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一、藉由「即時回饋」特性促成模型的驗證和應用

(一)機器人「即時回饋」對學生產生決策改變的方式有二種:

1. 簡易迷宮對決策改變的影響 (1).實例之一:

學生對於「簡易迷宮」最初始的想法( 認為只要按照程式設定直走左右轉 即可),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,於是有幾位學生在此情境下,修正了原先初始的想 法,並調整了原始的程式設定,因為藉著機器人此媒介,建構了學生對模型的 修正,此修正形成一種回饋的機制,不斷地在「建模←→修正」循環測試,並 達成任務。(見表 4-2-1)

表 4-2-1

「建模←→修正」循環測試表

原先初始的想法的程式設定 達成任務的程式設定

S3 4 圈,3 圈,3 圈,2 圈 4.5 圈, 4 圈←, 3 圈→, ↑3 圈 S9 原先直走 4 圈,左轉 3 圈, 直

走 1 圈, 右轉 3 圈,直走 5 圈

直走 4.3 圈,左轉 3.5 圈, 直走 0.2 圈, 右轉 3.5 圈,直走 5 圈 註: ← →表示左右轉 ,↑表示直走( 研究者自行整理)

S3 達成任務的程式設定:

4.5 圈, 4 圈←, 3 圈→, ↑3 圈( 原先的設定 4 圈,3 圈,3 圈,2 圈)

S9 達成任務的程式設定 :

步驟(6)S4 使用的檢驗:使用 4 和 5 的步驟,在 S1 和 S2 的機器人測試, drive in square 活 動的基礎上,修改程 式)。

步驟(6)S6 使用的檢驗:使用 4 和 5 的步驟,

在其他組的機器人測試,所得結果相同。

(二)藉由「即時回饋」特性促成模型的驗證和應用

1.建立倍數的概念 2.了解兩車圈數和的意義 3.再加入多或少一圈的概念 4.再 處理甲.乙兩車總和的距離。這個構想是值得我們學習和參考的,另外經由上述 的建模的發展步驟中,當 S6 提出“4.5×2+1=10 是乙車的,不是兩個車加在一 起的,所以這個值要小一點”發現這個關鍵時,做了修正模型的步驟:嘗試了 3.5×2+1=8,8+3.5=11.5,和 3×2+1=7,7+3=10,這時 S6 找到了答案,接著再 次經歷 6 模型驗證(與學生 4 和學生 10 分享)→7.模型應用,終於成功建立模型。

圖 4-2-2 最小繞行距離圖

(四)討論

依據本章第一、二節質化分析的結果,得出 LEGO 機器人融入建模教學活 動後,壆生在建立數學模式時,在「思考」和「決策改變」有正面的影響,然 而在相關的文獻上,並沒有 LEGO 機器人融入建模教學的實際研究能夠參照,

不過研究者仍提出改善下列兩項因素,以作為未來教學及研究之參考。

(一)實驗教學時間的限制

本研究為探索性質的研究,實驗教學時間只有十週,如果能將實驗教學時 間延長為整學期或一整個學年,應該更能搜集更多對提升學童數學建模能力的 更有效方式。

(二)空間和樣本數的限制

因為客觀環境的限制,電腦教室的空間不足,以及參與的學生只有來自屏 東縣某國小七個班級的學生中,遴選部份有意願的學生參加,在樣本代表性及 樣本數不足之下,研究的信度和效度比較不足,因此若能增加樣本數,應該會 有較客觀的研究發現。

(五)總結:

探討 LEGO 機器人融入數學建模學習活動中,小學四年級學生在數學建模 形式化歷程因素有三:

1、機器人和學生的互動影響小四生的「思考」和「決策改變」

(1). 經由機器人和學生互動對小四生思考產生影響。

(2).經由機器人的「即時回饋」影響對學生產生決策的改變。

類型 I: 學生與機器人(硬體)互動模式與類型 II:學生與程式互動模式兩 者,都能引發小四學生對真實情境問題的思考和探索。

2、經過 LEGO 機器人融入數學建模學習活動後,人機互動對參與學生的數學建 模影響有三種:

(1).藉由「即時回饋」促進學生提取數學經驗來解題。

(2).藉由「即時回饋」特性促成模型的驗證和應用。

(3).藉由「即時回饋」特性促成模型再精緻化。

3、經過 LEGO 機器人融入數學建模學習活動後,能夠促進學生數學模型的建 立有三種層次: 1. 建立模型(第一層次)2.建立新模型(第二層次)3.新模型再 精緻化 (第三層次)。

在機器人融入數學建模的活動裡,即時反饋的作用提供學生修正程式的機 會,促進學生成功建模。並且在建立模型的層次上有三種:1. 建立模型(第一 層次)2.建立新模型(第二層次)3.新模型再精緻化 (第三層次)。因此可以說明 即時反饋的作用除了提供學生修正程式的機會,還可以促進新模型的建立進而 促成新模型再精緻化。