數理統計創新教學 :

資訊科技融入與數位學習網站實作之教學實踐歷程

盧宏益

摘要

數理統計是統計資訊學系多數學生深感學習困難的科目，除了課程內容中理論推導上的艱深困難，其所伴隨的低學習成就感，常讓學生學習上遭受挫折。本研究目的為使用R與R-SHINY語言程式進行統計計算模擬，期能透過資料視覺化的呈現，幫助學生學習抽象的數學概念，了解數理統計的相關理論意義，增進學習的成效。本研究的研究對象為107學年度修習數理統計課程的學生，兩個班級的學生分別作為實驗組及對照組，實驗組學生除了傳統數理統計的講授授課方式外，並輔以R-SHINY程式進行教學，對照組則僅使用傳統講授方式教學。研究結果發現，在實驗組的班級中，在使用 R-SHINY程式的動態圖表呈現數理統計理論所隱含的意義時，明顯感受到學生較為專注。透過視覺化的呈現及說明，學生可以進一步連結所教導理論的意義，研究結果顯示實驗組學生的學習成效優於對照組學生，尤其在機率分配的單元更為顯著。而透過期末海報發表內容的設計與製作，學生可以同時學習統計理論與程式設計。在成果發表中，學生除了可以練習口語表達能力外，透過評分教師的提問，更能發現自己學習迷思，達成學習的目的。最後，本研究並根據上述 R-SHINY程式教案，建構出互動式數理統計數位學習網站，輔助同學進行線上學習，透過 Latex語言將紙本教材數位化，並結合網頁編輯器架設網站，搭配 R-SHINY套件建立互動式統計學習介面，用以輔助理解課程內容，幫助學生提升學習成效。本網站並建置線上測驗系統，提供學生即時檢測自我學習效果，進而做好自我的學習規劃，達成自主學習之目的。