平方根數位教材設計及學習成效之研究

Abstract

摘要 本研究主旨在發展能呈現平方根的多重表徵及提供學生平方根的學習脈絡的學習環境，研究者利用電腦軟體flash 的特性，設計動態視覺化的平方根數位教材，以建構一多重表徵的教學環境，研究目的在於探討數位教材如何呈現出多重表徵的教學環境，並探究在「資訊融入教學」下學生學習平方根各表徵間連結的影響和學生的學習狀況。根據此目的，選擇台北市市立國中二年級的兩班學生做為研究對象，其中一班35人為實驗組，另一班37人為對照組，實驗組實施「資訊融入教學」，對照組實施「板書教學」。本研究共進行五節教學實驗，經實驗後，融合量與質的研究方法，進行探究數位教材的設計模式、實驗教學後學生的學習成效和平方根知識結構及學生對「資訊融入教學」的觀感。 針對研究目的，本研究主要研究結果如下： 1.設計數位教材的模式為，先以平方根概念圖分析教材地位，藉此將平方概念分成五個子概念，針對每個子概念設計一教學單元，在每個單元以二種表徵以上的形式呈現教學概念，幫助學生各表徵間的連結，每個單元搭配學習單以幫助學生進行學習反思。 2.實驗組的高分組學生在語意表徵、圖形表徵的學習成效有較多的進步，但在方程表徵的學習成效進步比對照組少，需輔以紙筆練習加強計算思慮的周密性。 3.實驗組的低分組學生上課的專注力較為集中，使得實驗組學生的程序性知識學習表現比對照組學生好。 4.實驗組的學生較能以圖形表徵為媒介，將二次方根數擴展至三次方根數，具有較佳的「學習遷移」能力。 5. 數位教材界面(如:顏色、按鈕、圖形、動態模擬等)設計，對學生學習平方根有幫助。 6.約七成的學生希望並喜歡以「資訊融入教學」的型式上課，肯定電腦輔助教學對自己的學習有所幫助。 7.引入數學史教學的過程中，與對照組的學生較有互動的上課氣氛。 依據研究之結果，在第五章的研究建議部分提出了改進的建議與未來研究的方向。 關鍵字:多重表徵、資訊融入教學、視覺化