[理学]国立新竹教育大学应用数学系硕士班硕士论文初稿

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1、國立新竹教育大學應用數學系碩士班碩士論文（初稿）輔助教師分析國小學生小數學習迷思概念及教學策略支援系統Systemforassistingteachertoanalyzeelementaryschoolstudents’decimalmisconceptionsandsupportdecisionofteachingstrategies.Systemforhelpingteachertoanalyzedecimalmisconceptionsofstudentsandteachingstrategies.指導教授：區國良博士VIII研究生：黃孟文撰中華民國96年6月輔

2、助教師分析國小學生小數學習迷思概念及教學策略支援系統摘要對於國民小學生來說，小數概念抽象且複雜，在學習的過程中常有迷思概念的產生，使用測驗的方式診斷學生迷思概念及配合診斷結果對學生做適性化課後輔導是許多教師所關切的。本研究建構具有小數迷思概念之題庫系統，支援迷思數及模板數??，題庫中不同題型有不同參數，經由亂數出題，能快速出題完成多份平行試卷，即使題目內容不相同仍能正確整診斷學生迷思概念，並能提供教師日後依特定迷思等條件設定適性考卷，讓學生進行線上測驗，以縮短教師批改考卷、診斷迷思及分析時間。本研究並利用迷思概念圖將學生迷思概念結構化，配合多樣數據及學生個人背景等因素

3、，將學生做適性化課後輔導教學不同策略之分類，本研究使用???將學生分為四類教學策略：（1）自學輔導（2）同儕交互指導（3）家庭協助（4）課後輔導。模擬教師分類過程及結果做出專家決策樹，幫助教師快速將學生分類，讓教師在時間有限下，仍能為每位學生判斷出最適合之課後輔導教學策略。VIII目錄1、緒論21.1研究動機31.2研究目的51.2.1建構具有小數迷思概念之題庫51.2.2結構化呈現小數學習迷思概念61.2.3協助教師抉擇適性化課後輔導教學策略72文獻探討82.1診斷教學82.2電腦輔助測驗102.3小數迷思概念172.4概念構圖272.5機器學習與決策樹技術282.

4、6適性化課後輔導教學303、研究方法及研究工具343.1研究流程343.2研究對象及限制353.3建構具小數迷思概念飲題庫產生器363.4依答題結果建構迷思概念圖413.5依教師經驗以決策樹支援教學策略433.6資料搜集與分析444系統實作與實驗結果454.1系統功能說明454.2教師出題模組49VIII4.3學生作答模組724.4小數迷思模板784.5學生答題模組914.6迷思概念結構模組914.7決策支援模組914.8實驗結果915實驗結果925.1成績群組分布925.2迷思結構分佈935.3適性化課後輔導決策支援1026結論115VIII表格目錄表格1國民小學三

5、至六年級小數迷思概念表26表格2自動題庫產生器範例一37表格3自動題庫產生器範例二38表格4新湖國小數學科教材版本39表格5三年級小數迷思模板80表格6四年級小數迷思模板84表格7五年級小數迷思模板89表格8六年級小數迷思模板90表格9小數迷思診斷測驗成績92表格10小數迷思診斷測驗成績高、中、低組人數93表格11總數302筆資料訓練決策樹分類前後對照表103表格12總數302筆資料交互驗證10次結果分類前後對照表103表格13計算missingvalue使用之原始資料表105表格14計算步驟一106表格15計算步驟二106表格16計算步驟三107表格17「家庭協助」

6、分類路徑109表格18「同儕交互指導」分類路徑111表格19「自學輔導」分類路徑111表格20「課後輔導」分類路徑112表格21屬性對照一：迷思測驗結果124表格22屬性對照二：學生背景問卷（導師填寫）127表格23屬性對照三：學生背景問卷（學生填寫）132VIII圖表目錄圖1概念圖例圖27圖2決策樹示意圖29圖3實驗流程圖34圖4康軒版小數教材編排40圖5本研究預計使用之小數迷思概念圖42圖6教師出題系統流程圖46圖7教師出題系統流程圖-主要功能47圖8教師出題系統流程圖-左半部47圖9教師出題系統流程圖-右半部48圖10學生作答/查詢系統流程圖49圖11登入畫面5

7、0圖12功能表50圖13點選迷思預覽51圖14所有迷思預覽畫面52圖15單一迷思說明52圖16點選所有樣板53圖17所有樣板預覽畫面54圖18單一樣板說明54圖19點選隨機出題55圖20隨機出題畫面56圖21隨機出題使用樣板明細57圖22預覽考卷58圖23點選選擇樣板出題59圖24樣板出題畫面-選擇年級59VIII圖25選擇試題樣板及總題數60圖26樣板出題使用樣板明細61圖27點選選擇迷思出題62圖28選擇迷思出題畫面62圖29選擇符合迷思條件之樣板及總題數63圖30迷思出題使用樣板明細63圖31點選管理考卷64圖32管理考卷畫面65圖33察看考卷