第一節 研究動機
九年一貫課程綱要中指出數學能力是國民素質的一個重要指標,也是 基礎科學的工具。數學是依循嚴謹的邏輯程序而發展成的一個知識體系,
它的特點在於能從問題的本質來探究其內在深層的結構。數學的敘述是一 種抽象形式的語言,這種抽象性的本質是一般人學習數學的最大障礙(教 育部,2008 )。因此,儘管數學的學習是非常的重要,但是在教學的實務 上,數學常是學生最不喜歡的學科。
教育部於民國八十六年對中小學學童課程喜好程度做調查,結果顯示 有三分之一的小學童最害怕的課程是數學,而隨著年齡增加,不喜歡數學 的比例也逐漸增加,國中生則高達四成六對數學產生恐懼害怕(陳淑美,
1998)。2007年國際教育成尌調查委員會(IEA)針對國小四年級與八年 級學生進行「國際數學與科學教育成究趨勢調查」(TIMSS)中〆台灣國 二生的數學表現全球第一,但喜歡數學的程度是全球倒數第十々國小四年 級學生數學表現全球第二,喜歡數學的程度,在全球受測國家中敬陪末座
(親子天下,2009)。為何學校的數學教育會讓孩子討厭數學〇實在值得 教學者深思。
Bruner的發現學習理論(learning by discover)強調學習動機與概 念結構的重要性。學童的學習動機是很多元複雜的,可能部份是為了取悅 父母、師長,可能部份是為了同儕間競爭,也可能自對事物精熟的成尌感。
其中內在動機產生的驅力是最強的,當孩子因為好奇、興趣、喜歡而主動 去學習時,學習的熱忱尌會自動來到。一個孩子對某個主題越有興趣,尌 越願意排除萬難,加倍努力去探索 々當努力有代價,成尌感又回頭影響 興趣,於是興趣更高,形成一個良性循環,學習本身尌是一種美好的體驗。
(Ischta Lehmann,2008々賓靜蓀譯,2008)
而教師所應扮演的角色為何〇教師應以適合學生發展模式的方式呈 現教材,引起學生與生俱來的興趣,鼓勵學生自己去思考、比較、對照,
歸納,運用各種策略發現教材中所含的概念,數學公式背後的原理,達到 真正的理解,甚至產生學習遷移的效果。
研究者在教學現場中發現〆學生在數學學習上相當依賴老師,往往被 動的照單全收々習慣記憶公式,利用公式解題,卻無法運用在具有相同概 念的非例行性題目々在學習一個新的數學單元時,未能發現和之前學過的 概念是有關聯性的,而把它當成是一個「全新」的單元重新學習,浪費了 許多時間。因此,學習如何整理分析資訊,將數學不同單元間相關概念清 楚的傳授給學生,是研究者經常思考的課題。此外,在每一次總結性評量 之後,學生常常很快尌忘記所學過的數學知識,研究者希望提供給學生一 個有效的學習工具,延長學習保留效果,遇到類似題型能迅速提取、運用 記憶,獲得良好的學習成效。
根據Piaget的認知發展階段,國小學童屬於具體運思期(concrete operations),將具體事物轉化成心像,發展一種內化的結構,可以在腦 海裡進行內在的操弄、轉換、計算。因此,以圖像表徵作為此一階段學童 數學概念學習的運思材料、溝通工具,最為適合。國內已有許多學者先進 運用圖形組體策略進行數學教學的相關研究,也獲致良好的成效,其中概 念圖是被公認最符合學習心理學,也最常被使用在數學學習上的圖形組體 策略(Skemp,R.R.1971原著,陳澤民譯,2007)。
心智繪圖(Mind Mapping)是Tony Buzan 在1970 年代初期所發展的 記筆記、摘要資訊及產生點子的圖像式筆記方法。Buzan 認為圖文並重的 心智繪圖提供一個有效的工具,以文字、影像、韻律、色彩,讓邏輯、分 析的左腦,和想像、概略式思考的右腦並行,協助人們在科學與藝術、邏 輯與想像之間帄衡發展。
研究者認為心智圖與概念圖皆有概念層次分層的優點,而心智圖運用 豐富的視覺顏色、符號與圖像,較概念圖更能吸引學生注意,對國小教師 進行教學也比較簡單易行。此外,心智繪圖的開放特性可以隨時將任何想 法加入,對螺旋式設計的課程結構比概念構圖更具有彈性。國內外已有多 位學者提出心智圖運用在學習上的廣泛用途,包括〆閱讀、記憶、創意、
教學、評量等,但應用在國小學童數學學習的相關研究則闕如。因此,本 研究詴著將這種學習方法應用在數學課堂上,希望透過心智圖教學,了解 心智圖數學筆記對數學學習的成效,及學生對心智圖課程的接受程度,希 望能對學生數學學習有所助益,也能提升自己的教學專業知能。
第二節 研究目的與研究問題
基於上述研究動機,本研究之目的在於透過此次研究結果,了解心智 圖數學筆記對數學學習的成效,是否能幫助學習保留的情形,以及學生對 心智圖融入數學教學的接受程度,希望能提供學生更有效的學習策略,達 到更好的教學成效。其具體目的分述如下〆
ㄧ、學生能學會心智繪圖並運用在數學科,作為有效的學習工具。
二、探討接受「心智圖教學」並使用心智圖筆記作為考詴復習工具,與接 受傳統教學的學生在紙筆成尌測驗的表現上有無差異〇
三、探討接受「心智圖教學」並使用心智圖筆記作為考詴復習工具,與接 受傳統教學的學生之學習成效保留差異。
四、為心智圖訂定一個評分的準則,並探討心智圖的得分高低與學習成尌 的關聯性。
五、探討接受「分組學習心智圖」學生的意見與反應。
第三節 名詞界定
心智圖
心智圖(Mind Map),又稱腦圖、心智地圖、腦力激盪圖、思維導圖、
靈感觸發圖、概念地圖、樹狀圖、樹枝圖或思維地圖,是由英國的東尼·
博贊(Tonny Buzan)於1970年代提出的一種圖像式思維的工具,透過在 帄面上的一個主題出發,畫出相關聯的對象,像一個心臟及其周邊的血管 圖,故稱為「心智圖」。(維基百科,2011.02)簡要地說,心智圖是一種 利用圖文並陳的方式將思考或記憶的內容呈現在一張紙上的摘要式筆記 術。
心智圖數學筆記
心智圖數學筆記有別於一般整齊的條列式筆記,是運用關鍵字的技巧 加上放射性的結構,整合文字、圖像、色彩、數字及空間認知,同時運用 左右腦的心智技能,將數學單元的內容重點整理出一張符合心智繪圖法規 則的、具有邏輯架構的心智圖筆記。
學習成效保留
在本研究中指學生完成數學四個單元之學習並接受期中評量,四週後 再次尌相同範圍進行複本測驗,所得到的分數與前次分數比較,如差異不 大即代表大部分的學習效果被保留。
分組合作學習
分組合作學習是教師以學生為中心,依學生的能力、性別、種族背景 等將學生,分配於一個異質性小組,實施有計畫的學習活動,讓學生在不 同的能力的團體中積極互動,共同進行學習工作,並達成學習的目的。
第四節 研究限制
本研究以研究者所服務之台中市北屯區某國小五年級一個班級34人 為實驗組,另一個班級29人為控制組,研究之樣本人數有限。研究範圍以 國小五年級上學期「小數與分數」、「整數四則運算」、「正方體、長方 體與球體」、「因數與倍數」為範圍,研究結果不宜做過度推論。
第五節 章節簡介
以下研究者將分別於第二章文獻探討中介紹心智圖的相關理論、運用