學位論文
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Item 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(2024) 邱奕凱; Chiu, Yi-Kai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。Item 築基於數學實驗活動的高中數學差異化教學：以三次函數為例(2022) 羅子寒; Lo, Tzu-Han本研究旨在探討以數位科技動態數學軟體設計之數學實驗活動融入高中數學差異化教學，對於不同學習準備度的高一學生學習三次函數之學習表現及學習感受的影響。 本研究採準實驗教學研究法，依教學模式之不同分為：實驗組(進行數學實驗活動及差異化教學)、對照組一(只提供數學實驗虛擬學具)、對照組二(進行傳統教學)。以桃園市某國立高中之高一學生為研究對象進行兩週共八節課的教學活動，資料分析以量化分析為主、質性為輔。 本研究之主要研究結果顯示：(1)實驗組全體學生之學習成效顯著高於兩對照組，兩對照組則無顯著差異。(2)實驗組高分群學生之學習成效顯著高於兩對照組，兩對照組則無顯著差異。(3)實驗組低分群學生之學習成效顯著高於兩對照組、兩對照組則無顯著差異。(4)實驗組全體學生之學習感受顯著高於兩對照組，兩對照組則無顯著差異。(5)實驗組高分群學生之學習感受顯著高於兩對照組，兩對照組則無顯著差異。(6)實驗組低分群學生之學習感受顯著高於兩對照組，兩對照組則無顯著差異。(7)數學實驗活動有助於學生學習抽象之數學概念，並建立表徵間的連結。(8)實驗組學生對數學實驗活動融入差異化教學在認知與情意面向上皆持肯定態度，且學生課堂參與意願有所提升。 本研究根據研究結果對未來教學及研究提出建議：(1)數學實驗活動可作為實踐數學差異化教學之中介工具。(2)善用科技工具動態視覺化及多元表徵之優勢，啟發學生抽象概念之學習。(3)建議更進一步控制研究變項後再進行相關研究，以補足本研究之限制與不足之處。Item 一元二次多項式配方法之數位學習環境設計與實作(2013) 張巧倪; Chang, Chiao-Ni本研究目的在設計與實作配方法的數位學習環境，並探討使用不同數位學習環境下，學生自學效果之影響。實驗之操弄變項有兩個維度，分別為操作方式（觸控ＶＳ滑鼠）和教學指引（口說指引ＶＳ文字指引）。透過上述操弄變項分為四個實驗組，以檢驗不同數位學習環境下的學習效果。共81位八年級生參與此研究。本研究結果為量化分析和實作成品，其量化分析結果如下： 一、初學配方法或低程度的學生使用觸控操作，較有助於學習配方法之過程性技能，幫助學生強化心智表徵與外在表徵的鏈結。 二、已學過配方法或高程度的學生使用滑鼠操作，較有助於學習配方法之過程性技能和結構性概念。這些學生不需特別使用觸控操作建立過程性技能，相對的，學生使用滑鼠操作可更進一步的建立結構性概念。 三、低程度學生使用口說指引教學，較有助於學習配方法之過程性技能，降低學生無關的認知負荷，並產生有效的認知負荷。 四、高程度學生使用文字指引教學，較有助於學習配方法之過程性技能和結構性概念。這些學生除了有配方法之過程性技能，還可透過文句之前後脈絡，進一步建立結構性概念。 由上述結果可以得知，本研究設計之數位學習環境皆能幫助學生學習配方法。然而，如何讓低程度學生有結構性概念，而不只停留在過程性技能，還需要加入有效的教學策略，才能促使學生運用表徵做更深層的思考和互動，方能在配方法的數位學習環境中整合過程性技能與結構性概念。