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Design and Development of White-box e-Learning Contents for Science-Engineering Majors using Mathematica  

Jun, Youngcook (Sunchon National University)
Publication Information
Journal of the Korean School Mathematics Society / v.18, no.2, 2015 , pp. 223-240 More about this Journal
Abstract
This paper deals with how to design and develop white-box based e-learning contents which are equipped with conceptual understanding and step-by-step computational procedures for studying vector calculus for science-engineering majors who might need supplementary mathematics learning. Noting that rewriting rules are often used in school mathematics for students' problem solving, the theoretical aspects of rewriting rules are reviewed for developing supplementary e-learning contents for them. The software design of step-by-step problem solving requires careful arrangement of rewriting rules and pattern matching techniques for white-box procedures using a computer algebra system such as Mathematica. Several modules for step-by-step problem solving as well as producing dynamic display of e-learning contents was coded by Mathematica in order to find the length of a curve in vector calculus after implementing several rules for differentiation and integration. The developed contents are equipped with diagnostic modules and immediate feedback for supplementary learning in terms of a tutorial. At the end, this paper indicates the strengths and features of the developed contents for college students who need to increase math learning capabilities, and suggests future research directions.
Keywords
computer algebra system; rule rewriting; e-learning contents; white-box;
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