「柱體與錐體」單元之適性診斷與補救教學系統研發

A Study of developing Adaptive Diagnostic Test and Remedial Instruction System-using "prism, pyramid, cylinder and cone" unit as an example

林顯嘉(Lin Sian Jia)

指導教授 ： 劉湘川

亞洲大學/資訊學院/資訊工程學系碩士班/碩士(2007年)

摘要

本研究以國小六年級數學領域「柱體與錐體」單元為研究範園，採用其有良好的預測及診斷能力的貝氏網路做為診斷錯誤概念的工具，並建置一套適用於「柱體與錐體」教學可用的電腦化適性診斷測驗及補救教學系統，來提升學生學習成效。根據本研究實驗的結果，得到以下結論:
1.在最佳單一貝氏網路結構難尋的情況下，就現有的貝氏網路結構來進行融合以獲取較佳的辨識效果，是可行的方法。
2. 適性診斷測驗可與貝氏網路推論模式結合，達到節省施測時間的目標。
3. 以貝氏網路為基礎的適性診斷測驗，應用於診斷國小六年級「柱體與錐體」單元的子技能與錯誤類型之有無，具有良好的診斷效果。
4. 本研究建置的電腦化適性診斷測驗及補救教學系統，能節省施測時間與提升學習成效。

關鍵字

貝氏網路 ； 融合演算法 ； 電腦化適切性診斷測驗 ； 電腦化補救教學

並列摘要

The main purpose of the research is to build an adaptive diagnostic test and remedial instruction system. We use Bayesian networks to make models of mathematical concepts and identify bugs and sub-skills in "prism, pyramid, cylinder and cone" unit. Besides、we try to combine multiple Bayesian networks to get better classification results than single Bayesian networks. The results show that the fusion method "sub-structure fusion", with dynamic cut-point selection can improve the classification accuracy. At last, we experiment on sixth grade elementary school student with the system. The results show that using Bayesian networks to diagnose the existence of bugs and sub-skills in individual students can get good performance. Also, students have made great progress in their mathematics studies.

並列關鍵字

Bayesian networks ； fusion method ； Computerize Adaptive Diagnostic Test ； Computerize Remedial Instruction

參考文獻

何健誼(2002)。直觀法則對K-6年級學童在體積概念學習上的影響。國立台北師範學院數理教育研究所頓士論文，未出版，台北市。

洪旭亮(2006)。以貝氏網路為基礎之能力指標測驗編製及補救學動畫製作-四年級數學領域之「整數」相關指標為例。亞洲大學資訊工程學系碩士論文，未出版，台中縣。

徐存姮(2003)。診斷教學對國小六年級學童的體積直觀迷思概念影響之研究。國立台北師範學院數理教育研究所碩士論文，未出版，台北市。

黃雅鳳(2006) “以貝氏網路為基礎之能力指標測驗編製及補救教學動畫製作－以六年級數學領域之「分數與小數」相關指標為例。亞洲大學資訊工程學系碩士論文，未出版，台中縣。

戴國正(2006)。以貝氏網路為基礎之能力指標測驗編製及補救教學動畫製作-六年級數學領域之「幾何」相關指標為例。亞洲大學資訊工程學系碩士論文未出版，台中縣。