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研究生: 蔡淑君
Tsai, Shu-Chun
論文名稱: 探討五年級學童在動態幾何環境下對四邊形包含關係之認知
A study of fifth grade students' conceptions of inclusive relations of quadrilaterds in dynamic geometric environment
指導教授: 許慧玉
Hsu, Hui-Yu
口試委員: 鄭英豪
Cheng, Ying-Hao
陳建誠
Chen, Jian-Cheng
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 竹師教育學院 - 數理教育研究所碩士在職專班
Mathematics & Science Education Master Inservice Program
論文出版年: 2017
畢業學年度: 106
語文別: 中文
論文頁數: 86
中文關鍵詞: 動態幾何軟體GeoGebra四邊形包含關係
外文關鍵詞: dynamic geometry software, GeoGebra, quadrilateral inclusion relation
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  • 本研究旨在探討國小五年級學童在動態幾何環境下對四邊形操作型定義理解和包含關係之認知。本研究採問卷調查法篩選對操作型定義能完整描述,但無法判斷四邊形包含關係的學童,再以這些學童為對象採用質性個案研究法。以研究者所在新竹市的國小五年級學童為研究對象,教學時所使用的動態幾何軟體為GeoGebra(GGB)。研究工具包含問卷、以動態幾何軟體GeoGebra所設計之教材、學習單及半結構式訪談大綱。研究過程蒐集的資料包括問卷、以錄影記錄學童於電腦介面上的拖曳情形、針對個別學童的半結構式訪談實錄及學童於操作動態幾何軟體下所完成之學習單。
    本研究結果概述如下:
    1. 國小五年級學童對四種四邊形包含關係表現皆不佳,最主要原因為學童對於此四種特殊四邊形的定義認知理解皆不佳,能同時完整描述兩四邊形操作型定義的學童僅在16%~31%;其次為國小五年級學童不懂包含關係,也不會分辨正、逆命題的題意,高達八成以上的學童正逆命題的答案及理由皆相同。此四種四邊形包含關係中,以「正方形和菱形」包含關係的表現最好,為9%,其次是「菱形和平行四邊形」的包含關係,為8%,再其次是「正方形和長方形」的包含關係,為6%,表現最差為「長方形和平形四邊形」的包含關係,為4%,可見四邊形的各種包含關係是有其難易程度之差別。
    2. 「正方形和菱形」包含關係的關鍵性質,在於是否具有四個直角;「菱形和平行四邊形」包含關係的關鍵性質,在於是否四邊等長;「正方形和長方形」包含關係的關鍵性質,在於是否四邊等長;「長方形和平形四邊形」包含關係的關鍵性質,在於是否具有四個直角。學童在應用動態幾何軟體(GGB)後,有些學童能在GGB環境中有目的的拖曳,並從拖曳過程及過程中產生的多樣化圖形中,提取出判別包含關係的關鍵性質,使學童能更完整掌握兩四邊形集合間的關係。


    The purpose of this study is to explore the cognitive situation of cognition and quadrilateral inclusion in dynamic geometric environment for fifth grade children.In this study, the questionnaire survey was used to select the students who could describe the operation definition completely, but could not judge the quadrilateral inclusion relationship. Then, the students were selected as the subject case study. The study was conducted by the researchers' The object of study, the dynamic geometric software used in teaching is GeoGebra (GGB). Research tools include questionnaires, geometric software GeoGebra designed by the teaching materials, learning and semi-structured interview outline. The information collected in the course of the study included a questionnaire to record the dragging situation of the school children on the computer interface, the semi-structured interview with the individual schoolchildren, and the learning sheet completed by the student in the operation of the dynamic geometric software.The results of this study are summarized as follows:
    1. Primary school students have poor performance in relation to the four quadrilateral inclusion relationships. The main reason is that the cognitive comprehension of these four special quadrilateral students is poor, and the two-quadrilateral operation type 16% ~ 31%; followed by the fifth grade students do not understand the relationship, it will not distinguish between positive and negative proposition of the problem, up to Bacheng more than the answer to the proposition and the reasons are the same. In the four quadrilateral inclusion relationships, the relationship between "square and diamond" contains the best, 9%, followed by the inclusion of "diamond and parallelogram", 8%, followed by "square and rectangle" Include a relationship of 6%, the worst performing "rectangular and flat quadrilateral" inclusive relationship of 4%, showing the quadrilateral of the various inclusive relationships have their ease of difference.
    2."The square and the rhombus" contains the key nature of the relationship, whether it is at right angles; "rhombus and parallelogram" contains the key nature of the relationship lies in whether the four sides are equal; "square and rectangle" contains the key nature of the relationship, Equal length; "rectangular and flat quadrilateral" contains the key nature of the relationship is whether it has a right angle. After applying the dynamic geometric software (GGB), some school children can drag and drop in the GGB environment and extract the key attributes of the relationship between the drag and process and the diversification of the process, so that the child can be more fully grasped The relationship between two quadrilateral sets.

    目次 中文摘要 I Abstract II 目次 I 表目次 III 第一章 緒論 1 第一節 研究動機 1 第二節 研究目的 4 第三節 名詞釋義 5 第四節 研究限制 6 第二章 文獻探討 7 第一節 幾何認知發展的相關理論 7 第二節 四邊形與四邊形包含關係之課程分析 13 第三節 四邊形包含關係迷思概念相關研究 17 第四節 動態幾何軟體之操作環境的探討及其幾何教學相關之研究 19 第三章 研究方法 26 第一節 研究架構 26 第二節 研究對象 28 第三節 研究流程 29 第四節 研究工具設計說明 30 第五節 資料蒐集與整理分析 38 第四章 研究結果與分析 40 第一節 應用動態幾何軟體(GGB)前學童對正方形、長方形、菱形、平行四邊形的概念 40 第二節 應用動態幾何軟體(GGB)前學童對四種特殊四邊形包含關係的想法 43 第三節 應用動態幾何軟體(GGB)後學童對四種特殊四邊形包含關係的想法 50 第五章 結論與建議 72 第一節 結論 72 第二節 建議 77 參考文獻 78 中文部分 78 外文部分 81 附錄 83

    中文部分
    尤冠龍 (2006)。幾何繪圖軟體GSP 融入國中數學教學對學生學習成就與態度影響之究。
    國立彰化師範大學科學教育研究所碩士班論文。
    左台益(2002)。Van Hiele 模式之國中幾何教材設計。中等教育,53(3),44-53。5石宛臻(2004) 。反例對國小五年級學童四邊形概念調整的影響。國立台北師範學院數理教育研究所碩士論文,已出版,臺北市。
    左台益 (2007) : 動態心像與幾何學習之研究(3/3)。行政院國家科學委員會補助專題研究計畫期末成果精簡報告。
    左台益(2012) 。動態幾何系統的概念工具。中等教育,63(4), 6-15。
    全任重(1996)。圓規,直尺與Cabri-geometre。數學傳播,20,3-14。
    吳鳳萍(2002)。探討動態幾何軟體活動設計對國小五年級學童在面積學習成效方面之影響。國立台北師範學院數理教育研究所碩士論文,台北市。
    沈佩芳(2002)。國小高年級學童的平面幾何圖形概念之探究。國立台北師範學院數理教育研究所碩士論文。
    余酈惠(2003)。高雄市高職學生運用GSP軟體學習三角函數成效之研究。國立高雄師範大學,高雄市。
    何敏華(2005)。創意教學活動「四邊形的獵捕」-包含關係的推理。教育月刊,282,41-55。
    何敏華(2005)。九年級學童解四邊形包含關係的研究。國立嘉義大學數學教育研究所碩士論文。
    李春生 (2005)。高雄市國二學生使用GSP電腦輔助教學學習三角形全等成效之研究。國立高雄師範大學數學系碩士班論文。
    李玉文、姚如芬(2006) 。『方形』非『平行四邊形』?!-如何促進學童四邊形包含概念的理解。台灣數學教師電子期刊 (6),2-14。
    余姿瑩(2013)。使用GeoGebra 動態幾何軟體對國三學生數學學習成效及教師 TPACK 之影響:以二次函數為例。國立台南大學,台南市。
    林保平(1997)。動態幾何教學的電腦輔助教材研究.八十五年度國科會研究計畫報告, 計畫編號, 85-2511。
    林保平(2000),教具學具觀點的數學科電腦輔助教學設計實例。科學教育研究與發展,20 , 29-46
    林星秀(2001)。高雄市國二函數課程GSP輔助教學成效之研究。國立高雄師範大學,高雄市。
    林佳慧(2003)。探討動態幾何環境中函數課程教學成效之研究。國立高雄師範大學數學系碩士論文,高雄市。
    林保平(2004)。公切圓之圓心軌跡-用動態幾何軟體探討幾何性質。科學教育,271,2-9。
    林順隆 (2005)。電腦軟體GSP輔助國中幾何單元教學之學習成效研究。私立佛光大學教育資訊學研究所碩士班論文。
    林伯嘉(2009)。兩種改善四邊形辨識迷思的教學策略研究 -以國中七年級學生為對象。國立台灣師範大學數學系碩士論文。
    林倉億(2011)。用電腦畫中學數學。科學發展月刊,459,18-23。
    林三本 (2014)。資訊科技融入對國小五年級學童面積教學成效之研究。國立台北教育大學數學教育研究所碩士論文,未出版,台北市。
    林怡瑄(2016)。GeoGebra融入八年級三角形的全等單元學生學習成就之研究(未出版之碩士論文)。國立臺南大學,台南市。
    胡凱華(2001)。動態幾何環境中圓形概念教學成效之研究。國立高雄師範大學數學系碩士論文。
    姚文仁 (2006)。國中三角形相關概念GSP補救教學之成效研究。國立高雄師範大學數學系碩士班論文。
    高耀琮 ( 2002)。兒童平面幾何圖形概念之探討。國立臺北教育大學數理教育研究所學位論文。
    陳雪華 (2002)。探討國小四年級學童直觀面積概念在動態診斷教學下之成效。國立臺北師範學院數理教育研究所,臺北市。
    張美珠 (2003)。動態環境中廣義角概念學習之研究。國立台灣師範大學數學研究所數學教育組碩士論文。
    教育部(2003)。數學學習領域。國民中小學九年一貫課程暫形綱要。台北:教育部。
    郭昭慧(2004)。國中三角幾何GSP輔助教學之學習成效研究。義守大學資訊管理學系碩士班碩士論文。
    許歆宜(2005)。國小高年級學童面對幾何圖形反例的概念改變方式。國立台北教育大學教育心理與諮商研究所碩士論文。
    教育部(2008)。國民中小學九年一貫課程綱要數學學習領域。臺北:教育部。
    教育部(2009)。國民中小學九年一貫課程綱要數學學習領域。臺北:教育部。
    許舜淵、胡政德 (2014)。 動態幾何環境下大學生幾何探索之研究。臺灣數學教育期刊, 1(1), 49-77。
    黃志祥(2003)。國小六年級學童四邊形幾何概念的包含關係-從概念心像與概念定義的觀點探討。兒童幾何形體概念調查及診斷教學之研究(國科會專題研究計劃成果報告編號:NSC91-2522-S-152-006)。臺北:中華民國行政院國家科學委員會。
    黃楷智(2011)。動態幾何系統GeoGebra對數學學習成效與認知診斷影響之研究-以簡易二次函數圖形為例。國立交通大學,新竹市。
    温安榮 (2008 ) :GSP 融入數學教學對高二學生數學學習成效影響之研究-以「圓錐曲線」單元為例。國立高雄師範大學數學系教學碩士班碩士論文。
    楊子賢(2011)。幾何動態軟體融入教學的模式對國中學童學習平行四邊形的
    影響研究。中原大學教育研究所碩士論文。
    劉秋木(1996)。 國小數學科教學研究。台北:五南圖書出版公司。
    劉晏企 (2004)。動態幾何GSP融入國小四年級數學領域三角形與角度單元教學之研究。國立屏東師範學院數理教育研究所碩士班論文。
    鄭勝鴻(2005)。於動態幾何巨集環境下國中生證明概念與技能發展之研究。國立臺灣師範大學數學系碩士論文,台北。
    蔡奇霖(2008)。行動載具應用於數學橢圓單元之教學成效。國立台灣師範大學,台北市。
    盧銘法(1996)。國小中高年級幾何概念之分析研究﹘以van Hiele幾何思考水準與試題關聯結構分析為探討基礎。國立台中師範學院國民教育研究所碩士論文。
    戴錦秀(2002)。國小五年級學生使用電腦軟體GSP 學習三角形面積成效之研究。國立高雄師範大學數學研究所碩士論文。
    謝貞秀(2002)。國小中年級學童平面幾何圖形概念之探究。國立台北師範學院數理教育研究所碩士論文。
    謝金助(2003)。國小六年級學童四邊形迷思概念之診斷教學研究。國立台北師範學院數理教育研究所碩士論文。
    鍾登宏 (2004)。國小六年級學童運用G.S.P.動態幾何電腦軟體及傳統的實物操作學習放大縮小和比例尺相關概念成效之比較。國立臺北教育大學數理教育研究所碩士論文。
    羅成婷 (2011)。運用GSP軟體融入國小幾何面積教學成效之研究。國立台灣師範大學資訊教育研究所碩士論文。
    蘇聖文 (2007)。國中相似形GSP電腦輔助教學之成效研究。國立高雄師範大學數學系碩士班論文。

    外文部分
    Arzarello, F., Olivero, F., Paola, D., & Robutti, O. (2002). A cognitive analysis of dragging practises in Cabri environments. ZDM, 34(3), 66-72.
    Ainsworth, S. E., & Van Labeke, N. (2004). Multiple forms of dynamic representation. The Journal of the European association for Research on Learning and Instruction, 14(3), 241–255.
    Burger, W.F., & Shaughnessy, J.M. (1986). Characterizing the van Hiele levels of development in geometry. Journal for Research in Mathematics Education, 17, 31-48.
    Clements & Battista (1992).Geometry and spatial Reasoning. In Grouws, D.A. (1992, ed.): Handbook of Research on Mathematics Teaching and Learning. MacMillan.
    Crowley, M. L. (1987). The van Hiele model of the development of geometric thought. In Lindquist, M., & Shulte, A. P.(Eds), Learning and teaching geometry, k-12, (1987) Yearbook of the National Council of Teachers of Mathematics(pp.1-16). Reston, VA. NCTM.
    De Villers, M. (1994). The role and function of a hierarchical classification of quadrilaterals. For the Learning of Mathematics, 14(1), 11-18.
    Elizabeth. W. (1995). Facility with plane shapes: A multifaceted skill. Educational Studies in Mathematics, 28 (4), 365-383
    Fischbein (1987). Intuition in Science and Mathematics: An Educational Approach. The Netherlands: Reidel.
    Fuys, D., Geddes, D., & Tischler, R. (1988). The van Hiele model of thinking in geometry among adolescents. Reston, VA: The National Council of Teachers of Mathematics, Inc.
    Fujita, T., & Jones, K. (2007). Learners’ understanding of the definitions and hierarchical classification of quadrilaterals: towards a theoretical framing. Research in Mathematics Education, 9(1), 3-20.
    Furinghetti, F., & Paola, D. (2003). To produce conjectures and to prove them within a dynamic geometry environment: A case study. In N. A. Pateman, B. J. Dougherty, & J. T. Zilliox (Eds.), Proceedings of the 27th International Group for the Psychology of Mathematics Education Conference Held Jointly with the 25th PME-NA Conference (Vol. 2, pp. 397-404). Honolulu, HI: CRDG, University of Hawaii.
    Hazzan, O., & Goldenberg, E. P. (1996). Students' understanding of the notion of function in dynamic geometry environments. International Journal of Computers for Mathematical Learning, 1(3), 263-291.
    Hölzl, R. (1996). How does ‘dragging’ affect the learning of geometry. International Journal of Computers for Mathematical Learning, 1(2), 169-187.
    Hoyles, C., & Jones, K. (1998). Proof in dynamic geometry contexts. In C. Mammana & V. Villani (Eds.), Perspectives on the teaching of geometry for the 21st century (pp. 121-128). Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers.
    Jones, K. (2000). Providing a Foundation for Deductive Reasoning: Students' Interpretations when Using Dynamic Geometry Software and Their Evolving Mathematical Explanations, Educational Studies in Mathematics, 44 (1-3), 55–85
    Laborde, C. (1993). The computer as part of the learning environment: The case of geometry. In C. Keitel & K. Ruthven (Eds.), Learning from Computers: Mathematics Education and Technology (pp. 48-67). Berlin: Springer-Verlag.
    Lopez-Real, F., & Leung, A. (2006). Dragging as a conceptual tool in dynamic geometry environments. International Journal of Mathematical Education in Science and Technology, 37(6), 665 - 679.
    Marilyn Nickson (2000/2004). Teaching and Learning Mathematics.
    Miller, D. A. (2011). Investigating Zeros of Cubics with GeoGebra. Mathematics Teacher, 105(2), 146-149.
    Shaughnessy, J. M., & Burger, W. F. (1985). Spadework prior to deduction in geometry. Mathematics Teacher, 78, 419-428.
    Talmon, V., & Yerushalmy, M. (2004). Understanding dynamic behavior: Parent-child relations in dynamic geometry environments. Educational Studies in Mathematics, 57(1), 91-119.
    Van De Walle (2005). Elementary and middle school mathematics, teaching developmentally, 4th ed.
    Van Hiele, P. M. (1986). Structure and Insight: A theory of mathematics education. Orlando, FL: Academic Press.

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