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研究生:陳志昌
研究生(外文):Chih-Chang Chen
論文名稱:統計軟體R在高中數學資優教學之研究
論文名稱(外文):A Study on the Effects of Teaching R Statistical Software to the Math and Science Gifted High School Students
指導教授:張昇鵬張昇鵬引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立彰化師範大學
系所名稱:資賦優異研究所
學門:教育學門
學類:特殊教育學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:125
中文關鍵詞:統計軟體R數學資優資訊科技
外文關鍵詞:R Statistical SoftwareMathematics GiftedInfo-technology
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資訊科技融入教學已是當今教育無法避免的趨勢,高中數學資優教學更需藉由資訊科技的輔助,尤其是相關軟體的應用。本研究主要是利用統計軟體R開發適合高中數理資優生的教材,並透過實驗教學後的問卷調查來了解「資訊科技融入高中數學教學的概況」、「高中生使用相關應用軟體的概況」及「教學滿意度情形」。

研究結果顯示:
一、統計軟體R融入高中數學教學的資優教材設計可以經由「基本語法與指令」、「隨機漫步(Random Walk)模型」及「骰子點數分配模擬之探索」來完成。

二、數理資優班資訊科技融入教學的概況優於普通班。

三、高中生使用電腦軟體的情形以辦公室軟體居多而程式編輯與數學相關軟體居少。

四、統計軟體R融入高中數學教學在不同班別變項滿意度有顯著差異,然在性別與年齡上則無顯著差異。

It was an inevitable tendency to apply info-technology to school curriculum, especially for the gifted high school students. The purpose of this study was to develop new mathematical materials for high school gifted students by using R statistical software. Questionnaires of “The situation of apply info-technology to teach in high school,” “The situation of associated software used by high school students” and “The situation of satisfaction in teaching” were designed to survey the participants after experimental teaching.

The major findings were as follows:

1.Applying R statistical software to design mathematical materials in teaching high school gifted students can be completed by three learning units: "the basic syntax and commands", "Random Walk model" and "the exploring of simulated dice distribution".

2.Gifted class did better than regular class in regarding of applying info-technology to teach mathematical.

3.In regarding of using computer software, office software was used mostly, whereas programming and mathematics software were used less.

4.Significantly difference was found on class in applying R statistical software to teach mathematics in high school, however, no differences were in terms of gender and age.

目 錄

謝誌 i
中文摘要 ii
英文摘要 iii
目錄 iv
表次 vii
圖次 ix

第一章 緒論
第一節 研究問題背景與動機 1
第二節 研究目的與待答問題 2
第三節 名詞釋義 4

第二章 文獻探討
第一節 資優生的特質 7
第二節 資訊科技融入教學 15
第三節 高中數學教學相關軟體之應用 18
第四節 統計軟體R之簡介 22

第三章 研究方法
第一節 研究架構 33
第二節 研究對象 35
第三節 研究工具 36
第四節 研究程序 42
第五節 資料分析 45

第四章 研究結果與討論
第一節 統計軟體R融入高中數學教學的資優教材設計 49
第二節 資訊科技融入高中數學教學的概況 78
第三節 高中生使用相關應用軟體的概況 84
第四節 統計軟體R融入高中數學教學在不同班別變項滿意度的差異情形 86
第五節 統計軟體R融入高中數學教學在不同性別變項滿意度的差異情形 97
第六節 統計軟體R融入高中數學教學在不同年齡變項滿意度的差異情形 98

第五章 結論與建議
第一節 結論 103
第二節 建議 106

參考文獻
中文部分 109
英文部分 111

附錄
附錄一 教學滿意度調查問卷 112
附錄二 學生學習單 116
附錄三 R程式 123


表 次
表3-1 研究者任教高中班級設置表,表內括號中的數字表示人數 35
表3-2 研究對象之班別及男、女生人數統計表 36
表3-3 各項數學軟體功能簡介表 39
表3-4 本研究待答問題及對策或使用的統計方法 46
表4-1 統計軟體R 基本語法與指令之學習單 55
表4-2 隨機漫步(Random Walk)模型之學習單 58
表4-3 Excel 模擬硬幣正、反面模擬原始及轉換後的資料表 63
表4-4 Excel 模擬硬幣正、反面次數及總次數分配表 64
表4-5 統計軟體R 模擬硬幣正、反面及總次數分配表 67
表4-6 統計軟體R 模擬擲單一公正骰子各點數及理論次數分配表 67
表4-7 統計軟體R 模擬擲兩個公正骰子點數和及理論次數分配表 68
表4-8 統計軟體R 模擬擲兩個公正骰子點數差及理論次數分配表 69
表4-9 統計軟體R 模擬硬幣正、反面及總次數分配表 71
表4-10 骰子點數分配模擬探索之學習單 75
表4-11 實驗教學優點及缺失檢討表 82
表4-12 資訊科技融入高中數學教學回答問題統計表 83
表4-13 高中生使用相關應用軟體的概況統計表 85
表4-14 實驗教學中可觀察出數理資優班學生具備「邏輯──數學能力
優異的特質」表 87
表4-15 實驗教學中可觀察出數理資優班學生具備的資優特質表 88
表4-16 教學滿意度調查問卷回收統計表 89
表4-17 有效樣本之學生基本資料統計表 90
表4-18 數理資優班與普通班教學滿意度平均數與標準差統計表………93
表4-19 數理資優班學生與普通班學生在不同向度之教學滿意度t 檢定
摘要表 96
表4-20 男生與女生在不同向度之教學滿意度t 檢定摘要表 97
表4-21 民國81年與82年出生學生在不同向度之教學滿意度t 檢定摘要表 99
表4-22 依班別、性別及年齡在不同向度之教學滿意度t 檢定結果摘要
表 100

圖 次
圖2-1 R 軟體官方網站之首頁 24
圖2-2 R 軟體官方網站之下載頁 25
圖2-3 R 軟體官方網站最後下載網頁 26
圖2-4 R 軟體安裝執行後開啟後之主程式視窗 27
圖2-5 R 軟體可用套件下載列表 28
圖2-6 資料x、y的散佈圖與直方圖(x、y各為模擬100筆標準常態分配的資料) 31
圖3-1 研究架構圖 33
圖3-2 研究程序(流程)圖 44
圖4-1 資料x、y的散佈圖與直方圖(x、y各為模擬100筆標準常態分配的資料) 53
圖4-2 隨機漫步模式說明圖(Karr,1992) 57
圖4-3 單一骰子、骰子點數和、點數差分配模擬器及說明 61
圖4-4 骰子點數分配學習單元架構圖 62
圖4-5 模擬投擲單一公正骰子100 次之點數分配長條圖 64
圖4-6 模擬投擲兩個公正骰子100 次點數和之次數分配長條圖 65
圖4-7 模擬投擲兩個公正骰子100 次點數差之次數分配長條圖 66
圖4-8 模擬投擲單一公正骰子1000 次之點數分配長條圖 68
圖4-9 模擬投擲兩個公正骰子1000 次點數和之次數分配長條圖 69
圖4-10 模擬投擲兩個公正骰子1000 次點數差之次數分配長條圖 70
圖4-11 模擬投擲單一公正骰子之點數分配長條圖 71
圖4-12 模擬投擲兩個公正骰子點數和之次數分配長條圖 72
圖4-13 模擬投擲兩個公正骰子點數差之次數分配長條圖 73
圖4-14 一般教室座位及資訊設備配置圖 79
圖4-15 實驗教學之講解與介紹 80
圖4-16 實驗教學之指令操作與介紹 80
參考文獻
中文部分

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外文部分
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