科學教育研究所

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本所於民國75年秋奉教育部核准設立,經當時理學院吳院長京一、與數學系、物理系、化學系、生物系、地球科學系等系主任,以及本校科學教育學者之籌備和規劃,分別於75年成立博士班,於76學年度招收第1屆博士班學生,83年成立碩士班,於84學年度起正式招收第1屆碩士班學生,87年成立教學碩士班,於88學年度招收第1屆教學碩士班學生。

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    探討雙重鷹架在多重表徵的動態幾何環境中對解題過程之影響-以二元一次方程式為例
    (2012) 黃卉珍
      培養學生具備問題解決的能力,是學習數學的主要目的。透過多重表徵的使用,除了能幫助學生理解概念,更能進一步協助問題解決的過程。故本研究先利用學習單作為學生理解多重表徵的鷹架,再使用多重表徵以作為問題解決的鷹架,進而分析不同數位教材與學習單的使用下,不同先備知識學生的學習表現與解題過程之差異。其中表徵方式分為常用表徵(方程式、靜態圖形、數對)與附加表徵(常用表徵、表格、動態圖形);而學習單分為一般型(概念理解、情境問題解決)與轉譯型(概念理解、表徵轉譯、情境問題解決)。   本研究以「二元一次方程式」單元進行設計,並利用GeoGebra動態幾何軟體進行教學,以探討113位八年級學生於教學過程中,透過不同表徵多樣性與學習單的使用,不同先備知識學生在概念理解、表徵轉譯、問題解決的學習表現。並挑選24位學生進行教學後晤談,以了解不同表徵多樣性與學習單的使用對於學生解題過程之影響。資料收集與分析主要為表現測驗(前、後測)與半結構式晤談。   研究結果顯示,在學習單與先備知識交互作用下,使用轉譯型學習單的學生在表徵轉譯與問題解決的學習成效上,達到鷹架的目的,其中以高先備知識學生的學習成效最為明顯;對於低先備知識學生,其學習成效則無明顯差異。在表徵多樣性與先備知識交互作用下,雖然對於學生在問題解決的表現有所不同,但未有明顯差異,因此附加表徵似乎未能達到鷹架的目的。對照量化與晤談結果發現,不同學習單對於表徵轉譯與問題解決有不一樣成效,其中轉譯型學習單可能對於理解問題、分析目標、發展計畫等三個階段比較有效果,而表徵多樣性對於問題解決沒有明顯成效。此外,對於學生整體的解題表現,轉譯型學習單則是搭配常用表徵進行教學下較有效果。