研究生: |
王偉斌 Wang, Wei-Bin |
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論文名稱: |
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 |
指導教授: |
左台益
Tso, Tai-Yih |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
數學系 Department of Mathematics |
論文出版年: | 2013 |
畢業學年度: | 101 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 131 |
中文關鍵詞: | 動態視覺化 、觸控式 、學習環境 、多項式的乘法 |
英文關鍵詞: | dynamic visualization, touchscreen, learning environment, multiplication of polynomials |
論文種類: | 學術論文 |
相關次數: | 點閱:200 下載:55 |
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本研究目的在設計動態視覺化觸控式代數學習環境,期望讓學生透過觸控觀察與操作視覺物件,建立對多項式乘法中乘法分配律的概念,及熟練一次多項式的乘法運算。
為了檢驗學習環境的學習效果,研究自變項分為學習策略(代數式分段運算、代數式整體運算與圖示分段運算)與環境(紙本環境與觸控環境)兩個維度。本研究依照學習策略與環境兩個變項設計了六組實驗組別進行實驗,研究對象選取122位國中八年級學生,使用測驗問卷檢測各組學生的學習成效以及學習成效的差異,主要研究結果顯示:
(1) 學生在紙本環境下,以代數表徵呈現(代數式分段運算、代數式整體運算)具有顯著的學習效果;但在觸控環境下則是分段學習策略(代數式分段運算、圖示分段運算)會有顯著的學習效果。
(2) 學生在紙本環境下並不會因不同學習策略(代數式分段運算、代數式整體運算與圖示分段運算)而對學習效果產生影響;但在觸控環境下,圖示分段運算的學習策略較能幫助低程度學生建立多項式乘法分配律的概念與熟練運算過程。
(3) 在代數式分段運算與圖示分段運算的學習策略下,觸控環境比紙本環境較能提供低程度學生具體、連續的視覺經驗,達到較好的學習效果。
由上述主要研究結果得知,學習策略可以藉由觸控環境提供的動態視覺化來增強低程度學生的學習成效,研究者相信觸控環境可以結合更多的學習策略,來建立學生良好的代數運算基礎。
一、中文文獻
方鳳娟(2002)。國中生對乘法公式從幾何呈現轉化到代數描述的學習成效之研究(未出版之碩士論文)。彰化師範大學。
呂鳳琳(2009)。幾何證明不同文本呈現方式對學生認知負荷與閱讀理解影響之研究(未出版之碩士論文)。國立臺灣師範大學,台北市。
張國恩(2008)。從學習科技的發展看資訊融入教學的內涵檢自http://enjoy.phy.ntnu.edu.tw/mod/resource/view.php?id=12389。
張嵐雄(2011)。國中生在多項式乘除運算的主要錯誤類型及其補救教學之研究(未出版之碩士(Master)論文)。國立臺灣師範大學。
莊雅茹(1996)。Cal軟體電腦動畫應用與學習成效分析。視聽教育雙月刊,38(2),9-16。
郭正仁(2001)。高雄市國二生多項式四則運算錯誤類型之研究(未出版之碩士論文)。國立高雄師範大學,高雄市。
郭正仁 & 謝哲仁(2003)。國二生多項式四則運算錯誤類型之調查研究。科學教育研究與發展季刊,31,54-77。
陳怡如(2007)。國二學生在多項式的乘除運算單元錯誤類型之分析研究(未出版之碩士論文)。高雄師範大學,高雄市。
黃信達(2008)。台南市國二生多項式四則運算錯誤類型之分析研究(未出版之碩士論文)。高雄師範大學。
楊進中(2012)。認知負荷理論視角的移動課程教學設計原則。現代遠程教育研究,3,86-90。
潘霈榕(2008)。融入概念改變策略之視覺化學習系統對二極體迷思概念學習之影響(未出版之碩士(Master)論文)。國立臺灣師範大學。
戴文賓 & 邱守榕(2000)。國一學生由算術領域轉入代數領域呈現的學習現象與特徵。科學教育(10),148-175。
二、英文文獻
Arcavi, A. (2003). The role of visual representations in the learning of mathematics.
Atkinson, R. C. & Shiffrin, R. M. (1968). Chapter: Human memory: A proposed system and its control processes. In K. W. Spence& J. T. Spence (Ed.) The psychology of learning and motivation, vol. 2, pp. 89-195. New York: Academic Press.
Ayres, P. (2006). Impact of reducing intrinsic cognitive load on learning in a mathematical domain. Applied Cognitive Psychology, 20(3), 287-298.
Ayres, P. (2012). Can the isolated-elements strategy be improved by targeting points of high cognitive load for additional practice? Learning and Instruction, 23(0), 115-124.
Babb, A. P. P. (2012). Incorporating the ipad2 in the mathematics classroom: Extending the mind into the collective. iJEP, 2(2), 23-29.
Cierniak, G., Scheiter, K. & Gerjets, P. (2009). Explaining the split-attention effect: Is the reduction of extraneous cognitive load accompanied by an increase in germane cognitive load? Computers in Human Behavior, 25(2), 315-324.
Farr, W., Price, S. & Jewitt, C. (2012). Exploring the relationship between embodiment, digital technology and learning. Paper for Surface Learning Workshop '12.
Graven, M. (2011). Mathematical learning opportunities for young learners with touch screen technology. Learning and Teaching Mathematics, 9(January), 43-45.
Hegarty, M. (2004). Dynamic visualizations and learning: Getting to the difficult questions. Learning and Instruction, 14(3), 343-351.
Johnson, M. (2008). The origin of meaning in organism-environment coupling: A non-representational view of mind. (Ed.) The meaning of the body: Aesthetics of human understanding. University of Chicago.
Mayer, R. E. (2009). Multimedia learning. Cambridge University Press.
Noss, R., Healy, L. & Hoyles, C. (1997). The construction of mathematical meanings: Connecting the visual with the symbolic. Educational Studies in Mathematics, 33(2), 203-233.
Paas, F. & Van-Gog, T. (2006). Optimising worked example instruction: Different ways to increase germane cognitive load. Learning and Instruction, 16(2), 87-91.
Pelton, T. & Pelton, L. F. (2011). Design principles for making meaningful mathematics apps. Society for Information Technology & Teacher Education International Conference 2011, 2199-2204.
Segal, A. (2011 ). Do gestural interfaces promote thinking? Embodied interaction: Congruent gestures and direct-touch promote performance in math (72-07). Columbia University.
Sweller, J. (1988). Cognitive load during problem solving: Effects on learning. Cognitive Science, 12(2), 257-285.
Sweller, J., van-Merrienboer, J. J. G. & Paas, F. G. W. C. (1998). Cognitive architecture and instructional design. Educational Psychology Review, 10(3), 251-296.
Zazkis, R., Dubinsky, E. & Dautermann, J. (1996). Coordinating visual and analytic strategies: A study of students' understanding of the group d4. Journal for Research in Mathematics Education, 27(4), 435-457.