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學生在補救教學活動的前測、後測結果分析

為了瞭解補救教學活動對於改善學生的錯誤是否有所幫助,本節將針對所有 參與補救教學活動的學生,在「二次函數概念」二階段評量前測、後測的各題答 題正確率、個人答題情形及錯誤類型的變化作進一步探討。

ㄧ、參與補救教學的學生於前測、後測各題答題分析

為了瞭解參與補救教學的學生於前測、後測各題的答題情形,特將他們於「二 次函數概念」二階段評量前測、後測中各題的答題正確率列表並畫折線圖表示。

表4-3 為前測、後測的各題答題正確率做McNemar Test 的結果;圖 4-1 為前測、

後測的各題答題正確率折線圖:

表4-3

前測、後測的各題答題正確率及答題差異情形

註:有*者,表該題p 值<0.05 達顯著水準;有**者,表該題 p 值<0.01 達顯著水 準,以下所有的檢定表格亦同。

題號 前測答題 正確率(%)

後測答題 正確率(%)

後測答題正確率(%)

 前測答題正確率(%)

McNemar Test p 值

01 40.0 91.4 51.4 0.0001**

02 34.3 88.6 54.3 0.0001**

03 20.0 80.0 60.0 0.0001**

04 40.0 82.9 42.9 0.0007**

05 22.9 74.3 51.4 0.0001**

06 40.0 88.6 48.6 0.0001**

07 25.7 82.9 57.1 0.0001**

08 45.7 88.6 42.9 0.0003**

09 25.7 74.3 48.6 0.0001**

10 57.1 94.3 37.1 0.0009**

11 14.3 62.9 48.6 0.0001**

12 34.3 82.9 48.6 0.0001**

13 28.6 85.7 57.1 0.0001**

圖 4-1

前測、後測的各題答題正確率折線圖

前測、後測的各題答題正確率

0.0%

10.0%

20.0%

30.0%

40.0%

50.0%

60.0%

70.0%

80.0%

90.0%

100.0%

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 題號

答對率

前測答對率 後測答對率

由表4-3 與圖 4-1,我們發現:

(一)相較於前測,學生在後測各題的答題正確率普遍提高許多,甚至有6 題的 後測答題正確率比前測增加了50%以上。以McNemar Test 來檢測前測與 後測各題答題之差異,其McNemar Test 的 p 值皆小於 0.001。這說明了二 次函數概念的補救教學活動,對於學生在二次函數概念的答題正確率是具 有提昇的效果。

(二)後測答題正確率達85%以上的題目,如下表 4-4:

表4-4

後測答題正確率達 85%以上的題目

題號 前測答題正確率(%) 後測答題正確率(%)

01 40.0 91.4

02 34.3 88.6

06 40.0 88.6

08 45.7 88.6

10 57.1 94.3

13 28.6 85.7

學生在上表這些題目的表現相對於其他問題是比較好的,分析這些題 目後發現:

1.第 01 題為判別是否為二次函數式子的題目。在補救教學活動中,處理的 程序如下:(1)次方的意義:以x2、x3、x 為例,介紹次方記號的記法和念 法。(2)多項式降冪排列:將x 的多項式各項按照 x 的次數由高至低來排列。

(3)辨別多項式是幾元幾次:一個多項式中相異的文字符號有幾種就是幾 元,而x 的最高次數就稱為這個多項式的次數。(4)辨別函數的次數:先將 方程式整理成y 在等號的左邊,而 x 的多項式在等號的右邊以後,再判斷 等號右邊為幾次多項式就是幾次函數。這樣的課程設計以循序漸進的方 式,先將每一個小環節的觀念釐清,再統整在一起,使得學生遇到題目時 能做正確的判別。

2.第 02 題為判別二次函數各項係數成比例時圖形是否相同的題目。在補救 教 學 活 動 中 , 處 理 的 程 序 如 下 :(1) 例 題 設 計 : 藉 由 例 題 分 別 畫 出 y x2 2x  3 與 y  2x2 4x  6 的圖形。(2)圖形比較:將兩個圖形放在同 一直角坐標平面上,比較其圖形的開口方向、開口大小、對稱軸方程式與 頂點坐標,結果兩個圖形的開口大小與頂點坐標並不相同。(3)其他例子列 舉:舉其他也是二次函數各項係數成比例的例子,並利用GeoGebra 畫圖 呈現,也是得到兩者圖形不相同的結果。(4)方程式觀察與判讀:直接觀察 二次函數的方程式,x2項係數不同,開口大小就不會相同。這樣的課程設 計是藉由從二次函數的圖形與方程式兩種不同的表徵作觀察,讓學生對此 概念更加完整,並以GeoGebra 做為輔助畫圖的工具,增加舉例的多樣性。

3.第 06 題為從二次函數式子中求對稱軸方程式的題目。在補救教學活動 中,處理的程序如下:(1)隨堂練習設計:藉由隨堂練習先讓學生思考,如 何求出與標準式y a (x  h)2 k 不同形式的二次函數 y  3( 2x 4)2 5 的 對稱軸。(2)電腦輔助教學:在 GeoGebra 中繪製二次函數y 3( 2x 4)2 5 的圖形,讓學生對照自己求出的結果。(3)一般化概念形成:引導學生將

y 3( 2x 4)2 5 化成 y  a ( x  h)2 k 的形式,再求出對稱軸方程式。利 用GeoGebra 將正確的圖形畫出,讓有此錯誤類型的學生造成認知衝突,

再讓學生以適當方式正確地求出對稱軸方程式。

4.第 08 題為判別二次函數開口方向與開口大小的題目。在補救教學活動 中,處理的程序如下:(1)函數圖形繪製:以二次函數型如 y ax2為例,

變化a 值使之產生開口方向、開口大小不同的八個圖形。(2)投影片操作:

利用透明投影片,引導學生分別觀察 y 0.5x2y 0.5x2、y x2y x2、y 1.5x2y 1.5x2、y 2x2y 2x2,每一組的圖形都是開 口大小一樣,而開口方向相反。(3)函數圖形套疊與比對:引導學生分別 觀察y 0.5x2 y x2、y 1.5x2、y 2x2的四個圖形的開口大小與方程式 之間的關係,再觀察 y 0.5x2、y x2、y 1.5x2、y 2x2 的四個圖 形的開口大小與方程式之間的關係,並利用絕對值將兩邊的系統整合在一 起。(4)電腦輔助教學:在 GeoGebra 中呈現y ax2的圖形,並改變a 值使 之產生大小、正負的不同,讓學生觀察圖形的變化,並與先前得到的結論 做一比較。設計利用透明片來比較,可以讓學生容易看出開口大小的異 同,而利用GeoGebra 可以以互動學習方式讓學生理解a 值對二次函數開 口方向與開口大小之影響。

5.第 10 題為判別二次函數圖形與 y 軸是否有交點的題目。在補救教學活動 中,處理的程序如下:(1)頭腦體操設計:藉由二次函數 y 3x218x  23 的圖形引導學生思考,在圖上看不到與y 軸有交點的圖形,其交點是否存 在?(2)電腦輔助教學:將此圖形在 GSP 上呈現,往下拉動視窗捲軸,找 到圖形與y 軸的交點(0,  23)。(3)型塑正確函數圖形概念:在 GSP 上多呈 現一些例子,引導學生觀察圖形與y 軸必定有交點存在。(4)函數圖形與形 式觀念整合:引導學生直接從二次函數式子 y 3x218x  23 中,令 x 0,就會得到 y  23,即交點坐標為 (0,  23)。這樣的課程設計是先讓 學生看不到圖形與 y 軸的交點,再利用 GSP 呈現出與 y 軸的交點,使犯

此錯誤類型的學生造成認知衝突,接著多舉些例子讓學生更清楚二次函數 圖形必定能找到與y 軸的交點,並以代數式觀點求出與 y 軸的交點坐標。

6.第 13 題為給定二次函數頂點與另一點求二次函數方程式的題目。在補救 教學活動中,處理的程序如下:(1)函數圖形繪製演練:請學生在直角坐標 平面上畫出兩個二次函數的圖形,使得它們的頂點相同,開口方向相同,

但是開口大小不相同。(2)電腦輔助函數圖形比對:利用 Geogebra 舉一些 圖形的例子,使它們符合頂點相同、開口方向相同,但開口大小不相同。

(3)函數圖形與形式概念整合:舉一組頂點相同、開口方向相同,但開口大 小不相同的例子 y (x 1)2 4 與 y  3( x 1)2 4,讓學生清楚它們的平 方項係數不相同,恰好呼應圖形的開口大小不同。(4)一般性概念養成:引 導學生思考通過同一個頂點的二次函數有無限多個,其開口大小也不盡相 同,因此代數式中的二次項係數並非都一樣,在假設代數式時必須考慮這 一點。這樣的課程設計,藉由舉豐富的例子,讓學生思考,破除學生的迷 思概念。

(三)後測答題正確率未達75%的題目,如下表 4-5:

表4-5

後測答題正確率未達 75%的題目

題號 前測答題正確率(%) 後測答題正確率(%) 後測答題正確率(%)

 前測答題正確率(%)

05 22.9 74.3 51.4

09 25.7 74.3 48.6

11 14.3 62.9 48.6

這三題經過補救教學後,雖然答對率在前測與後測達到顯著差異,但答對率 不如預期,以下分別分析這三題的答題表現:

1.第 05 題題目為:

05、阿旭要求二次函數y  ( x  2 )2 ( x 2)2的對稱軸,求出的對稱軸是x 2 和x 2。請問他求的對稱軸正確嗎?

□ 正確 □ 不正確 我的理由是:______

(A)因為 x 2 代入( x  2)2等於0,x 2 代入( x 2)2等於0。

(B)因為將 x 2 和 x  2 代入 y  ( x  2 )2 ( x 2)2y 都等於 16。

(C)因為 y ( x  2)2 ( x 2)2 2( x  2)2 8x,對稱軸是 x  2。

(D)因為化簡 y  ( x  2 )2 ( x 2)2後得到y 2x2  8  2( x  0)2  8。

(E)其他理由:__________________________________________________

第 05 題的正確答案應為「不正確,(D)」。在此題中,9 位答錯的學生 中有3 位選(A),2 位選(B),3 位選(C),1 位選(E)。選(A)的 3 位學生在求 對稱軸方程式時,受到「二次函數y a ( x  h)2 k 的對稱軸是 x  h」的影 響,只要x h 代入( x  h)2等於0,就認為 (x h)=0 會是一條對稱軸。他們 沒有檢視原題目給的二次函數並非是 y a ( x  h)2 k 的形式,而是將原題 目的二次函數看做兩個代數式y ( x  2)2y (x  2)2,再去分別找出它們 的對稱軸方程式。選(B)的 2 位學生僅僅將x 2 與 x  2 代入原題目,並不 瞭解代入後所代表的意義為何,也不知道此與對稱軸有何關連。選(C)的 3 位學生中有2 位表示,y 2( x  2)2 8x 很像 y  a ( x  h)2 k 的形式,因此 對稱軸方程式為x 2,另外 1 位學生則是因為用錯配方法而得出(C)答案。

選(E)的學生將原題目的二次函數寫成 y 2( x  2)2  8,也是因為配方法錯 誤所導致。

相較於其他題,學生在前測時,第05 題的答題正確率 22.9%是所有題 目中偏低的,雖然在後測時的答題正確率僅 74.3%,但前、後測卻相差 51.4%,在所有題目中此題其實改善的效果還不差。

2.第 09 題題目為:

09、將二次函數 y  ( x  2)2的圖形向右平移3 單位後,是否可得二次函數 y  ( x  5)2的圖形?

□ 是 □ 否 我的理由是:______

(A)因為向右平移 3 單位是在 x 軸上加 3,也就是 y 加 3,所以應該是 y ( x  2)2 3。

(B)因為 y  ( x  2)2的頂點(0, 4),向右平移後是(3, 4),和y  ( x  5)2 的頂點(0, 25)不同。

(C)因為 y  ( x  2)2的頂點(2, 0),向右平移 3 單位後變成(1, 0),不等 於y  ( x  5)2的頂點(5, 0)。

(D)因為向右平移 3 單位是在 x 軸上平移,是 x 加上 3,所以應該是 y ( x  2  3 )2  ( x  5)2

(E)其他理由:________________________________________________

第09 題的正確答案應為「否,(C)」。在此題中,9 位答錯的學生中有 2 位選(A),2 位選(B),3 位選(D),2 位選(E)。選(A)的 2 位學生仍然受到「x 軸方程式是y 0」的影響,想成「 x 軸就是 y」,因此想成在 x 軸上向右平 移3 單位,就是 y 加 3。選(B)的 2 位學生還是認為二次函數的頂點都在 y 軸上,因此都以x 0 代入二次函數方程式求頂點坐標。選(D)的 3 位學生仍 舊記憶「向右平移就加,向左平移就減」的錯誤口訣來答題。選(E)的其中 1 位 學 生 將 平 移 後 的 二 次 函 數 寫 成 y 3( x  5)2, 另 1 位 則 是 寫 成 y ( x  5)2,和(D)選項相同。

3.第 11 題題目為:

11、如圖為二次函數 y ax2bx  c 的圖形,則 b2 4ac<0。

□ 正確 □ 不正確 我的理由是:______

(A)因為圖形開口朝下。

(B)因為圖形與 x 軸沒有交點。

(C)因為圖形與 y 軸有 1 個交點。

(D)因為圖形與 x 軸有交點。

(E)其他理由:________________________________________________

y

O x

第11 題的正確答案應為「不正確,(D)」。在此題中,13 位答錯的學生 中有4 位選(A),3 位選(B),6 位選(C)。選(A)或(C)的學生表示不知道b2 4ac 與圖形的關係為何,於是看到圖形開口朝下或圖形與 y 軸有 1 個交點便選 擇它。選(B)的學生有 2 位表示因為題目未說明圖形能延長,因而不確定圖 形是否能延長,另1 位則認為圖形不能延長。

相較於其他題,學生在前測與後測時,第11 題的答題正確率皆是所有 題目中最低的,可見得此題對於學生來說是比較困難的。

二、參與補救教學的學生在前測、後測的個人答題分析

二、參與補救教學的學生在前測、後測的個人答題分析