本研究將分別對統計與機率教材分開探討,題目分成二個部分探討,第一部份 為依照新加坡教科書安排,區分成範例、探索活動與動動腦,第二部分為課後練 習題。新加坡相較於台灣並無隨堂練習題,而在台灣部分隨堂練習近似於範例問 題,大多隸屬練習性質,在上課時間有限時,亦可以指派為回家作業,故我們將 之編入練習題部分,以清楚比較兩國間的差異。
本節將分析其兩國間解題所需認知能力差異,而認知能力架構則參考 Anderson 等人 (2001)所提出之布魯姆(Bloom)修訂版認知層次分類,總共可以分成六個層 次,分別為記憶、了解、應用、分析、評鑑、創造。
一、統計領域問題比較 (一)統計內容問題數量比較
我們先呈現兩國間各冊問題數量的比較,接著再比較解題所需認知能力的差 異。比較的教科書有新加坡新課綱數學第一冊、新加坡新課綱數學第二冊、新加 坡新課綱數學第四冊、台灣康軒版第六冊、台灣翰林版第六冊與台灣南一版第六 冊,總共有六冊進行比較。
統計部分包括兩部分為範例、探索活動、動動腦與練習題;機率部分同樣為範 例、探索活動、動動腦與練習題,並再對認知能力的六個層次進行說明與比較。
經過我們對教科書題目進行分析與整理,得到統計題目數量與百分比,如表 4-1。
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了解 40.74% 21.95% 30.56% 29.17% 28.57% 38.46%
應用 33.33% 60.98% 50.00% 70.83% 71.43% 61.54%
分析 0.00% 7.32% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
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我們可以發現新加坡的評鑑與創造層次的題目,在三個年段均有少量題目。在 二年級的部分,還有部分分析層次的題目,但記憶層次則在各版本與各冊間均為 缺少,顯示我國於對於較能促進學生思考的分析、評鑑、創造認知層次,題目比 例較為缺少,多元性不足,並較為強調應用與了解層次的題目。
表 4- 3 統計練習題解題所需認知能力數量與百分比
統計題目類型
新課綱數學
第一冊
新課綱數學
第二冊
新課綱數學
第四冊
康軒
第六冊
翰林
第六冊
南一
第六冊
總計
數量 百分比 數量 百分比 數量 百分比 數量 百分比 數量 百分比 數量 百分比 數量 百分比
記憶 0 0.00% 0 0.00% 0 0.00% 0 0.00% 0 0.00% 0 0.00% 0 0.00%
了解 47 33.57% 40 27.78% 24 21.82% 25 32.89% 31 37.80% 55 48.25% 222 33.33%
應用 93 66.43% 96 66.67% 77 70.00% 51 67.11% 51 62.20% 58 50.88% 426 63.96%
分析 0 0.00% 3 2.08% 0 0.00% 0 0.00% 0 0.00% 1 0.88% 4 0.60%
評鑑 0 0.00% 5 3.47% 9 8.18% 0 0.00% 0 0.00% 0 0.00% 14 2.10%
創造 0 0.00% 0 0.00% 0 0.00% 0 0.00% 0 0.00% 0 0.00% 0 0.00%
總和 140 100% 144 100% 110 100% 76 100% 82 100% 114 100% 666 100%
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了解 33.57% 27.78% 21.82% 32.89% 37.80% 48.25%
應用 66.43% 66.67% 70.00% 67.11% 62.20% 50.88%
分析 0.00% 2.08% 0.00% 0.00% 0.00% 0.88%
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若將範例、探索活動、動動腦題目與練習題相較,新加坡第二冊範例、探索活 動、動動腦與練習題認知層次最為多元,而我國部分將較之下較為單調,較強調 了解與應用層次。另外,在兩國較高層次,如分析、評鑑與創造,我國與新加坡 教材安排有顯著差異,觀察新加坡這三個層次,可以發現統計範例至練習題部分 均有一致減少的趨勢,而我國部分則僅有南一版有一題,例如:判斷盒狀圖可提 供何種統計量的題目,結果顯示無論在範例、探索活動、動動腦與練習題,新加 坡教材安排部分,認知層次較為多元。
(三)分析、評鑑、創造層次的分析比較:
新加坡相較於台灣有許多較高認知層次的題目,特別在分析、評鑑、創造三層 次,有較多的著墨,在第一冊部分,在資料收集、組織與解讀資料單元,即提出 有趣且具思考性的動動腦(thinking time)的評鑑層次問題,供學生思考,找出問題 的錯誤所在,比方說:
在所有的車禍事故中,僅有 20%的事故來自於酒後駕車,80%為清醒,故我們 對酒後駕車並不需要擔心(Teh & Loh, 2011a)
本題希望學生對所給數據錯誤之處提出正確的看法,對學生來說相當生活化且 實用,我們處於資訊爆炸的時代,許多報導在未經求證與充分的確認的情形下,
往往求快而匆忙發佈訊息,此類問題能避免學生受到錯誤的敘述所誤導,相較臺 灣的統計領域三個版本並無類似題目。
新加坡第一冊內容相當強調學生對主對資料的蒐集,例如在第一冊十三章的統 計教材,編排許多資料蒐集的主題,希望能讓學生主動去蒐集資料,並對資料分 析並提出結論。
新課綱數學第一冊提出以下幾種蒐集資料的方式:
1. 透過問卷(questionnaire)收集資料 2. 透過觀察收集資料
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3. 透過訪談(interviews)收集資料 4. 透過測量(measuring)收集資料
5. 透過電子的方法(electronic means)與網路(internet)收集資料
除了透過問卷收集資料無安排探索活動問題,其餘四個小節均有探索活動問 題,共有四個活動,以下將進一步介紹與分析:
第一個資料收集探索活動為透過觀察收集資料,可參考圖 4-4,題目是透過調 查學校周邊某處車輛的種類,再將所調查的結果,填入所提供的參考表格,並以 長條圖或示意圖呈現,再對資料提出自己的看法,此部分涉及評鑑層次的問題。
圖 4- 4 新加坡新課綱數學第一冊探索活動示例一
資料來源:New Syllabus Mathematics 1 (pp. 300-301), by K. S. Teh, & C. Y. Loh, 2011, Singapore: Shinglee.
第二個資料收集之探索活動與第一個類似,可參考圖 4-5,但更強調班上同學 間的互動,需要去調查有關班上同學到學校,使用何種交通工具,書中並很細心
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對相關流程做了交代,如需決定訪談人數、時間、地點等考量,並且也強調情意 的部分,提醒學生需對參與調查的同學表達感謝之意,此部分對國中學生禮貌的 習慣的培養,提供良好的示範。然而,此部分不同於第一個資料收集活動,不再 提供表格,需自行設計表格記錄結果,並建議將結果製作成圓形圖,最後提出自 己的看法,而此部分活動則為需提出看法的評鑑層次題目,同樣含有設計的活動 內容的創造層次題目。
圖 4- 5 新加坡新課綱數學第一冊探索活動示例二
資料來源:New Syllabus Mathematics 1 (p. 304), by K. S. Teh, & C. Y. Loh, 2011, Singapore: Shinglee.
第三個探索活動類似第二個,如圖 4-6,對班上每位同學的鞋長做測量,將記 錄做成次數表並畫成直方圖,最後則對結果提出評論,故含有評鑑層次的題目。
但此活動研究者認為題目並未說明是全班一起自行測量自己的鞋長,再做全班 統計,或者是由某位同學實施普查的工作,建議編輯者應對執行的細節則需多做 說明,以避免學生做探索活動時,有不知所措的狀況產生。
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圖 4- 6 新加坡新課綱數學第一冊探索活動示例三
資料來源: New Syllabus Mathematics 1 (p. 313), by K. S. Teh, & C. Y. Loh, 2011, Singapore: Shinglee.
第四個探索活動強調資訊科技的融入,如圖 4-7,需透過電腦與網路,設計問 卷並於上傳至學校網站,之後再請同學上網填答進行資料收集,故為創造層次題 目,且不同於上述探索活動,並無硬性規定研究主題,僅要求學生探討有關校園 生活的題目。前三個探索活動調查的主題相當明確,分別是研究校園周遭車輛的 種類、同學到學校所用的交通工具與班上同學鞋子尺寸,並對資料進行分析,最 後至課堂發表自己的看法,同樣包含較高的評鑑層次的題目。
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圖 4- 7 新加坡新課綱數學第一冊探索活動示例四
資料來源: New Syllabus Mathematics 1 (p. 315), by K. S. Teh, & C. Y. Loh, 2011, Singapore: Shinglee.
小結:綜合上述四個探索活動我們可以發現,新加坡新課綱教科書第一冊探索 活動,重視學生主動收集資料,並將資料整理後利用統計圖表進行分析並提出結 論。而在最後一個題目,甚至讓學生自行尋找想研究的問題,顯示新加坡的教材 較能與校園或真實生活情境連結,並重視對資料分析後,從統計圖表看到什麼,
即對統計訊息分析後賦予意義,提供學生最好的統計應用實例,提升學習的興趣,
此與我國的三版本教材,被動式的接受教材內容有很大的不同。
另一個較高層次的題目為投信公司廣告,可參考圖 4-8,該廣告將投資前後獲 利變動於縱軸,呈現不正確的比例,造成大眾可能對統計圖有所誤解,認為購買
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後可能獲利約 100%,但經過詳細計算,不難發現獲利僅約 13%。此題目放置於 複習範例,之前並未有類似例題,需對錯誤的統計圖評論可能的影響,故為較高 評鑑層次題目。
圖 4- 8 新加坡新課綱數學第一冊評鑑層次題目
資料來源: New Syllabus Mathematics 1 (p. 321), by K. S. Teh, & C. Y. Loh, 2011, Singapore: Shinglee.
新加坡新課綱數學第二冊:
創造層次題目,如圖4-9,需要設計一組資料有 7 個數字,且該組資料全距為 10,算數平均數需大於中位數,本題為創造層次,僅為新加坡特有之題目。
圖 4- 9 新加坡新課綱數學第二冊創造層次題目
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資料來源: New Syllabus Mathematics 2 (p. 327), by K. S. Teh, & C. Y. Loh, 2011, Singapore: Shinglee.
分析層次如圖 4-10,需要判斷算數平均數、中位數、眾數三個統計量的使用是 否恰當,教科書設計連續三個題目供學生思考,以下為其介紹。
圖 4-10 的題目,需使用中位數,因為算數平均數會受到極端值 10000 的影響,
眾數為 2000 又為最小,有 8 筆資料均超過兩千,故選擇中位數。
我國部分,康軒版同樣有選擇統計量的題目,但僅對算數平均數與中位數使用 進行比較,而南一版與翰林版,則安排於課本正文敘述,並無相關題目。
圖 4- 10 新加坡新課綱數學第二冊分析層次題目
資料來源: New Syllabus Mathematics 2 (p. 328), by K. S. Teh, & C. Y. Loh, 2011, Singapore: Shinglee.
圖 4-11 為新加坡特有的日誌寫作(journal writing)題目,該題目十分有趣,目的 希望藉由計算吸煙者的高花費,對是否戒煙進行思考,並要求將結果寫作成文章,
發表給同學參考,具有創造層次的題目。
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圖 4- 11 新加坡新課綱數學第二冊評鑑層次題目
資料來源: New Syllabus Mathematics 2 (p. 331), by K. S. Teh, & C. Y. Loh, 2011, Singapore: Shinglee.
到了較新加坡的較高年級,仍有評鑑層次的題目,如圖 4-12,而相較於新加坡,
台灣在國中階段部分並無提到標準差內容,新加坡則於國中四年級提及,並需要 對資料比較後的結果做評論。
圖 4- 12 新加坡新課綱數學第四冊評鑑層次題目
資料來源: New Syllabus Mathematics 4 (p. 142), by K. S. Teh, & C. Y. Loh, 2011, Singapore: Shinglee.
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新加坡第四冊同樣有類似第一冊的題目,需對進行資料收集、整理、分析與評 論,如圖 4-13,該探索活動需要對資料整理,並應用軟體分析(如 Excel),並對
新加坡第四冊同樣有類似第一冊的題目,需對進行資料收集、整理、分析與評 論,如圖 4-13,該探索活動需要對資料整理,並應用軟體分析(如 Excel),並對