子計畫二:統計概念暨應用網路學習研究

研究計畫之背景及目的                                       總計畫   子計畫一

網際網路時代的來臨,將學生的學習開創出一新的境界,對教師的教學產生極大的衝擊,這方面的討論很多,在此不贅述。網路上的科學教育,也成為一值得探討的題材。數學為中學生之一主要的學科,但學生對數學學習感到困難,也是一普遍的現象。機率統計在中學佔有一冊的份量,而且為大學不少學系的必修或選修的科目。要知每一時刻都有各種決策在進行,這些決策仰賴所擁有的資訊,資訊又是由所收集到的資料轉化而成,資料的收集、資料的轉化為資訊、資訊的導致決策,此三過程均要用到統計,統計已成為現代科學、現代生活所不可缺少的工具。

機率統計強調的是隨機的概念。在數學中 2+3=5 ,而在統計中,就要問2 3 是怎麼來的?2 3 可以相加嗎?加成4.9 可以嗎?學生從機率統計中,主要並非要學到數學。機率統計中最根本的隨機性,並不是經由數學的眼光便可學到。未能體會到隨機性的本質,一個統計方法,不過是用一些簡易的數學,而一份統計報告,不過是一些數字之表述而已。機率統計是用到許多數學,但其涵蓋的範圍,絕非數學的子集合。學生從機率統計裡,最重要的是學到隨機的思維方式,而不僅是一些方法、計算或證明而已。

本子計劃特別針對統計概念及應用的部分著力,為突破統計學習的困境,除了教師必須加強對統計的認知與學科教學等知識之外,更重要的是可以透過網路學習的工具,結合大學教師,高中教師,學生,甚至家長或一般社會大眾,建立非同步學習的社群,在互相討論,辯論,甚至爭論的過程中,迅速而有效率的學習真正的統計學概念,並由其應用中,認識統計學的真意及其重要性。

傳統學習最大的缺點,在於只有教師對學生的單向溝通,教師與學生之間,學生與學生之間,都缺乏有效學習所需的互動。但網路提供很多各式各樣的互動管道。因此過去數年來網際網路的興起,開創了全新新型態的學習。不管是個別化的遠距教學,或透過網路形成新型態的學習社群(Learning community)(邱貴發,民85),都顯示網路都會大大地改變學習型態。目前的網路學習社群大多數是非同步學習社群(asynchronous learning community),非同步學習環境成長要有肯貢獻時間與心力的協調者(moderator)及肯助人的的人。如果有數位肯貢獻時間與心力的協調者,加上數十位肯助人的義工,並針對統計知識技能作深入而專精的幫助,應可建立極佳的學習社群。而本計畫參與的大學教師、學生、助理就是那些初始的協調者與輔導者、中小學教師、學生、家長,甚至社會一般大眾則是建造統計網路學習社群的主要人力。基於此想法,我們覺得建構網路上統計的學習館是必要的。網路上現有資料多半是國外的,我們要建立本土的資料,先使中學生掌握到統計的正確概念,瞭解各概念形成的背景及內涵,並因網路學習的靈活性,進一步引發探討統計方法在生活上的應用,因此網路學習館中的資料將不侷限在中學統計的範圍,並涉及大學以上的題材,包含的內容將可供學生及教師使用。又因機率、統計為密不可分的一門應用學科,我們將經由總計畫之協調,定期與「機率網路學習館」之成員聚會,彼此交換網頁設計製作及互動式教材之效果等等心得。希望透過子計畫間互相配合,而能涵蓋機率與統計的理論、應用及一些趣味範例之學習。對初學者學習及高中教師教學,將提供莫大助益。

國科會推動的數位博物館專案,交通大學林松山教授建構的網路數學學習館,一些著名的網站,將是我們觀摩學習的對象。

 

 

研究方法、進行步驟及執行進度

本計畫擬分三年(90/8-93/7)進行,目前正執行(89/8-90/7)之子計劃已在網際網路上設計出一個「統計網路學習館」,該學習館在透過入口網頁後即依「內容導覽」、「資料庫搜尋」、「虛擬教室」、「相關網站」、「留言站」、「製作群」及「版權宣告」等功能選單分類。而「內容導覽」部份目前已規劃出「生活中的統計」、「統計抽樣」、「敘述統計」、「統計關聯的意義」、「常用的統計指數」、「統計應用」、「統計的出路」、「統計簡史」、「統計名人錄」、「統計詞典」等十大主題,並已著手「生活中的統計」之教材編寫、多媒體網頁製作腳本寫作及實際網頁製作。

第一年(90/8-91/7)將陸續著手已規劃的「內容導覽」下,十大主題中之教材編寫、腳本寫作及至完成網頁製作。

第二年(91/8-92/7)將初步完成之「統計網路學習館」中統計概念與應用的內容,其間在總計劃配合下,邀請中學數學教師及學生參與,以提供建議。討論修改並測試其成效,除了網路上的成果,我們也試圖製作成互動式教學光碟教材,以提供另類學習成效。

第三年(92/8-93/7)將陸續修訂教材,並進行推廣與評估,透過總計畫之安排舉辦研討會及至各高中學校宣傳。除了網路教材,我們也預定編寫書面教材,以擴大使用層面,達成向下紮根(高中職教師在職訓練),及向上發展(大學通識教育「統計與生活」之教材)之目標,從而希望研究人員得以將研究執行中之問題及成果發表於期刊上,或參加相關之研討會,以強化統計教育的研究。

 

 

預期完成之工作項目及具體成果

第一年(90/8-91/7)將陸續進行人員訓練,資料之收集,教材設計網頁設計之腳本及完成網頁製作等工作,「統計網路學習館」之主要架構如前頁所述。尤其集中在「生活中的統計」、「統計抽樣」、「敘述統計」、「統計關聯的意義」、「常用的統計指數」、「統計應用」前六主題及其對應在「虛擬教室」互動式自我學習教材之製作。

第二年(91/8-92/7)主要針對「統計的出路」、「統計簡史」、「統計名人錄」、「統計詞典」等四大主題施工,並陸續修訂第一年施工區之教材,以增強本網路學習館之功效。

第三年(92/8-93/7)將致力於推廣與評估,透過研討會的舉辦,將可達到集思廣益及推廣的目的。書面教材也將同時完成,提供統計概念與應用的一套輔助教材。 參與本計畫之人員,在網路教學及多媒體教材之製作,將可獲得充分的經驗。參與的教授,將足以擔任未來推廣機率統計網路教學的主要工作。

 

 

參與人員名錄

人:任眉眉 教授 (成功大學統計學系)

參與人員:

89年度 (89/8-90/7)

呂金河 教授 (成功大學統計學系)

林億雄 (成功大學統計學系博士班)

李俊毅 (成功大學統計學系碩士班)

江巧玉 (成功大學統計學系碩士班)

李靜媚 (成功大學統計學系碩士班)

陳大昌 (成功大學統計學系碩士班)

李政賢 (成功大學統計學系)

陳振賓 (成功大學統計學系)

張國順 (成功大學統計學系)

陳旭奎 (成功大學統計學系)

 

90年度 (90/8-91/7)

呂金河 教授 (成功大學統計學系)

林億雄 (成功大學統計學系博士班)

陳必達 (成功大學統計學系碩士班)

許雁然 (成功大學統計學系碩士班)

莊佳叡 (成功大學統計學系碩士班)

張國順 (成功大學統計學系)

陳旭奎 (成功大學統計學系)

鍾翔宇 (成功大學統計學系)

呂霈芸 (成功大學統計學系)

張媛鈞 (成功大學統計學系)

黃克鈞 (成功大學統計學系)

黃柏諺 (成功大學統計學系)

劉孟婷 (成功大學統計學系)

林佳鴻 (成功大學統計學系)

謝承翰 (成功大學統計學系)

 

91年度 (91/8-92/7)

林億雄 (成功大學統計學系博士班)

詹嘉豪 (成功大學統計學系博士班)

陳必達 (成功大學統計學系碩士班)

許雁然 (成功大學統計學系碩士班)

周芳儀 (成功大學統計學系碩士班)

張國順 (成功大學統計學系)

陳旭奎 (成功大學統計學系)

鍾翔宇 (成功大學統計學系)

呂霈芸 (成功大學統計學系)

張媛鈞 (成功大學統計學系)

黃克鈞 (成功大學統計學系)

黃柏諺 (成功大學統計學系)

劉孟婷 (成功大學統計學系)

林佳鴻 (成功大學統計學系)

謝承翰 (成功大學統計學系)

 

92年度 (92/8-93/7)

林億雄 (成功大學統計學系博士班)

詹嘉豪 (成功大學統計學系博士班)

許雁然 (成功大學統計學系碩士班)

張國順 (成功大學國際企業研究所)

鍾翔宇 (成功大學統計學系)

呂霈芸 (成功大學統計學系)

張媛鈞 (成功大學統計學系)

黃克鈞 (成功大學統計學系)