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一次方程

組 一次方程組

訂定出教材所包含的概念後,研究者根據相關的文獻與理論,將建模歷程與多重表 徵融入至課程中,以完成建表組與表徵組的教材設計。首先,在多重表徵部分,研究者 參考了Boulter & Buckley (2000)對表徵的分類,將五類主要的表徵融入課程當中。本研 究三套課程的最小單位均為一節課(50 分鐘),而研究者設計的準則是,在一節多重表 徵融入的課堂當中,五種形式的表徵均須於該節課內至少被突顯一次。所謂的突顯即為 本章第一節中所指的「外顯」化;教師在教學進行中使用到該表徵時,會具體地向學生 說明該表徵的種類、解釋該表徵形式為多重表徵的其中一種,並告知學生該表徵的功能 與目標,以及表徵與目標之間的關聯與相似性。如此一來,接受多重表徵融入教學的學 生在課堂中,可經常暴露於教師呈現、突顯並解釋多重表徵的情境中。

Hestenes (1996)指出,有必要設計建模教學的活動,以促進學生對建模步驟的了解。

在建模歷程的融入上,本研究參考Halloun (2004)與邱美虹(2007)對建模歷程的觀點,

以及鍾曉蘭等人(2007)設計的建模教學活動,將建模分為六個歷程(模型選擇、模型 建構、模型效化、模型應用、模型調度與模型重建)並融入課程當中。就如同多重表徵 在課程中被突顯的方式,在建模歷程融入的課程中,教師也會將各個課室中的行為(無 論是教師或學生活動)背後所隱含的建模歷程意義對學生進行教學。然而此處要注意的 是,不同於上述五種表徵可以在每節課中被全部使用過一次,在某些子單元或概念的課 堂中,是不一定包含所有的建模歷程的。舉例來說,在本課程的第一節課「空間概念」

當中,學生和教師所能涉及的最高建模歷程最多只到「模型調度」的層次,而最後一個 層次「模型重建」則會在後續的課程中才會出現。面對這種情況,研究者並不將課程刻 意調整,以容納所有的建模歷程。將不適當的建模歷程強加到一節課當中,不但破壞了 該節課的原始教材背後所蘊含的建模意義與歷程,也可能造成學生對各建模歷程引用或

使用時機的迷思,乃至日後誤用了這些歷程。因此一個較理想的方式是,研究者並不針 對這個情況進行任何調整,而仍將各建模歷程在每節課教材中的位置保持固定,以符合 原始的課程安排,重現建模的原貌。

附錄一是建表組(MR)在本課程中第一節課的教案範例。在附錄一中,教師在教學當 中所使用到的表徵種類與形式均列在表右,而最後一欄則為每個課室活動相對應的建模 歷程。教師在進行教學時,會將該節課中預期被突顯的教學內容交叉比對,在每一個教 學活動上均視研究的需要進行多重表徵與建模歷程的引出、講解與教學。由於教師會在 課堂中穿插建模與多重表徵教學,因此在時間考量上,研究者將每份教案的執行時間定 為40 分鐘,以確保教師能夠有充分的時間滿足本研究對教學的需求。