促成思考過程之數學形成性評量設計

| 林宜臻

【文 / 測驗及評量研究中心助理研究員 林宜臻】

數學課堂中,隨著學年遞增,厭惡數學的學子日增,已是不爭之事實。反觀PISA2006數學名列第5名(PISA20034名)的荷蘭,百分之九十的大學生選課時,會選修高等數學,為何荷蘭的大學生不怕數學?在瞬息巨變的社會中,知識量已無法因應社會的變化,思考力、表達力、判斷力以及活用力等高層次能力的培養勢在必行。如何讓學生在有限的時間內獲得知識與技能,同時具有高層次能力,其方法之講究,更有其必要性。教室現場的發問,若偏重於事實與理解的發問,缺乏讓學生組織概念的機會,許多學生對於數學學習,僅是工具性的學習(instrumental learning),而非關係性的瞭解(relational understanding),將產生「會未必懂」的現象1

執鞭者認為人有上智下愚,學習成就自有高低之分,倘若如此,教學效益何在。皮亞傑強調概念的發展決定於生物個體的成熟與否,相對於此,維高斯基(Vygotsky)認為外在活動是學生內化的機制,提倡教學引發學生成長之說。蘇格拉底詰問法(Socratic method 教學,教師只負責提問,學生在討論與批判之下,不斷地修正概念,最後由學生自己提出所有答案,能成功教會低成就學生更高層次的數學,意味著能否學習,端賴於先前的學習機會(prior opportunities to learn),破除某一數學概念的學習,必須等大腦成熟到某一程度的學習發展等候迷思(NMAP,2008)。而提示(cues)、參與(engagement)、改正回饋與增強(correctives and reinforcement)等四項教學心理要素的效果最高;理解後的學習能夠解決遷移性的問題;將概念轉換成具體模式,讓其它的事物與結構產生有意義關連的結構取向教學法 structure oriented method);鼓勵學習者主動思考法則的發現式教學法;以及由學生歸納出規則基本架構的歸納式教學法等,能提供有意義的學習 (林清山譯,1990)。

荷蘭現實數學教育(Realistic Mathematics EducationRME),主要來自於Freudenthal「數學是人類的活動」(mathematics as a human activity 的哲學理念,該「活動」主要包括:尋找問題與組織論點(subject matter 與解題活動。RME營造豐富的學習環境,讓學生主動學習,取代講授式的知識傳遞,配合學生非正式的知識,引導他們重新發明,使之達到更高階的理解層次(Van den Heuvel-Panhuizen, 1996)。RME的教學從真實世界的情境2中出發,學生根據真實世界的素材,在視覺化下發現規則,萃取數學概念形成基模,再經由同儕間和師生間的說明、討論、賞析等相互質疑與反思的過程,以及一般化過程,發展出更完整的概念,進而形成數學概念 de Lange1996)。

筆者認同維高斯基「成長步隨著教育的痕跡展開」的主張,並援引維高斯基的鷹架(scaffolding)理論,視內醞化的過程,藉由外顯的設計,能更進一步發展學生的智能;視能否學習端賴於學習機會的提供與否(NMAP,2008)。以布魯姆的形成性評量為柱;結合提示、參與、改正回饋、增強等四項教學心理要素,以及蘇格拉底詰問法、教學結構取向教學法、發現式教學法、歸納式教學法;援引「做數學(doing mathematics)」數學學習理論,發展如下之數學教學活動設計模式:



模式中經由關係洞察、正誤區辨 - 概念確認、概念再製、概念應用過程,掌握數學本質概念;以[根據理由為何]的追問方式呈現,首先讓學生個人思考言語化,而後在小組回饋下,自我修正,進而全班檢討,取得共識。過程中的形成性評量,不是瑣碎知識的再現成功,而是著眼於促成學生對數學本質概念的掌握與思考的活絡化,提升學生更高層次的認知能力,進而將概念應用在生活經驗。

而此結合形成性評量的數學教學設計模式,不但能促成數學概念的形成(林宜臻,1999);而且適用於班級中的後段學生的補救教學,使學生的線對稱概念的通過率能由38.9%提升至88.9%,點對稱概念的通過率也能由2.8%提升至72.2%(林宜臻,2000)。