臺灣博碩士論文加值系統

迷思概念是發生在教學過程當中，學生對於概念因為某些因素產生錯誤的認知，迷思概念會造成學習者在學習上產生概念的混淆而導致學習能力下降。
先前的迷思概念研究都必須透過教師與學生進行晤談釐清學生迷思，雖然可以幫學生釐清學習上得錯誤迷思概念，但卻曠日費時。隨著資訊科技的發展幫助了路徑搜尋網路成為一種客觀有效的知識表徵與預測工具，大多數的研究使用路徑搜尋網路來表徵使用者的知識結構並提供一個有效預測學生學習能力。然而，它卻不具有迷思概念診斷的能力。為了完成補齊這個缺口，概念之間的概念繼承關係提供了有效的方法來診斷學生的學習迷思。
本研究發展了一個結合路徑搜尋網路法合概念繼承關係迷思概念診斷系統，老師可以利用這個診斷系統定義學習概念與概念之間的關係。受測者進行測驗後，系統能呈現與比較受測者與專家的知識結構，然後系統能診斷個別學生的學習迷思並提供適合的學習路徑。

Misconceptions is happen in the teaching progress, which cause students have some wrong understanding, misconceptions will decrease learners learning ability.

Previous researches in misconception diagnose applied interview technology to discover the content of students’ misconception, but it spends too much time. According to the development of information technology computer-aided Pathfinder Networks becomes an objective and effective knowledge structure evaluation tool. Most of the study used Pathfinder Networks to represent students’ knowledge structure and provided a good validity to forecast students’ learning performance. While, Pathfinder Networks do not have the ability to diagnosis students’ misconceptions. To complement this drawback, the concept of conception inheritance relations provide an effective way to diagnose students’ learning misconceptions.

This study combined the Pathfinder Networks and the conception inheritance relations to develop a Misconceptions Diagnosis System. Teachers can apply this diagnosis system to define learning concepts, and the relationship among those concepts. After taking examination by this system can present and compare students’ knowledge structure with expert’s knowledge structure. Then this system can diagnosis individual student''s learning misconceptions and provide proper learning path to individual student.

目錄
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ

誌謝 Ⅲ
目錄 Ⅳ
表目錄 Ⅷ
圖目錄 Ⅹ
第一章、緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 3
1.3 研究目的 5
1.4 研究範圍 6
1.5 論文架構 8
第二章、文獻探討 9
2.1 迷思概念 9
2.1.1迷思概念的定義 9
2.1.2迷思概念的起源 10
2.1.3迷思概念的相關研究 11
2.2 知識結構與認知診斷評量 14
2.2.1知識結構的定義 12 14
2.2.2知識結構的衡量 16
2.2.3衡量工具的選擇 18
2.2.4路徑搜尋網路分析法 20
2.2.5相似性指數 (Closeness Index, PFC) 24
2.2.6路徑搜尋網路分析法流程 25
2.2.7路徑搜尋網路法相關研究 26
2.3 概念繼承關係 29
2.3.1概念關係的定義 31
2.3.2概念繼承關係 31
2.3.3路徑搜尋網路法相關研究 31
2.4 文獻探討總結-路徑搜尋網路分析法與概念繼承關係 32
第三章、研究方法及步驟 35
3.1 研究方法 35
3.2 研究步驟 35
3.3 研究方法架構 38
3.3.1定義概念繼承關係圖 39
3.3.2設計迷思概念測驗試題 41
3.3.3進行施測萃取知識結構 42
3.3.4定義迷思概念類型 52
3.3.5尋找迷思錯誤路徑 56
3.3.6辨識迷思概念類型 57
3.3.7產生建議學習路徑 59
3.3.8建議學習路徑上的概念重點學習提醒 64
第四章、系統架構與實驗結果分析 67
4.1 系統開發環境 67
4.2 系統架構 68
4.3 實驗對象. 75
4.4 實驗設計. 76
4.5 實驗結果與分析. 78
4.5.1概念關係的定義 78
4.5.2概念繼承關係 79
第五章、結論與未來方向 84
5.1 研究結論與貢獻 84
5.2 建議與分析 84
5.3 未來研究方向 85
文獻探討 87

表目錄
表2.1 傳統迷思概念、概念繼承關係、路徑搜尋網路比較表 13
表2.2 不同知識結構衡量方法之比較分析 16
表2.3多向量度量尺法、群聚分析、路徑搜尋網路之比較 17
表2.4不同知識結構的量尺法之比較分析 20
表2.5 GTD、PRX、PFC相似性指數比較表 21
表2.6 PFC指數計算範例 24
表2.7 概念繼承關係與路徑搜尋網路分析法分析比較表 33
表3.1 試題設計概念分析表 40
表3.2 生手與專家知識結構矩陣範例 41
表3.3 概念試題設計分配矩陣 B 45
表3.4 歐基里德距離矩陣D 49
表3.5 圖解概念距離矩陣 51
表3.6 迷思情境與相對應的解決辦法 55
表3.7 生手與專家知識結構矩陣範例 56
表3.8 建議學習路徑的產生 61
表3.9 概念關聯與先備知識列表 62
表4.1 系統開發環境規格表 67
表4.2 試題概念說明 77
表4.3 教師歐基里德矩陣數值 78
表4.4 教師之PFNETs 矩陣值 79
表4.5 學生測驗程度分佈情況 80

圖目錄
圖 2.1 迷思概念發展架構圖 12
圖2.2 原始資料轉換與節點鍊結權重圖 23
圖2.3 最小成本網路圖示 23
圖2.4 路徑搜尋網路分析法流程 26
圖2.5 路徑搜尋網路發展歷程 27
圖2.6 傳統樹狀結構圖 29
圖2.7 概念繼承範例 30
圖2.8 概念繼承關係圖 32
圖3.1 研究步驟 37
圖3.2 研究架構流程圖 38
圖3.3 概念繼承關係定義圖 40
圖3.4 學生受測作答資料矩陣 A 43
圖3.5概念試題設計分配表 44
圖3.6 結果矩陣C 45
圖3.7 歐基里德取值過程圖 48
圖3.8 迷思診斷流程圖 54
圖3.9 迷思概念類型辨識範例 59
圖3.10 迷思概念類型辨識範例 65
圖4.1 系統架構 68
圖4.2 系統登入畫面 69
圖4.3 後端測驗管理系統 70
圖4.4 測驗設定管理 71
圖4.5 概念修改管理 72
圖4.6 概念關係設定管理 72
圖4.7 先備概念管理 73
圖4.8 題庫設定管理 73
圖4.9 知識結構呈現 74
圖4.10 學習診斷系統 75
圖4.11 學生代號10001診斷結果 81
圖4.12 學生代號10002診斷結果 81
圖4.13 學生代號10003診斷結果 82
圖4.14 學生代號10004診斷結果 82
圖4.15 學生代號10005診斷結果 83
圖4.16 學生代號10006診斷結果 83

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