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研究生: 游舒婷
Yu, Shu-Ting
論文名稱: 桌遊融入數學建模之活動設計與學習成效評估--以高中數據分析為例
指導教授: 楊凱琳
Yang, Kai-Lin
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 數學系
Department of Mathematics
論文出版年: 2018
畢業學年度: 106
語文別: 中文
論文頁數: 138
中文關鍵詞: 設計桌遊數學建模PPDAC動機
DOI URL: http://doi.org/10.6345/THE.NTNU.DM.011.2018.B01
論文種類: 學術論文
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  • 本研究旨在發展以高一數據分析為內容的桌遊,並安排相關的學習活動,使學生能在遊戲中感受統計的不確定性並經驗統計的建模歷程,提升其統計素養。因此研究者提出三個研究問題:(1) 設計一款融入高一數據分析內容與建模過程的桌遊之歷程與步驟為何? (2) 評估桌遊融入數學建模的學習活動是否能夠帶起學生主動建模的歷程? (3) 桌遊融入數學建模的學習活動對學生的學習成效之影響為何?

    本研究採用設計研究法,研究者針對高一數據分析內容設計桌遊,經歷四個版本的調整與測試,結合統計調查PPDAC的循環,讓學生能夠在處理與分析資料之中感受建模的過程,並在正式活動時搭配閱讀文本與反思回饋單,提供學生不同的學習機會,自發性發展數據分析的概念。研究者亦針對新北市某社區高中一年級實驗班的6位學生進行認知與動機的前後測,分析學生在經過桌遊活動後認知與動機的變化,再藉由個別訪談與活動紀錄來了解學生的建模歷程、概念發展與活動評估。

    研究結果包含本研究發展之桌遊的設計歷程、學生在活動中的建模歷程、及學生的學習成效。重要的研究發現如下:在桌遊的設計過程中,依據適當的中介理論修改細節或評估設計,可以幫助設計靈感與理論基礎的完整結合。從學生的學習歷程中可發現學生較能主動提出問題,對於後續的教學介入可以更快理解,也能感受其背後的意義。而學生在學習成效上沒有顯著差異,但訪談時學生表示後來上二維數據分析課程時,會主動連結到本研究的桌遊活動,對於散布圖代表的意義也更有感覺。整體而言,學生對於這樣的活動融入課程表示肯定,認為遊戲後若能介入教學更能有效幫助學習。

    第一章 緒論 1 第一節 研究背景與研究動機 1 第二節 研究目的與研究問題 7 第三節 名詞界定 7 第二章 文獻探討 9 第一節 數學建模for all 9 第二節 高中階段的統計思維發展 12 第三節 設計理論 13 第四節 應用在教育上的遊戲設計 19 第五節 桌遊與學習 22 第三章 研究方法 26 第一節 研究設計 26 第二節 研究流程 27 第三節 測驗工具 29 (一) 認知測驗 29 (二) 動機測驗 38 (三) 活動評估問卷 42 第四節 學習活動 43 (一) 活動設計理念 43 (二) 遊戲設計與演化過程 44 (三) 正式活動流程與設計 45 第五節 研究對象 47 第六節 資料收集 48 第四章 研究結果 50 第一節 桌遊版本的演化與設計歷程 50 (一) 概念版遊戲(第一版) 50 (二) 修正版遊戲(第二版) 54 (三) 口碑版遊戲(第三版) 58 (四) 正式版遊戲Gotcha!(第四版) 62 (五) 綜合分析 69 第二節 學生在活動中的建模歷程 74 (一) 各學生的建模歷程 74 (二) 遊戲中的建模機會 89 (三) 文本角色與教學引導 93 第三節 學生的學習成效 94 (一) 子概念發展 94 (二) 認知測驗結果 99 (三) 動機測驗結果 100 (四) 活動評估問卷結果 101 (五) 對活動的看法與回饋 105 第五章 結論與建議 107 第一節 結論 107 (一) 設計融入數學建模體驗之桌遊 107 (二) 學生在活動中的建模歷程 109 (三) 學生的學習成效 111 第二節 建議 112 (一) 對於本桌遊融入教學課程的建議 113 (二) 對於桌遊設計的建議 114 (三) 研究限制與未來發展 115 參考文獻 117 英文部分 117 中文部分 120 附錄一 機率與統計學習動機測驗 122 附錄二 《Gotcha!》活動評估問卷 123 附錄三 反思回饋單 124 附錄四 認知測驗(前測) 125 附錄五 《桌遊Gotcha!》規則說明 133

    英文部分

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