本研究旨在透過以108課綱各項核心素養為導向、二維數據分析單元為主題的圖形計算機探索式教學活動來探究教材發展與教學歷程，並透過研究工具的分析了解活動之於學生在學習成效、素養能力表現的影響為何。因此本研究共提出以下三個研究問題：(1)計算機探索式教學為主的二維數據分析課堂之教材設計發展歷程為何？；(2)計算機探索式教學為主的二維數據分析課堂之特徵為何？與傳統講述式教學有何差異？；(3)圖形計算機探究式教學活動對高一學生之學習成效影響為何？又對於哪種成就學生影響最甚？

本研究採用準實驗研究法（Quasi-Experimental Research）之不等組前後測設計，以原有班級為單位，從研究者任教的班級中立意抽樣兩個在能力上無顯著差異的班級作為實驗組與控制組，進行為期約莫兩週的教學實驗。其中實驗組施以圖形計算機探索式教學，而控制組則進行傳統教師講述式教學。在教學實驗結束後兩組學生皆接受二維數據分析單元成就測驗，而實驗組則額外進行計算機探索式教學活動評估問卷作答，此外研究者亦收集了學生學習單及上課錄影內容等質性資料，最後針對上述各項資料進行量化分析與質性分析，藉以了解學生的學習成效與表現。

研究結果包含本研究所發展之二維數據分析單元的圖形計算機探索式教學活動教材內容、課堂中教與學的歷程結果及學生的學習成效，其中學習成效指的是成就測驗表現與教學活動評估問卷結果。透過結果分析本研究得到以下幾項重要結論：
1. 計算機探索式教學活動能有效幫助各成就水準學生提升成就測驗的表現。
2. 計算機探索式教學活動能增強學生的學習動機與興趣，有效提升其課堂學習表現。
3. 透過圖形計算機將概念視覺化，能有效幫助學生進行探索並理解數學概念
4. 計算機探索式教學活動能有效幫助學生培養核心素養與技能。
5. 在考試中開放使用計算機能有效減輕學生的計算負荷並提高得分率，進而增強學生在考試時的參與度與自信心。
6. 學生會因對工具操作不熟悉或難易度影響學習效果，且越高成就學生越容易受到影響。

【英文部分】
Bartos, Joyce J.（1986）. Mathematics Achievement and the Use of Calculators for Middle Elementary Grade Children. Dissertation Abstracts International47:12227A
Bitter, G. G. & Hatfield, M. M. (1993). “Integration of the math explorer calculator into the mathmatics curriclam: The calculator project report”. Journal of Computers in Mathematics and Science Teaching, 12(1), 59-81.
Demana, F. (1999). Bridging the Gap from Arithmetic to Algebra Using the TI-73. 2000 Teachers Teaching with Technology College Short Course Program at the Ohio State University.
Dunham, P.H.(1996). Looking for Trends: What is new in graphing Calculator Research.Proceeding of Eighth Annual International Conference on Technology in Collegiate Mathematics. Ed. Gail Goodell. Reading, Mass: Addison Wesley Publishing Company, 120-124.
Dunham, P. H. (2000). “Hand-held calculators in mathematics education: A research perspective. In E. Laughbaum (Ed.)”, Hand-Held Technology in Mathematics and Science Education: A Clooection of Papers, 39-47. The Ohio State University.
Ellington, A. J. (2003). A meta-analysis of the effects of calculators on students’ achievement and attitude levels in precollege mathematics classes, Journal for Research in Mathematics Education, 34(5), 433-463.
Even, R.（1990）. Subject Matter Knowledge for Teaching and the Case of Function. Educational Studies in Mathematics,21,521-544.
Forster, P. A. (2006). “Assessing technology-based approaches for teaching and learning mathematics”. International Journal of Mathematics Education in Science and Technology, 37(2), 145-164.
Guin, D. & Trouche, L. (1999). The complex process of converting tools into mathematical instruments: The case of calculators. International Journal of Computers for Mathematical Learning, 3(3), 195-227.
Heid, M. K. (1997). The technological revolution and the reform of school mathematics. American Journal of Education, 106, 5-61.
Hembree, R., & Dessart, D.J. (1986). Effects of hand-hand calculators in precollage mathematics education: A meta-analysis. Journal for Research in Mathematics Education, 17, 83-99.
Hembree, R., & Dessart, D. J. (1992). Research on calculators in mathematics education. In J. T. Teey (Ed.), Calculators in Mathematics Education: 1992 Yearbook of the National Council of Teachers of Mathematics (pp.22-31). Reston, VA: NCTM.
Huinker (2002). Calculators as Learning Tools for Young Children’s Explorations of Number. Teaching Children Mathematics,8(6), 316-321.
Jones, P. (1996). Handheld Technology ＆ Mathematics: Towards the Intelligent Partnership. Paper presented for Topic Group 18 Roles of Calculators in the Classroom at the Eighth International Congress of Mathematics Education, Seville, Spain.
Kaput, J. J. (1998). Representations, inscriptions, descriptions and learning: A Kaleidoscope of windows. Journal of Mathematical behavior, 17(2), 265-281.
Kissane, B. & Kemp, M. (2008). Some calculus affordances of a graphics calculator. Australian Senior Mathematics Journal, 22(2), 15-27.
Lee, J. A., & McDougall, D. E. (2010). Secondary school teachers’ conceptions and their teaching practices using graphing calculators. International Journal of Mathematics Education in Science and Technology, 41(7), 857-872.
Lesh, R., Post, T. R., & Behr, M. (1987). Representations and translations among representations in mathematics learning and problem solving. In C. Janiver (Ed.), Problems of representations in the teaching and learning of mathematics (pp. 33-40). Lawrence Erlbaum.
Reys, B. J. (1989). The calculator as a tool for instruction and learning. In J. Fey (Ed.),New directions for elementary school mathematics-yearbook (pp. 168-173).Reston, VA: National Council of Teachers of Mathematics.
Suydam, M. N.(1982).The use of calculators in precollege education:Fifth State-of the-art-review. Columbus, Ohio: Calculators Information Center.(ERIC ) Document Reproduction s Service No. Ed171573)
Waits, B. K., & Demana, F. (2000). Calculators in Mathematics Teaching and Learning: Past, Present, and Future. In M. J. Burke & F. R Curcio (Eds.), Learning Mathematics For a New Century: 2000 Yearbook of the National Council of Teachers of Mathematics (pp.51-66). Reston, VA: NCTM.
White-Clark, R; DiCarlo, M; Gilchriest, N, S. (2008). Guide on the Side. An Instructional Approach to Meet Mathematics Standards. High School Journal, 91(4), 40-44

【中文部分】
王文傑(2001)。使用 TI 圖形電算機進行探究式教學的課堂實錄。取自：http://ti-edu.com/doc/huojiangjiaoan/tituxing.doc。
任慶儀、吳德邦、馬秀蘭（2013）。運用電算器作提昇國小高年級學生高層次思考能力教學與活動之開發研究。第五屆科技與數學教育國際學術研討會暨數學教育工作坊論文集。臺中市國立台中教育大學數學教育學系。
李肖梅（2000）。圖形計算機輔助數學科技化教學之研究。行政院國家科學委員會專題研究計畫。
呂秀蓮（2016年12月1日）。臺灣國民教育三波課程改革與課綱的關係。選才電子報第268期。取自：https://www.ceec.edu.tw/xcepaper/cont?xsmsid=0J066588036013658199&qperoid=0J107397840243107930&sid=0J184537832726476606
吳敬群（2008）。圖形計算器CLASSPAD300融入國中數學學習領域課程應用之研究─以幾何的應用為例。中華大學應用數學學系(所)碩士論文，新竹市。 取自https://hdl.handle.net/11296/37n673
吳慧玲（民 108）。計算機融入國小數學教學之研究 —以新北市某國小為例。中華大學行政管理學系碩士論文，新竹市。 取自https://hdl.handle.net/11296/88c7s2
林亮余（民 108）。繪圖計算機融入國中直角坐標與二元一次方程式的圖形之教學研究。國立嘉義大學數理教育研究所碩士論文，嘉義市。 取自https://hdl.handle.net/11296/puachq
姜淑珍、蔡鳳秋、楊德清 (2005)，「電算器」融入國中一年級數學課室之經驗分享，台灣數學教師電子期刊，3，頁27-38。
教育部 （2014）。十二年國民基本教育課程綱要總綱。台北市：教育部。
教育部 （2018）。108課綱之數學領域綱要。台北市：教育部。
教育部（2021年5月12日）。重大教育政策改革歷程。取自：https://history.moe.gov.tw/policy.asp?id=2&fbclid=IwAR13wiODM-Ek_rmP1HWLx_fxV_NvEqo5ud3fcYgkuSUxbuqLH_a8RnOgHls
教育部。12年國教/課程綱要-108課綱重點。取自：https://12basic.edu.tw/12about-3-1.php
教育部（2008）。92年國民中小學九年一貫課程綱要。台北市：教育部。
教育部（2016）。總綱中提出「核心素養」，這和原有九年一貫課程強調培養孩子帶著走的「基本能力」有什麼不同。取自：https://www.edu.tw/News_Content.aspx?n=BA5E856472F10901&sms=5588FE86FEB94225&s=E62B1B1EBC8AE952&fbclid=IwAR0TEmids-JspEuNdi8cgKDAMlDk3-VT1oDLACAw7jkT9Pnbl3jYXzGLT-U
陳界山(2017)。計算機融入數學教學與評量的議題。南一數學教學誌，1-12。
陳瑞霖（2019年12月27日）。美國中學強迫購買過時計算機，遭遇各方挑戰。科技新報。取自 https://technews.tw/
張鎮華（2017）。適用計算機的教學單元（數學素養系列之１）。CASIO學科中心資源。取自：https://www.casio.com.tw/edu/onePage/mathcenter
楊國泉（2004）。電算器活動融入國小三年級數學教學之研究。國立嘉義大學國民教育研究所碩士論文，嘉義市。 取自https://hdl.handle.net/11296/2c3q9d
劉秋木(譯) (民79)。數學學習(原作者：R. B. Davis)。台北市：五南圖書公司。(原著出版年：1984)
劉祥通（1994）。整合電子計算器於小學數學教育的探究。嘉義師院學報，8，頁313-336。
韓祖慰（2014）。圖形計算機應用於二次函數補救教學之行動研究。國立交通大學理學院科技與數位學習學程碩士論文，新竹市。 取自https://hdl.handle.net/11296/bk8pms