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對於影響小學生建模中形式化因素以二:(一)經由機器人和學生互動對小 四生思考的影響(二)經由機器人的「即時回饋」對學生產生決策改變的情形,

由以下原案分析來成呈現。

(一)經由機器人和學生互動對小四生思考的影響

1.學生與機器人(硬體)互動模式(類型 I)

原案分析:(1)實際問題:在第一次活動前的組裝課程中,學生會出現這樣 的思考:爲什麽我組裝的部份會和說明書上的不一樣呢?爲什麽機器人會動 呢?我的機器人會卡住,不知道問題出在哪裡?

研究者為了釐清發問者是否已經解決機器人被卡住的問題,在下課後另外 找時間去訪談幾位小朋友,於是有了下列的一些對話:

師:爲什麽你會認為自己組裝的機器人會和說明書上的不一樣呢?

他能「偵錯」,偵察到其他同學不易發覺的錯誤,找到問題點並解決。當研究

這時 S4 建立模型是失敗的,如果在一般的傳統的教室裡必須花很多時間

當學生在分析簡化問題階段遇到了挫折,藉由機器人的測試結果,他的機

多出一些無用的程式塊 除了多餘程式塊

和 II )都能促進小四學生建立數學模型。

(二)經由機器人的「即時回饋」對學生產生決策改變的情形

當學生按照他們的想法輸入機器人內作初始的程式設定,並經由輸出後,機 器人所走的路徑和呈現的狀況,提供了學生一種資訊,此種資訊反映了學生當 初的設定是否正確,由機器人提供驗證初始想法的機會,猶如隨身助理一般,

提醒輸入程式的學生,輸入值是否產生偏差,學生即依據即機器人跑的情況 (有 的會撞捯障礙物,有的會偏離原先的路徑),來作為判斷程式要如何增減的依據。

1. 「即時回饋」促進學生提取數學經驗來解題

在引模和探索活動中的原案分析

事例(1):

師:為什麼要做這個動作( 指用手測量的動作)

S6:如果我想知道轉一圈可以走多長,( 用手比劃)這樣子就能估計出有多少個。

師: 描述一下你過關的情形。

S6:目測地板的一格讓機器人轉幾圈,算一算機器人走了幾格地板,再乘以圈 數,與實際的答案蠻接近的。

事例(2):

師:你如何解決「選取輸入值」的問題?

S2 : 開 始 時 使 用 隨 意 的 數 字 20.41 , 結 果 就 超 過 了 。 慢 慢 微 調 從 20.3…20…19.8…我再用 19.5 就剛好。

師:還有其他的例子嗎?

S2:像第 3 次的例子,原先是設定 13 和 13.5 後來發現差一點點,就選 13.3 師:那為何不選擇 13 而選 13 點多?

S2:原先使用和同學一樣的 13,後來發現自己的機器人試驗後還差一點點,

要提升學生解題能力的,是比較狹義的建模。

LEGO 機器人融入學習活動中,有促進數學經驗轉化作用。

圖 4-1-1 使用「生活經驗」建模流程圖

(續下圖)

圖 4-1-2 使用「數學經驗」建模流程圖

1.實際問題 2.分析簡化 3.模型建立

6.模型驗證 5.模型修正 4.模型求解

不具備推廣應用或 再精緻的條件

Lego 任務 數學世界

1.實際問題 2.分析簡化 3.模型建立

6.模型驗證 5.模型修正 4.模型求解

7.模型應用

Lego 任務 數學世界

第二節人機互動對參與學生數學建模的影響