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貳、擬題的定義、特徵與型式 一、擬題的定義

國內學者(梁淑坤,民 83)對擬題(problem posing)所下的 定義是:「自己想出一個數學題目來」,在擬題的過程中,擬題者會 用自己的數學知識和生活經驗把情境、人物、事件、數字、圖形等 建立關係並組織起來,擬出一個數學題目;而國外學者 Silver

(1994)將擬題定義為:擬題是包括產生新的問題,給一個情境產 生問題和在解題的課程中形成問題;也有一些國外學者(Stoyanova

& Ellerton,1996)將擬題定義為:依據數學經驗的基礎,學生建 構及創造有意義的數學題目,是一個屬於個人化的過程。而 Dillon

(1982)則認為擬題是解題之後,尋找題目的過程。綜合上述國內 外幾位學者對擬題所下的定義,在本研究中,我們可以將擬題界定 為學生根據教師所給定的條件,然後用自己的數學經驗,擬定一個 數學題目。

二、擬題的特徵

既然學生的擬題是從給定的情境或條件之下,自己想出一個新 的數學題目,那麼擬題行為的特徵可能含有個人化、猜想及可信推 理、解題之連接和題目粗糙性四項特徵(梁淑坤,民 83)。第一:

個人化的組織是擬題活動中最明顯的特徵,擬題者往往會根據自己 的生活經驗、文化背景、數學知識﹍等,呈現出個人的擬題特性。

第二:擬題過程不論是小組合作或是個人獨力完成可能都會充滿擬 題者的猜想與可信推理,擬題者會常常猜想所想出的題目是否合 理,是否符合給定的條件,並且可能也會嘗試去評估題目的答案。

第三:擬題是可能發生在解題前、解題中,以及解題之後的。第四:

擬題者(學生)由於經驗不足,其所想出來的題目可能是粗糙的、

不完整的,甚至是不可行或是欠缺足夠的解題資訊。瞭解以上四項

擬題者可能會出現的擬題特徵之後,在本研究中,擬題活動的進行 會經由老師和同儕彼此之間的審稿、修訂,以期能讓擬題者的題目 更臻於清楚、完整。

三、擬題的型式

擬題者的擬題型式有很多種的分類方式,不同的學者有不同的分 類,以下就各學者的分類方式加以敘述:

首先,Reitman 將題目分類成「已知」已定義清楚或未定義清 楚,以及「目標」已定義清楚或未定義清楚,總共有四種不同的型 式。Reitman 將題目分為結構題和非結構題,而(Leung,1997)以 訊息處理的觀點(已知、目標)並應用 Reitman 所提出的問題結構,

將擬題作分類,她指出所謂第一種結構題是指一個題目能夠具有清 楚的物件、運算元素以及目標,例如:一般數學課本、習作出現的 題目,大多是屬結構題,而其它三種情況都稱為非結構題。

日本教師平田耕山提出七種擬題類型:

第一種是模仿法或類題法:指學習某個問題後,擬出和此題同類型 的題目。第二種是算式法:先將公式列出來,在擬出適用此公式的 問題來。第三種是原理法:給予四則運和通分等原理,做出和此相 對應的題目來。第四種是訂正法:出一個題目,其中故意漏掉必要 的條件,或是給予其他不必要的條件,或做出矛盾而訂正的方法。

第五種是實驗法:實驗或以具體的東西操作,再以此實驗為基礎來 擬題。第六種是自由法:以自由的題材,做成自由形式的問題。第 七種是題材法:依據給定的主題來擬題。

Silver(1995)認為擬題可以分為兩種類型,第一種是由已給 定的題目中,再產生新的題目。第二種則由情境或經驗中創造一個 新的數學題目。

Stovanova & Ellerton(1996)則將擬題分呈三種情境:第

一種結構的情境:擬題者可以利用現有的題目加以改變。第二種半 結構的情境:學生利用先前的數學知識、技巧、概念以及關係連結,

完成一個完整結構的問題。第三種自由的情境:讓學生在一個給定 的自然情境下自由發揮。

國內學者梁淑坤(民 88)將擬題類型分為六種,包括算式類:

就是教師給定一個算式,學生依據這個算式而擬出題目。文字類:

先呈現一段文字的敘述,然後由學生依據文字敘述所給定的條件擬 出一個題目。圖表類:給一個圖表,請學生依據圖表擬出題目。解 法類:規定一種擬題的運算方式,由學生依規定條件擬出文字題。

答案類:給定一個答案或一組計算過程,要求學生擬出題目。題目 類:給定一個題目,要求學生先解出此題目,然後再擬出另外一個 題目來。

以上是國內外學者對擬題活動型式的分類,從以上所述得知不 同的擬題作業型式對學生提供的要求也相對不同。

參、擬題與解題

擬題與解題是數學教育中最密不可分的關係,匈牙利的數學家 波利亞(G.Polya,1945)在她的「怎樣解題」(How to solve it)一 書中談到解題的四個階段:

了解題意 Æ 擬訂計畫 Æ 執行計畫 Æ 回顧答案 (Understand) (Plan) (Carry out) (Look Back)

首先,解題者必須先知道題目的意思並找出未知和已知,接著擬定解 題計畫加以執行,最後回顧答案。然而在這樣的解題四階段中,解題 者只需負責把答案解出來,並不理會題目是否有誤。然而我們知道解 題和擬題的關係是非常重要的,況且 Silver(1993)認為擬題活動可 能發生於解題前、解題中、解題後,於是學者 Leung(1993)根據 Polya

所提出的解題四階段,修正之後改成擬題四階段:

擬 題 Æ 策 畫 Æ 執 行 Æ 回 顧

(Problem Posing) (Plan) (Carry out) (Look Back) 再者,國內學者梁淑坤(1993)也曾以「15 枝火柴」來探討師範 生的擬題和解題行為,題目是利用火柴枝依序排出正方形,其中每兩 個相連的正方形共用一枝火柴,依序一直排列下去。受試者透過這個 題目進行擬題與解題,結果發現當受試者在擬題之後,在解題時仍會 擬題,而在解題後再擬題時會想到剛解過的題,可見擬題和解題兩種 活動是相連的。

綜上所述,在解題與擬題的模式中,如果解題者亦是擬題者,

便可以清楚的知道題目的意思與內容,就可以不用再了解題意,直接 進行策劃解題活動,而擬題者在解題過程中,或許只會激發創造出更 新更好的題目來,經過擬題四個步驟不斷循環之下,擬題者會思考自 己所想出來的題目是否合宜,透過執行、回顧再修改題目、重新擬題,

於是解題、擬題的活動彼此相輔相成,使得學生能透過這樣的過程增 加對數學概念的深層認識與釐清。

第二節 擬題教學的相關研究

本節包括兩個部分,首先描述一些國內外學者在擬題方面的相關研 究,其次說明國內外學者對擬題教學與評量的觀點。

壹、擬題的相關研究

擬題教學活動在數學課堂中的應用漸漸受到國內外學者、教育工 作者的重視與運用,以下針對幾位研究者在實際教學方面的研究 加以敘述:

一、 在澳洲:

澳大利亞教育學會(Australian Education Council)認為教 師鼓勵學生擬題是非常重要的,他們應該學習如何擬題與解 題。

Penny Skinner 在 1995-1997 任教時,曾使用擬題取向 的方式教學,並且將自己的教學經驗和學生作品整理在她的著 作中〝What’s your problem?〞(1990)與大家分享教師在課 堂中和學生的互動以及進行擬題活動過程的點滴。

English(1997)研究五年級和七年級的學童,不同能力 的組別在課程中對於擬題的表現,其研究結果是:1.擬題能力 強的學童,他們平常的數字計算能力並不是很好,但是針對特 殊題目的解題,能力卻不錯。2.學童擬出的題目具有複雜性,

由此可知,學童具有豐富的創造思考力。

Ellerton(1986)則用測驗將學生分成高低能力組再研究 高低組擬題擬題的差異,他發現高能力組的學生會在出題目時 有系統地策劃,例如:當他出到有分數數據的題目時會考慮解 題過程中是否可約分)。

二、 在日本:

日本的數學教育非常注重學生的創造力培養,所以在解題活動 中建議教師要盡量使用開放性的問題。

Tsubota(1987)對小學一到六年級學生已開放性的問題 進行教學,鼓勵學生以解過的問題為基礎,從原本的問題再想 出其它的題目。

三、 在荷蘭:

Van den Brink(1987)曾要求國小一年級學生擬故事題,

學生在整個學年中進行許多擬題的活動,並且呈現出一些富有

創意的擬題作品。

Van den Brink(1995)則以百分比的教材讓學生進行擬 題,請學生擬出兩個有關百分比的題目,一題是簡單的另一題 是困難的,透過這樣的方式瞭解學生的擬題能力。

四、 在美國:

美國數學教師學會(NCTM,1989)在數學課程與評鑑標準中

( The Curriculum and Evaluation Standard for School Mathematics)提出應讓學生在數學課程中經驗、察覺和形成 他們的問題,並以此作為數學的重心,透過擬題活動提升學生 的解題興趣。

Keil(1965)研究八百多位六年級的學生,將學生分成實 驗組與控制組,實驗組每週有一堂擬題教學活動,由老師提供 與數學課本類似的情境,讓學生進行擬題;而控制組只解課本 題目。經過十六週的實驗之後,研究者發現實驗組學生的解題 能力表現高於控制組的學生,因此,擬題教學活動對於解題能 力有正面的影響。

Stover(1982)教導國小六年級學生將已知的故事題以圖 形或增加其它訊息、編排訊息來改寫故事題。在此研究中,寫 作變成數學課程的一部份,最後發現學生經過這樣的訓練,在 解題上有明顯的進步。

Brown & Walter(1983)的研究則是較為深入討論擬題的 定義、內涵與認知情意方面,並且讓學生練習如何出一個題 目,透過擬題瞭解學生的創意,最後整理學生擬出來的題目,

將這些題目編輯成書。

Winograd(1990)的研究對象是國小五年級學童,讓他們 嘗試擬題、解題,並在小組中分享整個過程,以這樣的方式去 瞭解擬題課程中的數學信念,以及學童的擬題行為表現和困 難,並且瞭解小組共同解題的行為。一年之後,發現學童在擬 題過程中表現出多樣化的型態,小組合作學習時,學童多以任 務導向完成學習,並且在擬題寫作過程中表現出數學的信念,

此研究結果建議學生的擬題可以成為教師佈題以及教材的來 源。

Schloemer(1994)將擬題教學策略〝What-if not〞以認 知學徒制的教學方式來教導大學生學習高等代數,她將學生分 為實驗組和控制組,實驗組進行擬題教學,而控制組則不進 行,結果發現兩組在數學成就中並無顯著差異。在擬題能力方 面,實驗組表現比控制組好;在數學態度的表現方面,兩組的 前、後測均下降。根據研究者的結論,他認為實驗組可能已經 習慣原來的教材,當老師進行擬題的教學方式他們在數學態度 上會產生負面的影響。

Silver, Leung & Cai(1995)以數彈珠的題目探討美國小 學生的解題策略,題目是以 25 顆彈珠排列成 5×5 的正方形,

然後要求所有的受試者,以計算或畫圖的方式數數看有幾顆彈 珠,最後將受試者的解題策略進行歸類,包括計數法、分類法、

重組法、視覺法、混合法等。

五、 在國內

梁淑坤(民 84)以 65 位職前教師和 127 位在職教師為 對象,研究他們的擬題行為以及三種實驗形式(包括數值、文 字、序數、包含符號)對擬題的影響。研究發現職前教師與在 職教師在擬題的數量上並無差異,在三種形式中,有數值的形

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