此次研究係以二元一次方程式圖形為主題，依APOS理論設計一套數學教材並且配合起源分解預設出一條學習軌道來決定學習的內容與順序。配合數學微世界理論，設計具有互動性的動態視覺化數位學習環境。用遊戲的形式呈現教材，讓學生在遊戲中探索並與數學物件互動，藉此瞭解二元一次方程式如何在不同數學表徵之間的轉換而形成直線圖形。利用自己的數學知識探索環境並與視覺化的物件互動以構建數學知識。
本研究的學習環境分為實驗組(數學微世界的互動數位學習環境)與對照組(不具有互動性的數學遊戲展演)，藉以探討不同學習環境對七年級學生產生的學習成效與學習感受之影響。本研究採取準實驗研究法，以國中未接觸二元一次方程式圖形之七年級學生為研究對象，進行二節課的學習活動，有效樣本為204人。
主要研究結果顯示：
一、 學習成效方面，兩個組別基礎題皆有進步，實驗組整體比對照組整
體有顯著進步。實驗組低學習表現比對照組低學習表現有顯著進步，
實驗組高學習表現比對照組高學習表現未達顯著差異。
二、教材學習感受方面，學習策略面向實驗組整體邊際顯著高於對照組整
體。
三、軟體操作學習感受方面，題項＂我覺得使用這套軟體學習二元一次方程
式圖形比之前上課來得容易懂。＂實驗組整體顯著高於對照組整體。
研究結果顯示，數學微世界學習環境中，對於低學習表現的學生較能發揮學習的效果，適合作為奠基進教室的教材。因為不需要老師的教學介入，所以可以做為自主學習的教材。

王偉斌(2013)。動態視覺化觸控式學習環境之實作：以國中多項式的乘法為例。國立臺灣師範大學數學系碩士論文，台北市。
呂鳳琳(2019)。可學習數學電子教科書之發展與效用：以數學素養教材為導向。國立臺灣師範大學數學系博士論文，台北市。
教育部(2014)。十二年國民基本教育課程綱要總綱。臺北市。
教育部(2018)。十二年國民基本教育課程綱要—數學領域。臺北市。
曹博盛(2021)。第六章：TIMSS 2019 評量架構臺灣八年級學生數學成就及相關因素探討。張俊彥(主編)，TIMSS 國際數學與科學教育成就趨勢調查2019 國家報告。臺北市：國立臺灣師範大學科學 教育中心。
連宥鈞、吳昭容(2020）。手勢融入範例對低能力學生運算與幾何學習的影響。臺灣數學教育期刊，7（2），45-70。doi: 10.6278 /tjme.202010_7 (2).003。
鄭毓信(1998)。建構主義與數學教育。數學傳播季刊，22(3)，36-49
Arnon, I., Cottrill, J., Dubinsky, E. D., Oktaç, A., Fuentes, S. R., Trigueros, M., &Weller, K. (2014). APOS theory: A Framework for research and curriculum development in mathematics education. Springer.doi:10.1007/978-1-4614-7966-6
Arcavi, A. (2003). The role of visual representations in the learning of mathematics. Educational Studies in Mathematics, 52(3), 215-241
AbrahaMson, D., & Trninic, D. (2015). Bringing Forth Mathematical concepts: signifying sensorimotor enactment in fields of promoted action. ZDM, 47, 295–306. http://dx.doi.org/10.1007/s11858-014-0620-0.
Duval, R. (2006). A Cognitive Analysis of Problems of Comprehension in a Learning of Mathematics. Educational Studies in MatheMatics, 61, 103-131.
Dubinsky, E. (1991). Reflective abstraction in advanced mathematical thinking. In D.O. Tall (Ed.), Advanced MatheMatical thinking (pp. 95-123).Dorfrecht: Kluwer.
Dubinsky, E. (1992). A learning theory approach to calculus. Symbolic computation in undergraduate mathematics education, MAA Notes, 24, 43-55.
Hall, R., & NeMirovsky, R. (2012). Introduction to the special issue: Modalities of body engagement in mathematical activity and learning. Journal of the Learning Sciences, 21(2), 207–215. doi:10.1080/10508406.2011.611447
Kilpatrick, J. (1987). What constructivism might mean in mathematics education. In J. C. Bergeron, N. Herscovics, & C. Kieran (Eds.), Proceedings of the Eleventh International Conference on the Psychology of Mathematics Education (pp. 2-7). Montreal, Canada: University of Quebec at Montreal.
Vygotsky, L. (1978). Mind in society. The development of higher psychological processes. Harvard University Press.
Varela, F. J., Thomson, E., & Rosch, E. (1991). The embodied Mind: Cognitive science and huMan experience. Cambridge, MA: MIT Press.
Papert, S. (1980). Mindstorms: Children, Computers, and Powerful Ideas. New York,NY: Basic Books.
Paivio, A. (1986). Mental representations: A dual-coding approach. New York:Oxford University Press.
Paivio, A. (1991). A Dual Coding Theoretical Model of Reading. Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior, 30(3), 251-262.
Piaget, J. (1973). The child and reality: Problems of genetic psychology. (Trans. Arnold Rosin). Grossman.
Wilson, M. (2002). Six views of embodied cognition. Psychonomic Bulletin & eview, (4), 625−636.
Wang, S. Y., Chang, S. C., Hwang, G. J., & Chen, P. Y. (2018). A Microworld-based role-playing game development approach to engaging students in interactive, enjoyable, and effective Mathematics learning. Interactive Learning Environments, 26(3), 411–423.
Z. Bilda , L. Candy & E. Edmonds (2007) An embodied cognition framework for interactive experience, CoDesign, 3:2, 123-137,DOI:10.1080/15710880701251443