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第二章 文獻探討

第一節 數學文字題

一、文字題的意義

古明峰(民 87a)曾提到數學文字題的材料是以學生日常生活上的事件 為主,且用語文的形態來描述數學問題。數學文字題所涉及的認知歷程更 複雜於一般的計算題,它還涉及到學生的概念理解能力,學生在做文字題 的解題時需要結合兩種能力:一為計算能力,一為理解能力。學生須要先 對題目進行瞭解,才能將文字呈現的題目轉換成算式的形式,之後再利用 運算的技巧去算出答案求得解答(張景媛,民 83)。

數學文字題從小學開始,在數學課程中便佔有重要的地位,從基本的 數與量、代數、幾何,到統計與機率,都可看到數學文字題的課程內容,

因此,學生對於數學文字題的概念理解越清楚,在進行解題時表現便越好。

二、文字題解題歷程

Polya(1945)把解題分成四個階段:

(一)瞭解問題:清楚知道問題敘述間的關係,並知道什麼是題目所要求 得的答案,如果學生在這階段只是冒然的著手進行計算常是無濟於 事的。

(二)擬定計畫:瞭解題目間的關係後,試著從不同的角度去思考、找出 可使用的策略,此階段是解題最主要的部份,學生依據過去的經驗

或學習過的知識,構思出解題計畫。當學生在這個階段遇到困難時 ,教師應適時進行提問引導學生找出相關的訊息。

(三)執行計畫:將解題計劃一個步驟、一個步驟的付諸實行,解題完成,

教師應提醒學生檢查每一步驟的完成情形。

(四)驗算與回顧:當學生進行到這一階段表示他已完成解答的過程,但 算出答案並不代表結束,尤其是如果進行的解答是複雜又繁瑣的,

教師應教導學生學習去驗算答案,回頭看過整個計算的過程,讓學 生在思索的過程中加深對數學的學習。

Mayer(1983)提到解數學問題時須具備四個技巧,分別敘述如下:

(一)問題轉譯:轉譯是指學生在進行文字題解題時,首先須先整理題目 的意思,將題目的每一敘述句轉化為某種內在表徵,學生應具有語 言知識和語意知識,即能將題目的意思用自己的方式說出來或知道 一星期代表七天。當學生進行解題時,需理解問題敘述間的相關性 ,才能對題目進行釋義,有些學生在解文字題時產生困難即是在轉 譯過程中語言知識或語意知識的缺乏或不足所造成,教師在進行教 學時應讓學生有這方面的練習,使學生在轉譯過程中減少錯誤。

(二)問題整合:學生在解題過程中會使用對應問題的基模去進行求解,

利用他們認為正確的基模知識將問題中得到的訊息做一統整,將和 解題有關的訊息和無關的訊息做一區分,再將和解題有關的訊息統 整成一連貫的表徵,以進行解題。由於文字題中不相干的數字、語 言訊息會影響到學生的解題過程,因此問題的整合即是要訓練學生 去將與解題相關的數字和文字找出來,教師應鼓勵學生去瞭解題目 並表徵題目,不要依賴關鍵字求解,以免落入題目的陷阱中。

(三)解題計畫及監控:獲得解題的相關訊息後,即可進行解題計畫,此 時,學生根據題目去構思出解題方法並評估解題策略是否正確。教 師在學生進行解題時應去注意學生的解題情形,因為,解題的過程

同結果一樣重要,如果此時學生懂得使用正確的解題策略進行解 題,就算最後的答案錯誤,他在解題過程中已具備了相關的策略知 識;如果學生使用的解題策略錯誤,教師就應去注意他在策略上的 使用,究竟是出現了什麼樣的問題,以免這樣的錯誤概念影響之後 的學習。解題的方法並不一定只有一種,學生應多嘗試使用不同的 解題策略進行求解,老師的教學也不是要訓練一堆只會運算的機 器,而是希望培養出能建構自己知識、發展自己解題方法的學生。

(四)解題執行:當學生將問題進行轉譯,資訊進行整合後,即可選擇適 當的解題策略進行解題。此階段即是將解題策略進行執行,學生根 據程序性知識做算則的執行,以便求得解答。

吳德邦與吳順治(民 78)提到進行啟發式(Feuristics)的教學法包 含五個步驟,教師進行問題解決的教學可根據下面的過程:

(一)閱讀問題:題目的閱讀可以幫助學生瞭解問題,第一次閱讀可粗略 瞭解問題所在,第二次閱讀則是對相關細節進行思考,越多次的閱 讀可使學生在解決問題的過程中,依據舊經驗的基礎去引導他們做 出策略的選擇。教師可用問答的方式引導學生重複去敘述問題的內 容,多花一些時間讓學生有思考的機會進行問題分析,找出問題的 重要事實,從題目中去組合和聚集資料做一個成功的問題解答者。

(二)探究問題:學生在閱讀完題目後即可針對題目進行分析,刪除多餘 的資訊避免被不必要的資料分散注意力,並可試著將題目中的文字 資料展現成符號或代數式,嘗試導出解答的策略。

(三)選擇並使用策略:此階段為解決問題的重要階段,適當的進行策略 選擇能幫助學生正確進行解題。問題解決策略區分為七種:算式的 理解、化簡與變形、試驗和模擬、猜測和嘗試、邏輯演繹、組織列 式、回顧舊經驗。學生在進行問題解決或面對其他情況皆可使用。

(四)問題解決;若學生已選定好解題策略,則問題將可迎刃而解。若題

目是涉及多階性的問題,則因須有中間步驟為媒介,學生應試著去 找出被隱藏的問題以達到解題的目的。

(五) 複習,回顧和驗證解答:當學生算出答案後常會認為已達成解題過 程即問題已經解決,殊不知其實這樣的想法不全然正確,教師應鼓 勵學生回頭思考算出的答案是否具有意義、是否真的是題目所要求 的,並回頭檢驗計算過程,是否有遺漏的部份,這樣才算是將問題 進行解決。

鍾靜(民 79)將文字題從問題情境到解答分為三個步驟:

(一)將文字題的題目利用數學符號進行轉換。

(二)將算式中的各個數值進行計算求得結果。

(三)將求得的結果檢驗其合理性。

胡炳生(民 80)指出當我們在解題時的思維活動大致按”觀察-聯想

-轉化”的過程進行,每一步驟都有其所需去思考的程序問題。在觀察階 段:思考問題的解要求什麼、哪些是已知、哪些是未知、若有圖像,圖像 帶給什麼訊息、要使用何種數學算式去求解。在聯想階段:思考是否算過 或看過類似的題型、題目中的哪些敘述是有相關的、解這個問題我可以使 用到的定理(公式)、從已知條件我可以推論出哪些關聯性。在轉化階段:

思考如何將題目化繁為簡、可否進行單位換算,此階段的最終目的在於求 出最後的答案。

張蓓莉(民 95)在研究聽障學生的解題歷程時發現,學生在解題時會 有以下情形:

(一)無法將問題進行完整的轉譯。

(二)對於題目的部分語意並不瞭解。

(三)對於所使用的運算方式並不清楚它的概念涵義。

(四)對於自己所列出的算式無法去解釋所具有的意義。

一般的學生在進行解題時若有上述情形其在解題時亦會產生困難,因此教

師在進行教學時應教導學生解題的技巧,所謂的技巧並非以關鍵字去進行 解題,而是教導學生解題的歷程,讓學生尋著步驟去進行解題。

三、文字題解題教學

教育部(民 92)九年一貫課程綱要指出小學階段的應用題是利用學生 的生活經驗培養學生抽象思考的能力,數學學習是循序累進的結構,算則 與觀念並非全然無關的。學生學習數學的一個重點是概念理解與推理,並 不是去記憶公式,教師應讓學生有機會去思考文字題帶給他的不同概念,

鼓勵學生做多方面的推理去解決問題,對於文字進行理解並發展解決問題 的能力,學生要能將觀念與計算結合,才算真正具備演算能力,即學生能 成功進行解題的首要步驟是將問題形成正確的表徵(侯鳳秋、陳龍川,

民 88)。

學生在進行問題解決時第一步驟就是問題表徵的形成,學生無法正確 解題有時並非他不具備解決此問題的技能,而是問題的語文結構會影響學 生進行解題,當學生無法對於問題的敘述做正確的轉換,即無法形成正確

表徵時,會造成解題失敗(呂玉琴譯,民 77a,民 77b;羅素貞,民 85)。

有些學者認為學生在解文字題時,數學問題本身的文字描述是沒有問 題的,但學生在閱讀轉化的過程中產生了理解的落差,學生的語文能力是 他們在學習所有知識的基礎,閱讀後的思考歷程會影響解題的表現(陳雅 婉,民 99)。學生的語文理解能力或閱讀能力會影響學生學習數學,當學 生的語文理解能力或閱讀能力表現愈好,其在解題上的表現愈好,亦即當 學生能清楚瞭解題意並用自己的語言重新做問題的描述,學生在解題上會 有更佳的表現(曹宗萍,民 77;侯鳳秋、陳龍川,民 88;Brissiaud & Sander, 2010)。

建構論者在教育研究當中注重教學歷程,教師與學生皆是教育中的主 體,學生並非只是一昧的接受教師教導,而是在課堂的討論、溝通中去獲

得知識,知識並非被動的接受,學生應為一思考者,具有批判思考的能力

(劉錫麒,民 82)。

問題解決是人們對於遇到的問題運用已有的知識去進行解決,若學生 對於數學知識不夠瞭解,判斷、分析的能力亦不夠將會影響到其解題。劉

問題解決是人們對於遇到的問題運用已有的知識去進行解決,若學生 對於數學知識不夠瞭解,判斷、分析的能力亦不夠將會影響到其解題。劉

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