朗文字典將情境(situation)定義為在某個地方的特定時間,所有正在發生事情與 狀態的組合(situation, 2013)。林碧珍 (2003) 提到對解題的研究者來說,題目的 題幹上所描述的情境脈絡稱之為問題情境。
一、情境對學生學習上的影響:
情境化學習(situated learning)主張人類能在情境中學習到事物所代表的意義,
並認為知識包含在學習的情境之內,建議能盡量老師能多加提供真實的問題供學 生學習(Sternberg & Williams, 2002,周甘逢、劉冠霖譯)。
Chapman (2006) 認為有真實生活情境的問題,可以使學生明白對學生學習數 學的意義,並可以幫助學生發展有關創造、批判與解題的能力。Boaler (1994) 提 出數學情境可將教室所學數學與真實生活連結做出良好的示範,並強調問題應與 生活做出連結。張新仁 (2003) 出學習與社會文化情境間有其密切關係,認為透 過實際情境學習,才能獲得實用的知識。曾慧敏 (2003) 情境學習認為知識應於 真實情境中學習,而知識為學習者與情境互動的產物,將受文化與社會脈絡的影 響。陳慧娟 (1998) 為知識如同工具一般,需透過使用才能真正了解,並主張教 材應於現實生活中取材,供學生探究學習。教育部 (2003) 同樣指出教科書編寫 應對內容做跨數學主題、領域,並與日常生活做出連結,從生活中察覺與數學相 關的情境。鄭天澤 (1995) 為統計與生活有密切相關,提出統計為配合現實生活 環境問題所發展出的一種科學方法,在日常生活中如教育、工業、生物醫學等領 域均有關連,有重要的實用價值。鄒聖馨、鍾靜 (2001) 提到真實資料有助於提 升學生學習統計的興趣,且學生較能對統計資料進行推論,了解蘊藏當中的意義。
林碧珍 (2003) 指出題目中的情境,其功能在於能讓學生想像並利用學生自己的 經驗和知識,進行數學化的思考,而情境與學生的真實生活越貼近,則越能進行 數學化的思考與有效的數學學習。
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洪崇閔 (2011) 設計學生所熟悉的生活情境對對高一學生實施教學,欲了解學 生在排列單元的學習表現與成效。研究結果如下:
在學習表現方面:
(一)即使學生對原理及定義並不了解,學生仍可順利解出貼近自己生活的情境化 問題。
(二)情境有助於學生連結新舊知識,但面對新的觀念與公式則易受既有就知識所 影響。
(三)學生於情境化教學中,學生對於課程內容知識的接受度仍受課程內容難易度 影響較深。
在情意表現方面:
(一)情境可提升學生學習意願,縱然面對挫折則亦不易放棄。
(二)情境協助增進學生學習興趣,認為學習內容較為有趣。
(三)情境能幫助學生易於接受課程內容,提升學生的學習信心。
黃明瑩 (2000) 探討幾何問題情境及相關變因對解題之影響,結果顯示學生於 解題表現方面,數學符號題表現優於故事情境題。但解題能力高的學生,對數學 符號題與情境題表現並無太大差異;解題能力低的學生,數學符號題
表現明顯優於故事情境題。在情意方面,學生則大多喜好故事情境題,因有助於 了解題目的要求,且有助於提升解題的興趣,促進與生活之間的連結。
林慧欣 (2003) 探討真實情境脈絡的數學教材試行國中一年數學教室之情 形,研究結果顯示真實情境脈絡的教材對師生來說,起初雖未能有突出的效果,
但經過一段時間後,不論在全班平均成績、及格人數與不及格人數均優於他班,
尤其是對低成就學生提升更為明顯。此外,真實情境脈絡融入數學教材,能讓學 生感到實用與有趣,對於新概念學習,學生也有較高的接受性,學生對獨立思考 解題的意願也明顯提高。
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情境在統計與機率單元部分相當重要,尤其是生活中有許多統計與機率的應用。
解讀資料為統計重要內容之一,情境可以提供意義之所在,並可幫助學生更容易 進入學習的狀況,提升學生學習的興趣與信心,明白所學如何運用於生活上。
二、數學教科書題目情境相關研究
數學情境為國內外教科書分析重要研究向度,許多教科書均將情境列為為重要 探討內容,用以瞭解不同國家不同版本間課程差異或比較。
數學教科書題目情境相關研究:
Li (2000) 分析美國與中國數學教科書數學整數加減單元題目,採用內容分析 法,將情境特徵(contextual feature)分為兩類:
1.數字或文字形式表示之純數學情境。
2.具插圖(pictorial)表徵或故事之說明情境,而兩國純數學情境均超過八成五,顯 示兩國間均重視純數學情境問題。
Fan and Zhu (2000) 分析新力(shinglee)出版社所出版的新加坡新課綱數學教科 書第一冊與第二冊題目,領域包含數與量、代數、幾何與統計與機率,發現有情 境的問題大約佔全體問題的 21%,比例並不高。
Zhu and Fan (2006) 分析美國與中國在國中階段代數與幾何教科書題目,發現 中國大陸偏向無情境問題,而相較之下美國則較有多應用於真實生活,以實用導 向的有情境應用題。
Bayazit (2012) 對土耳其中學階段(六、七、八年級)教科書做跨年級間比例推 理(proportional reasoning)題目比較,用於討論數學教科書對比例概念提供的問題 特性與呈現方式有何差異。該研究則以認知需求、表徵呈現方式、情境三方面切 入,而情境(context)則區分為數學內部情境(intra-mathematical context),具有由數 學元素所構成的問題,大多以符號或文字搭配符號的方式呈現,近似於純數學題 目,非數學情境(non-mathematical context),內容與學生的日常生活與其他科學學 科有關,如生物、物理與地理,研究結果顯示約六成的問題為非數學情境題,能
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幫助學生在日常生活或其他學科應用比例推理的概念。
陳仁輝 (2008) 對臺灣、美國與新加坡七年級代數教材作分析比較,對教科書 與其知識屬性分佈(概念性知識、程序性知識、連結性知識)做差異性比較研究,
將情境分為有情境與無情境,結果發現在情境部分則是美國教科書較為重視,臺 灣與新加坡相較則大多為無情境題目,建議教材增加有情境問題比例,建構出學 生有利於理解與解題的學習環境,並加入能促進思考、推理與歸納之開放性問 題。
尤欣涵 (2010) 台灣、美國與新加坡中學階段幾何領域有關三角形內容做分析 比較,對題目分析其情境呈現方式,分為有情境與無情境兩類,研究結果顯示除 美國情境數學教科書較重視情境外,其餘兩個國家教科書版本均強調無情境問 題。
綜合陳仁輝 (2008) 與尤欣涵 (2010) 之研究,可以發現臺灣與新加坡代數與 幾何教材題目均主要以無情境呈現為主,但對國中階段臺灣與新加坡統計與機率 部分,目前並無相關研究,故為本研究度向度之一。此外,不難發現許多研究均 將情境分為有情境與無情境,了解題目情境的差異。
陳幸玫 (2004) 同樣指出統計應於其他科學領域做出連結,從解決科學問題的 經驗中,明白學習統計的目的和意義。同樣九年一貫課程綱要也提到,能將統計 圖表的解讀的教學與其他領域連結,例如:自然與生活科技和社會(教育部,
2003)。
本研究將對情境與其他領域的連結情形進行研究,採用的是 PISA2012 評量架 構(OECD, 2013)對情境的分類,可分為個人、職業、社會與科學的情境,共為四 類如下:
一、個人的(personal):與學生本身、家庭、同儕團體有關的情境,如準備食物、
購物、遊戲、個人交通運輸工具、運動、旅行、健康、行程安排、個人財務 等。
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二、職業的(occupational):以實際工作情形有關的情境,如建築物的測量、花費 與材料訂購、薪水、帳單、品質管制、存貨清單、建築與工作的相關決定等。
三、社會的(societal):與社會有關的公共事務情境,如選舉、大眾運輸、政府公 共政策、人口統計資料、廣告、國家統計資料與經濟等。
四、科學的(scientific):應用數學於科學相關主題的情境,如氣象、生態、醫學、
太空科學、遺傳學、測量法。
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