一个物件导向的数学概念学习与诊断工具 硕士论文.doc

硕 士 论 文 一个物件导向的数学概念学习与诊断工具 指导教授： 研 究 生： 本授权书所授权之论文全文与电子档，为本人于国立中央大学，撰写之硕/博士学位论文。(以下请择一勾选) ( )同意 (立即开放) ( )同意 (一年后开放)，原因是： ( )同意 (二年后开放)，原因是： ( )不同意，原因是： 授与国立中央大学图书馆，基于推动读者间「资源共享、互惠合作」之理念，于回馈社会与学术研究之目的，得不限地域、时间与次数，以纸本、光碟、网路或其它各种方法收录、重制、与发行，或再授权他人以各种方法重制与利用。 研究生签名: 论文名称: 指导教授姓名： 系所 ： 所 ?博士 ?硕士 班 学号： 日期： 年 月 日 备注；纸 摘要 数学能力如同阅读及写作能力一样，都是我们文化生活中基本必要的技能。数学概念对数学能力的发展具有决定性的影响。数学概念与问题解决是数学教育的两个重要课题。观察学习者解题历程及其使用的策略，可诊断出迷思概念及了解先备知识的组织品质。基于以上动机，我们计画设计一套电脑软体系统，一方面协助学生学习数学概念，另方面也协助教师整理学生的解题历程，以便作为诊断其迷思概念的辅助资料。 我们应用物件导向的观念和技术，设计一套网路程式，提供数学概念工具箱、文字题与题目中的关键量词物件，请学习者依据这些材料来解题。这套程式将解题过程中的程序性计算步骤全部隐藏在物件之内，促使学习者专注在数学概念的组合、和关键量词的相对关系上。所有的操作都以滑鼠的点选和拖放完成，而且这套程式不预设一定的解题步骤或方法。解题过程中的所有动作，都依序储存在伺服机内，以便做后续的分析、诊断或重播。 此软体系统，期望能提供数学教师与学生，一套针对概念来学习的辅助工具。它将能够使得学生专注在数量与数量之间的关系、专注在概念与概念之间的衔接，而可以暂时避免数值数字的干扰、暂时避免计算程序的负担。 Abstract Like reading and writing, mathematics is a basic required skill to live in today’s world. The math ability is largely determined by the understanding of math concepts. Nowadays math-concept and problem-solving are the two important themes in math education. By observing the actions of a student’s problem-solving procedure, instructors have a chance to identify the possible misconception and the quality of prerequisites. Thus, we are motivated to design a new kind of computer software that can on the one hand enforce the math concepts for students, and on the other hand collect the problem-solving steps in order to help instructors diagnose the misconceptions. With the application of concepts and techniques of object-oriented programming, we design a network program that provides toolbox of mathematical concepts, word problems and the associated key quantity objects. The program invites people (problem solvers) to solve the word p