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第 231 期

第 232 期
研究紀要
學生在數學素養導向試題的表現

  「核心素養」重視學生在面對問題時的知識、能力與態度,它強調的是一個整合能力,因此,不論教學或試題都需要把情境脈絡、問題、數學核心能力結合在一起,才能培養出學生的核心素養。如果只是將知識或能力逐條、逐項單獨抽離出來進行教學和評量,將無法達到108課綱的目的。   素養導向評量強調真實情境與真實問題,評量內容同時兼具核心素養、學習表現和學習內容,以及評估學生運用這些知識與技能解決問題能力。為同時兼具這些面向,在素養導向評量中經常使用非選擇題類型。學生在作答非選擇題時,他們要根據自己對問題理解,運用不同的策略進行分析與推論,建構出合理的答題程序,紀錄並撰寫出完整的作答過程。故非選擇題一般也稱為建構反應題。   建構反應題可以完整評量學生解決問題所需的各面向能力,瞭解學生是否能展現或運用習得的數學知識、學生是否能使用適當的問題解決的策略、學生是否能提供合理的解釋與說明。然而,學生在這些面向的表現如何?以下利用一道第三學習階段的素養導向試題「雨水撲滿」進行說明。 試題:雨水撲滿 為了有效利用水資源,我們可以在學校製作雨水撲滿,收集雨水再加以利用。 雨水撲滿的製作方式與概念如下: 問題: 學校利用收集到的雨水,做為廁所馬桶沖水用。 根據統計,學校平均每人每天在校上廁所3次,每次沖水量約為6公升。 收集一桶體積為5立方公尺的雨水撲滿後,是否足夠全校250位師生一天的廁所沖水量?請說明你的理由。(註:1立方公尺=1000公升)   本試題利用校園中常見的雨水撲滿作為題材、結合環保議題,評量國小學生能否將數學應用在雨水回收再利用的評估與估算情境中,提供學生分析數據、據理說明的機會。此試題具有高度的鑑別度(點二系列相關=0.45),學生在此問題的作答與表現說明如下:   1.大約有一半學生能靈活運用所學解決問題。   從試題分析結果可以發現,大約有40%學生獲得滿分2分,10%獲得1分、50%學生獲得0分。換言之,大約有50%的學生能嘗試或發揮習得的數學知識解決問題。   2.學生具豐富的創造力,提供多元的作答策略。   整理學生作答後可以發現,學生在解決問題時,能從不同面向思考,且能創造出多樣不同且合理的作答方式,大致有下列三種策略:    I.  計算或說明出師生一天的廁所沖水量,再與雨水撲滿之體積做比較。    II. 計算或說明出雨水撲滿可使用之人數,再與全校師生人數做比較。    III.比較每人每天需要的用水量與每天每人可分配到的用水量。   3.針對不同的策略,學生能展現習得的數學知識,提供合理的說明與解釋。   不論使用哪一種策略,學生能應用正確的應用單位換算、容積的計算以及比較大小,提出支持自己答案的說明。使用各種不同策略的學生作答表現如下:    策略I的學生作答範例:    A.足夠。5立方公尺=5,000公升,故師生一天的廁所沖水量=250×3×6=4,500公升<5,000公升。    B.足夠。師生一天的廁所沖水量=250×3×6=4,500公升=4.5立方公尺<5立方公尺。    C.是,250位師生總共4,500公升。    策略II的學生作答範例:    A.足夠。5立方公尺=5,000公升,故雨水撲滿可供5,000÷(6×3)≒277人使用,且277>250,因此足夠全校師生一天廁所的沖水量。    B.是。5,000÷6=833…2;833÷3=277…2    策略III的學生作答範例:    A.足夠。5,000÷250>6×3,即20>18。   雖然學生在素養導向試題的表現還不夠穩定,但綜合上述的說明可知,良好的素養導向試題,不但可以評估學生應用數學解決問題的能力、激發學生的思考力與創造力、還可以提供學生溝通表達的機會。更重要的是,在解決問題的過程中,能培養學生運用數學的習慣與態度,潛移默化的建立學生的學習遷移能力,為未來的生活與工作奠定重要的核心能力。   評量最重要的就是回饋教學,從目前的素養導向評量結果可以直接瞭解學生的學習成效、教師的教學成效、甚至是政策的執行成效,而這些結果也可以作為未來學習和教學的努力方向或參考依據。 資料來源 吳正新(2020)。素養導向試題研發人才培訓計畫。國家教育研究院整合研究計畫案(NAER- 108-12-B-2-02-00-6-03)。新北市:國家教育研究院。 吳正新、林裕峯、吳添寶(2022)。素養好問題:素養導向評量研發指南。新北市:國家教育研究院。

結合認知與知識圖譜取徑之泰雅族知識架構

  1970年代認知領域詮釋人類的心智是如何以符號運作,而概念是心智系統的基本元素,概念系統的結構性讓我們所認識世界井然有序。   何謂認知?認知就是個體經由意識活動對事物認識與理解的心理歷程。例如:注意、辨認、判斷、推理、想像、記憶、理解、思考、解題等。「認知」研究簡單的說是探討「知識是如何貯存的?貯存什麼內容?」的問題,以及探討知識是「如何被使用或處理的?」的問題。   在科學教育中,常以概念圖表達知識結構的方法,目的是從大量複雜的資料中,擷取重要概念並以結構化的方式呈現概念間的關係,主要以概念、命題、階層結構與交叉連結表示知識結構。近年來諸多研究者以語料及文本分析技術進行社會科學議題,其中,資訊工程領域發展出建構知識圖譜(knowledge graph),基於語料(corpus),以圖結構描述概念間的關係,呈現知識框架,嘗試探索出人類未曾注意到的知識連結,提供以證據基礎的知識間關係。   這些理論依據與研究成果十分值得關心原住民族知識與文化研究者借鏡,因此本研究嘗試結合認知與資工取徑,收集泰雅族有關的文獻資料,經過人工分類後給予主題名稱標記,經兩位研究者共同討論後,研定泰雅族知識與文化體系之組成,此系統的主要核心為由生死觀、神靈觀、神罰觀共構而成之自然信仰,其並引領泰雅族人生活方式、歲時祭儀、社會規範等gaga(祖訓)。計標類文件57篇,7萬 5千餘字。其中「神靈觀 」文件19篇、「神罰觀」7篇、「歲時祭儀 」5篇、「生死觀 」6篇、「生活方式」5篇、「社會規範」15篇。   認知取向的泰雅族知識體系建構,以前述文件分別由兩位研究者逐篇建構專家概念圖,接著歸納成主題概念圖,再經兩位研究者逐篇討論調整,達成一致共識後,完成各主題概念圖。專家概念圖的建構程序包含圈記關鍵概念、歸納、建構上位概念、建立連結程序(參見圖1)。 圖1、專家概念圖之建置範例   以知識圖譜進行泰雅族知識體系建構,則先對前述文件進行包含中文斷詞、詞性標記、未知詞處理、同義詞替換、代名詞等前處理,計算詞間之依賴關聯值,判斷上下位之關係,以迭代演算法逐次找出概念詞,最後依據詞彙兩兩間上下位關係,對找出的概念詞逐一建立關係連結,再完成知識圖譜的建構(參見圖2)。 圖2、知識圖譜之建置範例  原住民族知識與文化脈絡與生活環境密不可分,讓學習能生命脈絡化,是傳承原住民族知識與文化重要的關鍵。建構符合原住民族主體性、脈絡性與價值性的知識內涵,並能在教育現場實踐,深具意義。目前建構原住民族知識的基礎研究甚少,且多為質性的民族誌研究取向,本研究嘗試結合認知心理學、科學教育與資訊工程領域之立論與方法,期以更多元的方法探究泰雅民族知識體系的樣貌。   由於專家取向建構的知識架構圖可能因專家的知識與取捨而有所疏漏,而採用知識圖譜技術圖像不強調概念間的階層性,可涵蓋多義以及概念隸屬多類別的問題,兩者互補助於建構出更周延的泰雅知識樣貌。在教學應用上,則可根據所建構之知識架構進行課程研發、實作與教學評量。當學習與其密不可分的生活環境結合時,才可能讓學習生命脈絡化,此亦為傳承原住民族知識與文化的關鍵。 資料來源 陳茹玲、張道行(2020)。結合認知與知識圖譜取徑之泰雅族知識架構初探研究。正義.深耕:原住民族教育研究的新取徑學術研討會。三峽:國家教育研究院,2020年10月16日。


第 233 期
研究紀要
回歸本質、不忘初心:從情境出發的真實問題

實例1:看著這張圖片,你會問什麼問題?攝影:張雅屏   實際得到的問題有下列這些: (1)你會想去這裡玩嗎? (2)如何去到達這個美麗的地方? (3)我什麼時候才有機會到這裡去? (4)海中的心形石滬,有什麼功能? (5)這個美麗的地方是哪裡? (6)你覺得為什麼要做成兩個愛心? (7)這個設計有何特殊意義與功能?   從真實問題可知,提問均圍繞「地點」的本質出發,沿著情境的when、where、what、why、how問問題。   然而,當老師將此情境置於段考卷,是這樣提問的:   附圖為臺灣某離島的著名景點「雙心石滬」,請問途中景點所在的離島經緯度最接近下列何者?(試題出自某直轄市國中社會領域段考卷)   (A)北緯20度,東經116度   (B)北緯22度,東經121度  (C)北緯23.5度,東經119度   (D)北緯26度,東經120度   由本題推知命題老師心中想要評量學生是否記住教科書中特定地點的經緯度,然而,當我們談及某一地點時,無論是要前往該地旅遊,或分析其功能,均不會背誦它的經緯度數值。 實例2:看著這張圖片,你會問什麼問題?  圖片來源:PIXTA  實際得到的問題有下列這些: (1)這是哪一種動物?花枝?透抽? (2)牠新鮮嗎?怎麼烹調? (3)魷魚、小卷、軟翅怎麼辨識? (4)這生物的生長環境為何? (5)請問這是什麼海洋生物?它可以做出什麼美味的料理?   從真實問題可知,提問者意欲辨識生物的種類、生活環境,並思考料理計畫。   然而,當老師將此情境置於段考卷,是這樣提問的:   附圖為一隻烏賊,試問此烏賊的組成層次由低到高為何?(試題出自某直轄市國中自然領域段考卷)   (A)細胞、器官、組織、個體   (B)細胞、組織、器官、器官系統、個體   (C)細胞、組織、器官、個體   (D)器官、組織、細胞、個體  若我們將情境置換為一隻蚱蜢,甚至是人類,答案並不會改變。解答本題的方式只能靠「記憶」多細胞動物的概念性組成層級。對照真實問題可知,不會是人們面對烏賊所提的問題。 實例3:小雄和兩位同學到海邊玩,小雄沒有暖身、迫不急待就跳進海裡。看著這張圖片,你會問什麼問題? 圖片製作:教育資源及出版中心   實際得到的問題有下列這些: (1)怎麼樣才能幫到他? (2)看到有人溺水時應該怎麼處理? (3)要如何避免這樣的意外? (4)海邊戲水時抽筋該如何自救? (5)A、B同學應該怎麼幫小雄? (6)在遇到緊急時,該怎麼處理與面對? (7)請看圖說明小雄、同學A與同學B在這個時候各自需要做什麼事情來讓小雄順利獲救?   從真實問題可知,提問者解析情境中的關鍵因素,試圖引導出最適合解救小雄的方法。   然而,當老師將此情境置於段考卷,是這樣提問的:   一放暑假,小雄就和同學去海水浴場玩。他剛換穿泳褲,還沒做暖身運動,就急著下水,游不到幾十公尺就抽筋了,差一點滅頂,幸好救生員及時前來救援,才沒有造成遺憾。請問小雄的行為可以用論語中的哪句話來形容?(試題出自某直轄市國中語文領域-國語文段考卷)   (A)勇者不懼   (B)欲速則不達   (C)小不忍則亂大謀   (D)工欲善其事,必先利其器   任何人身處海邊,遇到有人抽筋,絕對不會想著送給抽筋者一句《論語》。提問和真實完全脫節,學生無法從這個情境連結至「學習論語」的意義,難以提升學習動機。   教育部(2018)公告素養導向試題2項要素,其中第一項為「真實的情境與真實的問題」,就學習的觀點而言,真實問題應為情境中重要的、有意義的、能夠引導學習的問題。從實例1和2的段考提問可知,即便有了真實情境的包裝,提問方向與生活本質背道而馳,使學生不易對學習產生有意義的連結。另一方面,語文教育旨在培養學生語言溝通與理性思維的知能(教育部,2018),實例3請學生以一句《論語》批判緊急情境中的行為,偏離生命可貴的初心,無法引導學生達成國語文教育的目標。「非真實問題」凸顯情境和提問之間的邏輯不清,學生惑於情境和提問之間的關聯,更難以提升學習動機。 結語   綜觀各領域段考的佈題常採用「真實情境」,提問是否為「真實問題」則待商榷。若命題者心中先決定題目與答案,將之連結至某一個情境作為佈題,這樣的歷程極易產出不真實問題。建議命題者回歸情境本質,想一想自己面對這個情境會問什麼樣的問題,即使每個人提出的真實問題不盡相同,也不至於偏離情境的核心。 資料來源 教育部(2018)。十二年國民基本教育課程綱要國民中小學暨普通型高級中等學校語文領域—國語文。 教育部(2018)。素養導向「紙筆測驗」範例試題(定稿版)。取自教育部電子布告欄和素養導向「紙筆測驗」範例試題(定稿版)。


第 234 期

第 235 期
研究紀要
初探閱讀素養與數學素養之關聯

一、108課綱與素養導向試題   「108課綱是什麼?」、「應該如何培養孩子的核心素養?」對於從事教育的中小學教師、補教業者,以及家中有18歲以下小孩的家庭來說,算是在適齡學生的教育議題中,最常被討論的項目之一。   談到108課綱,就不免俗的談一下他的全名「十二年國民基本教育課程綱要總綱」。由於總綱從108年起就依國小、國中、高中等不同學習階段逐年實施,所以得名108課綱。從名稱我們便可發現在108課綱中最重要的兩件事情:建立貫穿不同學習階段的課程發展脈絡,以及培養學生的核心素養。   核心素養到底是什麼呢?108課綱提供了清楚的定義:「一個人為適應現在生活及面對未來挑戰,所應具備的知識、能力與態度。『核心素養』強調學習不宜以學科知識及技能為限,而應關注學習與生活的結合,透過實踐力行而彰顯學習者的全人發展。」由此可知,若想知道學生的核心素養表現,則試卷與生活的結合是不可避免的一大議題。故真實情境與真實問題為素養導向試題的核心概念。   現行素養導向試題已廣泛的使用在會考、學測、分科測驗甚至是教師資格考試中。但是在為了貼近「生活」,往往試題需要一定程度的描述,方能在生活情境中提供學生作答所需要的必要資訊。因此在輿論中被抨擊的痛點則為學生的作答時間不足,或是質疑素養導向試題測量的究竟是「閱讀素養」,抑或是「學科素養」?故筆者在本文中調查閱讀素養與學科素養間的關聯性,以對此問題做初步的探究。 二、素養導向試題與閱讀素養   首先,筆者先界定在本文中閱讀素養在考試題目上的涵義。考量文字與語言為知識的載體,現今的大型考試均無法跳脫此框架。因此任何學科考試所測量的學科素養均囊括閱讀成分。若欲與過往的考試作為對比,則閱讀素養的定義則為考生在閱讀試題上所新增的閱讀負荷量。因此最直覺的定義就是學生的閱讀字數量與閱讀時間。然而試題閱讀的時間並無法直接測量,且容易受到試題難易度的影響,因此字數為最客觀呈現閱讀素養的指標之一。然而此定義雖客觀但是仍有其限制,若試卷包含較為深澀的詞彙可能會導致學生閱讀的負荷增加,但是卻不一定會增加字數。因此筆者從另外一個角度切入來探究閱讀的影響:若學科素養試題受到閱讀素養的干擾,則表示試題同時受到考生在學科與閱讀兩個方面的影響,因此學科試題與閱讀試題同時測量到的潛在能力則為閱讀素養。在本文中將同時討論將閱讀素養界定為「字數」與「同時和閱讀試題測量到的能力」兩個部分。 (一)用字數界定閱讀素養   在字數部分,筆者從描述性統計中一窺究竟。過去五年內,各考試數學科扣除指導語及附錄後,字數統計如圖1(註,107年教師資格考試並未公布試題,故未進行字數統計)所示。可發現除了學測數B在111年字數稍微多一些之外,各個考試在數學科上字數並未有明顯增加的趨勢。此結果顯示各測驗歷年題目的字數均未有太大變動,亦即若以字數作為閱讀素養的表徵,則會發現歷年的結果是穩定的。未有因應108課綱而導致試題字數暴增進而使學科素養受到閱讀影響之情事。 圖1、各大型考試五年來字數統計 (二)用閱讀試題界定閱讀素養   在「同時和閱讀試題測量到的能力」部分,因需要學生同時施測閱讀與學科試題,因此筆者使用「臺灣學生成就長期追蹤評量計畫」(Taiwan Assessment of Student Achievement: Longitudinal Study, TASAL)在最新的一年(2022年)研發的試題與其施測的作答資料進行更深入的探討。TASAL為國家教育研究院測驗及評量研究中心為教育部調查學生核心素養的評量計畫,藉由發展素養導向試題進行核心素養的評估。因此若遇調查素養導向試題中若學科素養與閱讀素養之關聯,此資料為最適合的來源。下圖2為筆者使用之兩個模型,圖2左方表示學科素養與閱讀素養各有一份測驗,學科素養與閱讀素養具有關聯性,且學科素養之試題並未測量閱讀素養。圖2右方同樣為兩個素養具有關聯性,此外,學科素養的每一道試題均同時測量閱讀素養。 圖2、學科素養試題未受到閱讀素養影響與同時受到閱讀素養影響之模式比較圖   在本文中,筆者使用MRCMLM(multidimensional random coefficients multinomial logit model)模式分別針對圖2左右兩個模式在TASAL的數學與閱讀兩個科目的資料上進行分析。分析結果顯示若假設數學科試題並未同時測量到閱讀素養(圖2左方之模式),則數學素養與閱讀素養的相關為0.85。若假設數學試題均有同時測量到閱讀素養(圖2右方之模式),則兩者相關的一部分就會被閱讀素養解釋掉,因此兩者之間關聯性則較低(correlation = -0.18)。至於兩個模式中哪一個比較適合,考量兩個模式的複雜度(估計的參數個數)、樣本數與總題數均相同,因此其AIC(Akaike's Information Criteria)、BIC(Bayesian Information Criteria)與其類似的模式比較指標(adjusted BIC、consistent AIC、bias corrected AIC)均僅取決於Deviance(-2*log-likelihood)的差異,故筆者以Deviance做為比較指標,數值較小的模式較為合適。然分析結果顯示該兩個指標,在不同的模式上的差異微乎其微(圖2左方模式:圖2右方模式= 38946.3225:38946.3178)。據此,筆者在本文中持保守態度,僅說明此資料在兩個模式上的適配程度未有太大的差異。 三、結果與建議   筆者此次分析TASAL資料獲取相當寶貴的資訊,若僅看學科素養與閱讀素養的關聯性,可發現閱讀素養與數學素養的關聯性很高。而此關聯性可能是因為數學科試題包含了閱讀能力所引起的。但是本次分析亦有兩點限制。首先,數學科之試題是否每一題均受到閱讀素養影響,仍須後續調查。其次,數學與閱讀試題同時測量到的部分可能並非閱讀素養本身,可能包含學生其他之綜合能力。如,有較高社經地位之學生可能同時有較高之數學素養與閱讀素養等。   最後筆者提供幾點建議如下:首先,在進行素養導向命題時,除了貼近真實情境與真實問題之外,亦須盡量精簡用字與避免艱澀的詞彙造成學生的閱讀負擔。其次,素養導向試題應同時進行專家檢核與試後分析,確保試題的穩定性,並將試後分析結果進行回饋。最後,閱讀素養僅為影響學科素養測量的一個因素,筆者雖藉本文提出學科素養與閱讀素養的關聯性,然而在特定學科仍會有其他類似的例子須特別注意。如,在進行數學科素養導向試題的命題過程中,為了貼近生活情境,亦有可能與科學素養(如,光、聲波、牛頓運動定律等)有關聯性。因此須特別注意測量的本質為數學素養,避免其他因素的影響而造成學生素養調查的結果混淆。 資料來源 大學入學考試中心(無日期)。歷年試題及答題卷。2022/11/03取自https://www.ceec.edu.tw/xmfile?xsmsid=0J052424829869345634 國立臺北教育大學(無日期)。範例題、歷屆試題及參考答案。2022/11/03取自https://tqa.ntue.edu.tw/TEA03.aspx 陳繼成(2022)。學科素養與閱讀素養之爭:TASAL 素養導向試題分析計畫。國教院研究計畫:NAER-2022-017-C-2-1-C8-01。執行期間:2022年9月1日~2023年12月31日。 蔡明學(2022)。臺灣學生素養表現長期追蹤:導向性課綱回饋、協作與政策實踐。國教院研究計畫:2022-008.5-C-1-1-C04-01。執行期間:2022年4月15日~2022年12月31日。


第 236 期
研究紀要
教科書出版自評指標:落實自律當責並展現創意特色

  中小學教科書係出版業者出資,邀集學者專家組成團隊進行研發編輯,經審定通過取得執照,由學校自主選用讓教師及學生使用的文化產品。在現行制度下,出版端檢附「書稿」(包含教科書及教師手冊)及「編輯計畫書」(包含編輯理念,冊數及節數規劃,教材架構、領域核心素養及學習重點,統整、連貫及學習策略,議題融入、性別平等教育檢視指標等面向)申請審定,但「編輯計畫書」列舉教材內容與課程綱要的符應配搭說明,尚未擴及出版端整體研發機制、編輯團隊、編務運作與分工,亦較少創意亮點及品保機制之呈現。審查端就「書稿」依審查基準進行內容審查,未得理解書稿研發重要脈絡,以整全式評估書稿品質,相關善意建議與提醒,易被誤解為「以審代編」或是不信任出版端的專業,編審互信與溝通不足的僵局,無法激勵出版端勇於展現創意與特色編寫教材,建立自我品牌特色。 教科書自評指標發展芻議   中小學教科書的編寫歷經出版端的團隊組成、課綱解讀、確立架構、研發內容、編擬文稿、圖文排校、試讀試教等程序,出版端對其品質負完全責任。然而,因為教科書市場運作與產品性質的特殊性,其編輯、審查與選用各有分工且時程有限,以致長期以來,雖然各業者均建立自我品質管理機制,然而在市場競爭壓力下,少數業者或科目亦有先送邊改,未能事前做好自我品管情形;審查端發現部分教科書架構不甚完善、內容錯誤不少,以及學習內容重點與設計未盡符合課綱精神時,來回修正或申覆,徒然耗費雙方行政成本與時間。加上社會對教科書的高度期待,若審查端把關稍有疏漏,未來產生錯誤或爭議,則難以釐清彼此權責關係,造成社會各界對教科書內容與審查制度的不信任。   為了讓出版端能充分展現編輯特色與創意,同時落實當責精神及品質確保,對自我產品內容負責,在目前既有的制度下,讓出版端提出自評說明,以讓審查端理解其品保機制(含內部評鑑及外部評鑑)的運作細節與落實程序,達成專業分工且權責分明。審查端於「編輯計畫書」內容納入「研發機制」、「內容編輯」、「編務運作」、「數位嵌入」及「教材評估」等面向,作為申請審定的必要文件(如圖1)。 圖1、教科書自評架構與指標 讓教科書產業更具活力   教科書自評機制及指標的目的,在透過各層面的書面文件,作為雙方共識溝通的橋梁,出版端落實當責精神與品質確保,審查端聚焦必要基準具體提供意見,避免各行其是耗費行政成本,進而提升內容特色,減少編審爭議,並改善市場秩序。就出版端而言,強化其自主性,透過內部品保機制,各研編團隊可依據領域∕科目特色,朝向多樣化與差異化的發展,藉由自我評鑑機制及指標,兼顧出版端內部自我檢核,確保產品應有的品質,也能展現編輯理念與特色;就審查端而言,有自評內容作為書面溝通的重要文件,使雙方在角色定位與權責分際有所平衡與釐清,出版端發揮自主與績效責任,在組織品質文化下完成適切的自評報告,審查端著重於檢視事實偏差或知識錯誤等「與正當教育顧慮有合理連結」的內容,而非基於因審查人的觀點與偏好提出意見,或介入編務的細微末節。在此機制下,出版端有更多機會得以書面說明教材研發與課綱轉化的歷程與特色,行銷自身的編輯理念與教材亮點。同時,也應說明品保的程序與重點,特別是在美術編輯、文字校對、專家審閱等之出版基礎項目的自我要求。若能落實此機制,審查端能由出版端自評的過程與說明中,理解、尊重多元的教材設計,不再淪為教材內容的校對者,或因不理解而造成誤解,達到有效降低審定動員的人力與物力成本、縮短審定時程、減少審次或編審溝通的時間。在良善的制度運作與相互信任的氛圍下,讓教科書出版業者得以突破框架,落實自律當責,發展品牌定位,成就眾聲爭鳴多元繽紛的教材花園。 資料來源 王立心(2022)。國民中小學教科書出版自評指標建構。國家教育研究院研究計畫(NAER-2019-029-C-1-1-B1-01)。新北市:國家教育研究院。

我都唸「『塑』膠」,那你呢?

語言唯一不變的就是改變   「O, where is Romeo? Saw you him today?」看到這樣的句子,大概英文老師都會直搖頭,畫個大叉叉,然後氣憤地說「不對、不對,表疑問語氣時,句首記得加助動詞,一般動詞要保持原形,不能動,不能動,不能動……」且慢、且慢,這可是出自大文豪莎士比亞(1564-1616)《羅密歐與茱麗葉》的句子。從他的劇本,我們感受到愛情的恆久,也意識到語言的變化。有了上述思想準備,那麼當你讀到《傲慢與偏見》和《理性與感性》作者珍‧奧斯丁(1775-1817)寫下的「Jenny and James are walked to Charmouth this afternoon.」或「Mr. Murray’s letter is come.」,就會比較釋懷了吧。語句合不合語法、能不能接受,是相對的,因時間、空間不同,而有所差別。什麼是合法句子?什麼是合宜用法?短短數百年,可能就有截然不同的判斷。其中,語音的變化,又比文法變化快得多。以英語發展史上著名的「母音大推移」(Great Vowel Shift)為例,開始於14世紀中,大致完成於1700年,僅約350年,母音發音部位和聲學音值經歷大幅改變,形成中古英語和現代英語的分水嶺。 臺灣華語發音六大特色   語言往往因為生理認知、語言接觸、社會文化等因素影響而產生變化,華語自然也不例外,在不同地域,持續演化發展。例如,馬來西亞華語新增第五聲(帶有喉塞音韻尾的高降調)、新加坡華語韻母縮併(「六」唸成[liu]、「對」唸成[tui])等。看過電影「小孩不笨」系列的讀者應該對這些變化不陌生。根據學者研究,臺灣華語語音亦擁有諸多在地化特色,例如:   1.「去捲舌化」   2. 「ㄣㄥ不分」   3. 聲調變異   4. 去唇音化   5. 母音變異   華語是典型的主題顯著語言,常省略主語、賓語,也因此容易造成語意模糊不清、似是而非。當我們聽到「語言是『約定俗成」」這種的說詞,不禁要問:誰約定?俗成誰?怎麼約定?怎麼俗成?為描繪語言使用實際情況,我們利用國家教育研究院「電視節目語料庫」進行隨機取樣,分析一字多音使用者比例變化。該語料庫收錄各類型臺灣節目,涵蓋日常生活情境和各種話語形式之語音紀錄,規模超過7千萬字。 重點一:誰的語言?誰的語法?   只要是「活」的語言,它的形式和內容就會不斷改變,而且這樣的改變是無法阻擋、不可逆轉、沒有目的性,這都是語言自然演化的必經過程(圖1)。 圖1、只要是「活」的語言就會改變   但幾乎每種語言都有為數不少的使用者覺得自己所屬世代使用的語言(或特定階層、或某種理想形式)是比較優越、典雅,並排斥、鄙視各種差異用法,直到自己偏好的語言形式被其他形式完全取代。此即,語言學家拉波夫所稱之「黃金時代原則」。這種想法具體表現為「純淨主義」和「規範主義」。前者「貴古賤今」,極力避免創新用法和受外來語言影響,認為語言的改變是種污染;後者則透過人為力量,以某種現存的或不存在的理想形式為標準,試圖扭轉人們「不標準」和「不優美」的用法。儘管語言最主要的目的是與人溝通,然而,使用者多寡往往不是規範主義者考量重點,其「標準變體」的選擇,通常是直覺的或先驗的,缺乏實證基礎,往往無法用科學或邏輯理性解釋。例如,英國歷史文物學會語言專門委員會(1664)反對使用單音節詞彙和縮寫,理由竟是聽起來太陰柔。無怪乎,克羅埃西亞學者卡波維奇認為:規範主義具非科學傾向,並將語言規範神祕化。就臺灣華語而言,比對相關文獻後,也可以約略看到這樣的隱憂,詳見表1。 表1、一字多音變體和使用者比例變化(單位:%) 註:*表示教育部(1999)《國語一字多音審訂表》讀音 重點二:是失控?還是創新?   文學創作,常常針對語言使用的各種可能性進行大膽嘗試,無論是句法結構重組、詞彙內容屬性轉化、打破搭配限制等,除增強語言韌性和活力外,也促成語言與時俱進。這是許多瀕危語言求之不得的機會。拉波夫甚至認為語言的改變驅動社會的改變。值得注意的是,語言的變化,除表意外,有時還附帶有傳達幽默、謙讓、委婉等語用目的,以切合時代需求。進行語言標準化或法典化時,常見一種想法,即把變化和差異視為「語言癌」,企圖人為抑制「新創」,避免語言失控。但是,如果語言有「癌」,那大概就不會有以下這樣優美雋永的詩句。 睡一個呼吸著安全感的千年的小寐 (余光中。真空的感覺)   語音的改變,是同一時代、共同生活圈的眾人真實互動下的產物。各種語音變體相互競爭,使用者比例或增加、或減少、甚至消逝無形,維持動態平衡,是語言健康發展的一環。然而,規範主義者常追求偏狹的「一致性」或「美感」,並以之為前提,儘管事實上充滿例外。以「相同類別的詞彙應依循同樣規則發音」為例,語料庫證據告訴我們,語言變化很容易打破詞類、詞義和構詞等框架限制(如特定語意或詞類,就得唸四聲)。依據人為前提訂定的標準,若違反語言演變趨勢,可能徒勞無功,詳見表2。 表2、新創變體成為優勢變體(單位:%) 註:**表示教育部《國語辭典簡編本》讀音 我都唸IKEA   每當有人根據千百年前文獻考證語源,指出所謂「正確音讀」時,網路鄉民總會說「我都唸IKEA」,既是幽默,也是批判。IKEA,不管是讀瑞典式[ɪkiɑ],或是美式[aɪkiɑ],都不影響其語意內涵和指涉對象。有研究指出,在美國把詞彙economy唸成[i:ˋkɑnəmɪ]或[eˋkɑnəmɪ]的使用者,大約占各半。一字多音在語言實踐上是個常態,舉世皆然。語言變化沒有目的性,非基於實際語料歸納分析的研究,能否描述和詮釋當代語言使用全貌,本身就充滿疑問。   許多學者認為,外來翻譯固有名詞和科學技術用語應該進行嚴格標準化,但一般用語則無須過度干預。從描述性觀點來看,社會上有許多語音變體存在,其競爭、增減、消逝,如同有機體。但學習者時間、精力有限,為了簡化學習目標,擇一變體優先學習,並對其他常用變體做適當安排,是規劃教學流程時,比較合理務實的做法。對本國或外國華語初學者來說,應該優先學習使用頻率高與生活背景知識相近的內容。故,當前語言標準化目的應轉化為滿足教學和學習需要,出發點是基於「先學後學」、「實用能用」,以減少學習者認知負擔,提升學習成效。而非獨尊特定變體為「正確」或「典雅」,忽視實際使用者比例,甚至以不存在任何使用者的變體為「標準」。安排教學內容順序時,應以大型口語語料庫、或普查資料等證據,作為主要依據,與時俱進、定期檢討。具體建議如下:   1. 字音標準化須立基於實證基礎,秉持「先學後學」、「實用能用」理念。   2. 進行循證研究,定期發布全國性語音調查報告,作為審訂檢討參考。   且慢,有人可能會說:「你當我是『塑』膠」喔……,看數據就好,這樣要專家做什麼?」哇!這可是一個巷子口田野調查的絕佳機會。倒是可以問問,他剛剛是唸「ㄙㄨㄛˋ」,還是「ㄙㄨˋ」。當然,他也可能回答說:「我都唸IKEA,那你呢?」對了,家中毛小孩生病了,是找獸醫好呢?還是找古生物學家好呢? 資料來源 周一銘(執行中)。語料庫為本的台灣華語語音變異及變化研究,國家科學及技術委員會專題計畫(NSTC 111-2410-H-656-005)。


第 237 期

第 238 期

第 239 期
運用手勢模擬讓代數基本運算的學習不再抽象難學

前言   什麼是代數呢?顧名思義就是「以符號代表數」。短短幾個字的說明看似簡單,但卻是許多人在回想學習數學過程中感到困難與挫敗的單元。文字符號的使用之所以抽象在於學習者須跳脫出對問題情境的依賴,找出問題背後所代表的數學結構,也就是從現實問題轉化到數學問題的形成過程。接著再對這些文字符號進行運算,求出數學問題的答案。然而,要對抽象的文字符號進行運算並非易事,它並不像算術運算那樣可以借助具體物的視覺操作看到運算後的結果,因此加深代數運算的抽象性與困難性。許多學生為取得好成績,開始強迫自己做大量的機械化練習,形成會做不會解釋及要學好數學就要大量練習題目的刻板印象。為改善此一學習亂象,十二年國教數學領綱提出五大基本理念。其中之一便是數學應提供每位學生有感的學習機會。由於教科書是學生學習數學的主要來源與基本工具,因此本文從教科書內容(教材)的展演形式出發,說明如何透過不同展演形式的呈現幫助學生進行有感的數學學習。 一、透過動態視覺化展演運算過程   代數基本運算之所以抽象在於初學者從教科書文本上一列列推導出的靜態代數式中看不到運算的過程。當初學者無法理解這些代數式是如何被推導出來時,就可能產生硬記或迷思概念等學習現象。因此,若能借助數位工具的特色功能重現代數運算的演算過程,應能減輕初學者學習代數基本運算的學習負擔。以分配律 (4x-1)×(-5)=-20x+5 為例,一般在紙本教材中,例如現行中小學生使用的紙本教科書,會如圖一(1)的呈現方式,利用靜態的箭頭圖示表達運算的方式。但對初學者來說,他們可能不清楚 4x×(-5)  為何可以求出 -20x。若能透過圖一(2)動態展演方式呈現(4x-1)×(-5)  經由分配律得到 4x×(-5)  和 -1×(-5)  以及 -20x 與 5 的運算過程,相信會有助於初學者對推導結果的理解和掌握。此類藉由動態視覺化進行展演的數位學習內容經常見於教科書商所建置的電子教科書中的多媒體素材。 圖1、運用靜態和動態兩種不同展演方式呈現代數基本運算中的分配律 二、利用帶有隱喻效果的手勢動畫表達運算的概念與過程   雖然動態展演方式能將文字符號間的運算過程以視覺化方式動態呈現,不過對一些初學者來說,可能會因為呈現的畫面過於短暫而未能在短時間內理解動畫所展演的數學意涵。因此研究者與國內兩位數學教育學者參考國外相關研究,在代數運算過程中,透過手勢動作的隱喻方式呈現運算過程中的數學意涵。例如在圖二中透過手勢將文數字一個一個移動到要進行運算的地方就如同幼兒時期在學習均分物品般的分配動作。因此,在動畫展演過程中,透過帶有隱喻意涵的手勢動作,有機會提供初學者理解動畫過程中的數學意涵。圖三的Gif檔為結合手勢動畫說明分配律展開運算之示例。 圖2、透過手勢隱喻方式呈現分配律的演算過程 圖3、運用手勢動畫展演分配律演算過程之示例GIF檔連結網址:https://math.ntnu.edu.tw/~tsoty/gesture/ 結語   本文簡述代數學習對許多初學者感到抽象且不易學習的可能因素,並舉例說明透過動態視覺化與帶有隱喻意涵的手勢動畫方式,來展演代數基本運算的演算過程,能提供初學者有感的學習機會。事實上,從研究者與兩位數學教育學者一同進行的研究中確實發現,相較於紙本教材上所呈現的靜態圖示或是借助動畫方式展演運算過程的數位內容而言,在動畫中加入帶有隱喻效果的手勢動畫能更有效,且有效率的幫助學生解決有關代數運算的基本計算與概念遷移的問題。此研究發現可配合教育部現行推動的生生有平板政策,建議應設法鼓勵教師與教學設計者在數位教材中結合概念隱喻的想法,進行更多的數位教材內容的研發工作,以提供學生有感且有意義的數位學習內容。 資料來源 左台益、呂鳳琳、李健恆(2022)。體現動態視覺化對中學生學習代數式基本運算的影響。教育科學研究期刊,67(4),285-318。 左台益(2021年10月31日)。中學代數數位學習系統之開發(MOST 106-2511-S-003-025-MY3)。


第 240 期
研究紀要
一般詞語學生都會是理所當然嗎?詞語分析對自然教科書的啟發

  根據廣泛閱讀基金會2016年的資料,如果學生了解一頁中98%的用字,就能快速閱讀,並且保持高度的理解力。如果一頁中了解的用字低於90% (也就是10個字中有一個是生字),那麼閱讀就會變得緩慢,學生會感到挫折,需要大量查檢字典,理解力也會受到嚴重影響。當學生了解一頁中90%-98%的用字,閱讀是處於「教學」的層級。在這個難度層級,學生了解足夠的上下文,可以有適度的理解力;然而,如果他們想更加瞭解文本,仍需查詢很多用字。如果學生了解98%以上的的用字,他們就處於廣泛閱讀的「最佳點」,可以快速閱讀。   那麼教科書詞語的情形如何?本電子報第211期〈專業學科所使用的字詞與國語文教科書有落差嗎?〉一文,比較同出版社出版的《國民中小學九年一貫課程綱要》自然與生活科技教科書與國語教科書,兩領域使用的相異一般詞語落差從三年級的約50%至六年級的約35%。另外,不同出版社出版的自然與生活科技領域教科書,兩兩出版社在一般詞語的落差,三年級的約為32%,至六年級約29%,不同版本的國民中學及高級中學教科書之間的落差亦有類似情形。顯示落差大到學生不易自行閱讀;因此,這些研究報告中亦有列出詞語表,提供轉換教科書版本時,教學及學習參考。   而且,各出版社版本之間累積使用的相異一般詞語雖然相近,逐年增加的幅度也接近。至六年級時,各版本約使用5,000詞,至九年級時約使用1萬3,000詞,至十一年級時約使用2萬1,000詞,詳如表1。 表1、各出版社九年一貫課程綱要國民中小學及102年高中課程綱要自然領域教科書累積使用的總詞語/相異詞語數量   然而,發現國小升國中的六至七年級,以及國中生高中的九至十年級,詞語數量增幅遠大於其他年級,詳如圖1。突顯國小升國中,以及國中升高中時,需關注使用相異詞語數量突增是否會造成學習負擔? 圖1、各出版社九年一貫課程綱要國民中小學及102年高中課程綱要自然領域教科書累計使用的相異詞語   語言學著名的齊夫定律(Zipf’s Law),說明雖然語言使用的詞語很多,但是常用的詞語並不多。以國內常見的幾家新聞媒體為例,民國105年至111年,每年總詞語數量都約6千萬詞,相異詞語的數量雖然高達82萬詞,但是每百萬詞出現十次以上的常用詞語最多為10,298詞,累積百分比達85%以上。   九年一貫課程綱要及十二年國教課綱之國中自然領域三版本同出版社教科書使用的相異詞語比較,交集詞語占十二年國教課綱教科書使用詞語的百分比,七年級為71.9%-81.1%,八年級為74.3%-76.5%,九年級約為75.4%-80.5%,七至九年級為78%-80%。顯示雖然十二年國教課綱教科書的內容減少,但是同出版社對詞語的使用還是未延續前版本。經分析各版本編輯的團隊,發現各套教科書都是不同的編輯團隊。   若排除科學名詞及專有名詞,僅就相異一般詞語異比較,十二年國教課綱教科書使用的詞語數量少於九年一貫課綱教科書。而且,共同使用的詞語數所占的百分比,十二年國教課綱由於每周授課時數少一節課,所以詞語數較少,相對所占比例較高,七年級為70.8%-81.4%,八年級為73.4%-75.4%,九年級為75.5%-80.3%,七至九年級為77.5%-79.6%。情形類似於全部詞語的情況。   這些結果顯示生活上常用的詞語雖然不是太多,而且,對詞語是否了解會影響學生對教科書的閱讀理解。但是教科書無論是同出版社自然與生活科技不同學習階段教科書,自然與生活科技教科書與國語教科書不同學習領域。或是依據九年一貫課程綱要及十二年國教課綱綱要編輯的教科書,都有超過20%以上的差異,或許是大家都理所當然認為學生一般詞語應該都會。 資料來源 林慶隆、盧昱勳(2022)。中學自然領域教科書跨版本及跨課綱之字詞分析研究。國家教育研究院研究計畫成果報告(編號:NAER-2021-012-C-1-1-B4-09)。新北市:國家教育研究院。


第 241 期
研究紀要
21世紀的新素養:多元識讀能力的評估

  隨著數位科技不斷進步,學生需要擁有更多元化的語文素養,以因應不同的學習需求。當今社會,訊息的傳遞方式與媒介日益多元化,學生必須具備跨越不同社會文化背景的能力,並理解不同形式的語言符號。這種「多元性」對學生的學習焦點產生了重大影響,使得學生的多元識讀能力成為首要關切。多元識讀能力的培養已經成為芬蘭2016年新課綱和臺灣108課綱的重要主軸,旨在強調語文的多元運用性,包括生活中的基本讀寫能力和跨學科、跨場域中運用所學語文知識來解決問題。此外,相關內涵更重視培養學生體驗多元的社會情境和文化脈絡,進而具備統整語文訊息,達到理解、溝通與高層次思考的能力。在此脈絡下,國家教育研究院研究團隊所推動之數位世代臺灣學生成就長期追蹤評量(TASAL in I-Generation)聚焦線上閱讀、跨語言理解等,發展相關評量工具,企圖透過實徵資料蒐集,來描繪學生未來的能力圖像。 一、線上閱讀評量   網際網路是21世紀全球化經濟發展的核心要素,而因應全球知識經濟時代的演變,確保每位學生具備進行網路環境閱讀能力,遂變成重要課題。網路訊息或線上訊息不僅是從靜態紙本資料的獲取,轉為動態網頁訊息連結,它更強調學生心智模式建立,關心學生在適應網路新科技變化的閱讀學習能力。   線上閱讀或線上訊息識讀重視學生如何理解網頁、線上訊息,甚至是透過線上閱讀來學習新知、解決問題。在此基礎,數位世代臺灣學生成就長期追蹤評量(TASAL in I-Generation)對於評量題組的設計,是以「主題」為核心,將學生待理解的多個文本組合成為一個集合體,並透過線上平臺,模擬學生如圖1所示,進行網頁搜尋檢索、網頁閱讀與理解等過程。由於不同網頁文本間,彼此具有各種不同的互文關係,包含如概念互為補充、觀點互相衝突等,使得學生在理解時,得觸發更高層次跨文本理解歷程,才足以形成更鉅觀且連貫的閱讀理解。 圖1、線上閱讀評量範例 二、跨語言理解評量   數位科技的普及,讓不同語言、不同地理區域的人們可以更容易地進行交流和溝通,而這現象直接突顯出跨文化能力教育的重要性,而其關鍵認知能力之一為跨語言理解的培養。   有別於學校課室內推動的主題導向式學習評量,一般多會透過任務導向實作評量方式進行,數位世代臺灣學生成就長期追蹤評量(TASAL in I-Generation)對於「跨語言理解」評量同樣透過「主題」為導向,將學生待理解的跨語言文本組合成為一個集合體,透過線上平臺進行評量。由於不同語言文本間,彼此具有各式的互文關係,使得學生在評量過程中,得逐步觸發不同層次理解歷程,以形成鉅觀與連貫統整的主題理解。其概念範例如下圖2所示,學生得統整與理解同一主題之中文與英文文章,才得以回應題項所詢問的內容。 圖2、跨語言理解評量範例題   隨著科技不斷的進步,學生面對未來生活、學習的挑戰,是日趨變異與不確定,而為具體掌握未來所需新素養能力,透過評量以蒐集學生實徵表現為可行方式。具體評量工具與範例題組的發展,有興趣讀者可進一步參考數位世代臺灣學生成就長期追蹤評量(無日期)網站。 資料來源 謝進昌(2023)。數位脈絡下臺灣學生成就長期追蹤評量(I)。國家教育研究院研究計畫,計畫編號:NAER-2023-011-C-1-1-C3-01。執行日期:2023-02-18至2023-12-31。 數位世代臺灣學生成就長期追蹤評量網站(無日期)。數位世代臺灣學生成就長期追蹤評量網站。

雙語整合科技課程能夠「雙予」?教師協同授課的落實模式

  行政院國家發展委員會提出的「2030雙語政策整體推動方案」,鼓勵中小學推動部分學科英語授課;其雙語教育政策,是以外加資源強化十二年國教課綱之核心素養做為課程發展的主軸,希望學生不只於英語課程中學習英語,亦能運用英語學習其他領域知識,通過英語去探索世界。   科技領域是十二年國教課綱的亮點,蘊含深厚的學科知識,而且適合進行跨領域的STEM(Science, Technology, Engineering, and Mathematics)課程;若「雙語教育」能夠融入「科技教育」課程,則可以推動科技領域學科以英語授課,更符合雙語教育促進外語與學科知識雙重學習的應用。因此,本研究以科技領域為目標學科,整合雙語教育、科技教育,發展一套雙語科技教育課程示例(課程名稱:感應燈),並且設計出英語教師、科技教師的協同授課方法,建構完整的雙語科技課程落實模式。 一、課程發展兼顧以雙語深入STEM知識及雙語溝通表達 (一)在科技教育的部分,學生必須學習STEM知識(例如:電流與電路、組裝與實作、創意設計、電腦繪圖、產品測試修正、電子材料、幾何概念、立體展開圖……),並且運用STEM知識進行探究與實作,做中學以解決科學問題。 (二)在雙語教育的部分,首先,學生必須學習科技課程所需的專用詞彙,例如:LED、杜邦線Dupont wire、電池Battery、正極Anode、負極Cathode等,這些是超出生活中常用的字彙,但卻是學習科技教育必須的字詞。其次,學生也必須學習在課室中運用的溝通語言,例如:Please come here、Please go back to your seat、Good job、Raise your hand,利用這些語言來提升英語學習情境。最後,則利用問句的方式幫助學生用英文思考問題,例如:Why the bulb won't light up?期待學生回答問題的答案,例如:Because the wire is not connected.即使學生是用中文回答也沒有關係,這表示學生聽得懂問題;並且鼓勵學生在動手實作的過程中,也能使用英語進行交流,例如:I use sandpaper to remove sharp points. 二、教學實施採用科技教師及英語教師協同授課模式   在教學過程中,是由一位科技教師及一位英語教師採用雙語進行協同授課;雙語協同授課方式:(一)較難的科技知識,由科技教師以中文授課;(二)較難的英語知識,由英語教師以雙語授課(如圖1,英語教師授課情形);(三)簡易的科技知識,由兩位教師輪流以雙語授課(如圖2,科技教師及英語教師協同授課情形);(四)簡易的英語知識,由兩位教師輪流以雙語授課;圖3是學生最後以英語進行感應燈作品發表。 圖1、英語教師授課情形 圖2、科技教師及英語教師協同授課情形 圖3、學生最後以英語進行作品發表 三、教學成效發現成績有正向成長而且不會減低學習動機   本研究以國小五年學生為對象,合作學校是桃園市的一所都會區國小,學生的學力、英語力均有不錯的基礎。此套感應燈雙語科技教育課程經過95位國小五年級學生、14堂課的教學實驗活動(560分鐘),學生在電腦教室、科技教室,應用STEM知識進行科學探究及在真實世界動手實作,應用英語深入科技領域的學科知識。研究結果發現:學生的科技學習成效、英語學習成效,都有明顯的正向成長;而且不會減低學生的科技學習動機、也不會減低學生的英語學習動機。整體而言,本研究完成一套容易落實、推廣、以證據為基礎的雙語科技課程及課程落實模式。 資料來源 陳俊臣(2023)。雙語學校本位課程的發展:雙語科技課程幫助學生做中學。國家教育研究院期中報告(NAER-2022-022-C-1-1-B2-03)。新北市:國家教育研究院。


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