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研究生: 姜盈存
Chiang, Ying-Tsun.
論文名稱: 比較九年級學生在三類型題目的解題表現差異
Comparison of ninth graders' performance in solving the same problem given in three different question types.
指導教授: 許慧玉
Hsu, Hui-Yu
口試委員: 鄭英豪
Cheng, Ying-Hao
陳正忠
Chen, Jeng-Chung
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 竹師教育學院 - 數理教育研究所
Graduate Institute of Mathematics and Science Education
論文出版年: 2020
畢業學年度: 108
語文別: 中文
論文頁數: 107
中文關鍵詞: 幾何代數幾何計算幾何證明國中
外文關鍵詞: geometric algebra, geometric calculation, geometric proof, junior high school
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  • 本研究以探究九年級學生在三類型幾何題目的解題表現差異,及學生對幾何性質的對自我概念了解、概念理解與解題表現間的交叉分析,為主要研究方向。
    透過問卷調查法,採「方便樣本-簡單隨機分派」方式,進行「幾何性質-認知理解」及「幾何代數、幾何計算、幾何證明」問卷施測。
    此次施測對象為台北市、新北市、桃園市、新竹縣等七所國民中學之九年級學生,共計378位學生。施測結果以描述性統計、ANOVA-單因子變異、類別變項-關聯分析、卡方檢定等統計分析法,就施測結果進行分析與研究。
    研究結果顯示,學生在三類型題目的解題表現中,以「幾何計算」類型題目的解題表現最佳,顯著優於「幾何代數」與「幾何證明」。
    在「對自我概念了解」與「概念理解」的解題表現中,學生認為「對稱角性質」及「對應角性質」為較容易被理解之幾何性質,而「圓切線段性質」、「三角形外角定理」與「平行線內錯角性質」則為較困難理解之幾何性質。對幾何性質內容進行描述時,學生在「對稱角性質」及「對應角性質」上有較好的解題表現,在「三角形外角定理」、「圓切線段性質」與「平行線內錯角性質」上,表現較為不理想。在「對自我概念了解」和「概念理解」的交叉分析中顯示,對自我概念了解表現不同之學生,對性質內容的描述表現上,有顯著差異。
    在「概念理解」與「解題表現」關聯分析中,學生對關鍵性質的概念理解程度不同,在「幾何代數」與「幾何證明」兩類型題目的解題表現上,呈顯著差異。


    The main direction of this research is to explore the differences in the performance of ninth grade students in solving the three types of geometric problems, as well as the students' mathematics self-concept relating to geometric properties, and finally the cross-analysis between conceptual understanding and problem-solving performance.
    Through the questionnaire survey method, the "Convenient Sample-Simple Random Assignment" method was used to conduct the "Geometric Properties-Cognitive Understanding" and "Geometric Algebra, Geometric Calculation, Geometric Proof" questionnaires.
    The subjects of this test were ninth grade students from seven national high schools in Taipei City, New Taipei City, Taoyuan City, and Hsinchu County, with a total of 378 students. The test results have been analyzed and researched by statistical analysis methods such as descriptive statistics, category variable-relational analysis, and chi-square test.
    The results of the research show that among the three types of questions, students performed best with the “geometric calculation” type, and significantly less well with “geometric algebra” and “geometric proof” questions.
    In the problem-solving performance of "understanding of self-concept" and "conceptual understanding", students seem to find that "symmetrical angle properties" and "corresponding angle properties" are geometric properties that are easier to understand, while "circle tangent properties,” "triangle exterior angle theorem" and "the property of staggered angles within parallel lines" are geometric properties that are more difficult to understand. When describing the content of geometric properties, students have good problem-solving performance using "Symmetrical Angle Properties" and "Corresponding Angle Properties.” However, in the "Triangle Outer Angle Theorem," "Circle Tangent Line Segment Properties" and "Parallel Line Internal Staggered Angle Properties," the performance is less satisfactory. The cross-analysis of "mathematics self-concept" and "understanding of concept" shows that students who have different performances in mathematics self-concept have significant differences in their description of nature and content of mathematics questions'.
    In the correlation analysis between "concept understanding" and "problem solving performance," students have different levels of conceptual understanding of key properties, and there are significant differences in the problem solving performance of "geometric algebra" and "geometric proof".

    目次 第一章 緒論 第一節 研究背景與動機 1 第二節 研究目的 2 第三節 研究問題 2 第四節 名詞釋義 2 第五節 研究限制 4 第二章 文獻探討 第一節 幾何學習理論 6 第二節 幾何代數、幾何計算及幾何證明之相關研究 10 第三節 台灣十二年國教課程綱要-數學學習領域之相關研究 12 第四節 國中教育會考數學學習領域-相關分析研究 15 第三章 研究方法 第一節 問卷調查法 18 第二節 研究設計 21 第三節 研究流程 28 第四節 研究樣本 31 第五節 資料蒐集與整理 32 第六節 資料分析 37 第四章 研究結果與討論 第一節 學生在三類型題目的解題表現差異 38 第二節 學生對幾何性質與解題表現間的交叉分析 48 第五章 研究建議 第一節 研究結論 68 第二節 研究建議 69 參考文獻 中文部分 71 英文部分 72 附錄 附錄一:六道試題解題步驟數平行論述 73 附錄二:幾何性質-認知理解問卷 85 附錄三:幾何代數、幾何計算、幾何證明問卷 103

    參考文獻
    中文部分:
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    4. 黃佩岑、陳斐卿(2020)。國小學生數學自由擬題困難之初探。弘光學報,(85),59-80。
    5. 李怡君(2014)。探討國中資優數學幾何圖形之輔助線。中原大學應用數學研究所學位論文。
    6. 薛育青(2013)。國小獨立研究常用的研究方法。檢索日期:2020.7.10。取自 World Wide Web:http://163.23.67.198/ttjhswp/research/files/2013/08/問卷調查法.pdf
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    英文部分:
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    6. Piaget, J., & Inhelder, B. (1967). The child's conception of space (F.J. Langdon & J.L. Lunzre, Trans.). New Tork: W.W. Norton.
    7. Piaget, J., Inhelder, B. & Szeminska, A. (1960). The child's conception of geometry. London: Routledge and Kegan Paul.

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