這個研究開發了一種線上遊戲化的評估系統,目的是探索台灣三、四年級學生在加減法計算估算上的表現。評估系統能夠自動記錄和分類學生的計算估算策略,並利用高階DINA模型(Higher-Order DINA model)作為測量模型,以提供更多個別學習狀態的信息。 研究共有729名學生參與,分別來自兩所小學的349名三年級生和380名四年級生。結果顯示,成功解題的學生傾向於擁有良好的直覺數字感,或依賴題目內容來採取有效的計算估算策略。四年級學生在加減法計算估算能力上顯著優於三年級學生。不同能力水平的學生使用了不同的計算估算策略,並掌握了不同的計算估算技能。 研究還探討了成功解題者和未成功解題者在使用計算估算策略上的差異,以及三、四年級學生在加減法計算估算表現上的差異。此外,通過認知診斷模型的應用,研究提供了對學生學習強項和弱點的詳細診斷信息,有助於教師更有效地進行教學和評估。 線上遊戲化的評估系統 這個線上遊戲化的評估系統名為「Apple Shooter」,主要目的是評估學生在加減法計算估算的能力。該系統利用遊戲化的方式來吸引學生參與,同時自動記錄和分析學生在解題過程中使用的策略和數字感。學生需要通過設定數字來“射擊”目標(蘋果),以此來完成加法或減法的計算估算任務。 在遊戲中,學生的操作包括調整數字來達到預估的結果,並通過按鈕進行射擊。過程中,系統會提供不含最終結果的算術表達式作為反饋,幫助學生理解他們的估算與目標數字之間的關係,並根據反饋調整策略。這種互動方式旨在提升學生的數字感和計算估算技巧,並通過遊戲的形式使學習過程更加有趣和吸引人。 學生的解題策略 學生通過「Apple Shooter」這個線上遊戲化評估系統進行計算估算時,會根據系統提供的回饋來調整他們的解題策略。具體過程如下: 總之,學生通過對回饋訊息的理解和應用,不斷調整和改善他們的計算估算策略,從而在遊戲中實現更好的表現並在學習過程中獲得成長。 研究方法 這項研究透過以下步驟進行: 總之,這項研究通過線上遊戲化評估工具和高階認知診斷模型來探討學生的計算估算能力和策略,旨在提供更深入的教育心理學見解並促進教育實踐的改進。 教學啟示 這項研究提供了幾個教學方面的啟示: 總之,這項研究強調了數字感教育的重要性,展示了遊戲化學習工具的潛力,並支持了針對個別學生需求的個性化教學策略,從而為提升學生計算估算能力和數學學習效果提供了實用的指導。 Shih, S.-C., Kuo, B.-C., & Lee, S.-J. (2018). An online game-based computational estimation assessment combining cognitive diagnostic model and strategy analysis. Educational Psychology. https://doi.org/10.1080/01443410.2018.1501468
探索小學生的數字直覺:在線遊戲化計算估算評估的創新應用
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