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研究生: 邱奕凱
Chiu, Yi-Kai
論文名稱: 支助獨立探索之數位數學實驗活動設計與實作:以三角形外心為例
支助獨立探索之數位數學實驗活動設計與實作:以三角形外心為例
指導教授: 左台益
Tso, Tai-Yih
口試委員: 左台益
Tso, Tai-Yih
李源順
Lee, Yuan-Shun
呂鳳琳
Lu, Feng-Lin
口試日期: 2023/11/28
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 數學系
Department of Mathematics
論文出版年: 2024
畢業學年度: 112
語文別: 中文
論文頁數: 239
中文關鍵詞: 數學實驗活動數位學習獨立探索奠基進教室
研究方法: 準實驗設計法文件分析法
DOI URL: http://doi.org/10.6345/NTNU202400053
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:92下載:9
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  • 本研究參考臺灣師範大學數學教育中心所發展的數學奠基進教室活動,設計獨立探索實驗活動數位學具與學習單,提供學生操作實驗,並以準實驗研究法探討實驗組(操作獨立探索實驗活動)與對照組(閱讀傳統數學教科書)兩組學生的學習成效與情意感受,並輔以文件分析法探討六位個案學生前後測學習單,報導在獨立探索實驗活動後外心概念結構(概念定義與概念心像)的質性資料。
    本研究結果顯示:一、實驗組與對照組之間的學習成效沒有顯著的差異,但在情意感受上(除認知負荷感受外)實驗組顯著優於對照組;二、獨立探索實驗活動複雜的設計內容,對實驗組學生造成操作上的不便形成外在認知負荷感受;三、個案分析結果表示獨立探索實驗活動的操作活動,讓個案更能以外接圓為核心發展外心等距性質,並仍能透過中垂線建立外心圖像。
    根據研究結果對數學數位學具的設計過程提出下列建議,為減少學生認知負荷感受:一、應妥善設計學具中數學物件的操作自由度;二、應注重操作者肢體動作與學具硬體之間的互動關係;三、增加操作活動的鷹架設計,針對不同學習準備度的學生降低操作的學習。
    本研究建議未來研究可針對數學數位學具中,可操作物件之操作自由程度對學生認知負荷感受,進一步對數位學具的設計提供更具體的設計準則。

    第壹章 緒論 1 第一節 研究背景與動機 1 第二節 研究目的與研究問題 2 第三節 名詞界定 3 第貳章 文獻回顧 4 第一節 國中三角形外心單元教材內容 5 第二節 幾何學習的認知發展概念發展 12 第三節 數學實驗活動理論基礎 18 第四節 獨立探索實驗活動 24 第參章 研究方法 39 第一節 研究流程 40 第二節 實驗設計 42 第三節 研究對象 45 第四節 研究工具 47 第肆章 研究結果 94 第一節 獨立探索實驗活動下的學習成效 95 第二節 獨立探索實驗活動下的學習感受度 115 第三節 獨立探索實驗活動對個案概念結構的影響 124 第伍章 結論與建議 197 第一節 研究結論 197 第二節 研究建議 202 參考文獻 208 附錄 211

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