國二學生在線對稱動態幾何學習環境中學習成效之研究

Abstract

線對稱概念是中學幾何課程中的核心概念，但過往研究仍指出國中學生在學習線對稱仍有學習困難。van Hiele幾何思維發展層次理論提出學生學習幾何產生困難的主要原因是教學教材未能符合學生思維層次。而動態幾何軟體能夠提供動態視覺化的經驗來幫助學生學習幾何概念，因此研究者根據線對稱的課程內容與5E教學模式，設計線對稱概念的動態幾何學習活動，形成線對稱學習的動態幾何環境，來幫助學生學習。並且分析線對稱動態幾何學習對學生在學習成效上的影響，更進一步探討在動態幾何學習環境之下，學生可以自行操作動態幾何軟體對於學生學習的成效影響，以及在動態幾何學習環境之下，無方格圖對於學生學習的成效影響。因此本研究有下列目的：(1)設計線對稱學習的動態幾何環境，及其配合的教學活動；(2)分析線對稱動態幾何學習環境對學生在學習成效上的影響；(3)探討線對稱動態幾何學習環境下，學生可自行操作動態幾何軟體對學生在學習成效上的影響；(4)探討線對稱動態幾何學習環境下，無方格圖對學生在學習成效上的影響。 本研究結果顯示(1)本研究設計線對稱之動態幾何學習環境，可以提供中學實務教學使用；(2)在線對稱動態幾何教學環境之教學實驗中，實驗組與對照組的結果顯示無論是動態幾何教學環境或靜態媒體環境中皆能幫助學生學習，達到層次提升的學習效果，但實驗組與對照組之間未達到顯著差異；(3)在探討線對稱動態幾何學習環境下，學生可否自行操作動態幾何軟體對學生在學習成效實驗中，實驗組與對照組的結果顯示無論有無讓學生自行操作的動態幾何環境皆能幫助學生學習，達到層次提升的學習效果。其中實驗組與對照組在非形式推理層次的學習成效達到顯著差異；(4)在探討線對稱動態幾何學習環境下，無方格圖對學生在學習成效實驗中，實驗組與對照組的結果顯示無論圖形有無方格圖的動態幾何環境皆能幫助學生學習，達到層次提升的學習效果，但實驗組與對照組之間未達到顯著差異。