簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 施保成
Pao-Chen Shih
論文名稱: 以3D電腦輔助設計軟體Google SketchUp 融入國小複合形體表面積教學對學生數學學習成效之研究
The Effect of Google SketchUp on Learning Surface Area of Composite Solid for Fifth Graders
指導教授: 張國恩
Chang, Kuo-En
宋曜廷
Sung, Yao-Ting
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 資訊教育研究所
Graduate Institute of Information and Computer Education
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 171
中文關鍵詞: Google SketchUp軟體虛擬教具複合形體表面積
英文關鍵詞: Google SketchUp, Virtual Manipulatives, surface area of composite solid
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:179下載:65
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 本研究目的在探討3D電腦輔助設計軟體Google SketchUp對國小五年級學生學習複合形體表面積之學習成效。本研究採不等組前後測準實驗設計,比較「Google SketchUp輔助教學模式」與「傳統講述教學模式」兩種教學方法對學童學習複合形體表面積之學習成效差異。本研究對象為基隆市國小五年級學生計111人,以班級為單位分成實驗組56人與控制組55人。教學實驗前,所有學生接受複合形體表面積學前能力測驗;實驗處理階段,實驗組接受三週虛擬教具融入教學,控制組採傳統教學;教學活動結束後,兩組學生均接受數學學習成效後測,以及三週後的數學學習成效延後測。
    本研究資料以二因子共變數分析,結果如下:一、實驗組學生在教學處理後,學習成就的立即成效與保留成效顯著高於控制組。二、實驗組不同數學能力學生在教學處理後,學習成就的立即成效與保留成效皆顯著高於控制組。三、實驗組與控制組之性別差異在學習成效上無顯著差異;實驗組男學生經過教學處理後,學習成效顯著高於控制組男學生。四、實驗組學生在教學處理後,學習態度之改變有顯著差異;控制組學生在教學處理後,學習態度之改變無顯著差異。五、實驗組學生有正向之SketchUp使用態度。

    The main purpose of the study is to investigate the learning effect on Google SketchUp software integrated into the teaching instructions of finding surface area of composite solids for the fifth graders. This research was conducted under the quasi-experimental method with nonequivalent pretest-posttest control group design. There were 111 fifth graders as the subjects collected from four classes in Keelung city, and divided into the control group (n=55) and the treatment group (n=56). All the subjects accepted the Math proficiency test on surface area of composite solids before the teaching experiment was conducted.The treatment group accepted “the SketchUp auxiliary instructional model” and the control group accepted “the tradition instructional model” for learning the finding surface area of composite solids. Two-way ANCOVA was applied to investigate the learning achievement performed by the two groups on finding surface area of composite solids. The results were as follows:
    (1) Students who accepted “the tradition instructional model” had better learning results than students who accepted “the tradition instructional model”.
    (2) In each group, there was no significant difference caused by gender in learning effect, but a significant difference was shown in the boys’ learning results between the groups.
    (3) There was a significant difference between teaching methods of learning attitudes; the students who had accepted “the SketchUp auxiliary instructional model” had improvement on learning attitudes towards mathematics.

    附表目錄 i 附圖目錄 iii 第一章 緒論 1 第一節 研究動機與目的 1 第二節 研究問題 6 第三節 名詞解釋 7 第二章 文獻探討 9 第一節 虛擬教具 9 第二節 表面積課程內容 27 第三節 表面積之教學 35 第三章 研究方法 47 第一節 研究對象 47 第二節 研究設計 49 第三節 研究工具與材料 51 第四節 研究程序 63 第四章 研究結果與討論 67 第一節 不同教學法與不同數學能力之學生學習成效分析 67 第二節 不同教學方法與不同性別之學生學習成效分析 87 第三節 數學學習態度分析 95 第四節 實驗組SKETCHUP使用態度調查表之結果分析 99 第五節 綜合討論 105 第五章 結論與建議 115 第一節 結論 115 第二節 建議 116 參考文獻 119 一、中文部份 119 二、英文部份 125 附錄一 複合形體表面積學前能力測驗試卷 131 附錄二 複合形體表面積學習成就測驗試卷 135 附錄三 數學態度量表 139 附錄四 SketchUp使用態度調查表 141 附錄五 實驗組複合形體表面積教學活動 143 附錄六 控制組複合形體表面積教學活動 157 附錄七 修訂後數學領域正式綱要幾何主題關於「表面積」能力指標 171

    一、中文部份
    王智弘(2006)。多方塊虛擬教具的開發與教學研究。國立交通大學理學院網路學習學程碩士論文,未出版,新竹市。
    左台益、梁勇能(2001)。國二學生空間能力與van Hiele 幾何思考層次相關性研究。師大學報,46(1,2),1-20。
    江玉玲(2010)。數學虛擬教具對等值分數概念學習的影響。國立臺灣師範大學資訊教育研究所碩士論文,未出版,台北市。
    江重輝(2008)。國小長方體表面積之補充教學。國立嘉義大學數學教育研究所碩士論文,未出版,嘉義市。
    李胤禎(2008)。可共同操弄的同步式虛擬教具對學童幾何問題解決過程之影響。國立新竹教育大學數位學習科技研究所碩士論文,未出版,新竹市。
    宋曜廷、張國恩、侯惠澤(2005)。資訊科技融入教學--借鏡美國經驗,反思台灣發展。教育研究集刊,51(1),31-62。
    吳明郁(2004)。國小四年級學童空間能力學習的研究-以立體幾何展開圖為例。國立台北師範學院數理教育研究所碩士論文,未出版,台北市。
    吳鳳萍(2002)。探討動態幾何軟體活動設計對國小五年級學童在面積學習成效方面之影響。國立台北師範學院數理教育研究所碩士論文,未出版,台北市。
    吳德邦、鄭佳昇(2001)。由表徵觀點初探國小兒童立體幾何概念之研究。文章發表於中華民國第十七屆科學教育學術研討會暨第十四屆科學教育學會年會,高雄市國立高雄師範大學,西元 2001 年 12 月 7-8 日(星期五、六)。
    周淑惠(1999)。幼兒數學新論-教材教法,台北:心理出版社。
    林文慧(2005)。動態幾何GPS融入國小學童面積概念補救教學之研究。國立屏東師範學院數理教育研究所碩士論文,未出版,屏東市。
    林仕強(2008)。以自由軟體實施資訊融入教學之個案研究—以宜蘭縣自由國小為例。佛光大學學習與數位科技學系碩士班碩士論文,未出版,宜蘭縣。
    林佳貞(2009)。虛擬教具教學對國小輕度智能障礙學生200以內數的規律概念學習成效之研究。國立新竹教育大學特殊教育學系碩士班碩士論文,未出版,新竹市。
    林芳姬(2004)。國小六年級「體積」補充教學之研究。嘉義大學數學教育研究所碩士論文,未出版,嘉義市。
    林秀瑾、張英傑(2005)。台灣地區三十年來國編版小學幾何教材內容範圍分析研究。國立台北教育大學學報,18(2),65-92。
    林星秀(2001)。高雄市國二函數課程GSP輔助教學成效之研究。國立高雄師範大學數學系碩士班碩士論文,未出版,高雄市。
    林瑞蘭(2008)。虛擬教具應用於國小三年級周長與面積概念教學之影響研究。國立交通大學理學院網路學習學程碩士論文,未出版,新竹市。
    林曉菁(2007)。「故事式」數學教學模組之研究-以面積單元為例。嘉義大學數學教育研究所碩士論文,未出版,嘉義市。
    胡長銘(2009)。虛擬教具應用於國小四年級角度概念教學之影響研究。國立交通大學理學院網路學習學程碩士論文,未出版,新竹市。
    洪萬生(2003)。青少年的數學概念學習研究-子計畫五:青少年的立體幾何概念發展研究。行政院國家科學委員會補助專題研究計畫成果報告,NSC 91-2522-S-003-001。
    徐式寬(2006)。教師利用資訊融入教學程度之探討-以台北縣市中小學教師為例。行政院國家科學委員會補助專題研究計畫。計畫編號NSC92-2511-S-002-016
    康軒(2009)。國民小學數學領域第九冊數學五上備課用書。台北:康軒文教事業。
    郭文金(1999)。國小五年級學生運用電腦軟體G.S.P.學習比例問題成效之研究。國立高雄師範大學數學研究所碩士論文,未出版,高雄市。
    張平東 (1989)。國小數學教材教法新論。台北:五南出版社。
    張世明(2006)。萬用揭示板的開發與教學應用之研究。國立交通大學理學院網路學習學程碩士論文,未出版,新竹市。
    張令垂(2008)。國小五年級數學低成就學童面積迷思概念之補救教學研究。臺北市立教育大學數學資訊教育教學碩士學位班碩士論文,未出版,台北市。
    張英傑(2001)。兒童幾何形體概念之初步探究。國立台北師範學院學報,14,491-528。
    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,41,17-25。
    張新仁(2001)。實施補救教學之課程與教學設計。教育學刊,17,85-106。
    曹雅玲、陳穎瑤、曾怡嘉(2008)。國小學童的空間能力之相關研究。台灣數學教師電子期刊,15,18-40。
    梁勇能(2000)。在動態幾何環境下國二學生空間能力學習之研究。國立台灣師範大學數學研究所數學教育組碩士論文,未出版,台北市。
    莊一凡、陳光勳(2005)。國小教師實行資訊融入數學科教學現況調查分析之研究。國立臺北師範學院學報,17(1),1~24。
    莊淑如(2008)。虛擬教具融入國小二年級位值概念補救教學之研究。私立中原大學教育研究所碩士論文,未出版,桃園縣。
    教育部(1997a)。國民小學數學實驗課程教師手冊第九冊。台北:台灣省國民學校教師研習會。
    教育部(1997b)。國民小學數學實驗課程教師手冊第十一冊。台北:台灣省國民學校教師研習會。
    教育部(2003)。國民中小學九年一貫課程綱要數學學習領域。台北:教育部。
    教育部(2009)。國民中小學九年一貫課程綱要數學學習領域修訂。台北:教育部。
    教育部(2010)。教育部校園自由軟體應用諮詢中心-自由軟體專區。http://ossacc.moe.edu.tw/modules/ck2_software/view.php?sw_sn=76
    許民陽、鄧國雄、卓娟秀、李崑山、殷炯盛(1994)。國小學童對方向及位置兩空間概念認知發展的研究。台北市立師範學院學報,25(6),91-120。
    陳盈帆(2007)。動態幾何軟體GSP對國小六年級學生面積概念學習影響之研究。臺北市立教育大學數學資訊教育研究所碩士論文,未出版,台北市。
    陳慧佳(2004)。網路即時互動系統應用在國小數學科教學之個案研究-以等值分數單元為例。屏東師範學院數理教育研究所碩士論文,未出版,屏東市。
    陳鴻綸、曹雅玲(2005)。國小學童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(4),65-78。
    彭健彰(2008)。虛擬教具應用於國小四年級重量概念教學之影響研究。國立交通大學理學院網路學習學程碩士論文,未出版,新竹市。
    黃淑懿(2007)。資訊融入國小四年級面積診斷教學之研究。國立台北師範學院數學教育研究所碩士論文,未出版,台北市。
    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。國立台中教育大學數學教育學系碩士班碩士論文,未出版,台中市。
    程柏豪、陳桂霞、鄭裕篤(2006)。電腦3D多媒體應用於國小體積與表面積教學之研究。第二屆台灣數位學習發展研討會論文集,180-187。
    楊斯惠 (2007)。國中生運用GSP軟體學習乘法公式之補救教學研究。國立高雄師範大學數學系碩士班碩士論文,未出版,高雄市。
    詹勳國、李震甌、莊蕙元、戴政吉、侯美玲(譯)(2004)。(原作者:M.Nickson),數學的學習與教學:六歲到十八歲。臺北:心理。(原著出版年:2000)
    劉好(2001)。國小數學實驗班學生幾何概念發展之分析研究。行政院國家科學委員會專題研究計畫研究成果報告(NSC 89-2511-S-142-012)。台中:師範學院。
    劉秋木(1996)。國小數學科教學研究,台北:五南圖書。
    蔣家唐(1995)。視覺空間認知能力向度分析暨數理—語文資優生視覺空間認知能力差異研究。行政院國科會專題研究計畫成果報告NSC84-2511-S-018-003。
    鄭富美(2009)。虛擬教具教學對學生學習成效之後設分析。國立交通大學理學院網路學習學程碩士論文,未出版,新竹市。
    鄭綺兒(2001)。影響台北市國小學生電腦網路態度相關因素之研究。中國文化大學新聞研究所碩士論文,未出版,台北市。
    賴信川(2005)。運用行動載具輔助空間幾何學習。國立台灣師範大學資訊教育學系碩士論文,未出版,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(2),65-102。
    魏春蓮(2005)。資訊科技融入國小四年級學童立體展開圖學習之研究。國立台北師範學院數理教育研究所碩士論文,未出版,台北市。
    韓雅倫(2008)。資訊融入高職數學指數函數教學成效之研究。國立高雄師範大學工業科技教育學系碩士論文,未出版,高雄市。 
    譚寧君(1995)。面積概念探討。國民教育,35(7.8),14-19。
    譚寧君(1997)。高年級面積教材分析。載於甯自強編:八十六學年度數學教育研討會論文暨會議實錄彙編(149-163)。嘉義市:國立嘉義師範學院。
    譚寧君(1998)。國小兒童面積迷思概念分析研究。國立臺北師範學院學報,11,573-602。
    蘇琬淳(2004)。資訊科技融入國小五年級數學教學成效之研究-以面積與周長為例。國立台北師範學院數理教育研究所碩士論文,未出版,台北市。
    二、英文部份
    Battista, M. T. , & Clements, D. H. (1996). Students’ understanding of three- dimensional rectangular arrays of cubes. Journal for Research in Mathematics Education, 27(3), 258-292.
    Battista, M. T., & Clements, D. H. (1998). Finding the number of cubes in rectangular cube building. Teaching Children Mathematics, 4(5), 258-264.
    Battista, M. T. (1999). Fifth graders’ enumeration of cubes in 3D arrays: Conceptual progress in an inquiry-based classroom. Journal for Research in Mathematics Education, 30(4), 417-448.
    Ben- Haim, D., Lappan, G., & Houang, R. T. (1985). Visualizing rectangular solids made of small cubes: Analyzing and effecting students' performance. Educational Studies in Mathematics, 16, 389-409.
    Bishop, A. J. (1980). Spatial ability and mathematics education-A review. Educational Studies in Mathematics, 11, 257-269.
    Bishop, A. J. (1983). Chapter 6: Space and Geometry, Acquisition of Mathematics: Concepts and Processes ,175-203. New York: Academic Press.
    Christou, C., Jones, K., Pitta-Pantazi, D., Pittalis, M., Mousoulides, N., Matos, J.F., Sendova, E., Zachariades, T., & Boytchev, P. (2007). Developing student spatial ability with 3D software applications. Paper presented at the 5th Congress of the European Society for Research in Mathematics Education (CERME), Larnaca, Cyprus, 22-26 Feb 2007.
    Clark, R., Nguyen, F., & Sweller, J. (2006). Efficiency in learning: Evidence-based guidelines to manage cognitive load. San Francisco, CA: Pfeiffer.
    Clements, D. H., & Battista, M. T. (1992). Geometry and spatial reasoning. In D. A. Grouws (Eds.), Handbook of research on mathematics teaching and learning, 420-464, New York, NY: Macmillan publishing Company.
    Clements, D. H. (1999). Young children and technology. In G. D. Nelson (Eds.), Dialogue on early childhood science, mathematics, and technology education (pp. 92-105). Washington, DC: American Association for the Advancement of Science.
    Fennema, E., & Sherman, J. (1977). Sex-related differences in mathematics achievement , spatial visualization and affective factors. American Educational Research Journal, 14(1), 51-71.
    Gutiérrez, A.(1996).Vizualization in 3-dimensional geometry: In search of a framework. Proceedings of the 20th conference of the international group for the psychology of mathematics education , 1, 3-19.
    Highfield, K., & Mulligan, J. T. (2007). The role of dynamic interactive technological tools in preschooler's mathematical patterning. Proceedings of the 30th annual conference of the Mathematics Education Research Group of Australasia. 1, 372-381.
    Hwang, W.Y., Su, J.H., Huang, Y.M., & Dong, J.J. (2009). A study of multi-representation of geometry problem solving with virtual manipulatives and whiteboard system. Educational Technology & Society, 12 (3), 229-247.
    Izydorczak, A. E. (2003). A study of virtual manipulatives for elementary mathematics (Doctoral dissertation, State University of New York at Buffalo, United States - New York.). Retrieved from Dissertations & Theses: A&I.(Publication No. AAT 3076492).
    Keller, B., Wasburn-Moses, J., & Hart, E. (2002). Improving Student's Spatial Visualization Skills and Teacher's Pedagogical Content Knowledge by using On-Line Curriculum-Embedded Applets. National Council of Teachers of Mathematics Illuminations Project. Retrieved February 2, 2010 from: http://illuminations.nctm.org/downloads/IsoPaperV4.pdf
    Lawton,C.A.(2010). Gender, spatial sbilities, and wayfinding. Handbook of Gender Research in Psychology, 4, 317-341.
    Linn, M. C., & Petersen, A. C. (1985). Emergence and characterization of sex differences in spatial ability: A meta-analysis. Child Development, 56, 1479-1498.
    Lord, T. R. (1985). Enhancing the visuo-spatial aptitude of students. Journal of Research in Science Teaching, 22(5), 395-405.
    Lowrie, T.( 2002). ‘The influence of visual and spatial reasoning in interpreting simulated 3D worlds’. International Journal of Computers in Mathematical Learning, 7(3), 301-318.
    Mayer-Smith, J., Pedretti, E. & Woodrow, J. (2000). Closing of the gender gap in technology enriched science education: A case study. Computers & Education. 35(1), 51-63.
    McGee, M. C. (1979). Human spatial ability: Psychometric studies and environmental, genetic, hormonal, and neurological influence. Psychological Bulletin, 86(5), 889-918.
    Moyer, P.S., Bolyard, J.J. & Spikell, M.A. (2002).What are virtual manipulatives? Teaching Children Mathematics. 8(6), 372-377.
    Moyer, P.S., Salkind, G., & Bolyard, J.J. (2008). Virtual manipulatives used by K-8 teachers for mathematics instruction: Considering mathematical, cognitive, and pedagogical fidelity. Contemporary Issues in Technology and Teacher Education, 8(3), 202-218.
    National Council of Teachers of Mathematics(2000). Principles and Standards for school mathematics. Reston, VA: Author.
    Parham, J. L. (1983). A meta-analysis of the use of manipulative materials and student achievement in elementary school mathematics: Auburn University.
    Reimer, K., Moyer, P. (2005). Third-graders learn about fractions using virtual manipulatives: A classroom study. The Journal of Computers in Mathematics and Science Teaching. 24(1), 5-25.
    Reinen, I. J. & Plomp, T. (1997). Information technology and gender equality: a contradiction in terminis? Computers & Education, 28(2), 65-78.
    Reio, T. G., Czamolewski, M., & Eliot, J. (2004). Handedness and spatial ability: Differential patterns of relationships. Laterality, 9(3), 339-358.
    Seng, S. & Chan, B. (2000). Spatial Ability and Mathematical Performance:Gender Differences in Elementary School. ERIC/SMEAC, (ERIC No ED438937).
    Smith, W. S., & Schroeder, C. K. (1979). Instruction of fourth grade girls and boys on spatial visualization. Science Education, 63(1), 61-66.
    Steen, K., Brooks, D., & Lyon, T. (2006). The impact of virtual manipulatives on first grade geometry instruction and learning. Journal of Computers in Mathematics and Science Teaching, 25(4), 373-391.
    Suydam, M. N. & Higgins, J. L. (1977). Activity-Based Learning in Elementary School Mathematics: Recommendations from Research. Columbus: ERIC Center for Science, Mathematics, and environmental education.
    Tan, N. J. (1994). Analysis of elementary geometry teaching materials. Paper presented at the New Elementary Mathematic Curriculum, Taiwan.
    Vekiri,I. & Chronaki,A.(2008). Gender issues in technology use: Perceived social support, computer self-efficacy and value beliefs, and computer use beyond school. Computers & Education, 51(3), 1392-1404.
    Volman, M., Eck, E.V., Heemskerk, I. & Kuiper, E. (2005). New technologies, new differences. Gender and ethnic differences in pupils' use of ICT in primary and secondary education. Computers & Education, 45(1), 35-55.
    Yang,J.C. & Chen,S.Y.( 2010). Effects of gender differences and spatial abilities within a digital pentominoes game. Computers & Education, 55(3), 1220-1233.
    Young, D. (2006). Virtual Manipulatives in Mathematics Education. Retrieved from: http://plaza.ufl.edu/youngdj/talks/vms_paper.doc

    下載圖示
    QR CODE