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研究生: 林浚傑
Lin Chun Chieh
論文名稱: 國小學童之平面視覺空間能力研究
Study of Two-dimensional Spatial Visualization Ability of Primary School Children
指導教授: 羅昭強
Law , Chiu-Keung
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 南大校區系所調整院務中心 - 應用數學系所
應用數學系所(English)
論文出版年: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 145
中文關鍵詞: 空間能力平面視覺空間能力
外文關鍵詞: Spatial ability, 2-D visualization spatial ability
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  • 本研究主要是探討國小學童平面視覺空間能力之現況,並據以瞭解不同年級學童間的差異情況。本研究針對桃園縣一所國民小學進行研究,並以該校541位一至六年級全體學童作為研究樣本。研究工具則採用自編的平面視覺空間能力測驗問卷,測驗內容包括圖形旋轉、圖形鏡射、類比推理和歸納推理四重基本面向。
    根據資料分析結果,本研究主要發現如下:(一)整體而言,國小學童平面視覺空間能力表現情形不佳(答對率僅42.95),仍有待加強;(二)國小學童在不同年級間的平面視覺空間能力有顯著差異存在,而且會隨著年級的增加而越來越高;(三)國小學童平面視覺空間能力分別與數學、國語學業成就均呈現正相關,然而,透過淨相關(partial correlation)過程來移除相關雜訊,國語學習對學童平面視覺空間能力的提昇可謂不大,主要是透過數學學習而來;(四)國小學童平面視覺空間能力之表現沒有顯著性別差異存在(t=1.075,p=0.283>0.05)。


    The purpose of this study was to understand the present situation of the two-dimensional visualization spatial ability of primary school children in different grades, gender, mathematics achievement, and Chinese achievement.
    The population from which the students were selected consisted of all sixth graders(N=541)in one of the primary school in Taoyuan. The 2-D visualization spatial ability test were given that measured the figure of mental rotation, the figure of mental reflection, the figure of analogical reasoning, and the figure of inductive reasoning.
    The main findings of the study were:
    (1) The scores of the 2-D visualization spatial ability of primary school children is not good.( =42.95)
    (2) The analysis of variance also revealed significant grade main effects for the 2-D visualization spatial ability test scores.(F(5,535)=36.070;p=0.000)
    (3) The data suggested that the positive relationship between mathematics achievement and spatial abilities at the primary school children. The relationship between primary school Chinese achievement and spatial abilities is nor clear. High mathematics achievers scored significantly higher(p<0.05)than lower mathematics achievers on the 2-D visualization spatial ability tests.
    (4) No significant sex differences were found for the 2-D visualization spatial ability test scores(p>0.05).

    目 次 英文摘要 Ⅰ 中文摘要 Ⅱ 目次 Ⅲ 圖 Ⅶ 表 Ⅷ 第壹章 緒論 1 第一節 研究動機 2 第二節 研究目的 5 第三節 名詞解釋 8 第四節 研究限制 9 第貳章 文獻探討 11 第一節 空間能力之內涵 11 一、空間能力之起源 11 二、不同派典之空間能力定義及其演變 17 第二節 空間能力主題內容之實徵性研究 29 一、圖形變換 29 二、邏輯推理 38 第三節 空間能力相關之實徵性研究 48 一、性別差異 49 二、不同學習階層 55 三、數學學習成就 59 第四節 本研究與其他研究之比較 62 第參章 研究方法 67 第一節 研究樣本 67 第二節 研究設計 69 一、學童之背景資料蒐集 70 二、問卷編製與進行施測 71 三、受測資料之統計分析 72 第三節 研究工具 72 一、圖形旋轉面向 74 二、圖形鏡射面向 75 三、類比推理面向 76 四、歸納推理面向 78 第四節 資料處理與分析 80 一、資料處理 80 二、資料分析 81 第五節 研究流程 84 第肆章 研究結果與討論 85 第一節 學童整體平面視覺空間能力之現況 85 一、國小學童平面視覺空間能力在不同年級之表現 86 二、平面視覺空間能力與國語學業成就相關情形 89 三、平面視覺空間能力與數學學業成就相關情形 90 四、平面視覺空間能力與數學、國語學業成就之淨相關 92 第二節 學童圖形變換能力之現況 96 一、國小學童在圖形變換的不同面向之表現 96 (1)圖形旋轉面向在不同年級之表現 96 (2)圖形鏡射面向在不同年級之表現 99 (3)圖形旋轉與圖形鏡射面向相關情形 101 二、國小學童在圖形變換不同面向下各因子之表現 103 (1)國小學童在圖形旋轉的不同因子之表現 103 (2)國小學童在圖形鏡射的不同因子之表現 105 第三節 學童邏輯推理能力之現況 106 一、類比推理面向在不同年級之表現 107 二、歸納推理面向在不同年級之表現 110 三、類比推理與歸納推理面向相關情形 113 第四節 學童平面視覺空間能力之影響因素 114 一、性別對學童平面視覺能力之影響 115 二、基底顏色對學童平面視覺能力之影響 117 第伍章 結論與建議 121 第一節 結論 121 一、學童平面視覺空間能力 121 二、圖形變換 122 三、邏輯推理 123 四、其它影響因素 124 第二節 教學建議 126 第三節 對未來研究上的啟示 128 參考書目 一、中文部分 130 二、英文部分 131 附錄 一、自編之平面視覺空間能力測驗評測問卷 134 圖目次 圖2-2-1:Marmor和Zaback的心理旋轉測驗範例 30 圖2-2-2:Schultz和Austin的圖形變換測驗範例 33 圖2-2-3:Sternberg的人形類比測驗範例 39 圖2-2-4:Sternberg的幾何類比測驗範例 40 圖2-2-5:Mulholland的幾何類比變換數範例 43 圖2-2-6:Mulholland的幾何類比測驗範例 44 圖2-2-7:Sternberg和Gardner的歸納推理測驗關係圖 46 圖2-2-8:Sternberg和Gardner的人形歸納測驗範例 47 圖2-3-1:嵌入圖像測驗範例 51 圖2-3-2:Geeslin和Shar的空間能力測驗範例 55 圖3-2-1:研究設計流程圖 69 圖3-3-1:圖形旋轉測驗範例 75 圖3-3-2:圖形鏡射測驗範例 76 圖3-3-3:類比推理測驗範例 78 圖3-3-4:歸納推理測驗範例 79 圖3-5-1:研究流程 84 圖4-1-1:不同年級平面視覺空間能力分數示意摘要圖 87 圖4-2-1:不同年級圖形旋轉分數示意摘要圖 98 圖4-2-2:不同年級圖形鏡射分數示意摘要圖 100 圖4-3-1:不同年級類比推理分數示意摘要圖 109 圖4-3-2:不同年級歸納推理分數示意摘要圖 111 圖4-4-1:顏色基底示意圖 117 表目次 表2-1-1:魏氏智力量表測驗內容之項目表 16 表2-2-1:Sternberg類比六步驟解題時間統計表 41 表2-3-1:Ben-Chaim、Lappan和Houang答對率及人數統計表 58 表2-4-1:本研究與其他研究之比較一覽表 52 表3-1-1:研究樣本之人數統計表 69 表4-1-1:不同年級之平面視覺空間能力統計表 86 表4-1-2:不同年級間的平面視覺空間能力之事後考驗p值表 87 表4-1-3:平面視覺空間能力分數與國語之Pearson積差相關表 89 表4-1-4:平面視覺空間能力分數與數學之Pearson積差相關表 91 表4-1-5:國語與數學之Pearson積差相關表 93 表4-1-6:移除數學後,平面視覺空間能力與國語之淨相關係數表 93 表4-1-7:移除國語後,平面視覺空間能力與數學之淨相關係數表 94 表4-2-1:不同年級之圖形旋轉面向統計表 97 表4-2-2:不同年級間的圖形旋轉面向之事後考驗p值表 97 表4-2-3:不同年級之圖形鏡射面向統計表 99 表4-2-4:不同年級間的圖形鏡射面向之事後考驗p值表 100 表4-2-5:圖形旋轉與圖形鏡射面向之Pearson積差相關表 102 表4-2-6:不同角度因子之統計表 104 表4-2-7:不同角度因子之事後考驗p值表 104 表4-2-8:不同鏡射軸之統計表 105 表4-3-1:不同年級之類比推理面向統計表 108 表4-3-2:不同年級間的類比推理面向之事後考驗p值表 108 表4-3-3:不同年級之歸納推理面向統計表 110 表4-3-4:不同年級間的歸納推理面向之事後考驗p值表 111 表4-3-5:類比推理與歸納推理之Pearson積差相關表 113 表4-4-1:不同面向之男女學童平面視覺空間能力統計表 115 表4-4-2:不同面向之男女學童平面視覺空間能力t檢定表 115 表4-4-3:不同年級之性別因素統計表 116 表4-4-4:不同類型之人數統計表 118 表4-4-5:不同類型之事後考驗p值表 119 表4-4-6:不同類型之平面視覺空間能力統計表 119

    一 中文部份
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