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第五章 結論與建議

第一節 結論

一、在測驗結果部份

從測驗結果而言(表 4-2),學生在一元一次方程式的十題平 均正確率約49.10%,不及 50%。皮亞傑(Piaget)的認知心理學認 為,一般國中一年級學生(11 歲以上),其心智發展程度,正脫離具 體操作期而進入形式操作期,因此對於過於形式化和抽象化的答案之 接受大都會產生困難。代數的文字題,就是數學邁入抽象化及形式化 重要步驟之一。由於心智方面發展程度因人而異,因此心智發展較慢 同學,在解代數的文字題就會發生解題困難。

從(丙類)解一元一次方程式的平均正確率只有52%看出,多數 學生學了一元一次方程式之後,依舊對一元一次方程式的型式和多項 式混淆不清。依研究著多年的教學經驗,國中教科書的各版本之所以 將「文字符號列出一元一次式」及「一元一次方程式之計算」列為國 中學習代數主題學習的第一階段,就是因為這二個概念沒學好,後續 的學習,如二元一次方程式、二元一次聯立方程式、二元一次方程式 的圖形、一元二次方程式及一元一次不等式等學習,會造成及極為嚴 重的影響。

從三所國中的全部正確率來看,以位於都會區的高雄市Y 國中最 高,以一般城鎮區的高雄縣T 國中次之,以位於偏遠地區的屏東縣 Z 國中最低。蘇俄心理學家Vygotsky(1987)認為個人知識的來源為:

1、自發知識-學生從他們與環境、文化的交互作用中所獲得的知識。

2、正式知識-學生正式的經由學校的介入而獲得知識。

對於學生的學習,除了學校知識之外,還包含與環境、文化之關係,

因此偏遠地區的屏東縣Z 國中的正確率較低,是否與該校所處的環境 及文化有關,是一項值得數學教育家持續關注的話題,也可以在未來 研究中探討其差異性。

二、解題策略的使用

在(甲類)文字符號列式的 3 題中,學生無法使用正確的解題策 略最主要原因應該是學生無法從具體情境中了解題目的意義,並發現 其中所蘊含之已知和未知數量關係。

以一元一次式化簡(乙類)及一元一次方程式(丙類)解題策略 而言,大多數的學生只會使用『移項法則』,表示學生在做一元一次 測驗題的解題時,尤其是此項測驗需計分時,習慣會使用教材中最常 出現的方法,也是學生自己較熟悉的方法解題,Mayer(1987)認為 先備的數學知識和技巧,與解題是否成功有關。但缺點是如果遇到未 見過的題型時,往往卻會不知所措,也不會嘗試用別種方法解題。

是否能適當的使用文字符號代表未知數,將有關數量問題列成一 元一次方程式並求出解答,這是代數學習最重要的題型之一,從本研 究(丁類)一元一次方程式應用測驗問題(8)(9)(10)這一類題目 可以看出,這是學生在代數部份最弱的一環。Simon(1980)在其研 究中發現學生缺乏文字符號去表示未知量的能力,顯示學生缺乏了解 代數如何去結合數學關係,並求得一個特殊解的概念,而且當題目取 材自真實情境時,他門似乎不能就真實世界的狀況來思考。

三、錯誤造成之原因

使用文字符號代表數是代數最基本的一環,但從(乙類)文字符 號列式題(4)、(5)2 題測驗結果發現,超過 4 成的學生錯誤原因仍 然是對文符號缺乏有意義的了解,並已經對文字符號簡記產生極大的 困擾。

澳洲學者 Sweller 提出了認知負荷(cognitive load)一詞,他指出 認知負荷與短期工作記憶內所能負荷的記憶單位數目有密切的關 係。也就是當教學時的訊息處理數量過大,超過了孩子所能負荷的記 憶量時,學習就無法進行。從本測驗中丙類(6)、(7)的 2 題及丁類

(8)、(9)、(10)的 3 題中的解題錯誤率可以看出,一樣類型的題目,

如果數字、題型變得複雜,學生解題失敗的次數就會增加,原因就是 在解題時認知負荷過重。

四、與學生面談的啟示

研究者以面談方式,對四位學生解一元一次方程式的過程進行

分析發現,學生常出現對題目的定義不精確、不一致、似是而非以及 有過度連結的現象發生,導致學生無法有效利用文字符號來解一元一 次方程式的各類題目。

綜合四題的面談結果可以歸納出,學生之所以無法會對一元一次 方程式題目妥善計算的原因有二:首先,學生無法題目中的真正意 義,因此在此種情形下,縱使學生完善應用運算原理,對代數題目也 是無從做起。另外一種情形則是學生能完全題目的意義,但是卻無法 正確使用運算工具。

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