均有正向顯著影響。
三、在「平板電腦電子書APP教學模式」之數位學習滿意度方面：
1.大多數參與「平板電腦電子書APP教學模式」的學生給予正向的滿意度。
2.高、中、低三種不同學業成就之參與學生在「平板電腦電子書APP教學模式」滿意度評比並無顯著差異。

In this study, E-book Apps from tablet PC were adopted in teaching the mathematics unit of surface area for 5th-grade elementary students and then discuss how “E-book Apps teaching method” affects the learning performance levels and learning attitudes of the students, as compared to “conventional expository teaching method”. Finally, a satisfaction survey was employed to determine the satisfaction levels of the students who participated in the E-book Apps-based classes.
A quasi-experimental method consisting of a pretest-posttest design was used. The participants comprised 60 5th-grade students, selected from 2 classes in an elementary school located in Hsinchu City. The participants are divided into “experimental group” and “control group”, each group has 30 students. The former adopts “E-book Apps teaching method” while the latter employs “conventional expository teaching method”. The curriculum content of the study mainly includes the understanding and calculating the surface area of cubes, cuboids and composite cuboids. Prior to the study, all the participants completed “surface area concept” and “learning attitude for surface area” pretests. The researcher of this study acted as the instructor of the “experimental group” during 10 classes for a total of 400 minutes. After completing the experimental classes, both the groups completed “surface area concept” and “learning attitude for surface area” posttests; the participants of the experimental group subsequently completed an “e-learning satisfaction” questionnaire. The research results are concluded as follows:
1. Learning Performance
a. Significant improvement in learning performance levels was observed for both teaching methods.
b. The magnitude of improvement did not achieve a significant difference between both teaching methods.
c. The “E-book Apps teaching method” positively and significantly influenced students, regardless of their academic achievement.
2. Learning Attitude
a. The students demonstrated a significant difference in learning attitudes between both teaching methods.
b. The “E-book Apps teaching method” positively and significantly influenced the student learning attitude scale scores.
3. Participant Satisfaction for the “E-book Apps teaching method”
a. Most of the students who participated in the “experimental group” reported satisfaction.
b. The student satisfaction exhibited no significant differences, regardless of student academic achievement.

目錄
第一章 緒論 1
第一節、 研究背景與動機 1
第二節、 研究目的與問題 9
第三節、 名詞釋義 10
第四節、 研究範圍與限制 14
第二章 文獻探討 16
第一節、 翻轉教室之研究 16
第二節、 表面積教學之研究 37
第三節、 電子教科書APP之研究 50
第三章 研究方法 57
第一節、 研究設計與流程 57
第二節、 研究對象 65
第三節、 研究教材與研究工具 66
第四節、 資料處理與分析 99
第四章 研究結果與討論 101
第一節、 學習表現分析 101
第二節、 數學表面積學習態度分析 118
第三節、 數位學習滿意度分析 126
第五章 研究結論與建議 141
第一節、 研究結論 141
第二節、 研究建議 147
參考文獻 150
附錄 158


圖表目錄
圖一- 1傳統課堂與翻轉課堂於學生的學習過程之比較表 2
圖一- 2翻轉課堂模式比傳統課堂更加活潑、主動、多元化 2
圖一- 3學生常見的表面積迷思概念與教學策略舉例 7
圖一- 4電子書APP提供多媒體功能 8
圖一- 5本研究的APP內容，能模擬翻頁和使用數學量測工具 11
圖一- 6只處理相接而不相內嵌的表面積圖形。 12
圖一- 7從正方體或長方體中挖掉一個或數個小正方體或長方體的表面積題型。 12
圖二- 1翻轉教學流程圖 17
圖二- 2傳統課堂與翻轉課堂在BLOOM 的認知歷程方面的差異 18
圖二- 3傳統課堂與翻課堂的差異 19
圖二- 4翻轉課堂的迷思與真義 21
圖二- 5 KHAN學院創辦人SALMAN KHAN資歷 22
圖二- 6可汗學院的老師利用電子黑板線上教學上數學課 23
圖二- 7可汗學院的COMPUTER SCIENCE 教學面板 24
圖二- 8可汗學院的教練功能特點 24
圖二- 9均一教育平臺的五大特色 26
圖二- 10均一教育平台的知識地圖 27
圖二- 11均一教育平台的互動式數學練習題 28
圖二- 12均一教育平台的遊戲式的情境設計和徽章獎勵制度 28
圖二- 13均一教育平台有大量教學影片促進精熟學習 29
圖二- 14教師管理介面之進度報告 29
圖二- 15教師管理介面了解學生技能的進展 30
圖二- 16學校實體磨課師課程模式(理想模式) 32
圖二- 17學校實體磨課師課程(現行模式) 32
圖二- 18「翻轉學習網路社群」 33
圖二- 19翻轉教室實施步驟 34
圖二- 20翻轉教室以「以學生為中心」教學四個基本步驟 35
圖二- 21使學生確實「預習」的方法 36
圖二- 22翻轉成功四個方法 37
圖二- 23傳統教師用紙本附件，無法給每位學生操作。 44
圖二- 24傳統教具在表面積教學上使用的困境 45
圖二- 25傳統教學活動，偏重於算術的運用和公式的套用 46
圖二- 26以翻轉教室精神，於早自修時間或是午餐時間，觀看表面積單元相關影片 47
圖二- 27視覺化學習可將大量不易理解的資料壓縮成簡易概念 48
圖二- 28表面積單元教學利用影片撥放出簡易的表格資訊可吸引學生注意。 49
圖二- 29表面積之動態圖像平移歷程 50
圖二- 30第一代KINDLE於2007年問世。存儲約 200 本不帶圖片的電子書。 51
圖二- 31鳥類圖鑑APP：NATURESYS 自然系圖鑑 ONLINE 55
圖三- 1研究架構 59
圖三- 2研究流程 64
圖三- 3表面績單元課程理念 76
圖三- 4 實驗組表面積單元課程架構圖與教學活動重點 81
圖三- 5 實驗組表面積單元對應能力指標，教學資源和評量方式 82
圖三- 6 實驗組第一週表面積單元教學時刻表 83
圖三- 7實驗組第二週表面積單元教學時刻表 84
圖四- 1電子書APP模式的學習態度量表之平均數圖 134
圖四- 2電子書APP模式學習焦慮感量表之平均數圖 134
圖四- 3電子書APP模式自我效能量表之平均數圖 134
圖四- 4電子書APP模式接受數位學習的方便性分量表之平均數圖 135
圖四- 5電子書APP模式「數位學習課程的靈活性」分量表之平均數圖 135
圖四- 6電子書APP模式「E-LEARNING滿意度」分量表之平均數圖 136
圖四- 7電子書APP模式之數位學習課程滿意度量表之平均數圖 136
表二- 1均一教育平台的表面積單元影音教材 30
表二- 2學者對面積與表面積迷思概念的研究 38
表二- 3表面積概念相關之教法、教材與教具使用之研究 40
表二- 4學生學習面積單元相關之問題 46
表二- 5行動科技與學習成效 52
表三- 1本研究之實驗設計 58
表三- 2研究樣本人數分配表 65
表三- 3表面積概念測驗預試試題之難度及鑑別度分析表 67
表三- 4「表面積概念測驗」之題型與認知層次 70
表三- 5「表面積概念測驗」試題雙向細目表 71
表三- 6「數學分數學習態度量表」分量表之細目列表 73
表三- 7「數位學習滿意度問卷」分量表之細目列表 80
表三- 8 實驗組早自修觀看的電子教科書APP明細表 85
表三- 9 實驗組觀看均一教育平台影片以及遊戲互動練習題一覽表 86
表三- 10 實驗組觀看老師指定教學影片一覽表 87
表三- 11實驗組數學課堂時間教學流程及教案 89
表三- 12資料分析過程 100
表四- 1「國小五年級數學表面積概念測驗」前後測答對率 102
表四- 2「國小五年級數學表面積概念測驗」前後測描述性統計摘要表 112
表四- 3「國小五年級數學表面積概念測驗」後測單因子變異數分析摘要表 113
表四- 4實驗組「數學表面積概念測驗」前後測描述性統計摘要表 113
表四- 5實驗組「五年級數學表面積概念測驗」前後測成對樣本T 檢定分析摘要表 114
表四- 6實驗組「國小五年級數學表面積概念測驗」前後測描述性統計摘要表 115
表四- 7不同學業成就「國小五年級數學表面積概念測驗」前後測成對樣本T 檢定分析表 116
表四- 8 對照組「國小五年級數學表面積概念測驗」前後測描述性統計摘要表 116
表四- 9對照組「國小五年級數學表面積概念測驗」前後測成對樣本T 檢定分析摘要表 117
表四- 10「數學表面積學習態度量表」前後測描述性統計摘要表 119
表四- 11「數學表面積學習態度量表」後測單因子變異數分析摘要表 121
表四- 12「數學表面積學習態度量表」前後測成對樣本T 檢定比較表 123
表四- 13 數位學習滿意度百分比分析摘要表 128
表四- 14「數位學習滿意度問卷」描述性統計摘要表 131
表四- 15不同學業成就學生在各分量表之描述性統計摘要表 137
表四- 16不同學業成就學生在各分量表之變異數分析表 138

一、 中文部分
毛銘覬、呂長聰、黃品慈、湯中揚、劉松柏 (2010)。創意教具之教學成效研究—以複合形體表面積為例。屏東教大科學教育，32，29-38。
王勝弘 (2002)。國小學童面積測量公式概念形成歷程之研究。未出版之國立台南師範學院教師在職進修數學碩士學位班碩士論文，台南市。
王禎輝 (2010)。電子書包應用於小學教育之可行性分析－以某小學為例。未出版之國立中央大學碩士論文，桃園縣。
王儀雅、劉祥通 (2011)。增進數學試題鑑別力－從分析開放式題目的解題類型著手。「第三屆科技與數學教育學術研討會」臺中: 國立臺中教育大學數學教育學系。
王學武、蔡佳穎、陳宜均、賴蕙慈 (2011)。應用 Van Hiele 幾何思考層次理論於國小學童體積概念數位教材開發之研究。國民教育，51，90-99。
王嬿茵 (2008)。設計與發展正方體展開圖之三維數位遊戲式學習教材之研究。未出版之國立臺北教育大學碩士論文，台北市。
朱安強 (2014)。因材施教的落實：談可汗學院的線上練習題系統。國家教育研究院電子報，93。
江重輝 (2008)。國小長方體表面積之補充教學。未出版之國立嘉義大學數學教育研究所碩士論文，嘉義市。
何榮桂 (2013)。從CAI到 MOOC - 台灣數位學習的回顧與前瞻。國家文官學院T&D飛訊，180，2-8。
吳明隆，涂金堂 (2009)。SPSS與統計應用分析。台北市: 五南圖書。
吳重言 (2013)。互動式視覺化軟體融入國小複合形體表面積教學成效之研究。國立臺南大學教育學系科技發展與傳播碩士班碩士論文，11-16，臺南市。
呂慧君、姚如芬 (2005)。電腦加數學等於多少？—資訊融入數學科教學的應用。屏東教大科學教育，22，62-68。
李宜玫 (2012)。數學低成就學習動機之類型與區別分析：中小學弱勢學生與一般學生之比較。教育科學研究期刊，57，39-71。
李岳霞 (2013)。4撇步成功翻轉教室。擷取自親子天下雜誌44期: http://www.parenting.com.tw/article/article.action?id=5048638
李知音 (2013)。教育新思維--「翻轉課堂」的九個影片教學訣竅。教育部電子報，595期。.
李政鴻 (2006)。資訊融入國小數學教學對學生學習成效之研究－以六年級「面積」單元為例。未出版之國立高雄師範大學工業科技教育學系碩士論文，高雄市。
沈佑霖 (2003)。國小六年級學童體積概念之研究。未出版之屏東師範學院數理教育研究所，屏東市。.
周保男、吳重言 (2014)。立體視覺化工具融入國小表面積教學之研究：以 Google SketchUp為例。臺灣數學教育期刊，1-18。doi: 10.6278/tjme.20140307.002。
易建成 (2013)。平板電腦電子書閱讀介面易用性評估之研究。未出版之中國文化大學資訊傳播學系碩士論文，臺北市。
易諳峙 (2004)。資訊融入國小面積迷思概念教學-以國小四年級為例。未出版之淡江大學教育科技學系碩士班碩士論文，台北縣。
林芳姬 (2004)。國小六年級「體積」補充教學之研究。未出版之嘉義大學數學教育研究所碩士論文，嘉義市。
林柏鴻 (2012)。人性化的行動介面裝置。科學發展，472，44-49。
林維真、岳修平 (2012)。大學生閱讀行為與電子書閱讀器需求之初探研究。圖書資訊學刊，10，113-142。
林曉菁 (2007)。「故事式」數學教學模組之研究-以面積單元為例。未出版之國立嘉義大學數學教育研究所碩士論文，嘉義市。
林曉菁、姚如芬 (2007)。「故事式」面積教學模組之初探。科學教育研究與發展季刊，44，37-57。
施保成 (2011)。以 3D 電腦輔助設計軟體 Google SketchUp。國立臺灣師範大學資訊教育研究所碩士論文，171，台北市。
范耀文 (2012)。平板電腦檔案選取與工具列文字顯示方式之設計研究。國立台灣科技大學設計研究所碩士論文，台北市。
祝本堯 (2012)。 2012臺灣電子書市場發展與閱讀現況。全國新書資訊月刊，31，1 7 0。
翁秉仁 (2005)。談九年一貫數學。2014年7月25日 擷取自 國立台灣大學數學系學術研究/學術漫步/專文專欄/
http://www.math.ntu.edu.tw/research/viewtopic.php?CID=7&Topic_ID=47
財團法人資訊工業策進會創新應用服務研究所FIND中心. (2010). 2 0 1 0年台灣閱讀力調查，擷取自
http://www.find.org.tw/find/home.aspx?page=many&id=267
高耀琮、張英傑 (2003)。兒童幾何圖形概念之探究。師範學院教育學術論文發表會，台南: 國立台南師範學院。
康軒文教 (2014)。國民小學數學教學指引（第四冊至十二冊）。台北: 康軒文教。
康軒教師網 (2012)。快樂教師電子報。擷取自康軒教師網: http://www.945enet.com.tw/epaper/contents/ha/116/02.htm
張春興 (1996)。現代心理學。台北: 東華書局。
張國恩 (2002)。從學習科技的發展看資訊融入教學的內涵。北縣教育，41，16-25，台北。
教育Wiki (2014)。翻轉教室flipped classroom。擷取自教育Wiki: http://content.edu.tw/wiki/index.php/
教育部 (2003)。國民中小學九年一貫課程綱要-數學學習領域。
郭生玉 (1985)。心理與教育測驗。台北: 精華書局。
郭靜姿、何榮桂 (2014)。翻轉吧教學！台灣教育，686, 9-15。
陳光勳、譚寧君 (2001)。兒童長度面積體積概念調查及診斷教學之研究。未出版之國科會計畫 (編號：NSC-89-2511-S-152-021)，台北。
陳泰穎、張育豪 (2011)。學習傳播的新媒介：APP。數位典藏與學習電子報，10，5。
陳廉偉、譚寧君 (2010)。發展國小資優兒童之數學教學方案－以面積概念為例。國立台北教育大學數學教育研究所，台北市。
陳薇羽 (2005)。台北縣市國小六年級學童面積概念之調查研究。未出版之國立台北師範學院數學教育研究所碩士論文，台北市。
陳鴻綸、曹雅玲 (2005)。國小學生在幾何問題的解題表現研究－長方體的體積和表面積為例。國教新知，52，65-78。
曾千純、謝哲仁 (2003)。面積概念的診與電腦動態化補救教學。「南師學報」， 37，41-61。
程柏豪 (2006)。資訊科技融入國小數學科教學效益之研究-以國小五年級體積與表面積為例。未出版之國立臺中教育大學碩士論文，臺中市。.
楊凱翔、梁立鑑、譚寧君 (2014)。教師協同教學策略對國小學童表面積學習之影響與效益。國立臺灣科技大學人文社會學報，1-28。.
溫嘉榮 (2003)。教師如何將資訊融入學科成為教學工具。教育研究月刊，105，75-81。
經濟部電子書產業發展指導小組 (2009)。行動台灣應用推動計畫─電子書創新應用服務。
廖曉慧 (2013)。3D悅趣式學習對國小六年級分數之單位量概念補救教學之研究。未出版之國立新竹教育大學教育與學習科技學系課程與教學在職進修碩士班碩士論文，新竹。
劉旨峰 (2014)。均一教育平臺應用概述。擷取自國立中央大學學習與教學研究所暨師資培育中心: etutor.moe.gov.tw/teach2/2014/65.pptx
劉怡甫 (2013)。翻轉課堂—落實學生為中心與提升就業力的教改良方。評鑑雙月刊，31-34。
鄭錦文 (2012)。平板電腦電子書閱讀程式之介面呈現及編輯方式之設計研究。未出版之國立台灣科技大學設計研究所碩士論文，台北市。
魏春蓮、陳光勳 (2006)。資訊科技融入國小四年級學童立體展開圖學習之研究。國立臺北師範學院學報，19，65-102。台北: 國立臺北師範學院。
羅志仲 (2014)。翻轉教室翻轉學習。師友月刊，563，20-24。
譚寧君 (1995)。面積概念探討。國民教育，35，14-19。
譚寧君 (1998)。高年級面積教材分析。國民小學數學科新課程概說（高年級）， 214-229，台灣省國民學校教師研習會。
譚寧君、古詩儀 (2011)。以分段式教學文本對國小五年級學生閱讀理解表現之影響：以表面積為例。國民教育，99-109。
鐘樹椽、程璟滋 (2005)。資訊科技應用於數學科教學之探討。教育資料與圖書館學，43，249-266。
Chuang J (2014)。教育志工更應該翻轉教室才能讓改變生根.。擷取自數位學習無國http://chinese.classroom-aid.com/2014/04/blog-post.html。


二、 英文部分
Buchem, I. (2012). Personal learning environments and psychological ownership. Retrieved from Classroom Aid: http://classroom-aid.com/2012/07/18/personal-learning-environments-and-psychological-ownership/
Pappas, P. (2012). The flipped classroom: getting started. Retrieved from Copy/Paste: http://www.peterpappas.com/2012/06/the-flipped-classroom-getting-started.html#content
Anderson, W. L., & Krathwohl, R. D. (2001). A taxonomy for learning, teaching, and assessing. New York: Longman.
Berthelot, R., & Salin, M. H. (1998). The role of pupil’s spatial knowledge in the elementary teaching of geometry. In C. Mammana & V. Villani (Eds.), Perspectives on the Teaching of Geometry for the 21st Century, (pp. 71-78). Dordrecht: Kluwer.
Bloom, B. S. (1956). Taxonomy of educational objectives: The classification of educational goals: Handbook I, cognitive domain. New York: Longman.
Chen, C. (2002). Information visualization. Information visualization, 1, pp. 1-4.
Duval, R. (1998). Geometry from a cognitive point of view. In C. Mammana & V. Villani (Eds.), Perspectives on the Teaching of Geometry for the 21st Century, (pp. 37-52). Dordrecht: Kluwer.
Duval, R. (2002). Representation, vision, and visualization: Cognitive functions in mathematical thinking. Basic issues for learning. In F. Hitt. (Ed.), Proceedings of the 24th Annual Meeting of the North American Chapter of the International Group for the Psychology of Mathematics Education (311-335). Athens, GA: The University of Georgia.
Dwyer, F. M. (2007). The program of systematic evaluation (PSE): Evaluating the effects of multimedia instruction 1965-2007. Educational Technology, 47(5), pp. 41-45.
Gerstein, J. (2011). The flipped classroom model: A full picture. Retrieved 7 22, 2014, from User Generated Education. http://www.microsofttranslator.com/BV.aspx?ref=IE8Activity&a=http%3A%2F%2Fusergeneratededucation.wordpress.com%2F2011%2F06%2F13%2Fthe-flipped-classroom-model-a-full-picture%2F
Kidman, G., & Cooper, T. J. (1997). Assessing the major trends and directions of research into students’ judgments of area. In Clarkson, P. C. (Ed.), Proceedings of the 19th Annual Conference of the Mathematics Education Research Group of Australasian (337-344). Melbourne, Australia.
Moyer, P. S., Bolyard, J. J., & Spikell, M. A. (2002). What are virtual manipulatives? Teaching Children Mathematics, 8(6), pp. 372-377.
National Council of Teachers of Mathematics. (2000). Principles and standards for school mathematics. Reston: VA: Author.
Newby, T. J., Stepich, D. A., Lehman, J. D., & Russell, J. D. (2006). Instructional technology for teaching and learning: Designing instruction, integrating computers, and using media (3rd ed.). Upper Saddle River: NJ: Prentice Hall.
Norman, D. A. (2004). Emotional design: Why we love (or hate) everyday things. New York, NY: Basic Books (Perseus).
Parzysz, B. (1998). “Knowing” vs “seeing”. Problems of the plane representation of space geometry figures. Educational Studies in Mathematics, 19(1), pp. 79-72.
Pittalis, M., & Christou, C. (2010). Types of reasoning in 3D geometry thinking and their relation with spatial ability. Educational Studies in Mathematics, 75(2), pp. 191-212.
Rangaswamy, N., & Cutrell, E. (2012). Anthropology, development and ICTs: slums, youth and the mobile internet in urban India. Fifth International Conference on Information and Communication Technologies and Development (85-93). Atlanta, Georgia, USA.
Sharples, M. (2000). The design of personal mobile technologies for lifelong learning. Computers & Education, 34(3-4), pp. 177-193.
Siegenthaler, E., Wurtz, P., Bergamin, P., & Groner, R. (2011). Comparing reading processes on e-ink displays and print. Displays, 32(5), pp. 268-273.
Sun, P. C., Tsai, R. J., Finger, G., Chen, Y.-Y., & Yeh, D. (2008). What drives a successful e-Learning? An empirical investigation of the critical factors influencing learner satisfaction. Computers & Education, 50(4), pp. 1183-1202.