用CAL探討五專生學習與二次函數相關數學概念之研究

Junior College Students' Learning about the Relative Concept of Quadratic Function Using Computer Assisted Learning (CAL)

10.6173/CJSE.2001.0904.04

胡瑞明(Ruey-Ming Hu)

電腦輔助學習 ； 迷思概念 ； 二次函數 ； computer-assisted learning ； misconception ； quadratic function

科學教育學刊

9卷4期（2001 / 12 / 01）

401 - 416

繁體中文

本研究主要以自行設計之電腦輔助學習軟體探討五專一年級不同程度的學生在學習二次函數相關問題上之迷思概念及學生學習本CAL之巡航類型、學習成就。以本校電機科一年級（兩班），依據一年級上學期數學平均成績分為高、中、低三組，從中分別各取二十名，共六十名分成實驗組（三十名）與控制組（三十名）為研究對象。對實驗組施以CAL軟體，控制組則否。研究結果顯示：(1)統計結果顯示實驗組和控制組之學習成效達顯著的差異，實驗組較控制組為佳(2)CAL教材之學習成效：高分組大於中分組、中分組大於低分組(3)CAL教材之學習成效：對於低分組來說確不具有顯著的差異(4)使用CAL學習時之巡航類型：多數巡航類型屬循序性(63%)，但在低分組則非循序性巡航類型較多(5)有一些共同迷思概念出現在與二次函數相關概念之學習上。

Computer-assisted learning (CAL) software of quadratic functions was designed in the research. Hypertext structure was used in the program. Sixty students were selected from first grade electrical engineering students at a private institute of technology according to their average mathematics scores. Twenty of them were in the upper rank, 20 of them were in the middle rank, and 20 in the lower rank. The students were divided into two groups. The experimental group learned quadratic functions using CAL, but the control group did not. The results of this study were as follows: 1. There was a statistically significant difference between the experimental group and the control group (p＜0.01), with the experimental group achieving more; 2. The math achievement of the 10 students from the upper rank was higher than the 10 students from the middle rank, and the 10 students from the middle rank achieved higher than the 10 students from the lower rank in the experimental group; 3. There was no significant difference between the 10 students from the lower rank of the experimental group and the 10 students from the lower rank of the control group; 4. In navigational patterns, 63% students followed the proper sequence in CAL's learning process; 5. There were several common misconceptions in learning the relative concept of quadratic function.

1. Alderman, D. l.,Appel, L. R.,Murphy, R. T.(1978).Plato and TICCIT an evaluation of CAIin the community college.Educational Technology,18(4),40-44.
2. Burns, P. K.,Bozeman, W. C.(1981).Computer-assisted instruction and Mathematicsachievement: Is there a relation?.Educationaltechnology,21(10),32-38.
3. Dalton, D. W.,Hannafin, M. J.(1988).Theeffects of computer-assisted and traditionalmastery methods on computation accuracy andattitudes.Journal of educational research,82(1),27-33.
4. Deland, E. C.(Ed.)(1978).Information technology in health scienceeducation.New York:Plenum.
5. Dori, Y. J.,Yochim, J. M.(1990).Learningpatterans of college students using intelligentcomputer-aided instruction.Journal of collegeScience teaching,20(2),99-103.
6. Dreyfus, T.,Eisenberg, T.(1987).On the deepstructure of function.Proceedings ofthe 11th International Conference on thePsychology of Mathematics Education,Montreal, Canada:
7. Dreyfus, T.,vinner, S.(1982).Some aspectsof function concept in college students and juniorhigh school teachers.Proceeding of PME VI. ANTWERP
8. Godfery, D.,Sterling S.(1982).The elementsof CAL.Toronto, Canada:press Porcepic Ltd..
9. Goldenberg, E. P.(1988).Mathematics,metaphors, and human factor: Mathematical,technical and pedagogical challenges in theeducational use of graphical representation offunctions.Journal of Mathematical Behavior,7,135-173.
10. Hiebert, J.(Ed.)(1987).Conceptual and procedural Knowledge: Thecase of Mathematics.Hilisdale, NJ:Eribaum.
11. Horny, M. A.(1993).Case studies of navigational patterns in constructive hypertext.Computers Education,20(3),257-270.
12. Jamison, R. N.,Lovatt, K. F.(1983).Classroom delinquency, Achievement, andcomputer assisted instruction.Journal ofComputer-Based instruction,9(4),145-147.
13. Janvier, C.(Ed.)(1987).Problems of Representationin Mathematics Learning and Problem Solving.Hilisdale, NJ:Eribaum.
14. Jonassen, D.(1986).Hypertext as instructionaldesign.Educational Psychologist,21(4),269-292.
15. Jonassen, D.(1988).Designing structuredhypertext and structuring access to hypertext.Education technology,28(11),13-16.
16. Kearsley, G.(1988).Authoring conderations forhypertext.Education technology,28(11),21-24.
17. Kleiner, I.(1989).Evolution of the functionconcept: A brief survey.College Mathematicsjournal,20,283-300.
18. Lanza, A.,Roselli, T.(1991).Effects ofhypertextual Approach versus the structuredapproach on student achievement.Journalof computer-based instruction,18(2),48-50.
19. Lawless, K. A.,Kulikowich, J. M.(1996).Understanding hypertext navigationthrough cluster analysis.Journal educationalcomputing research,14(4),385-399.
20. Lovell, K.(1971).Piagetian cognitive development researchand mathematics education.Washington, D. C.:NCTM.
21. Melara, G. E.(1996).Investigation learningstyles on different hypertext environments:Hierarchical-like and network-like structures.Journal educational computing research,14(4),313-328.
22. Park, O.,Tennysun, R.(1980).Adaptivedesign strategies for selecting number andpresentation order of examples in coordinateconcept acquisition.Journal of educationalpsycology,72,370-386.
23. Shyu, H.,Brown, S.(1995).Learner control:The effects on learning procedural task duringcomputer-based videodisc instruction.InternationalJournal of instructional media,22(3),217-231.
24. Shyu, H.,Brown, S.(1992).Learner controland versus program control in interactivevideodisc instruction. What are the effects forprocedural learning?.International Journal ofinstructional media,19(2),85-96.
25. Silver, E.(Ed.)(1985).Teaching andlearnijg Mathematical Problem Solving:Multiple Research Perspectives.Hilisdale, NJ:Eribaum.
26. Sleeman, D.(Ed),Brown, J. S.(Ed.)(1982).Intelligent tutoring system.London:Academic Press.
27. Vinner, S.,Dreyfus, T.(1989).Images anddefinitions for the concept of function.Journalfor Research in Mathematics Education,20(4),36-366.
28. Yen, Chi-Lin,Law, Chiu-Keung(1992).Cognitive development of the concepts of linearfunction and quadratic function for junior highschool students.Proceedings of the NationalScience Council, Science education,3(2),43-54.
29. Yerushalmy, M.,Gafni, R.(1992).Syntacticmanipulations and semantic interpretation inalgebra: The effect of graphic representation.Learning and Instruction,2,33-319.
30. Zaslavsky, O.(1997).Conceptual obstacles inthe learning of quadratic functions.Focus onLearning Problems in Mathematics,19(1),2-42.
31. 王振瀛(1984)。行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告,台北市:行政院國家科學委員會。
32. 吳鐵雄(1987)。國中數學CAI 教材軟體之實驗評估。國立臺灣師範大學教育心理學報，20，55-68。
33. 李文正(1997)。彰化市，國立彰化師範大學數學研究。
34. 林正輝(1997).CAL 應用在五專生光譜定量分析之研究.高雄市:復文圖書出版社.
35. 林清江(1994).教育與心理統計學.臺北市:東華書局.
36. 林清江(1988).多變項分析統計法.臺北市:東華書局.
37. 邵正忠(1995)。高雄市，國立高雄師範大學科學教育研究所。
38. 金王麒(1987)。行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告,台北市:行政院國家科學委員會。
39. 金忠立(1996)。台中市，靜宜大學應用化學研究所。
40. 洪榮昭(1992)。不同學習型態的學生在發現式學習CAI 環境中的學習成效。行政院國家科學委員會研究彙刊，科學教育類，4(2)，70-80。
41. 胡俊宏(1997)。彰化市，國立彰化師範大學工業教育研究所。
42. 徐國樹(1996)。淺談高職數學的教與學。技術及職業教育雙月刊，35，33-34。
43. 張春興(1991).現代心理學－現代人研究自身問題的科學.台北市:東華書局.
44. 張景媛(1994)。數學文字題錯誤概念分析及學生建構數學概念的研究。教育心理學報，27，175-200。
45. 教育部技術及職業教育司(1989).專科學校教師教學評量手冊.台北市:教育部技術及職業教育司.
46. 許桂敏(1989)。行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告,台北市:行政院國家科學委員會。
47. 許桂敏,陳守治(1994)。行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告,台北市:行政院國家科學委員會。
48. 許瀚濃(1997)。高雄市，國立高雄師範大學工業科技教育研究所。
49. 郭生玉(1994).心理與教育研究法.臺北市:精華書局.
50. 陳坤木(1994)。台南市，國立台南師範學院初等教育研究所。
51. 陳建志(1997)。高雄市，國立高雄師範大學物理研究所。
52. 陳英娥(1992)。高雄市，國立高雄師範大學數學教育研究所。
53. 陳燕香(1993)。高雄市，國立高雄師範大學數學教育研究所。
54. 劉適存(1990)。高雄市，國立高雄師範大學數學研究所。
55. 鄭芳枝(1995)。行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告,台北市:行政院國家科學委員會。
56. 鄭芳枝(1994)。行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告,台北市:行政院國家科學委員會。
57. 鄭禧慧(1995)。高雄市，國立高雄師範大學科學教育研究所。
58. 謝豐瑞(1996)。行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告,台北市:行政院國家科學委員會。
59. 謝豐瑞(1995)。行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告,台北市:行政院國家科學委員會。
60. 謝豐瑞(1994)。行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告,台北市:行政院國家科學委員會。
61. 顏啟麟,陳昭地,羅昭強(1992)。行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告,台北市:行政院國家科學委員會。

1. 洪瑞兒、林煥祥、王薪惠(2018)。臺灣公民科技素養、科學興趣及科學參與之探討。教育科學研究期刊，63(4)，229-259。
2. 靳知勤,陳錦滿(2021)。STS科學讀寫探究對四年級不同程度學生科學學習動機、小組合作及過程技能影響之研究。科學教育學刊，29(1)，25-56。
3. 葉辰楨、張惠博、張文華、林雅慧(2010)。錨定寫作教學對不同教師互動知覺學生的科學學習影響之研究。科學教育學刊，18(6)，493-519。
4. 鄭孟斐、張誌原、張英琦、林建隆(2017)。多面向概念改變架構融入5E 探究式教學策略對概念改變成效的探討─以轉動與力矩單元為例。師資培育與教師專業發展期刊，10(3)，87-117。
5. 鄭夢慈,蔡惠如(2020)。評分規準對科學筆記寫作及科學閱讀理解能力的影響。科學教育學刊，28(3)，255-280。
6. (2006)。科學教師應用資訊科技於教學的回顧與展望。教育研究月刊，152，64-74。
7. (2011)。從寫作中分析滿州地區學生對灰面鷲的保育概念。國家公園學報，21(2)，49-59。
8. (2024)。誰的文學力？以校園觀點探究國立臺灣文學館行動展推廣成效。博物館學季刊，38(4)，5-41+43。