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研究生:陳建政
研究生(外文):CHEN CHIEN CHENG
論文名稱:配合線上診斷測驗之ICT教學模式探討-以國小五年級「因數與倍數」單元為例
論文名稱(外文):An ICT Teaching Model with Computerized Adaptive Test - Using The“ Factor and Multiple“unit in Elementary School of grade 5 Math as an example
指導教授:郭伯臣郭伯臣引用關係
指導教授(外文):guo ba chen
學位類別:碩士
校院名稱:亞洲大學
系所名稱:資訊工程學系碩士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:83
中文關鍵詞:專家知識結構貝氏網路電腦化適性診斷測驗因數與倍數
外文關鍵詞:Knowledge StructureBayesian NetworksComputerize Adaptive Diagnostic TestFactor and Multiple
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本研究主要在建立一套以國小五年級數學領域「因數與倍數」單元為評量內容,結合專家知識結構並以貝氏網路為基礎之電腦化適性診斷測驗,及編製一套配合適性測驗的數位指導教材,供教師進行教學時使用,期能達到「因材施教」與「因材施測」的效果。
本研究首先分析「因數與倍數」課程內容,建立專家知識結構,並依此結構編製適性測驗試題進行紙筆預試。接著依施測結果分析學生的知識結構,並依此結構建立電腦適性測驗系統的選題規則及題庫。此外,參照學生知識結構與專家知識結構編製補救教學結構,進而開發數位指導教材,並將此教材用於學校教學,比較有使用教材的實驗組與沒有使用教材的對照組之間的教學成效,茲將研究結果摘述如下:
一、結合專家知識結構之貝氏網路的診斷結果與專家人工判斷的吻合程度相當高,能快速且精確判斷錯誤類型、子技能及單元目標達成的有無。
二、「因數與倍數」單元之電腦化適性診斷測驗系統大約可節省二成左右的試題。在試題作答反應,平均預測準確率97.13%,顯示該電腦適性測驗的預測能力與完整測驗間的符合程度相當高。
三、使用數位指導教材進行教學之實驗組團班學生,在教學後的前測成績比沒有使用數位指導教材之對照組團班學生,有明顯的進步。
四、使用數位指導教材進行補救教學之實驗組團班學生,在補救教學後的後測成績比沒有使用數位指導教材之對照組團班學生,有明顯的進步。
五、對中低分組學生來說,使用數位指導教材進補教學之實驗組團班學生,後測進步的分數,明顯優於對照組團班學生,顯示本教材對中低分組學生較具成效。
Based on expert knowledge structure and Bayesian Networks, this research aims to establish a Computerized Adaptive Diagnostic Test to assess the 5th grade students’ knowledge and performance in mathematic topic ‘Factor and Multiple’ at primary school and to develop a set of digital remedial teaching materials to instruct teachers. It is expected that this pedagogy can meet different needs of students and provide different levels of tests for students of different abilities.
This research firstly analyses the content of ‘Factor and Multiple’ and establishes expert knowledge, upon which an adequate set of test questions is designed for pre-testing students. Subsequently, students’ knowledge structure on this mathematic topic is analysed and classified in terms of the pre-test results. Furthermore, a computerized adaptive diagnostic test bank and rules of selecting questions for test is constructed based on students’ knowledge structure. Additionally, a remedial instruction is completed by referring to student knowledge structure and expert knowledge structure and leads to the development of digital remedial teaching material. This teaching material was used at school with an experiment where one group of students used digital remedial teaching material and the other did not. The results of this experiment in relation to teaching outcomes between the two groups are summarized as follows.
1. The accuracy and speed of diagnosing students’ mistakes, sub-skills and unit objective achievement by applying Bayesian Networks combing with expert knowledge structure is similar to that of manual check by specialists.
2. It is estimated that the number of questions can be reduced by 20% by using Computerized Adaptive Diagnostic Test for ‘Factor and Multiple’. The accuracy rate of predication is 97.13%, which implies that the predication capability of using Computerized Adaptive Diagnostic Test matches that of having a complete test.
3. The students of the group using digital remedial teaching material show significant improvements in their begin test results comparing with the results of the group students without using digital remedial teaching materials.
4. The students of the group using digital remedial teaching material show significant improvements in their final test results comparing with the results of the group students without using digital remedial teaching materials.
5. Students whose performance are at or below average mark (80-89 or below 80) have made significant progress in final test results after using digital remedial teaching materials. This shows that digital remedial teaching materials produce a marked effect for students in this group.
中文摘要 I
ABSTRACT II
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 VIII
第一章 緒論 1
第一節 研究動機 1
第二節 研究目的 2
第三節 名詞解釋 2
第四節 研究範圍與限制 4
第二章 文獻探討 5
第一節 貝氏網路 5
第二節 電腦化適性測驗 8
第三節 因數與倍數相關能力指標、子技能與錯誤類型分析 14
第四節 電腦補救教學的探討 22
第三章 研究方法與步驟 27
第一節 研究對象 27
第二節 研究流程 27
第三節 研究工具 29
第四節 實驗設計 31
第五節 資料處理與分析 31
第四章 研究結果 33
第一節 教材的編製 33
第二節 貝氏網路應用在診斷測驗之成效 40
第三節 電腦化適性補救教學系統之建置 42
第四節 電腦化適性診斷測驗之成效 47
第五節 數位指導教材之成效 50
第五章 結論與建議 63
第一節 結論 63
第二節 建議 63
參考文獻 65
一、中文部分 65
二、英文部分 68
附錄一 69
附錄二 70
附錄三 71
附錄四 72
附錄五 73
附錄六 77
附錄七 79
附錄八 80
附錄九 81
誌謝 82
簡歷 83
中文部分
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英文部分
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1. 國小三年級數學學習障礙學生加法文字題解題歷程與補救教學之研究
2. 動畫網頁輔助學習數學幾何成效之研究─以國小六年級角柱和角錐單元為例─
3. 透過解題活動進行建構教學之網路電腦輔助教學設計之研究─以國小數學科「除法概念」為例
4. 國小學童倍數解題及迷思概念之研究
5. 以能力指標結構為基礎的電腦適性測驗編製及動畫補救教學之應用—以國小數學領域四年級能力指標代數、統計與機率為例
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