研究生: |
許金葉 Chin-Yeh,Hsu |
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論文名稱: |
以派翠西網路為基礎的數學解題診斷矯正模式 A Diagnostic and Corrective Model for a Petri-Net-Based Mathematical Problem-Solving System |
指導教授: |
林美娟
Lin, Mei-Chuen |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
資訊教育研究所 Graduate Institute of Information and Computer Education |
畢業學年度: | 87 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 106 |
中文關鍵詞: | 派翠西網路 、問題解決 、診斷 、矯正 、坡里雅 |
英文關鍵詞: | Petri-nets, problem-solving, diagnostic, corrective, polya |
論文種類: | 學術論文 |
相關次數: | 點閱:278 下載:0 |
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摘 要
以派翠西網路為基礎的數學解題診斷矯正模式
許金葉
本研究嘗試設計一套個別化的診斷矯正學習系統模式,由系統協助解題知識架構薄弱的學生在「做中學」的思考情境中,建構其解題知識,以達到解決問題的目標。本模式借助派翠西網路理論來表示數學解題知識,並且利用它動態記錄學習者的解題歷程,使系統可以經由派翠西網路建立的解題路徑來分析、評估學生對於數學題目的解題狀況。在問題導向的情境中,不僅可診斷出學生使用解題策略知識不足的種類所在,更可進一步推導出適應學生個別差異的矯正學習路徑。本模式分成「診斷子系統」以及「矯正子系統」兩階段。在「矯正子系統」階段,系統利用生手解題模式的「僵局-修正」原則以及「坡里雅的有效解題歷程模式」當作矯正程序的藍本;並且依據「坡里雅的怎樣解題提示表」中的一般性建議幫助學生縮短在問題空間中搜尋解題方法的時間。
Abstract
A Diagnostic and Corrective Model for a Petri-net-Based Mathematical Problem-Solving System
By
Chin-Yeh Hsu
The objective of this research is to design a diagnostic and corrective model for a computer-assisted learning system which will be able to provide individualized guidance while students learn mathematical problem-solving by doing. Math knowledge is pre-analyzed to derive a set of functions for use in problem solving. Each function typically represents a math concept which may be used to transform a math problem from a state into the next. Learners select problems to work on from a set of built-in problems and proceed with problem solving step by step. A specially designed user interface provides the set of functions to be chosen from as well as the mechanism for entering the required data in order to apply a function. By mapping the set of functions into transitions and input data into places,the kernel of the system uses the Petri-net theory to keep track of a learner’s problem-solving activities dynamically and to determine appropriateness of his/her application of functions in each step. Our model is divided into two stages, the diagnostic stage and the corrective stage. At the diagnostic stage we use a variety of strategies to determine possible causes of a learner’s misconceptions. The model then attempts to deduce the corrective learning path for the learner at the corrective stage. The corrective procedure in our model is based on Jansweijer’s impasses-revised principle and Polya’s four phases of How to Solve it .
參考文獻
黃正志(民85)。問題解決式數學科教學軟體解題流程分析一運用派翠西網路。國立台灣師範大學資訊教育研究所碩士論文。
孫茂鑫(民85)。以派翠西網路為基礎之數學解題系統一高中數學之『圓』單
元。國立台灣師範大學資訊教育研究所碩士論文。
孫鵬宗(民86)。一個網路化的數學解題系統一國中數學之「三角函數」單元。國立台灣師範大學資訊教育研究所碩士論文。
馬心怡(民81)。偵測無人搬運車系統搬運互鎖之Petri-net模式。私立中原大學工業工程研究所碩士論文。
周孟輝(民81)。偵測無人搬運車系統搬運互鎖之Petri-net模式。私立中原大學工業工程研究所碩士論文。
溫亦剛主編(民79)。怎樣學好數學。台北:九章出版社。
劉錫麒(民78):國小高年級學生數學解題歷程及其相關因素的研究。花連師院學報,3期,23-90頁。
劉錫麒(民80):合作反省思考的數學解題教學模式及其實徵研究。國立台灣師大教育研究所博士論文。
劉錫麒(民82):數學思考教學研究。台北:師大師苑。
閻育蘇(Polya,G.著)(民80)。怎樣解題。九章出版社。
陳麗華(民76)。精熟理論在國中小數理科教育的應用。國立台灣師大教育研究所碩士論文。
簡培修(民83)。運用Petri-net資料模型於超媒體設計。國立台灣師範大學資訊教育研究所碩士論文。
林木盛(民83)。個體式派曲網路做系統發展方法。國立台灣師範大學數學研究所碩士論文。
張有川(民 84)。促進概念改變教學法(I)。科學教育月刊第185期。
張有川(民 85)。促進概念改變教學法(Ⅱ)。科學教育月刊第186期。
張國恩(民 83)。學生知識診斷矯治與學習系統的規劃一國立台灣師範大學資訊教育研究所群體研究計畫簡介。資訊與教育雜誌34期。
林福來(民 80)。數學的診斷評量。教師天地。
林品杰(民 85)。運用蘇格拉底式對話之矯治學習系統。國立台灣師範大學資訊教育研究所碩士論文。
簡聰茂(民 83)。情節導向之矯治學習系統。國立台灣師範大學資訊教育研究所碩士論文。
劉士華(民 83)。測驗化知識診斷系統:以類神經網路製作。國立台灣師範大學資訊教育研究所碩士論文。
郭香伶(民 86)。電腦化因式分解學習系統。國立台灣師範大學資訊教育研究所碩士論文。
陸思明(民 86)。數值三角及其應用。建宏出版社。
國民中學選修科目數學教師手冊(民87)。國立編譯館。
張史如(民 86)。從建構主義的觀點探討網路超文件/超媒體應用於教學上的意義。資訊與教育雜誌,58期。
朱錦鳳(民83)。超文件(Hypertext)於教學上應用的特性分析。資訊與教育,40,31-36頁。
李世忠(民81):從電腦教學到超(串連)媒體。教育資料集刊,17期,303-322。
李世忠(民83):Hypermedia教學潛力的探討。視聽教育雙月刊,32(6),7-20。
侯志欽(民81):教學設計的哲學省思一由客觀主義到建構主義,教育資料集刊,17期,221-230。
張國藩 (民 82) 。軟體工程導論,儒林出版社。
Ausubel,D. P.(1986).Educational psychology: A Cognitive View. New York: Holt,Rinehart and Winston.
Brown, J. S, & Vanlehn, K. (1980), Repair theory: a generative theory of bugs in procedual skills, Cognitive Science, 4, PP,379-426.
Burton R. R. (1982),Diagnosis bugs in a simple procedual skills, In Sleeman, P. & Brown J. S., Eds, Intelligent Tutoring Systems, PP.157-183, Toronto; Academic Press
Campione,J.C., Brown ,A.L.,& Connell,M.L. (1989). Metacognition: on the importance of understanding what you are doing. In R.I.Charles & E.A.Silver (Eds.), The teaching and assessing of mathematical problem solving (pp.93-114) . Hillsdale,NJ: Erlbaum.
Collins, M., Carnine, D. & Gersten, R.(1988), Elaborated Corrective Feedback and the Acquisition of Reasoning Skills, A Study of Computer-Assisted Construction, Reports.
Lee A. Becker.(1988) Computer-Aided Misconception-Based Intelligent Tutoring and Exercise Generation, Programmed Learning and Educational Technology, v25.nl,pp.67-73.
Kantowski, M.G.(1981). Problem Solving. In E. Fennema(Ed.).Mathematics Education Research: Implication for the 80's Alexandria, VA: American Society for Curriculum Development.
Kilpatrick J.(1987). What constructivism might be in mathematics education. PME-11,1, 3-27.
P. D. Stotts and R. Furuta.(1989).Petri-Net based hypertext: document structure with browsing semantics. ACM Transactions on Information Systems, 7(1):3-29.
Peterson, J. L.(1981).Petri-net theory and the modeling of systems. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N.J.
Polya,G. (1957) How to solve it,2d ed. Princeton,N.J.:Princeton University Press.
Schoenfeld,A.H.(1985). Mathematical problem solving.N.Y.:Academic.
Schoenfeld,A.H.(1987).Cognitive science and mathematics education. Hillsdale,NJ:Erlbaum
Schoenfeld,A.H.(1989a).Problem solving in contexts .In R.I. Charles & E.A. Silver(Eds),The teaching and assessing of mathematical problem solving.(pp.32-60)Hillsdale,N.J.:Erlbaum
Silver,E.A. (1982). Knowledge organization and mathematical problem solving. In F. K. Lester & J. Garofalo (Eds.), mathematical problem solving : Issues in research (pp. 15-25). Philadelphia: Franklin.
Silver,E.A.(Ed.)(1985)Teaching and learning mathematical problem solving :Multiple research perspectives.Hillsdale N.J.:Erlbaum,
Schoenfeld,A.H.(1979).Explicit heuristic training as a variable in problem solving performance. Journal for Research in mathematics Education,10(3),173-187.
Wood , D. , Bruner, J. S. , & Ross, G. (1976). The role of child psychology and Psychology,17,89-100.