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柒、結論與建議

一、整體建議

確立語文與數學為中小學教育的核心科目,並訂出最低授課時數:

聯合國教科文組織出版的報告書《Learning: The Treasure Within》指出在資訊爆炸與知識 經濟的時代,未來的學習型態是『終身學習』;學校教育應該提供結實的核心知識與技能,作 為支持終身學習的共同基礎;在中小學階段,此所謂共同基礎的核心知識與能力,咸認為是 語文 (包括本國語言和現代外語)、數學和資訊工具。數學是科學的語言,亦是理性思維的基 礎。數學抽象思維的建立有賴於學校教育的輔導,自學或晚學均格外辛苦。準此,我們建議 應將語文與數學訂為中小學教育的核心科目,並訂定最低授課時數。目前中小學語文與數學 之課時均不足,我們建議可仿照美國(加州)、英國與新加坡,在 1~9 年級數學教學節數改為 每天一節。

數學課程綱要應把握她作為核心科目的角色:

數學是科學的語言,原本在基礎教育中便是核心科目;而近半世紀計算機的快速發展,已使 所有經驗科學的學門在進行數量化的革命,也使傳統的科學與工程學門都邁向數學深化的潮 流,這更凸顯了數學在未來科學發展的核心地位。為因應各學科發展的新趨勢,並把握數學 的共通性與核心性,數學科在教材安排上,要注重效率,在 12 年課程中抓住幾個主軸課題一 貫性地鋪陳與發展,避免數學逐漸變成技巧的堆積。目前課程綱要還可以作些微調,注意數 學與其他學科的結合並增加一些數學建模的題材,以彰顯重要的主題;刪除部分內容或作適 當規範,以導正過去因考試所造成太多人為技巧化的難題,而詆損學習效率。有關十二年一 貫課綱設計的看法見下一節,相關綱要調整之建議見其附表。

設置常設委員會定期評估課程結構及相關實施問題:

長期監控數學教育實施狀況與問題、進行跨國比較、綱要一貫性與銜接性之分析、研究各級 招生相關問題及師資培育問題,並提出前瞻性建議,以作為數學科教育政策制訂之依據。此 常設委員會可設在科學教育指導委員會之下。

建議廣泛實施選修制度:

1. 建議自高中起應將學校教育導向為以學生為本位的學習模式:學校應提供不同程度的課 程、不同速度的學程供學生選修;學生可選擇適才適性的學習方式。教育單位也應大幅開 放高中生到大學選修課程之管道,讓有能力學習的學生有機會往上學。針對學習落後的學 生,在中小學階段,各學區也可在暑期辦理數學科輔導班,協助學生回到正常學習軌道;

在高中職階段,則可規劃程度合適的數學補救課程,提供學生選修。這些措施,可以有效 落實政府的社會關懷政策。

2. 建議自高二起,以選修代替分流:研究各國學制,其共同課程最多是到十年級(例如:新 加坡到八年級,美國(加州)到九年級,大陸、日本及韓國則到十年級),以後則以選修課 程為主,提供學生適才適性且有效率、有彈性的學習。我們建議高一數學 I、II 為必修,

自高二起,數學改為選修。我們並建議設計下列核心選修課:數學 III、IV(微積分預備 課程)、數學 V(機率與統計 II、線性代數)、數學 VI(簡易微積分)。數學 VI 可以到大學選 修微積分課程來替代。數學 I~VI 的學分數均為四學分。因應選修課的設計,大學入學方

式應有相關配套措施。

訂定高中起使用科技工具的政策:

透過科學計算器的使用,除可增進學習效率外,若配合數學建模之學習,也可促進數學與科 學的整合,並改善目前數學學習與現實世界脫鉤的現象。

二、

對十二年一貫課程架構的一些看法

92 綱要原訂五個主題,貫穿九年義務教育之數學課程,但並未考慮高中課程之連貫。此 時為審視 12 年一貫之數學課程規劃,並兼顧跨國比較所需之並列描述,有必要以更宏觀的視 野,重新擬定學習主題與內容架構。

我們在研究過後,基本上維持九年一貫原訂之前四項內容主題,但認為第五個主題「連 結」算是能力的一種,故將其放在能力主軸中,而在內容主題的部分則配合高中的綱要多增 加兩項內容主題:「函數」及「數學分析」,其中「函數」是呈現樣式規律及量與量關係的重 要觀念,應由小學開始適當鋪陳,並在高中正式學習。另外在能力主軸中,除了演算、抽象 化、推理、連結、解題及溝通能力以外,為因應資訊科技融入教學,亦增加了「使用科技工 具的能力」。

今比較各國的狀況,數學必修大致到十年級為止,而我國的數學必修則是到十一年級,

造成許多文法商學生學習一些不必要的數學。若要減輕學生的負擔,可以再檢討哪些是最核 心的題材。準此,我們也對現行高一高二的題材做了適當的調整。現分述如下:

(一)內容主題:數與量、代數、幾何、機率與統計、函數、數學分析 1.數與量

人類透過「計數與測量」來量化客觀世界;發明抽象符號「數」來記錄計數與測量的結 果;透過數據的分析並建立數學模型來表徵客觀世界、認識現實世界。數學教育便是教 學生學習人類這項文明進化的經驗。

在小學階段,學生學習測量日常生活常用的基本量,包括時間、長度、角度、面積、

體積、質量、容積等。在中學階段,在物質科學領域裡,學生學習速度、密度、濃度等 引申的量;在社會科學領域裡,學生學習人口、生產成本等經濟的量;在生命科學領域 裡,則有族群數等量。我們所度量的客觀世界,由生活的周遭發展到微小的奈米世界以 及廣闊的天文世界。

在數學裡,我們常將測量的物件分類成離散量與連續量。自然數是表徵離散量的符 號;十進位記數法是人類記錄自然數的通用方法。連續量的測量是透過一單位量作間接 比較,這是引進「分」的概念的一個動機。「分數」是記錄「分」的結果的符號。十進位 記數法也可以延伸為小數來表徵分數。

好的量感是一個人的重要資產。量感的培養在小學階段十分重要。學生應經過實測、

步測、目測等方式建立公分、公尺、公里等單位長度的感覺。並可經由目測進行日常生 活所常見長度的估測。同樣的,時間、角度、面積、體積、容積、重量、速度、頻率等,

也應有相類似之量感的訓練。

好的數感亦是一個人的重要資產,這包括位值轉換的能力與數的估算的能力。位值 轉換能力的培養應結合不同單位的量感的培養,如感受一平方公尺與十平方公尺、一百

平方公尺大小的差別。估算的訓練包括求取概數(有效位數的掌握)、個位數的心算等訓 練。估算的能力使人能以最快的方式估計答案的合理性。

數與量主題的四個重點為:

(1) 計數 (2) 測量 (3) 數的運算

(4) 立算術式、解算術題

此部分的說明已在 92 年綱要中詳述。

2.代數

代數是以文字、符號、函數等抽象的方式處理量與量的關係,代數也建立方程式(如代數 方程式、不等式)、抽象體系(如數系、向量空間)等數學模型來了解現實世界,從而解決 現實世界的問題。小學的算術問題到中學時經由代數的處理,變得十分簡單,這顯示了 抽象化的威力。高中所學的坐標幾何以代數方法處理平面幾何的問題,十分有效率、有 系統;代數的學習亦要掌握具體實例,以堅實學生抽象化的基礎,避免流於形式。以下 是我們認為代數主題的三個重點:

(1)能以文字、符號處理數及其運算:

學習順序的建議:

乘法公式 8 年級

簡單多項式及多項式乘除 8~9 年級 二次多項式之因式分解 8~9 年級

簡單分式 8~9 年級

多項式(含三次以下因式分解) 10 年級 分式(含部分分式) 10 年級

乘法公式應以面積導引學生學習。多項式因式分解應作為分式化簡的先備技能。作 為基礎教育,不需要談最高公因式及最小公倍式。

(2)建立方程式或不等式等數學模型,並發展各種方程式化簡及求解技巧,以解決現實 世界的問題。方程式的解法有下列技巧:

a. 化簡的技巧:同項合併、展開法、提公因式法、化為標準式(如配方法)等 b. 求解的代數方法:移項法則、代入法、消去法

c. 求解的分析方法:勘根定理及牛頓迭代法等。

方程式學習順序的建議:

一元一次方程式 6~7 年級

一元一次不等式 7~8 年級

二元一次聯立方程式 7~8 年級

一元二次方程式 8~9 年級

簡單分式方程式(分母為一次) 8~9 年級

一元二次不等式 10 年級

多項式方程式及不等式(三次以下) 10 年級 三元一次聯立方程式 11~12 年級 二元一次聯立不等式 11~12 年級

(3)建立抽象體系或模型(數系、向量空間),並研究其結構,以表徵現實世界。數學 模型與抽象體系的學習,要注意與現實世界結合,這樣才不會失去抽象化的目的。

而學習了抽象體系的多方面的應用,才會體驗到數學的普遍性與本質性。

學習順序的建議:

數系(整數、有理數及實數) 10 年級 複數系(多項式方程式的根) 11 年級 二維向量空間(內積、直線) 11 年級 三維向量空間(內積、外積、平面) 11 年級 線性代數(含二元二次式標準化) 11~12 年級 3.幾何

幾何課程的目的是認識空間與形體,並加以量化。幾何的基本形體有三角形、矩形、圓 形、長方體、球體等,基本形體的構成要素為邊、角、面等。幾何量有長度、角度、面 積、體積。幾何性質有:垂直、平行、全等、相似、對稱,以及基本形體(三角形、四邊 形、圓形)的個別性質。

綜合 92 綱要與 95 暫綱,幾何課程可概分為操作幾何(1~8 年級)、推理幾何(9 年級)、

坐標幾何(10~11 年級)。

(1) 操作幾何:是指分割、拼合、裁補、變形變換(平移、伸縮、旋轉、鏡射),以及立 體模型的展開、組合及等,操作方法有繪圖、剪紙、摺疊及電腦繪圖。在操作過程 中,培養學生空間想像的能力、掌握在操作過程中幾何量的變化、以及非形式之推 理。

(2) 推理幾何:這部分是以幾何圖形為媒介,提供形式推理的訓練。我們節錄一些大陸

(2) 推理幾何:這部分是以幾何圖形為媒介,提供形式推理的訓練。我們節錄一些大陸