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以資料探勘發掘學習錯誤概念之關聯的預防教學－以英語介係詞為例

以資料探勘發掘學習錯誤概念之關聯的預防教學－以英語介係詞為例. 中華大學碩士論文 林秀如 民國九十三年. 大綱. 緒論. 研究背景. 目前，一般的教學方式，大都是先給予學習者教材學習，然後對學習者作測驗以便衡量其學習狀況，再針對學習者學習狀況提供事後的補救教學。. 文獻探討. 供應商績效評估模式建立. 應用範例. 緒論. 研究目的. 發展以階層式概念圖為架構來對英語介係詞概念進行分類和建構一套輔助教學系統。 利用關聯式法則 (Association Rules) 來找出英語介係詞錯誤概念之間的關聯性。

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以資料探勘發掘學習錯誤概念之關聯的預防教學－以英語介係詞為例

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  1. 以資料探勘發掘學習錯誤概念之關聯的預防教學－以英語介係詞為例以資料探勘發掘學習錯誤概念之關聯的預防教學－以英語介係詞為例 中華大學碩士論文 林秀如 民國九十三年

  2. 大綱

  3. 緒論 研究背景 目前，一般的教學方式，大都是先給予學習者教材學習，然後對學習者作測驗以便衡量其學習狀況，再針對學習者學習狀況提供事後的補救教學。 文獻探討 供應商績效評估模式建立 應用範例

  4. 緒論 研究目的 • 發展以階層式概念圖為架構來對英語介係詞概念進行分類和建構一套輔助教學系統。 • 利用關聯式法則(Association Rules)來找出英語介係詞錯誤概念之間的關聯性。 • 利用統計檢定對預防教學進行假說驗證，並探討試題難易度對預防教學的影響效果。 文獻探討 供應商績效評估模式建立 應用範例

  5. 緒論 補救教學 文獻探討 補救教學是一種「評量-教學-再評量」的歷程，期望實施後學生的學習進度可以跟的上原班級的教學進度。 供應商績效評估模式建立 應用範例

  6. 緒論 補救教學(續) 文獻探討 • 分三階段： • 轉介過程 • 正式評量 • 教學 供應商績效評估模式建立 應用範例

  7. 緒論 在龐大資料庫中找出物項之間的關聯性。 分為兩個步驟： • 找出所有可能的強物項集合，且要大於或等於所設定的最低支持度 • 分析所產生的強物項集合，產生適當的法則，而在此部份，我們利用支持度和可信度架構來建構出關聯式法則。 關聯式法則 文獻探討 供應商績效評估模式建立 應用範例

  8. 緒論 支持度必須大於或等於使用者自訂的最小支持度；可信度必須大於或等於使用者自訂的最小可信度。若是符合以上兩種限制將可以被視爲較好的關聯式法則。 關聯式法則(續) 文獻探討 供應商績效評估模式建立 應用範例

  9. 緒論 英語介係詞 我們利用資料探勘中的關聯式法則的方式來發掘出，學習者在介係詞上所發生的錯誤型態之關聯性，來預測錯誤發生的型態而進行事前的預防教學。 文獻探討 供應商績效評估模式建立 應用範例

  10. 緒論 以階層式概念圖為架構，將每一介係詞概念用法視為一獨立概念，去設計介係詞概念圖，把一介係詞概念當作一個物項，作為資料探勘的前置處理，方便挖掘關聯法則的進行。 概念圖的應用 文獻探討 供應商績效評估模式建立 應用範例

  11. 緒論 本論文將進行的研究如下： • 以概念圖為架構，建構英語介係詞階層概念圖，將一介係詞概念用法視為一物項，作為資料探勘的前置處理。 • 應用資料探勘的技術-關聯式法則，挖掘出學習者常犯的介係詞錯誤概念關聯，根據挖掘的關聯法則來作為預防教學法則啟動規則基礎。 • 依據介係詞錯誤概念之法則啟動規則，提供適性化的預防教學，減少錯誤的發生。 概念圖的應用 文獻探討 供應商績效評估模式建立 應用範例

  12. 介係詞階層 概念圖 緒論 英語介係詞階層式概念圖 文獻探討 研究方法 應用範例

  13. 緒論 系統架構圖 文獻探討 研究方法 系統架構圖 應用範例

  14. 緒論 挖掘關聯法則 透過關聯式法則中的Apriori 演算法，挖掘出學習者常犯的介係詞錯誤概念之關聯法則。 文獻探討 研究方法 應用範例

  15. 緒論 挖掘關聯法則 文獻探討 研究方法 應用範例 透過關聯式法則中的Apriori 演算法，挖掘出學習者常犯的介係詞錯誤概念之關聯法則。 16

  16. 緒論 挖掘關聯法則 文獻探討 研究方法 應用範例 以下我們利用簡單的例 子，來看Apriori 演算法 的處理過程：若資料庫中 有四筆作答記錄，每筆作 答記錄都具有不同SID， 而item 代表題項，共有 五題(1~5)。提取答錯的 記錄，整理如下圖所示： 提取答錯的記錄格式 17

  17. 緒論 挖掘關聯法則 文獻探討 研究方法 Apriori 演算法產生候選集合及強物項集合 應用範例 18

  18. 緒論 挖掘關聯法則 文獻探討 ‧支持度：S = (X∪Y) / D 代表實驗因子也就是資料物項集合(Data Itemsets)在資料庫中所佔有的比例(s%)，若佔的比例較高，則顯示此物項集合應是一個值得重視的討論要項。 ‧可信度：C = (X∪Y) / X 代表被實驗的因子在主要因子中所佔有的條件比例程度，可信度愈高代表法則愈正確。 研究方法 應用範例 19

  19. 緒論 預防教學 著重在法則後項介係詞錯誤概念的預防，對於法則前項介係詞錯誤概念並沒有作事前預防補救的動作，只是利用法則前項來作預測找出法則後項的關聯性。 文獻探討 研究方法 應用範例

  20. 挖掘法則 緒論 第一階段為法則挖掘，從大量資料中挖掘出介係詞錯誤概念之關聯法則，因為有兩組難度不同的試題，一組為有難度控制；另一組為無難度控制，以瞭解試題在有難度控制下和無難度控制下所產生的關聯法則是否會對第二階段的預防教學實驗效果有所影響。 文獻探討 研究方法 實驗第一階段

  21. 試題難度 緒論 試題的難易度計算方式，是根據此試題答對的人數佔全體受測者的比例，難易度。 計算公式：FV = n / N（n：答對此試題人數，N：全體作答人數），難易度值範圍會介於0~1 之間。 文獻探討 研究方法 實驗第一階段

  22. 試題難度 緒論 難易度衡量表 文獻探討 研究方法 實驗第一階段

  23. 系統架構、規格 緒論 系統架構圖 文獻探討 研究方法 實驗第一階段

  24. 緒論 有難度控制之法則 有難度控制下符合最小支持度為0.5 之關聯法則 文獻探討 研究方法 實驗第一階段

  25. 緒論 有難度控制之法則 有難度控制下符合最小支持度為0.4 之關聯法則 文獻探討 研究方法 實驗第一階段

  26. 緒論 有難度控制之法則 有難度控制下符合最小支持度為0.45 之關聯法則 文獻探討 研究方法 實驗第一階段

  27. 緒論 有難度控制之法則 符合最小支持度0.45 之各題錯誤率 文獻探討 研究方法 實驗第一階段

  28. 緒論 無難度控制之法則 無難度控制下所挖掘的法則，由於其試題並沒有作難易度控制，法則前項、後項共七個概念物項裡頭其中就有五個概念是屬於FV值介於0~0.3 偏難的試題。因為試題偏難的概念本身就比較容易發生錯誤，所以很容易與其他錯誤概念一同發生，且試題偏難的概念發生錯誤的比例也高，其法則的可信度也高。 文獻探討 研究方法 實驗第一階段

  29. 緒論 預防教學 在預防教學實驗中，我們會介紹整個實驗流程：前測->瀏覽教材->後測，以及每個流程的細部內容。預防教學實驗的目的是要驗證本研究所提出的預防教學之有效性。 文獻探討 研究方法 實驗第一階段 實驗第二階段

  30. 緒論 實驗流程 預防教學實驗流程圖 文獻探討 研究方法 實驗第一階段 實驗第二階段

  31. 緒論 實驗前測 有、無難度控制之關聯法則前項與後項 文獻探討 研究方法 實驗第一階段 實驗第二階段

  32. 緒論 實驗前測 有、無難度控制之關聯法則前項與後項修減表 文獻探討 研究方法 實驗第一階段 實驗第二階段

  33. 緒論 實驗前測 啟動規則的法則與前項、後項 文獻探討 研究方法 實驗第一階段 實驗第二階段

  34. 緒論 教材內容 一般教材的內容，文法說明較為深入，所涵蓋的解釋較廣，並提供例子輔助說明介係詞的用法。 而預防教材的內容，文法說明為簡潔，解釋淺顯，除了提供例子說明用法之外，並提供圖例輔助說明介係詞的用法。 文獻探討 研究方法 實驗第一階段 實驗第二階段

  35. 緒論 實驗後測 在瀏覽教材階段，必須把全部的介係詞概念都瀏覽過後，才會出現進入後測試驗的連結。 後測試題以法則後項的介係詞錯誤概念為主。 並將每題的介係詞概念以三種不同的難度去設計試題。 利用這三種不同難度的試題去分析試題難易度對不同教材的影響程度，瞭解偏難試題、適中試題、偏易試題對預防教學所造成的影響。 文獻探討 研究方法 實驗第一階段 實驗第二階段

  36. 緒論 實驗結果 圖表 文獻探討 研究方法 實驗第一階段 實驗第二階段

  37. 緒論 實驗結果 • 在有難度控制之法則且試題難度適中的情形下，最能表現出實驗組預防教學的效果，也最符合我們所預期的結果。 • 在有難度控制之法則的條件且後測試題適中情況下，具有關聯法則的預防教學實驗組的學習效果較佳。 文獻探討 研究方法 實驗第一階段 實驗第二階段

  38. 緒論 結論 關聯法則在預測學習錯誤概念關聯性是可行、可信的，且預防教學對於錯誤預防以及學習是有實質的幫助，能有效的預測錯誤，進行預防教學，減少學習錯誤的發生，達到學習成效。 文獻探討 研究方法 實驗第一階段 實驗第二階段 結論與未來發展

  39. 緒論 在教材設計上，除了文字表達外，可以試著用不同呈現方式，來提升學習者的學習意願。除了應用在介係詞上，甚至可以擴大範圍至整個英語錯誤型態的預防教學，也可以試著應用在不同學科上甚至應用在需要具有先備知識的學科上。 未來發展 文獻探討 研究方法 實驗第一階段 實驗第二階段 結論與未來發展

  40. The End

  41. 英語介係詞階層式概念圖 back

  42. 系統架構圖 back

  43. 難易度衡量表 back

  44. 主從式架構 back

  45. 有難度控制下符合最小支持度為0.5 之關聯法則 back

  46. 有難度控制下符合最小支持度為0.4 之關聯法則 back

  47. 有難度控制下符合最小支持度為0.45 之關聯法則 back

  48. 符合最小支持度0.45 之各題錯誤率 back

  49. 預防教學實驗流程圖 back

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