Jurnal Internasional

Mathematics instruction and the tablet PC

K. Renee Fister and Maeve L. McCarthy*

Department of Mathematics and Statistics, Murray State

University, Murray, KY 42071, USA

(Received 16 August 2006)

The use of tablet PCs in teaching is a relatively new phenomenon. A cross between a notebook computer and a personal digital assistant (PDA), the tablet PC has all of the features of a notebook with the additional capability that the screen can also be used for input. Tablet PCs are usually equipped with a stylus that allows the user to write on the screen. Handwriting recognition software converts this input into text for use with software such as internet browsers and email programs. As an educational tool, two of the most important features of the tablet PC are annotation and wireless communication. The annotation feature allows the user to write on almost any document much as one would annotate a printout of the same document. The wireless communication feature allows tablet PCs to share information with one another. The advantages of these features and their impact on the Murray State University (MSU) classroom will be discussed in the evaluation section.

Kata kunci: tablet PC; penjelasan matematika, komunikasi nirkabel

1.       Pendahuluan

            Upaya terakhir untuk menggunakan teknologi untuk secara efektif memfasilitasi pembelajaran dan untuk meremajakan format belajar  tradisional, [1], telah menyebabkan meluasnya penggunaan tablet PC dalam matematika dan ilmu mengajar di Murray State University (MSU). Manfaat tablet PC dalam konteks yang dibahas dalam [2]. Para penulis fokus pada dampak yang kuliah dengan inklusi penyelidikan melalui pembelajaran berbasis Tablet PC dapat memiliki pada siswa. Mereka menekankan bahwa belajar siswa ditingkatkan dengan peningkatan teknologi untuk pendengaran dan visual mode belajar. Penggunaan tablet PC di MSU telah menyebabkan kampus-lebar diskusi dan koordinasi universitas mengajar efektif, [3]. Pada artikel ini, kita membahas penggunaan beberapa tablet PC, jasa-jasa mereka dan kekurangan mereka. Secara khusus, kami membahas khasiat tablet dalam tablet tunggal dan kelas tablet ganda. Kami menyajikan contoh penggunaannya dalam interdisipliner program. Akhirnya, kita membahas pengukuran reaksi siswa dalam berikut tabel ringkasan.

Advantages (keuntungan)

Disadvantages (Kerugian)

Use of archived notes for student learning (Penggunaan catatan diarsipkan untuk mahasiswa belajar) Use of colour to emphasize work (Penggunaan warna untuk menekankan pekerjaan) Ability to involve students in multi-tablet classroom and to encourage interaction between students (Kemampuan untuk melibatkan siswa dalam tablet multi-kelas dan untuk mendorong interaksi antara siswa) Use of multiple programs to aid in student learning (Internet, Virtual TI and other software) Increase in student learning and ownership of that learning (Penggunaan beberapa program untuk membantu dalam belajar siswa (Internet, Virtual TI dan perangkat lunak lain)

Wireless connectivity challenges (tantangan konektivitas nirkabel) Additional technical support Needed (Tambahan dukungan teknis dibutuhkan) LaTeX DVI files cannot be imported into Windows Journal (LaTeX DVI file tidak dapat diimpor ke Windows jurnal) Math Journal recognition of mathematical symbols (Matematika Journal pengakuan matematika simbol)

            Gambar 1. Penggunaan warna untuk menekankan matematika integrasi.

2.       Tunggal tablet kelas

            Ruang kelas tablet tunggal telah ada di berbagai departemen di MSU sejak tahun 2004. Itu instruktur menggunakan tablet PC sebagai alat kuliah bukan papan tulis tradisional, transparansi atau Power Point. Layar tablet ditampilkan menggunakan proyektor LCD sehingga bahwa siswa dapat melihat desktop instruktur. Instruktur dapat memilih untuk menghasilkan bentuk yang unik catatan menggunakan Windows Journal, untuk membubuhi keterangan file yang sudah ada seperti Power Point presentasi atau file Word, untuk menggunakan perangkat lunak matematika seperti virtual TI atau Matematika Jurnal, untuk memberikan tablet untuk siswa atau untuk arsip catatan mereka. Lihat juga [4].
Windows Journal dibundel dengan semua PC tablet. Software ini dapat digunakan untuk membuat catatan pada halaman kosong seperti siswa akan membuat catatan di atas kertas. Keuntungan dari Windows Journal adalah bahwa grafis dari perangkat lunak matematika  seperti Maple atau Virtual TI dapat diimpor ke dalam catatan, lihat Gambar 1. Tinta dan warna menyoroti beberapa memungkinkan catatan untuk menjadi 'kaya warna' dalam banyak cara yang sama bahwa buku teks menggunakan warna. ditertentu, seseorang dapat mengubah warna ketika bergerak dari teori ke contoh dan bahkan dari salah satu contoh ke yang berikutnya. Ini penggunaan warna ini sangat berguna bagi siswa yang lemah tidak selalu sadar akan transisi dari teori ke contoh. Dengan annotating file dasar instruktur dapat mulai dengan  dokumen yang mencakup kelas garis besar, mungkin dengan judul atau bahkan teori rinci. Instruktur kemudian dapat mengisi rincian sebagai kemajuan kelas. Jika perlu, halaman tambahan dengan mudah dapat dibuat dalam dokumen untuk memberikan ruang untuk jawaban atas pertanyaan yang tak terduga. Beberapa instruktur menggunakan presentasi Power Point yang sudah ada atau dokumen Microsoft Word sebagai file basis mereka, karena ini bisa dijelaskan dari dalam Power Point atau Word. Lainnya menggunakan file PDF Dokumen LaTeX, yang mereka membubuhi keterangan dari dalam Windows Journal, lihat Gambar 2.
Dalam pengalaman kami, Windows Journal bisa mengimpor semua jenis dokumen yang kami uji dengan pengecualian file LaTeX DVI.

Contoh 4.3.6 Jika mati reguler tunggal yang terguling, berapa peluang rolling bahkan nomor atau sejumlah besar dari 3?

Gambar 2. Penggunaan kerja siap dan warna untuk meningkatkan pemahaman terhadap konsep probabilitas.

            Selain itu, Matematika Journal [5] dapat menggunakan kekuatan pena untuk melakukan aljabar manipulasi dan memecahkan persamaan matematika. Salah satu tantangan dengan Jurnal Matematika yang siswa kami alami adalah bahwa perangkat lunak sering gagal mengenali perbedaan antara huruf 's' dan tanda integral. Tampilan grafis Math Journal yang unggul dengan yang dari Virtual TI dan sebanding dengan Maple. Matematika Jurnal hanya dapat digunakan dengan tablet PC. Kami menemukan fungsi grafis untuk  mengeksplorasi kalkulus didasarkan konsep yang lebih baik dilayani dengan Virtual TI.

            Salah satu cara yang menggunakan tablet PC dapat mengubah dinamika kelas atau ruang kuliah adalah dengan cara di mana siswa mempresentasikan hasil kerja mereka. Siswa sering tidak mau melangkah ke depan ruang kuliah dan mempresentasikan karya mereka untuk rekan-rekan mereka. Ketidaknyamanan mereka sebagian besar berhubungan dengan forum. Dengan adanya data nirkabel proyektor, tablet PC secara halus dapat mengubah itu dengan memungkinkan siswa untuk mempresentasikan hasil kerja mereka dari mana saja di ruangan. Mereka bahkan tidak perlu meninggalkan kursi mereka! Kemampuan ini memungkinkan para siswa untuk membahas matematika dengan orang lain di sekitar mereka, menampilkan karya mereka, dan kemudian menjelaskan hasil mereka. Hal ini mendorong upaya tim maupun individu keterampilan berpikir kreatif yang berharga untuk masa depan mereka. Tablet PC juga sangat menarik bagi kami saat ini mahasiswa yang umumnya sangat nyaman dengan teknologi. Tentu saja, 'cool faktor 'akan memudar seiring waktu. Meskipun  beberapa dapat merujuk kepada fenomena ini sebagai Hawthorne efek [6], mahasiswa belajar materi dan mampu menjelaskan ke orang lain dengan cara yang jelas. Pikiran bahwa kinerja mereka ditingkatkan berdasarkan peningkatan moral bisa menjadi argumen, tetapi kemampuan siswa untuk membuat mereka belajar mereka sendiri dan memahami matematika sehingga mereka nilai pada pekerjaan rumah dan ujian selanjutnya yang lebih baik akan cenderung meniadakan argumen itu. Pada musim gugur 2006, penilaian diberikan kepada kelas tablet berbasis dan kontrol dari tradisional kelas. Hasil dari ruang kelas tablet berbasis menunjukkan peningkatan 10-15% pada mereka skor atas kelas non-tablet berbasis.

            Sejauh ini dampak yang paling signifikan terhadap lingkungan belajar telah menjadi ketersediaan catatan diarsipkan. Instruktur dapat dengan mudah menyimpan / nya catatan kelas dan membuat mereka tersedia untuk siswa melalui perangkat lunak saja manajemen  seperti Blackboard atau WebCT. Karena ketersediaan perangkat lunak penampil bebas untuk Word, Power Point dan bahkan Windows Journal file, file yang dapat diposting dalam format aslinya. Namun, mereka juga dapat dikonversi ke format PDF menggunakan Adobe Acrobat Professional. Hal ini memungkinkan siswa tanpa Microsoft Windows untuk mengakses file dengan mudah. Dengan catatan kuliah pengarsipan, instruktur dapat menyediakan lingkungan yang memfasilitasi gaya belajar yang berbeda dalam resmi kuliah lingkungan. Beberapa siswa belajar dengan baik saat mengambil catatan. Orang lain belajar lebih efektif ketika mereka tidak mencatat, memfokuskan seluruh perhatian mereka pada kuliah. Ketersediaan catatan asli instruktur juga memungkinkan siswa untuk menilai akurasi catatan mereka.

3.       Beberapa tablet kelas
           

            Perbedaan antara kelas satu tablet dan pengaturan beberapa tablet menciptakan luar biasa peluang sekaligus tantangan menarik. Dalam pengaturan tablet berganda, pemahaman tentang perangkat lunak komunikasi nirkabel yang terlibat sangat penting. Orang harus pasien untuk menjadi mahir. Ruang kelas di mana pengaturan ini beberapa tablet digunakan terlibat pra-guru di tingkat sekolah menengah. Fitur yang menarik adalah bahwa itu adalah pengantar saja bukti. Di masa lalu, para siswa takut kursus ini dan memiliki sangat negatif sikap ke arah itu. Dimasukkannya tablet dibuat beberapa tantangan dengan mempertahankan konektivitas antara tablet. Kelas tidak melibatkan mengajar di beberapa titik dalam kelas, namun sebagian besar kelas melibatkan siswa berkembang, mengkritisi, dan berpikir tentang strategi yang berbeda untuk menyerang masalah. Untuk contoh, siswa dalam kelompok diberikan masalah yang berbeda kalkulus diterapkan. Kemudian merekaakan berbagi solusi nirkabel dengan semua siswa. Hal ini memberikan siswa lain yang kesempatan untuk kritik pekerjaan lain dan untuk belajar bagaimana bekerja banyak masalah lebih dari satu instruktur bisa alamat dalam periode kelas.

            Para siswa memiliki akses ke tablet di dalam kelas saja. Para siswa menggunakan flash drive dan disimpan apa yang terjadi di kelas atau di-download informasi dari Blackboard setelah kelas. Struktur kelas yang mewajibkan siswa harus siap dengan pemahaman pada definisi dan konsep sebelum kelas. Kemudian di kelas, masalah itu akan dibahas dan pekerjaan akan dikritik. Suatu masalah diberikan kepada kelompok dan disalin ke Satu Catatan, software yang memungkinkan pengguna untuk membuat papan tulis real-time untuk sesi brainstorming. Itu mahasiswa semua terhubung melalui komputer tablet mereka ke sesi Catatan One. Mereka kemudian akan mencoba untuk memecahkan masalah individual di Windows Journal. (Itu ditentukan yang menggunakan Windows Journal memberikan lebih banyak fleksibilitas untuk warna dan desain untuk kemudahan dalam menyalin ke Satu Catatan.) Jika individu berada di jalan buntu, maka mitra yang telah ditentukan kelompok untuk hari itu bisa membantu dengan berseri-seri / pekerjaannya masalahnya kepada siswa. Kelompok ini akan kemudian mendiskusikan pekerjaan lebih lanjut. Para siswa kemudian akan mempresentasikan hasil kerja mereka dalam Satu  catatan.

            Etiket tablet diperlukan untuk secara efektif memindahkan kelas untuk akhir yang sukses. Setiap orang (kelompok) diberikan nomor. Ketika nomor yang disebut, orang yang menyerahkan nya / pekerjaannya ke Satu Catatan. Jika prosedur ini tidak diikuti, maka pekerjaan lain bisa disalin dan kadang-kadang hilang. Keuntungan menggunakan One Note adalah bahwa secara otomatis menyimpan pekerjaan sebagai salah terus pada halaman. Hal ini memungkinkan para siswa untuk melihat semua solusi di mereka tablet PC. Tahap berikutnya terkait dengan kritik. Kadang-kadang ini terjadi segera. Lain kali solusi yang diselamatkan dan kritik ditugaskan secara individu sebagai pekerjaan rumah. Jika terjadi secara real time, maka setiap orang atau tim akan berpikir tentang kritik dan kemudian angka yang diberikan dipanggil dan kelompok yang memberikan kritik tertulis dalam dokumen Catatan One. Diskusi akan terjadi (kadang-kadang dengan cukup kekuatan) di antara anggota kelas yang lain.

Gambar 3. Siswa pekerjaan yang berkaitan dengan masalah jarak dan waktu dibahas dalam Bagian 3. Mahasiswa perlu lebih memahami arti dari variabel yang berbeda.

Sebuah contoh dari minggu pertama kelas digambarkan di sini. Masalahnya adalah:

Pada hari Jumat, pasangan yang tersisa di mobil mereka untuk melakukan perjalanan 100 mil dari rumah mereka. Ketika mereka telah didorong sekitar seperempat dari perjalanan, mereka menyadari bahwa mereka sudah lupa item. Mereka pulang, diambil item tersebut, dan segera kembali ke perjalanan mereka. Kali ini mereka melaju lebih cepat. Halfway ke tujuan mereka, mereka berhenti selama satu jam. Kemudian mereka melanjutkan perjalanan mereka sampai mereka mencapai tujuan mereka. Grafis menentukan jarak yang ditempuh dan waktu berlalu.

            Para siswa harus jarak grafik dalam hal waktu dalam sebuah representasi visual. Dua contoh pemahaman siswa diberikan dalam Gambar 3 dan 4. Pada Gambar 3, jelas bahwa siswa pertama membutuhkan bantuan dengan mamahami variabel yang terlibat dan asumsi yang perlu dibuat. Pada Gambar 4, mahasiswa kedua membuat beberapa asumsi, visual mendefinisikan masalah, dan menggunakan warna untuk menyorot hasilnya.
            Manfaat dari siswa menggunakan tablet untuk menganalisis dan masalah kritik adalah dua kali lipat. Pertama, siswa mengambil kepemilikan dari pembelajaran mereka. Mereka tahu mereka harus menyajikan pekerjaan mereka dan mereka ingin secara matematis akurat. Kedua, mereka senang bisa di kelas! Setelah perbandingan nilai ujian yang diberikan untuk kelas tablet dan untuk non-tablet kelas, skor untuk ujian yang melibatkan identik bukti oleh kontradiksi, kontrapositif, dan induksi adalah 16% lebih tinggi untuk kelas tablet. Selain itu, survei yang diberikan menunjukkan bahwa siswa merasa mereka telah belajar konsep juga.

4. Interdisipliner pembelajaran

            Dalam National Science Foundation hibah baru-baru ini didanai, Biologi dan Matematika pada Populasi Studi (BioMaPS), [7], tablet telah terbukti berharga untuk biologi dan matematika mahasiswa dan fakultas yang terlibat. Program menciptakan BioMaPS penelitian lingkungan untuk matematika dan siswa biologi untuk mempelajari desain dan pola yang ada dalam populasi pada tingkat organisme dan sel. Proyek ini didorong oleh meningkatkan kebutuhan bagi para profesional yang dapat memahami matematika belakang biologi dan implikasi biologis dari model matematika. Dalam program penelitian

Gambar 4. Pekerjaan siswa berkaitan dengan masalah jarak dan waktu dari Bagian 3. Siswa membuat beberapa asumsi, visual mendefinisikan masalah, dan menggunakan warna untuk menyorot hasilnya.

            tujuannya adalah untuk membekali siswa dengan keterampilan untuk memahami pola tersebut dan untuk mengembangkan model akurat fenomena biomedis dan ekologi menggunakan metode dari statistik, optimasi dan persamaan diferensial. Tablet ini meningkatkan potensi penelitian dari semua terlibat dalam program BioMaPS.

            Selama percobaan lapangan, siswa dapat mendokumentasikan item pada tablet mereka menggunakan produk Microsoft yang berbeda dan kemudian segera dapat berbagi informasi bahwa dengan mahasiswa di daerah lain di lapangan. Kemampuan untuk mengumpulkan data di banyak tempat dan untuk berbagi bahwa data telah menjadi manfaat yang luar biasa untuk penelitian yang dilakukan dengan proyek. Strategi ini memiliki potensi untuk mengurangi beban kerja dan untuk memungkinkan lebih lanjut matematika analisis dari kumpulan data yang lebih besar. Juga, penggunaan tablet telah terbukti berguna dalam biologi uji coba lapangan di mana siswa telah menggunakan kamera digital untuk mendokumentasikan suatu spesies tertentu. Mereka kemudian berbagi dengan rekan-rekan melalui grafis tablet, yang bisa kemudian membubuhi keterangan dokumen untuk label struktur anatomi dan sorot lingkungan fitur. Karena ini dibagi secara real time, ada banyak kesempatan untuk belajar dari orang lain tanpa memakan banyak sekali jumlah waktu mencari spesies tertentu.

5. Mahasiswa evaluasi

            Ruang kelas tablet tunggal telah digunakan di MSU sejak tahun 2004. Tentang 682 siswa di 21 berbeda kursus, termasuk 375 siswa  matematika di 14 bagian dari 10 yang berbeda matematika kursus, disurvei untuk menilai respon mereka terhadap penggunaan tablet sebagai instruksional alat.

            Tentang 93,1% siswa yang disurvei dan 91,7% siswa matematika download profesor mereka diarsipkan catatan di beberapa titik selama semester. Sebagian besar (85,2%) yang melakukannya di rumah. Dari 73,6% mahasiswa matematika yang masih secara teratur mengambil
catatan mereka sendiri di kelas, 53,3% menggunakan catatan mereka dalam hubungannya dengan catatan arsip untukstudi untuk kuis atau ujian atau untuk menyelesaikan tugas pekerjaan rumah. Dari 14,4% dari matematika siswa yang tidak mencatat di kelas, 70% menggunakan catatan arsip untukstudi untuk kuis atau ujian atau untuk menyelesaikan tugas pekerjaan rumah.

            Yang menarik adalah reaksi siswa ke kelas tablet tunggal. Siswa diberikan serangkaian pernyataan dan diminta untuk menilai mereka berdasarkan Skala Likert (1 sangat tidak setuju, 2 tidak setuju, netral 3, 4 setuju, 5 sangat setuju).

Matematika siswa umumnya sepakat dengan pernyataan

'Penggunaan profesor saya tentang Tablet PC selama kelas meningkat / nya efektivitas mengajar dia.' (Mean 4,20_0,19)
'Penggunaan profesor saya tentang Tablet PC selama kelas dipromosikan belajar siswa. "
(Mean 4,11_0,17)

Mereka umumnya tidak setuju dengan pernyataan:

'Penggunaan profesor saya tentang Tablet PC selama kelas tidak menciptakan belajar yang lebih baik lingkungan '(Mean 1,78_0,19).
'Penggunaan profesor saya tentang Tablet PC selama kelas tidak meningkatkan / nya interaksinya dengan
siswa di kelas '(Mean 1,95_0,21).
Berkenaan dengan catatan arsip, matematika siswa dianggap ketersediaannya hal yang baik menurut penilaian pernyataan
"Memiliki akses ke catatan diarsipkan dipromosikan belajar siswa." (Mean 4,37_0,17)

6. Penutup

            Tablet PC telah meningkatkan lingkungan belajar bagi banyak matematika siswa di MSU. Apakah di kelas tablet tunggal atau kelas tablet ganda, bukti menunjukkan bahwa siswa mendapatkan manfaat dari catatan arsip dan instruktur komitmen untuk melibatkan para siswa dengan gaya belajar yang berbeda melalui penggunaan PC tablet.

Ucapan Terima Kasih
Dukungan awal dari inisiatif Tablet PC di MSU diberikan oleh Hewlett-Packard
Teknologi untuk Pengajaran hibah (# 15873). Dukungan tambahan ini disediakan oleh Microsoft Tablet
PC Teknologi, Kurikulum, dan Pendidikan Tinggi Grant (Track II, # 14898).
Pekerjaan interdisipliner ini didukung oleh National Science Foundation di bawah Hibah
No DMS-0531865, "UBM, RUI: ​​Biologi dan Matematika dalam Studi Populasi (BioMaPS) '.
Setiap pendapat, temuan, dan kesimpulan atau rekomendasi yang disampaikan dalam materi ini adalah mereka
dari penulis dan tidak mencerminkan pandangan dari National Science

Referensi

[1] J.R. Cox dan J.W. Rogers, Enter: kuliah (yang dirancang dengan baik), The Profesor Pengajaran 19 (2005),hal 1-6.
[2] J.R. Cox dan J.W. Rogers, Tablet PC: Apakah mereka mode technopedagogical berikutnya, J. Coll?. Sci.Mengajar. 34 (2005), hal. 7.
[3] racer Tinta: Pengajaran Inovatif dan Belajar dengan Tablet PC, Tersedia di http://
campus.murraystate.edu / akademik / tablet /Jurnal Pendidikan Matematika dalam Sains dan Teknologi 7 Downloaded By: [McCarthy, Maeve L.] Pada: 19:03 5 Desember 2007
[4] R. Melka dan M. Buliga, Menggunakan Tablet PC di Matematika Sarjana (2006) Abstrak,
3 Konferensi Internasional Pengajaran Matematika di Tingkat Sarjana (ICTM-3), Tersedia di http://www.tmd.org.tr/ictm3/
[5] xThink Matematika Journal, Tersedia di http://www.xthink.com/ diakses 27 Februari 2007.
[6] Tersedia di http://www.ojp.usdoj.gov/BJA/evaluation/glossary/glossary_h.htm/ diakses 27
Februari 2007.
[7] Biologi dan Matematika dalam Studi Populasi (BioMaPS), Tersedia di http://www.murraystate. edu / biomath /.