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研究生: 卓佳璋
論文名稱: 以SVG動態演示幾何證明題之研究
Research On Dynamic Illustration of Geometry Proof Problems with SVG
指導教授: 葉耀明
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
論文出版年: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 121
中文關鍵詞: 數位學習幾何證明XMLSVGAJAX
英文關鍵詞: E-learning, Geometry Proof, XML, SVG, AJAX
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:254下載:38
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  • 數位學習的發展愈來愈成熟,應用的層面也愈來愈廣。其中除了具有文字資訊外,更有豐富的圖形展示。而在國中數學幾何證明題的學習上,學生常常只能透過純文字的方式來理解,往往缺少動態的圖形輔助說明。因此我們設計出一個可以模擬幾何證明演繹過程的自動化系統,並配合圖形和文字說明。系統讀取題目之後,會自動產生證明的過程,並呈現證明步驟文字和圖形。透過這個系統,希望能對幾何證明題的學習有所幫助。
    本研究參考專家系統的原理,以XML的技術建立了幾何知識庫,配合SVG圖形的動態變化,以及AJAX的傳輸方式,成功的發展出一套自動化幾何證明系統。以幾何標記符號和規則表示式來建立XML規則庫,以及使用後向鏈結的方法來進行證明推論,並以證明樹的原理來呈現證明步驟,是本研究的重要成果。

    The development of e-learning is more and more mature, and the applied level is also more and more wide. Among them, in addition to having text information, there are also abundant diagrammatic demonstrations. On the learning of geometry proof problems in mathematics in junior high school, student can only comprehend through pure literalness method, and usually be in need of a dynamic illustration with graph.So we design an automatic system that can simulate deductive process of geometry proof, and match with explanation with graph and text. After reading the topic of a problem, the system will produce the process of deduction automatically, and present the text and graph of deductive step.Through this system, we hope it is helpful to the learning of geometry proof problems.
    We develop an automatic system of geometry proof successfully on this research by making reference to the principle of expert system, building a geometry knowledge base by XML technique, matching with dynamic transformation of SVG graph, and the AJAX transmission way. We build up a XML rule base by using geometry symbol and rule expression, deduce by backward chaining method, and present proof step according to the principle of proof tree. These are the important results of this research.

    第一章 緒論1 1.1 研究背景 1 1.2 研究目的 2 1.3 研究方法 2 1.3.1 證明題的題型分析 2 1.3.2 動態產生幾何證明圖 3 1.3.3 伺服器端資料存取 3 1.4 論文架構 4 第二章 文獻探討 5 2.1 可擴展標示語言(XML) 5 2.1.1 XML的特性 5 2.1.2 XML的相關應用 7 2.2 文件物件模型(DOM) 8 2.2.1 DOM的樹狀結構 9 2.2.2 DOM常用的方法 10 2.3 SVG 12 2.3.1 SVG的優點 12 2.3.2 SVG語法結構 12 2.4 AJAX 16 2.4.1 AJAX簡介 16 2.4.2 AJAX的運作方式 17 2.5 專家系統(Expert System) 22 2.5.1 知識推論法 22 2.5.2 推論鏈 24 2.6 幾何證明之學習 26 2.6.1 van Hiele幾何思考層次 26 2.6.2 幾何證明教學 28 第三章 系統架構與設計原理 30 3.1 系統架構 30 3.2 證明題推理流程 31 3.2.1 題意分析 32 3.2.2 標記轉換 33 3.2.3 證明題推論方法 34 3.3 幾何知識庫的建立 34 3.3.1 目標樹(Goal Trees) 35 3.3.2 規則表示法(expression) 36 3.3.3 XML規則庫 39 3.4 推論引擎 41 3.5 SVG圖形呈現 44 3.5.1 呈現SVG幾何圖形 44 3.5.2 控制SVG幾何圖形 47 第四章 系統建置 49 4.1 系統運作方式 49 4.1.1 系統開發環境 50 4.1.2 系統使用流程 51 4.2 題目呈現模組 53 4.3 規則比對模組 55 4.4 圖形呈現模組 57 4.5 題庫管理子系統 58 4.6 規則庫管理子系統 60 4.7 系統範例展示 62 4.7.1 三角形全等證明 62 4.7.2 平行線性質證明 78 4.8 教學應用 84 4.9 系統效能評估 86 4.9.1 三角形全等證明系統分析 87 4.9.2 平行線性質證明分析 90 第五章 結論與未來發展 93 5.1 結論 93 5.2 未來發展 93 參考書目 95 附錄 98 附錄一:系統所使用的證明題題目 98 附錄二:標記符號表 103 附錄三:幾何圖形基本定義表 105 附錄四:XML規則庫 106

    [1]連志誠,『延伸標記語言XML新引』,儒林圖書,2002年11月。
    [2]周坤約、洪博文、歐翼德譯,『專業XML程式設計第二版』,碁峰資訊股份有限公司,2002年9月。
    [3]勞虎,『無廢話XML』,http://2tigers.net/xml_book/,1999年。
    [4]楊笙貝,『以XML 為基礎之Web GIS 研究-以SVG 為例』,國立中山大學海洋環境及工程學研究所,2003年7月。
    [5]姚步慎,『人工智慧與專家系統導論』,碁峰資訊,1991年。
    [6]孫貴章,『人工智慧概論』,全華科技圖書股份有限公司,1989年5月。
    [7]曾憲雄、黃國禎,『人工智慧與專家系統』,旗標出版股份有限公司,2005年4月。
    [8]陳瓊,『Ajax:老技術,新外衣』,網際網路週刊www.XINHUANET.com,2005年08月16日
    [9]金靈譯,『Ajax技術手冊』,碁峰資訊,2006年6月。
    [10]柯志杰譯,『Ajax範例活用辭典』,博碩文化,2006年8月。
    [11]阿彬工作室,『JavsScript&HTML&CSS語法辭典』,博碩文化,2003年10月。
    [12]林昱翔,『ASP.NET 2.0網站開發實戰』,上奇科技,2005年8月。
    [13]沈秀霞、夏雲浩譯,『ASP.NET資料庫程式設計』,碁峰資訊,2003年1月。
    [14]孫三才、許薰尹,『精通C#與ASP.NET程式設計』,恆逸資訊,2002年5月。
    [15]李恭晴、陳昭地、陳冒海、屠耀華、曾博盛、謝豐瑞,『國民中學數學教科書第四冊』,國立編譯館,2003年。
    [16]劉耀鴻,『幾何證明的視覺化學習環境』,國立雲林科技大學電子與資訊工程研究所,2005年6月。
    [17]張良民,『國中數學輔助教學介面』,逢甲大學應用數學研究所,2006年1月。
    [18]林嵩智,『理解幾何文字題之學習環境』,國立雲林科技大學電子與資訊工程研究所,2001年6月。
    [19]陳勇全,『視覺化幾何證明輔助系統』,國立雲林科技大學電子與資訊工程研究所,2004年6月。
    [20]詹玉貞,『波利亞的解題步驟對國中數學資優生學習幾何證明成效之研究』,國立臺灣師範大學科學教育研究所,2000年。
    [21]李宜芬,『國三學生突破因附圖造成之論證障礙的學習歷程之研究』,國立臺灣師範大學數學研究所,2002年。
    [22]高耀琮,『兒童平面幾何圖形概念之探討』,國立台北師範學院數理教育研究所,2002年7月。
    [23]沈佩芳,『國小高年級兒童的平面幾何圖形概念之探討』,國立台北師範學院數理教育研究所,2002年7月。
    [24]劉秋木,『國小數學科教學研究』,五南圖書出版公司,1996年7月。
    [25]維基百科,『人工智慧』,http://zh.wikipedia.org/wiki/。
    [26]W3C,『Amaya瀏覽器』,http://www.w3.org/Amaya/。
    [27]Andrew H. Watt,『Designing SVG Web Graphics』,New Riders,2002.01.
    [28]Chris Lilley,Andrew H. Watt,『SVG Unleashed』,SAMS,2002.09.
    [29]Kurt Cagle,Michael Bierman,『SVG Programming: The Graphical Web』,2002.07.
    [30]Adobe,『Adobe SVG Viewer』,http://www.adobe.com/svg/viewer/install/main.html.
    [31]W3C(World Wide Web Consoritum), http://www.w3.org/.
    [32]W3C,『Scalable Vector Graphics(SVG)』,http://www.w3.org/TR/SVG11/.
    [33]Musbah Shahop Sagar,『An SVG Browser for XML Languages』,Department of Computing, Oxford Brookes UniversityOxford, OXON, UK,2002.09.

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