学习成就与思考风格应用

1、學習成就與思考風格應用 於合作學習分組之研究中原大學 資訊工程指導教授：鍾斌賢博士 林聰武博士研 究 生：蕭涵丹研究動機 合作學習已經成為熱門的學習方法。透過對所有學習者進行分組，讓學習者在學習過程中互相討論分享，以提高學習效率與學習品質。 許多研究者提出許多分組方式，如在學習開始前，做好最佳分組，或是隨著學習過程調整小組成員的動態分組方式，以及利用基因演算法來調整學習者之分組策略。 這些方法大多都是偵測學習者之學習概念，並利用偵測到的概念進行成就之互補分組。上述分組策略在偵測學習者之學習概念這部分只將學習者之學習概念區分為學習成功、學習失敗、學習不完全三類，並沒有針對學習不完全這個模糊地帶進

2、行更進一步的檢定。因此，我們提出一套能夠更精確檢定學習不完全的計分方法，利用新計分方式進行互補分組；並且加入學習者的思考風格因子，作為分組的依據，希望能讓學習者的學習更有效率。摘要 合作學習的日漸普及，配合教學內容與學習者特質而進行分組成為重要的課題。 本論文結合學習成就檢定與思考風格的特質，提出概念圖合作學習之動態分組方法，幫助學習者更有效的學習。研究目標1.此研究希望提出一個方法，針對學習者之學習概念被偵測為學習不完全的狀況加以鑑定，好幫助教學者更明確的了解學習者的學習成就，方便合作學習的進行。2.分組之因子除了考量學習者的學習成就之外，也同時考慮思考風格的差異，並且比較有無考慮思考風格的

3、小組之學習差異。二、相關研究探討合作學習概念圖學習SPRT 測驗思考風格試題鑑別度 合作學習分組方式概念圖輔助學習 (1)概念圖概念構圖( concept mapping )是一種利用繪製概念圖( concept map )來表示一個知識主題的結構，顯示各概念節點之間如何連接，進而幫助學習者認知主題知識內容的方法。概念圖除了可以作為教學的輔助之外，由於完成的概念圖可以揭露學習者對概念認知的情形，因此可以用來輔助觀察學習者的知識結構。因此概念構圖不只可以用來作為一種教學策略，也可以用來當作一種評量工具。 (2)概念圖評量概念圖的評量主要分成兩方面：構圖：教師要求學習者在指定的時間內將某一知識主題

4、以概 念圖的方式表達出來。計分：針對學習者對構圖的結果計算分數，用來代替評 量的結果。SPRT測驗精熟檢定適用於校標參照測驗( criterion-referenced test )及認證檢定，是根據受試者對於某知識領域的答題反應來檢定受試者是否已達精熟標準，SPRT 即為精熟檢定的判斷理論之一。SPRT 是以貝氏定理做為預測受測者的精熟機率有多高而發展出來的測驗模式，當受測者經由一連串的答題後，便可以由下列的公式算出受測者答對題目的機率 Frick 1989 ：上述的公式可以獲得受測者的答對題目的機率比例。要檢測出受測者是否屬於精熟，SPRT 基於以下的假設，做為測驗進行的程序：1. 當PR

5、( 1- ) / 測驗終止，精熟的假設成立。2. 當PR / ( 1-) 測驗終止，不精熟的假設成立。3. 當/ ( 1-) PR ( 1- ) / 測驗繼續進行，隨機選擇下一個試題，繼續做此三條件的測試。其中：表示被檢定為精熟，但實際為不精熟的可能性。：表示被檢定為不精熟，但實際為精熟的可能性。SPRT的優點：1. 不考慮題目的特徵，如題目難度、鑑別力與猜測因素。2. 不依據受測者的能力值進行題目選擇。SPRT的限制：1.只適合做精熟程度的判斷，無法準確的檢定受測者的能 力值。2.受測者必須為常態分布，否則將影響結果。思考風格下表為林珊如 2000根據Sternberg提出的理論撰寫思考風格

6、量表手冊，其中詳細敘述立法、行政、司法三種思考風格。 以上三種思考型態在一個人的身上是並存的，只是每個人在該型態上的顯著性不同。人在不同的環境之下，會依照環境與工作性質的不同而採用不同的思考風格。 思考風格並非固定的，而是可以經過再學習的。因此本論文之實驗將結合思考風格來進行合作學習分組，希望能夠觀察出結合思考風格與結合學習成就的合作學習，兩者有何不同。鑑別度 鑑別度是用來確定試題是否具有區分學習成就高與低之學生的能力。鑑別度高，表示試題區分不同能力學生的功能會越強；鑑別度越低，表示試題區分不同能力的學生功能較弱。三、合作學習分組策略分組學習策略步驟1. 透過概念圖學習診斷系統，利用SPRT

7、檢測學習者的學習狀況，將學習者每個階段的學習狀況作初步的檢定，並記錄下來。2. 配合題目的鑑別度，將SPRT 無法檢定的部分，利用學習不完全檢定演算法做進一步的檢定，並紀錄下來。3. 利用系統得到的學習者狀況與學習者的思考風格進行合作學習分組。4. 在學習的每個階段，重複13 的步驟，直到學習結束(1)概念圖學習診斷系統概念圖學習診斷系統主要是包含了以下兩個部分： 教材概念圖教材概念圖是用來提供系統作為教材的控管以及測驗學生概念、計分的標準；教材安排應該要考慮到學習的先後順序，並依照課程的難易進行教材的安排，以利學習者的學習，因此，系統中的教材概念圖包含：。1. 以概念為主的學習 ( conc

8、ept ) ：課程的設計應該要以 概念作區分。2. 有順序的學習 ( presupposes ) ：概念圖中概念的方向 代表了學習的先後關係。3. 必要學習 ( necessary ) ：表示在進入某概念學習之 前，必須先學習跟此概念主題有相關的內容。4. 學習階段 ( phase ) ：每個學習階段包含數個概念，將 整個學習過程劃分成數次學習階段，並在每個階段進行 分組調整。學習概念圖資訊概念圖學習診斷系統將會以概念為基本單位，對學習者進行SPRT 檢定，檢定的範圍包含該次學習階段與該階段之前所有必須學習的概念經過SPRT 檢定後的概念節點有以下三種結果：1. 學習成功 ( Learning

9、 Successful Node ) ：代表學習者對於此概 念節點的學習狀態是成功的。2. 學習失敗 ( Learning Failed Node ) ：代表學習者對於此概念節 點的學習狀況是失敗的。3. 學習不完全 ( Partial Learning Node ) ：代表學習者對於此概念 節點的學習狀況是只有部分理解，並沒有完整學會。學習不完全檢定及學習成就給分學習不完全檢定步驟：1.依題目鑑別度給予權重，如表：2.配合題目權重，算出該概念節點的學習成就計分。計算公式為：其中A ：表示學習概念i 檢定的學習成就。W ti ：表示概念i 的題目權重，t 分別為1、2、3。R ti ：表示概念

10、i 中各種權重答對的題數。F ti ：表示概念i 中各種權重答錯的題數。例如：互補分學習者甲和學習者乙的互補分算法：|10-10| + |8-0| + |7-0| + |10-10| + |8-5| + |7-6| + |10-5| + |5-0| = 29。合作學習分組策略本次實驗將學生分成了四組，分別為：1.考慮思考風格分組與學習不完全檢定的動態互補分組。2. 考慮學習不完全檢定的動態互補分組。3. 考慮思考風格分組的動態互補分組。4. 動態互補分組 陳正明 2003 。合作學習分組策略演算法1.不考慮思考風格的分組方式：列出所有分組的可能性。利用先前介紹的小組互補分的計算方式，計算出所有

11、分組方式的小組互補分總分。以最高分的情況作為分組依據。2. 考慮思考風格的分組方式：列出所有分組的可能性。剔除不符合思考格分組的組別。利用先前介紹的小組互補分的計算方式，計算出所有分組方式的小組互補分總分。以最高分的情況作為分組依據。四、系統架構、實驗與結果系統架構1.線上學習介面：學習者和系統溝通的介面，學習者可以 在此進行概念學習、SPRT 檢定及查看學習概念圖。2. 學習階段控制：由於每個階段要學習的概念不同，系統 利用學習階段控制來掌握該階段的教材、題庫與學習概 念圖。3. SPRT 診斷：利用SPRT 對學習者進行概念診斷，鑑定學 習者對每個概念的了解程度。4. 學習不完全檢定：結合

12、計算鑑別度給予的題目權重，針 對SPRT 檢定為學習不完全的概念進行學習成就檢定。5. 計算知識結構分數：利用檢定出來的概念狀態計算學習 概念圖的結構化分數。6. 分組：利用小組內互補分以及思考風格計算最佳分組。 實驗流程設計1. 思考風格問卷：我們利用林珊如的思考風格問卷 林珊如 2000 ， 對學生進行思考風格檢定。2. 前測：活動開始前利用教師課堂考試進行前測，並觀察四組學生程 度是否有明顯差異。3. 偵測階段概念圖：當學習者完成該階段的課堂學習，必須接受檢 定，取得學習者的學習概念圖，做為進行分組的依據，並使學習者 了解自己的學習狀況。4. 分組：利用前述的學習概念圖，配合思考風格分組與學習不完全檢 定，