體現動態視覺化對中學生學習代數式基本運算的影響

• Published in: Jiao yu ke xue yan jiu qi kan Vol. 67; no. 4; pp. 285 - 318
• Main Authors: 左台益(Tai-Yih Tso), 呂鳳琳(Feng-Lin Lu), 李健恆(Kin Hang Lei)
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 台灣 國立臺灣師範大學 01.12.2022
• Subjects: algebraic manipulation; conceptual metaphor; embodied dynamic visualization; embodied simulation; procept; TSSCI; 代數式基本運算; 概念隱喻; 過程概念; 體現動態視覺化; 體現模擬; 過程概念; conceptual metaphor; 體現模擬; 代數式基本運算; embodied dynamic visualization; embodied simulation; algebraic manipulation; 概念隱喻; 體現動態視覺化; procept; TSSCI
• ISSN: 2073-753X
• DOI: 10.6209/JORIES.202212_67(4).0009

動態視覺化易於解說與展演抽象概念和程序過程，經常作為促進個體認知理解的一項途徑。然而，其所伴隨的瞬變效應可能不利於學習者在短時間內進行感知及認知處理，以致無法顯現預期的學習效果。相關研究建議體現動態視覺化，意即結合手勢等體現模擬的展演方式，有助於個體在動態視覺化過程中進行有意義的學習。因此，本研究旨在探討體現模擬、圖像動畫與靜態圖示等不同展演方式對七年級學生在學習代數式基本運算的認知面與情意面之影響。研究方法採用準實驗設計，對96位七年級學生隨機提供一種展演方式進行自主學習，並透過前、後測與學習感受問卷分析效果。結果發現：一、體現模擬或圖像動畫能明顯幫助學生在基本題、迷思概念及近遷移和遠遷移的學習效果；但靜態圖示在遠遷移部分則未能顯現學習效果；二、對高數學學習成就學生來說，體現模擬在基本題方面的學習效果會明顯優於圖像動畫，在遠遷移方面的學習效果則會明顯優於靜態圖示；三、對低數學學習成就學生來說，體現模擬或圖像動畫在基本題方面的學習效果均明顯高於靜態圖示；四、展演方式與數學學習成就兩變項對學生在學習感受上具有明顯的交互作用。根據本研究結果，對體現動態視覺化在數學教學與學習上的應用與方向提出建議
Mathematical objects are artifacts of abstract thinking achieved by both conceptual and procedural knowledge. Mathematical thinking is usually communicated and constructed with external representations such as texts, symbols, or diagrams. Since it is difficult to demonstrate the dynamic nature of mathematical objects using static representations, teachers and instructional designers often apply dynamic visualization to present abstract or complex content in digital learning materials. While this illustrates abstract