研究生: |
何建辰 He, Jian-Chen |
---|---|
論文名稱: |
高一生在動態幾何環境中建構正弦函數圖形之歷程 The Process of Constructing the Properties of Sine Functions in a Dynamic Geometry Environment by High School Students |
指導教授: |
左台益
Tso, Tai-Yih |
口試委員: |
左台益
Tso, Tai-Yih 呂鳳琳 Lu, Feng-Lin 英家銘 Ying, Jia-Ming 蘇意雯 Su, Yi-Wen |
口試日期: | 2024/06/24 |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
數學系 Department of Mathematics |
論文出版年: | 2024 |
畢業學年度: | 113 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 262 |
中文關鍵詞: | 數學理解 、週期性數學模型 、幾何認知歷程 |
研究方法: | 個案研究法 |
DOI URL: | http://doi.org/10.6345/NTNU202401993 |
論文種類: | 學術論文 |
相關次數: | 點閱:109 下載:1 |
分享至: |
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
高中三角函數的學習對學生而言特別具有挑戰性,尤其是三角函數圖形的理解。學生不僅需要將三角比的概念轉換為函數,還需掌握弧度和角度之間的轉換,才能完整建構出三角函數圖形。108課綱強調應培養學生正確使用工具的素養,並以「學生」為主體實施教學。因此,本研究針對尚未學習正弦函數圖形的高一學生,探討不同程度的學生在動態幾何環境中學習正弦函數圖形的歷程,提供未來欲將動態數學軟體融入此單元的教學者作為參考。本研究採用個案研究法,探討六名不同程度的高一學生如何運用動態數學軟體學習「正弦函數圖形的建置」、「正弦函數圖形的基本性質」、「正弦函數伸縮與平移的幾何變換」。研究基於Duval(1998)提出的「幾何認知歷程」、Pirie和Kieren(1994)提出的「數學理解層次」、以及學生在動態數學軟體中「工具使用情況」進行深入分析。研究結果發現 GeoGebra 的視覺化功能有效幫助學生理解正弦函數圖形的建置與變化,但多數學生在幾何認知歷程中偏向直觀觀察,難以進一步進行數學推理,需研究者提示以進行推導。工具使用上,數值滑桿工具受到學生的廣泛應用,對於正弦函數伸縮與平移的幾何變換可以透過此工具很快形成數學理解。在整體的學習歷程當中,僅有高成就的一名學生運用GeoGebra獨立達到形式化的理解層次,其餘學生皆需研究者介入才得以達成形式化的理解層次。
左台益(2012)。動態幾何系統的概念工具。中等教育,63(4),6-15。
林倉億(2011)。用電腦畫中學數學。科學發展, 459, 54-61.取自https://ejournal.stpi.narl.org.tw/sd/download?source=10003/10003-03.pdf&vlId=1887CAAA-10BF-471D-9A25-14B30EC429BB&nd=0&ds=0
王文科、王智弘(2010)。質的研究的信度和效度。彰化師大教育學報,17,29-50。
陳忠雄(2003)。高中學生在三角函數單元之學習困難及其迷思概念 (碩士論文)。國立高雄師範大學,台灣。
陳彥廷、柳賢(2009)。運用提問方法促進中學生對代數式中文字符號語意理解之研究:提問模型建構。科學教育學刊,17(3),203-231。
陳界山等編著(2021)。普通型高級中學數學3B。臺南:南一
賴潔芳(2004)。高中學生三角函數概念之學習困難及其因應策略 (碩士論文)。國立高雄師範大學,台灣。
教育部(2018)。十二年國民基本教育課程綱要:國民中小學暨普通型高級中等學校—數學領域。取自https://www.naer.edu.tw/upload/1/16/doc/288/十二年國民基本教育課程綱要—數學領綱.pdf
教育部(2021)。十二年國民基本教育課程綱要總綱。取自https://www.naer.edu.tw/upload/1/16/doc/288/(111學年度實施)十二年國教課程綱要總綱.pdf
國家教育研究院(2020)。十二年國民基本教育課程綱要:國民中小學暨普通型高級中等學校—數學領域課程手冊(定稿版)。取自https://www.naer.edu.tw/upload/1/16/doc/2069/數學領域課程手冊(定稿版).pdf
GeoGebra(無日期)。維基百科。2024年6月9日。取自https://zh.wikipedia.org/zh-tw/GeoGebra
Duval, R. (1995). Geometrical pictures: Kinds of representation and specific processings. In R. Sutherland & J. Mason (Eds.), Exploiting mental imagery with computers in mathematics education (pp. 142-157). Springer-Verlag.
Duval, R. (1998). Geometry from a cognitive point of view. In C. Mammana & V. Villani (Eds.), Perspectives on the Teaching of Geometry for the 21st Century (pp. 37-52). Springer. Retrieved from https://doi.org/10.1007/978-94-011-5226-3_3
Hohenwarter, M., & Lavicza, Z. (2010). GeoGebra: A software system for dynamic geometry and algebra in mathematics education. International Journal for Technology in Mathematics Education, 17(4), 126-127. Retrieved from https://doi.org/10.1007/s10639-010-9124-6
Iwata, K. & Yasunaga, M. (2016). Clarifying the levels of mathematical understanding based on the Pirie and Kieren’s “transcendent recursive theory”. Journal of Fukuoka University of Education, 65(3), 1-14. (In Japanese)
Jones, K. (2002). Issues in the teaching and learning of geometry. In L. Haggarty (Ed.), Aspects of teaching secondary mathematics: Perspectives on practice (pp. 121-139). RoutledgeFalmer.
Laborde, C. (1994). Enseigner la géométrie. Bulletin de l'A.P.M.E.P., 396, 523-548.
Nakamura, G., & Koyama, M. (2018, May). A cross-tools Pirie-Kieren model for visualizing the process of mathematical understanding.Paper presented at the 8th ICMI-East Asia Regional Conference on Mathematics Education, Taipei, Taiwan. Retrieved from A_CROSS-TOOLS_PIRIE-KIEREN_MODEL
National Center for Education Statistics. (2019). TIMSS 2019 results. Retrieved from https://nces.ed.gov/timss/results.asp
Piaget, J. (1972). The principles of genetic epistemology. Routledge & Kegan Paul.
Pirie, S. E. B., & Kieren, T. E. (1992). Watching Sandy’s understanding grow. Journal of Mathematical Behavior, 11(3), 243-259.
Pirie, S. E. B., & Kieren, T. E. (1994). Growth in mathematical understanding: How can we characterise it and how can we represent it? Educational Studies in Mathematics, 26(2-3), 165-190. Retrieved from https://doi.org/10.2307/3482783
Shvarts, A., Alberto, R., Bakker, A., Doorman, M., & Drijvers, P. (2021). Embodied instrumentation in learning mathematics as the genesis of a body-artifact functional system. Educational Studies in Mathematics, 107(3), 447-469. Retrieved from https://doi.org/10.1007/s10649-021-10053-0
Skemp, R. R. (1978). Relational understanding and instrumental understanding. The Arithmetic Teacher, 26(3), 9-15. Retrieved from http://www.jstor.org/stable/41187667
Vygotsky, L. S. (1978). Mind in society: The development of higher psychological processes. Harvard University Press.
Yao, X. (2020). Unpacking learner’s growth in geometric understanding when solving problems in a dynamic geometry environment: Coordinating two frames. The Journal of Mathematical Behavior, 100803. Retrieved from https://doi.org/10.1016/j.jmathb.2020.100803
Yao, X., & Manouchehri, A. (2020). Teacher interventions for advancing students’ mathematical understanding. Education Sciences, 10(6), 164. Retrieved from https://doi.org/10.3390/educsci10060164