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本章在說明本論文的研究概述,總共分為三節。第一節介紹研究背景 與動機;第二節為研究目的;第三節介紹本研究重要的名詞解釋。

第一節 研究背景與動機

傳統的測驗已經被批評只有有限的效能,又不能準確地評量學生潛在 的變化(Erin, Douglas, & Lynn, 2008),此外,它也很難在大的班級中,觀察 一個特定學生的學習情形(Economides & Chatzopoulou, 2010);所以在高等 教 育 的 教 學 和 學 習 過 程 中 , 越 來 越 多 人 使 用 軟 體 來 幫 助 教 學 與 學 習 (Schroeder, Minocha, & Schneider, 2010)。

動態評量(dynamic assessment, DA)可以提供學生一個學習的機會,並 且在學習和獲取知識的過程中,留下學習的歷程,藉由動態評量的教學,

能將一個學生的學習缺點進行修正,以改善他或她的成績(Baek & Kyoung, 2003; Nirmalakhandan, 2007)。同時,教師可以客觀地評量學生,又可以發 現大多數學生答錯的題型,藉此輔助教師在補救教學中,加強需要重複的 主題(Economides et al., 2010);且電腦化動態評量(computerized dynamic assessment, CDA)是評量學生的潛能,而不是評量學生目前的表現(Tao et al., 2012)。然而 DA 或 CDA 的缺點是,所有的學生都被給予相同的題目,但 每個學生的學習狀態可能都不盡相同;本研究相信如果在 CDA,給學生一 個適性選擇題目的方式,在教學與學習的過程中,這將是更有效的。

雖然今天的數位學習技術,使得各機構或組織開始採用線上說明或線 上測驗(Tao, Wu & Chang, 2008);而進一步的適性測驗系統又能有效地改善 學生的學習情況(Wauters, Desmet & Noortgate, 2010; Economides et al., 2010),於是基於提升適性測驗效率的目的,電腦科技逐漸被引進至測驗領 域,所以電腦化適性測驗(computer adaptive testing , CAT)已經成為近 20 年

來學者探究的議題(施慶麟,2007)。從理論上講,電腦化適性測驗不但 可以顯著減少測驗時間,而與紙筆測驗或有固定詴題數的電腦化測驗相 比,同時也可以維持測驗的品質(Wise & Kingsbury, 2000)。其中基於知識 結構的適性測驗(knowledge structure based adaptive testing, KSAT)不但具有 適性檢測法則,又同時縮短測驗時間,並可精確診斷出學生的認知狀態(Wu et al., 2008)。

在本研究中,將適性測驗的知識結構概念嵌入動態評量中,以發展微 積分的適性動態評量;此類型適性的動態評量嘗詴改進傳統動態評量中,

每個學生都被給予相同題目的缺點。而基於學習者在知識結構中的答題狀 態,將提供他們不同的題目;一個適合學生能力的測驗,與非常適配教材 的教學提示,將更可能幫助學生達到預期的學習成效;本研究秉此信念建 置「微積分適性動態評量系統」,並評估其成效。

本研究的主要貢獻與創新如下:

一、 由文獻得知一般動態評量都用於較基礎的中小學數學,本研 究以大學微積分「用積分求面積」單元做說明。

二、 探討「用積分求面積」單元的「錯誤類型」。

三、 開發「用積分求面積」單元相關題目,並建置電腦化測驗介 面。

四、 數學化以知識結構為基礎之適性動態評量流程。

五、 研發適性動態評量系統,根據學生作答選項給予提示與下一

題,並於實際情境中評估使用成效。

第二節 研究目的

一、 「用積分求面積」測驗的編製:編製以「用積分求面積」單

元的知識結構為基礎之電腦化適性測驗。

二、 「用積分求面積」適性動態評量的編製:編製以「用積分求

面積」單元的知識結構為基礎之電腦化適性動態評量,並評估其成效。

第三節 待答問題

依據前述的動機,本研究以準實驗的方式進行研究設計,主要探討微 積分課程中,「用積分求面積」單元的電腦化動態評量輔助學習系統之成 效,故本研究有如下的七個待答問題:

ㄧ、 排除前測的影響,對後測而言,五組之間是否存在差異?

二、 排除前測的影響,對延後測而言,五組之間是否有差異存在?

三、 排除後測的影響,對延後測而言,五組之間是否存在差異?

四、 對前測與後測間進步分數而言,五組之間是否有所不同?

五、 在前測所使用的時間,五組之間是否有差異?

六、 在後測所使用的時間上,五組之間是否有差異存在?

七、 全體學生在哪個概念上進步最大?

第四節 名詞解釋

本研究在實施程序中,所用到的各名詞解釋如下所述:

壹、 適性全測

以知識結構最上位節點對應的題目開始進行電腦化測驗,並依據學生 作答反應的對錯,來選擇下一道題目,若學生答對上位節點的詴題,適性 系統就預測該學生都能答對下位概念的題目,這些題目就不必再施測,如 此可以節省大量的詴題,但為了做統計上的分析比較,測驗系統仍讓學生 做完未完成的節點詴題,此種方式的測驗為本研究的適性全測。

貳、 前測

學生在學習完「用積分求面積」單元後,教師不提供任何協助,於一 週內評量學生在該單元的目前表現情形,而舉行的適性全測,此種方式的 測驗為本研究的前測。

叁、 團班補救教學

本研究的團班補救教學為教師在前測之後,針對較多學生認知錯誤的 前測題目,全班一起在教室中,進行傳統的教學。

肆、 自學

本研究的自學指在前測之後,學生於電腦教室,至教師提供的微積分 網站,針對自己前測的錯誤之處,自行觀看教師提供的教學投影片,以進 行補救。

伍、 相同提示的動態評量(dynamic assessment with the same hints, DASH)

傳統漸進提示的動態評量,測驗題目為隨機出現的預設四選一之選擇 題,而不論學生所選的錯誤選項為何,每次都提供相同的提示,而每道詴 題都給予三次提示,此方式為本研究之相同提示的動態評量。

陸、 基於選項給提示的動態評量(dynamic assessment with hints based on options, DAHO)

基於選項給漸進提示的動態評量,測驗題目為預設四選一的選擇題,

而題目為隨機出現,如果學生回答錯誤,系統會根據學生作答反應的錯誤

示,但第二次提示比前一次提示更詳細、更明確地指出所犯錯誤之處,至 第三次提示時就針對該題直接教學,此種方式為本研究的基於選項給提示 的動態評量。

柒、 基 於 適 性 選 題 策 略 的 動 態 評 量 (adaptive dynamic assessment based on KSAT, KSADA)

本研究之KSADA將DAHO與適性選題相結合,預設四選一的選擇題,

而依據學生上位節點的題目作答是否正確,適性的提供下一題;若學生答 錯問題,就根據其錯誤選項提供合適的提示;提示之後,讓學生再思考選 答第二次,若學生還是答錯該題,就再依據其第二次作答反應的錯誤選項 提供合適的提示,而第二次提示比第一次提示更加詳細明確地指出其所犯 錯誤之處;經第二次提示之後,讓學生再思考選答第三次,若學生還是答 錯該題,就進行第三次提示即針對該題直接教學。

捌、 後測

本研究的後測指學生在經過分組,進行前測及補救教學之後,於一週 內舉行的電腦化適性全測,以評量學生在「用積分求面積」單元的最大可 能表現情形。

玖、 延後測

本研究的延後測指學生經過後測之後,一個月內舉行的電腦化適性全 測,以評量學生在「用積分求面積」單元的最大可能表現的保留情形。

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