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高年級學生數學閱讀表現之分群特徵探討

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Academic year: 2021

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通訊作者:陳怡如,e-mail:catchenruru@gmail.com 收稿:2017 年 8 月 21 日;接受刊登:2017 年 10 月 31 日。 陳怡如、林原宏、楊晉民(2017)。 高年級學生數學閱讀表現之分群特徵探討。 臺灣數學教師,38(2),42-63 doi: 10.6610/TJMT.20171031.01

高年級學生數學閱讀表現之分群特徵探討

陳怡如1 林原宏2 楊晉民2 1 臺中市南屯區永春國小教師 2國立臺中教育大學數學教育學系 本研究根據數學閱讀相關理論並參考國小六年級數與量主題內容,發展融合生活 情境之數學閱讀文本,探討學童在數學閱讀的表現和分群後各群組的表現特徵。 本研究的數學閱讀包含一般閱讀理解、數學背景知識和數學特殊技能三個向度, 研究者據以自編數學閱讀文本評量工具,並利用模糊集群分析施測資料以進行最 佳分群。本研究發現結果如下:一、學童在數學閱讀各向度的表現中,以一般閱 讀理解最佳,數學特殊技能最低,且各向度間達顯著相關;二、根據模糊集群進 行最佳化分群,學童可分成三個群組,此三個群組的學童,都是一般閱讀理解高 於數學背景知識,數學背景知識高於數學特殊技能,但各群組中各向度間卻無顯 著相關;三、此三個群組的學童,其數學閱讀各向度的表現,由低至高都是依次 為一般閱讀理解、數學背景知識和數學特殊技能,且兩兩之間有顯著差異。本研 究之結果與發現,可進階瞭解學童在數學閱讀的認知特徵,可供教師在數學閱讀 教學策略精進之依據,以及數學閱讀理解補救教學的參考,本文亦提出未來研究 的相關建議。 關鍵詞:數學文本;數學閱讀;閱讀

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壹、 緒論

一、研究動機

閱讀(reading)是知識學習的基礎,世界各國對於閱讀教育的日益重視,透 過閱讀可以提升語文能力,而語文能力更是學科內容知識學習重要活動。所以, 近年來學科閱讀(disciplinary reading)逐受討論,其立論觀點是認為學科閱讀是 學科內容知識與理解的主要認知活動,所以諸如數學閱讀、科學閱讀、科技閱讀 等研究已是重要的議題。所謂數學閱讀(mathematics reading)是指閱讀含有數 學內容的文字、符號、圖示等表徵,而數學閱讀的文本類型非常多元,包括繪本、 漫畫、教科書、科普文章等,較多的數學閱讀的研究焦點是學童在數學解題過程 中的閱讀理解與認知歷程,較少探討學童在數學科普文章的閱讀表現。因此,本 研究擬發展科普形式之數學閱讀文本,探討學童在此數學文本閱讀的表現,此為 本研究動機之一。 我國國民中小學九年一貫課程數學學習領域綱要中指出,數學之所以被納入 國民教育的基礎課程,其原因之一是「數學是一種語言」。簡單的數學語言,融 合在人類生活世界的諸多面向,精鍊的數學語句,則是人類理性對話最精確的語 言(教育部,2010)。而「連結」主題中的「溝通」,則指出數學語言和一般語言 的在數學學習過程的重要性。因此,數學語言不只是一種溝通語言,是理性與自 然界對話時最自然的語言,更是所有科學的工具語言(Astrid, 1994)。數學閱讀 是學數學語言學習的一部份,數學閱讀過程是一個完整的心理活動,包含語言符 號(文字、數學符號、術語、公式、圖表等)的感知和認讀、概念的同化和順應、 閱讀材料的理解和記憶等各種心理活動因素。

許多相關文獻指出,學童在數學閱讀過程常出現困難(Vukovic, Lesaux, & Siegel, 2010),例如學童閱讀能力差,對於題意不了解,學童的解題表現亦不理 想等。然而,有關學童在數學閱讀表現的類型和特徵,這方面的文獻較少探討。 因此根據數學閱讀表現進行適切分群,據以瞭解學童在數學閱讀表現的認知特徵, 實有必要與可行之處。因此,本研究擬應用模糊集群(fuzzy clustering)進行數 學閱讀表現的分群,俾探討學童在數學閱讀的認知特徵,此為本研究動機之二。 數學閱讀也和近年來各國所重視的數學素養表現有關,近年來 PISA(the Programme for International Student Assessment,以下簡稱 PISA)所強調的「數學

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素養」是指個人在各種情境脈絡裡形成、使用並詮釋數學的能力,其中包括了數 學推理,以及使用數學概念、程序、事實、工具來描述、解釋、預測現象 (Organization for Economic Co-operation and Development [OECD], 2013, p. 25), 在 2012 年 PISA 評量中,臺灣學童對解數學算式的題目得分很高,但是需閱讀 情境內容再解題的應用問題則相對較弱。而在 2015 年 PISA 測驗中,數學素養 與閱讀素養高成就學童比例都下降,尤其數學素養高成就層級的比率從 2012 年 18%降至 10.1%(科技部,2016)。除了因為臺灣的數學教學時間不足和制式的 考試方式,導致數學情境閱讀教育的困難,使得數學與生活脫節,因此學童無法 用閱讀來理解含有數學內容的情境問題深刻體會(張鎮華,2015)。數學閱讀含 有多向度的認知向度(cognition dimension),Mckenna 與 Robinson(2002)所提 出的學科閱讀,包含一般讀寫技巧、學科背景知識及學科特殊讀寫技巧,此觀點 能解釋數學學科閱讀的本質。此外,若欲深化數學閱讀教育,必須先瞭解學童在 這些數學閱讀的認知向度的相關和差異情形,由於「數與量」在國小階段數學課 程所佔比例最高,數與量的主題也和學童的生活情境脈絡連結密切。因此,本研 究擬以「數與量」的主題初探內容,基於 Mckenna 與 Robinson(2002)所提出 的觀點,發展數學閱讀文本並進行施測分析,根據模糊集群分析結果,探討學童 各認知向度的相關和差異,此為本研究動機之三。 綜合前述,本研究評述數學閱讀學理基礎,根據 Mckenna 與 Robinson(2002) 所提出的學科閱讀認知向度觀點,以國小六年級的「數與量」為主題內容,發展 數學閱讀文本。本研究並以模糊集群分析評量資料,瞭解學童在數學閱讀的各群 組特徵,以及各群組學童在各認知向度的相關和差異。根據本研究結果和發現, 希冀能提供未來進行數學閱讀的教學與評量等研究和實務參考。

二、研究目的

基於上述研究動機,本研究旨在發展國小六年級數學領域數與量主題的數學 閱讀文本,並探討學童在數學閱讀文本上的表現,以及分析不同群組學童在數學 閱讀測驗表現之相關和差異。綜上所述,本研究目的如下: (一) 發展數學閱讀文本,分析學童在數學文本閱讀各向度表現。 (二) 應用模糊集群分析,進行數學閱讀文本表現分群和特徵探討。 (三) 探討各群組學童在數學閱讀文本的表現相關和差異。

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貳、 文獻探討

一、數學閱讀之意涵

學科閱讀的研究在國外已經有相當長的研究探討,它也是閱讀研究者所關注 議題,以學科領域內容的閱讀,可提升學科素養與內容知識,而學科閱讀教學策 略也是重要議題(洪月女,2016)。美國在 2010 開始推行 Common Core State Standards(CCSS)課程,即指出「每一種科學或工程的課程,在某方面而言也 是一種語言課程」(Every science or engineering lesson is in part a language lesson)」 (Committee on Conceptual Framework for the New K-12 Science Education Standards, 2001)。就數學學科教學而言,大多研究傾向於關注數學要教什麼樣的 課程內容(what),講求數學概念的理解,但數學教學也應重視數學閱讀,強調 數學文本該如何(how)來說明數學概念(秦麗花,2006)。R. T. Vacca 與 J. L. Vacca (2002)認為「每個教師都是閱讀教師」(every teacher a reading teacher),認為 各種不同的學科都需要提供該學科的閱讀指導,因此數學教師應關注學童的數學 閱讀能力。美國數學教師協會(National Council of Teachers of Mathematics,簡 稱 NCTM)於 2000 年提出,學童若能使用口語或文字書寫等多元方式與他人進 行數學交流時,可使自己的數學概念更加清楚,並且於交流過程中將自己的數學 概念再次進行統整。所以,數學閱讀在數學的教與學中,佔有相當重要的地位。

數學閱讀過程的認知活動與成分頗多,Ilany 與 Margolin(2010)提出處理 數學問題需要閱讀的認知活動,包括解釋符號和圖表、理解意涵、理解情境意義、 應用數學基模,以及語言情境與數學基模的連結。Adams and Lowery(2007)則 認為數學閱讀是學習數學的重要成分,閱讀過程中的文字、數字、符號或圖表, 透過閱讀能幫助引導學生更加的理解數學。高文君、韓聯郡與高紅偉(2006)提 出數學閱讀能力的構成有數學語言的理解應用能力、閱讀推理能力、聯想記憶能 力、概括數學材料的能力及後設認知能力。吳昭容與鄭英豪(2012)探討大學生 在幾何證明數學文本閱讀的眼動現象,分析數學詞彙、符號、圖表等閱讀歷程。 研究顯示,大學生閱讀幾何證明的時間較相似篇幅的科學文本多,且幾何證明對 大學生仍相當困難。 Ö sterholm(2006)的研究中指出,數學閱讀是獨特的能力,因為他的研究 顯示學生在數學文本符號版本的閱讀理解表現低於文字版本,且數學文本文字版

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和歷史文本的相關顯著,但數學符號符號版和歷史文本的相關不顯著。Lindeman (2000)的研究中,發現數學閱讀和語文閱讀有相關,且數學閱讀和語文閱讀共 同享有的字串念讀和邏輯推理兩種能力。(Jordan, Kaplan, & Hanich, 2002)在縱 貫性研究中,指出語文閱讀是數學閱讀的中介變項,因此語文閱讀能力會影響數 學閱讀的學習表現過程。

Mckenna 與 Robinson(2002)提出的學科閱讀包含三種主要的技能為背景, 分別為一般讀寫技巧、學科背景知識及學科特殊讀寫技巧來包含數學閱讀組成成 分。三者關係如圖 1 所示:

圖 1 學科閱讀的認知技能 資料來源:Teaching through text-reading and writing in the content area.(p9), by M. C. Mckenna, & R. D. Robinson, 2002, Boston: Allyn & Bacon. Mckenna 與 Robinson(2002)所提出的學科閱讀認知成分,頗能解釋數學閱 讀的本質,本研究依據 Mckenna 與 Robinson(2002)提出的學科閱讀包含三種 主要認知成分,研究者將數學閱讀界定為三種認知向度,亦即一般閱讀理解、數 學背景知識以及數學特殊技能。其中,一般閱讀理解為語文閱讀的理解;數學背 景知識為學童在該階段已經學得的數學知識及概念;數學特殊技能則為數學解題 的認知能力,包括數學語言和文字的意義、符號圖形等表徵應用和轉換、以及使 用背景知識進行數學解題等。

二、模糊集群分析

Zadeh(1965)提出模糊理論(fuzzy theory),該理論是描述元素(element) 一般讀寫技巧 學科特殊 讀寫技巧 學科 背景知識 學科 閱讀

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與集合(set)的關係,不再是傳統的二元邏輯(binary logic)關係之明確集合(crisp set)。模糊理論將元素和集合之間用介於[0, 1]之間隸屬度(membership)之模糊 集合(fuzzy set)來描述(林原宏,2007;Klir & Yuan, 1995)。令U表示全域

(universal set),為一函數,即:U[0,1],則基於U 之模糊集合 A 的隸屬 函數(membership function)記為A(x)。若有一集合為

x1,x2, ,xn},則其隸屬 於模糊集合 A 的程度,可用表模糊集合表示為(Zimmermann, 2011):                  ( ), ( ),..., ( ) ( ) and0 ( ) 1 2 2 1 1 i i i i A n n A A A x U x x x x x x x x x A      模糊理論原為資訊與工程領域資料分析方法,近十年來逐漸廣泛應用於教育 和社會科學等領域的資料分析(Cole & Persichitte, 2000; Ragin, 2000)。集群分析 (cluster analysis)屬於多變量統計學方法,其目的是根據資料點的相似性,進 行適當分群後使得「群內同質,群間異質」,進而達到瞭解各群特徵(林邦傑, 1981;林原宏,2007),模糊集群(fuzzy clustering)即是模糊理論與集群分析兩 種概念之結合(Jain, 2010)。在模糊集群中,隸屬度(membership grade)為決定 元素間距離的重要因素,其範圍介於 0 到 1 之間,隸屬值愈大表示該元素屬於某 一個集合的程度越大(吳柏林,2005;Smithson & Verkuilen, 2006)。

模糊集群的分析方法眾多,目標函數法(objective function)雖不具集群階 層性但分析觀察值的隸屬度,適合大樣本資料,是相當廣泛使用的方法(林原宏, 2007)。因此,本研究以模糊集群目標函數法,分析學童的數學閱讀表現分群結 果及各群特徵。假設已知觀察資料矩陣(data matrix)為X

 

xnmNM,而未知 的為隸屬度矩陣(membership matrix)U

 

ucn CN和群中心矩陣V

 

vcmCM, 則模糊集群目標函數法步驟簡述如下(Bezdek, 1981): 1.定義目標函數(objective function)為 ( , ) ( ) ( , ) 1 1 2 2 n c d u V U J N n C c cn



   ,其中

   M m cm nm v x n c d 1 2 2 ) ( ) , ( 2. 由於 1 1 

C c cn u ,因此用Lagrange’s multipliers 方法,求 J(U,V) 之極小值, 令



           N n C c cn n N n C c cn d c n u u F 1 1 1 1 2 2 ) 1 ( ) , ( ) ( 

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3. 針對函數 F 進行偏微分求極值,得到cn和 vcm的關係式為

   N n cn N n nm cn cm u x u v 1 2 1 2 ) ( ) ( ) ( , 透過設定初始值(initial value)和迭代(iteration),可得cn和 vcm最佳解。 群數決定是分群效度(clustering validity)的問題,文獻上分群效度的指標相 當多,本研究採較常用的兩個指標如下(Bezdek, 1981): 1. 分割係數(partition coefficient) 分 割 係 數 F(U;C) 定 義 為



   N n C c cn u N C U F 1 1 2 ) ( 1 ) ; ( , 此 數 值 的 範 圍 是 1 ) ; ( 1 C U F C ,當其較大值時,為較佳的分割數。 2. 分割亂度(partition entropy) 分割亂度H(U;C)定義為 ( ; ) 1 ( ) 1 1 cn N n C c cnlnu u N C U H



    ,ucn0,此數值的 範圍是0H(U;C)ln(C),當其較小值時,為較佳的分群數。

參、 研究方法

一、研究架構

圖 2 研究架構圖 1.學童在數學閱讀的表現分析 2.學童在數學閱讀表現的分群 3.各群組數學閱讀認知向度相關與差異 數學閱讀測驗 1. 一般閱讀理解 2. 數學背景知識 3. 數學特殊技能 模糊集群分析 SPSS 統計套裝軟體分析 1. 數學閱讀測驗表現分析 2. 數學閱讀各向度之相關情形

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二、研究對象

本研究以國小六年級學童為研究對象,由於研究樣本取得不易,本研究採方 便取樣。應過預試後,正式施測樣本有效樣本人數及分配情形,列於表 1。 表 1 有效樣本人數及分配情形 縣市 學校 班級數 男生 女生 合計 新北市 甲 3 37 41 78 乙 2 29 22 51 臺中市 丙 丁 1 1 9 13 13 12 22 25 臺南市 戊 5 67 67 134 高雄市 己 2 30 21 51 合計 6 14 185 176 361

三、研究工具與資料分析

(一) 數學閱讀測驗內容編製 本研究有兩份文本(分別為文本 A、文本 B),文本 A 主題為「體脂肪」, 文本 B 主題為「台灣地震帶」。每份文本均包含一般閱讀理解、數學背景知識、 數學特殊技能三個內容和測驗向度,每個向度有 5 題試題,因此每份文本共有 15 題試題。文本 A 的內容和試題舉例如附錄 1,本研究依據民國 97 年國民中小 學九年一貫課程綱要,數學領域六年級「數與量」分年細目,並以 McKenna 與 Robinson(2002)所歸納學科閱讀的三種認知技能:一般讀寫技巧、學科背景知 識及學科特殊讀寫技巧三個部分編製而成。本研究中各向度的內容的意義為: 1.一般閱讀理解:能理解文章內容詞彙並提取訊息,進行訊息的詮釋、推論和評 估等。 2.數學背景知識:能使用先備知識來理解文本中的數學內容,本研究中的數學背 景知識包括分數與小數的概念,及其基本除法計算等。 3.數學特殊技能:能理解文本所述的情境內容和關係敘述,並根據文本中所提供 的數學內容訊息,以數學詞彙、符號和方法,進行延伸問題的解決。本文中的

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數學特殊技能是指能處理小數除法的生活問題、取概數進行估算以及比和比值 與速度的解題。 表 2 為兩份文本各試題的難度(通過率)和鑑別度(Pearson 積差相關係數), 由該表可知,各向度試題的難度高低有別,且都具有鑑別度。 表 2 正式施測文本的難度、鑑別度分析 向度 文本 A 文本 B 題號 難度 鑑別度 題號 難度 鑑別度 一般閱讀 理解 A11 .75 .47** B11 .73 .52** A12 .92 .37** B12 .92 .45** A13 .48 .40** B13 .81 .49** A14 .74 .54** B14 .85 .51** A15 .76 .44** B15 .62 .54** 數學背景 知識 A21 .83 .40** B21 .68 .44** A22 .42 .50** B22 .50 .45** A23 .65 .50** B23 .58 .50** A24 .40 .47** B24 .33 .37** A25 .45 .46** B25 .45 .55** 數學特殊 技能 A31 .33 .40** B31 .49 .46** A32 .50 .45** B32 .25 .24** A33 .86 .39** B33 .21 .31** A34 .28 .28** B34 .39 .35** A35 .40 .38** B35 .45 .51** **p < .01. (二) 信度分析 本研究以Cronbach’s α 係數,求得測驗的內部一致性。正式施測文本(A) 的Cronbach’s α 值為.68、正式施測文本(B)的 Cronbach’s α 值為.71,全測驗之 Cronbach’s α 係數則達.79。因此,本研究工具的信度可以接受。 (三) 效度分析 效度分析採內容效度進行分析,本研究以 McKenna 與 Robinson(2002)的 觀點為基礎,界定數學閱讀的認知向度為一般閱讀理解、數學背景知識、數學特 殊技能三個向度。研究工具經過三位數學教育學科專家和四位國小教師檢核並提

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供修正意見,因此本研究工具具有內容效度(content validity)。 (四) 資料分析工具 本研究利用 SPSS 20.0 軟體進行信度和敘述性統計、變異數分析等統計分析, 以及研究者撰寫 FCUT 軟體進行模糊集群分析。

肆、 結果

一、數學閱讀測驗表現分析

(一) 數學閱讀測驗表現情形 本研究數學閱讀正式施測文本(A)與正式施測文本(B)題目共 30 題,試 題皆為二元計分,答對一題以 1 分計,答錯一題以 0 分計。如表 3 所示,一般閱 讀理解平均答對率為.76、數學背景知識平均答對率為.53、數學特殊技能平均答 對率為.41。欲瞭解學童在各向度的表現差異,成對樣本 t 檢定如表 4 所示,可知 數學閱讀各向度兩兩皆達顯著差異。整體而言,學童在一般閱讀理解的表現較佳, 其次為數學背景知識,而數學特殊技能相對較低。 表 3 數學閱讀測驗平均答對率摘要表 向度 題數 平均答對率 標準差 一般閱讀理解 10 .76 .20 數學背景知識 10 .53 .23 數學特殊技能 10 .41 .20 表 4 數學閱讀各向度成對樣本 t 檢定摘要表 成對樣本 得分平均數差異 t 值 一般閱讀理解 - 數學背景知識 2.31 21.60*** 數學背景知識 - 數學特殊技能 1.14 9.76*** 數學特殊技能 - 一般閱讀理解 -3.45 -31.02*** N = 361. ***p < .001.

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(二) 數學閱讀各向度相關分析 本研究以 Pearson 積差相關分析,探討全體學童於數學閱讀各向度之相關情 形,結果如表 5 所示。可知一般閱讀理解、數學背景知識及數學特殊技能三個向 度兩兩呈現顯著正相關。此研究頗能呼應 Lindeman(2000)所提出的觀點,數 學閱讀和語文閱讀有相關性且共享相同認知能力。 表 5 全體學童於數學閱讀各向度相關係數分析 認知成分 一般閱讀理解 數學背景知識 數學特殊技能 一般閱讀理解 數學背景知識 .552*** 數學特殊技能 .422*** .459*** N = 361. ***p < .001.

二、模糊集群分析結果

本研究以兩份數學閱讀文本的一般閱讀理解、數學背景知識和數學特殊技能 三個向度的標準化分數,據以進行模糊集群分析。一般而言,若僅分為兩群組可 能過於粗略,故研究者將群數設定為 3 到 8 群,選擇收斂標準 10-5以及 q = 1.25, 根據模糊集群分析結果,各群數之分割係數與分割亂度如表 6 所示。根據表 6 所示,群數為 3 時分割係數最大為.88836,分割亂度最小為.18782,故本研究將 全體受測學童分為三群,此三群分別以第一群、第二群、第三群表示。 表 6 各群數之分割係數及分割亂度 群數 分割係數 分割亂度 3 .88836 .18782 4 .88576 .21084 5 .87265 .23283 6 .87434 .23626 7 .86910 .24878 8 .85849 .27007

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本研究以一般閱讀理解、數學背景知識和數學特殊技能三個向度的試題平均 答對率進行模糊集群分析,群組的群中心即是該群受試者的各向度表現特徵。表 7 呈現三個群組的人數和百分比,以及各群組的群中心,此群中心的數值為各向 度的試題平均答對率。 表 7 各群組人數及群中心 群組 人數(百分比) 各群組的群中心 一般閱讀理解 數學背景知識 數學特殊技能 第一群 90(24.9%) 0.485178 0.312171 0.281965 第二群 148(41.0%) 0.811534 0.46521 0.347333 第三群 123(34.1%) 0.899842 0.758698 0.588779 經由表 7 各群組人數及群中心之分析,可得以下結果: 1.依可知,第三群學童在各向度表現最佳,第二群學童在各向度表現次之,第 一群學童在各向度表現最低。故將第一群學童稱為「數學閱讀表現低分組」, 第二群學童稱為「數學閱讀表現中分組」,第三群學童稱為「數學閱讀表現高 分組」。 2.第三群「數學閱讀表現高分組」的占34.1%,第二群「數學閱讀表現中分組」 的第二群學童占41%,人數最多;第一群「閱讀表現低分組」的學童占24.9%, 人數最少。各群組的群中心為試題平均答對率,若以0.7的來區分精熟與否, 可知第一群學童在各向度表現均未精熟,在各向度的能力方面均有待加強。第 二群學童人數最多,僅在「一般閱讀理解」表現精熟,在「數學背景知識」、「數 學特殊技能」卻未精熟,所以在數學學習上應重視數學閱讀的能力培養。第三 群學童人數次多,在「一般閱讀理解」、「數學背景知識」均達精熟,但「數學 特殊技能」未達精熟,可知學童以數學詞彙與符號為工具,來進行延伸問題的 解決能力尚待加強。所以,根據表7各群組的群中心數值,可瞭解各群組學童 在數學閱讀表現的特徵。

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三、各群學童在數學閱讀測驗表現分析

(一) 數學閱讀三向度中各群學童之表現

由於模糊集群僅呈現最佳的分群,並無法呈現各向度試題平均答對率是否有 顯著差異。因此,本研究進行單因子變異數分析(One Way ANOVA)。資料檢定 顯示符合變異數同質性,因此變異數分析摘要表和事後比較結果如表 8。由該表 可知,針對數學閱讀的每個向度,其各群組的平均數之間均有顯著差異,可知這 三個群組學童在數學閱讀有截然不同的認知表現。 表 8 數學閱讀三向度中各群學童變異數分析摘要表 向度 來源 平方和 自由度 平均平方和 F 值 事後比較 一般閱 讀理解 組間 9.842 2 4.921 424.915*** 一<二<三 組內 4.146 358 .012 總和 13.988 360 數學背 景知識 組間 11.226 2 5.613 266.724*** 一<二<三 組內 7.534 358 .021 總和 18.760 360 數學特 殊技能 組間 5.808 2 2.904 128.392*** 一<二<三 組內 8.097 358 .023 總和 13.905 360 ***p < .001. (二) 各群學童在數學閱讀各向度之表現 本文進一步針對每個群組的學童,三個向度答對率平均的差異,因此進行相 依樣本 t 檢定,答對率平均和檢定分析結果如表 9 所示。由表 9 可知,三個群組 學童在各向度答對平均率呈現顯著差異,且以「一般閱讀理解」最高,「數學背 景知識」次之,而「數學特殊技能」較低。

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表 9 各群學童數學閱讀測驗表現摘要表 群別 向度 答對率平均 成對樣本 t 值 第一群 一般閱讀理解 .48 一般閱讀理解 - 數學背景知識 7.52*** 數學背景知識 .32 數學背景知識 - 數學特殊技能 10.70*** 數學特殊技能 .29 數學特殊技能 - 一般閱讀理解 -1.48*** 第二群 一般閱讀理解 .81 一般閱讀理解 - 數學背景知識 22.62*** 數學背景知識 .47 數學背景知識 - 數學特殊技能 31.44*** 數學特殊技能 .35 數學特殊技能 - 一般閱讀理解 -6.85*** 第三群 一般閱讀理解 .90 一般閱讀理解 - 數學背景知識 10.76*** 數學背景知識 .76 數學背景知識 - 數學特殊技能 18.24*** 數學特殊技能 .59 數學特殊技能 - 一般閱讀理解 -7.85*** ***p < .001. (三) 各群學童數學閱讀測驗相關分析 本文以 Pearson 積差相關分析探討各群學童於數學閱讀各向度之相關情形, 並加以分析各群學童於數學閱讀各向度之相關情形,分析結果如表 10 所示。由 該表可之,第一群及第二群學童,其在數學閱讀三個向度相關,呈現「一般閱讀 理解」、「數學背景知識」與「數學特殊技能」皆未達顯著相關。只有第三群學 童在「一般閱讀理解」與「數學背景知識」間的 Pearson 積差相關係數為.279(p < .01),呈現顯著正相關。此結果之發現,頗能部分呼應 Ö sterholm(2006)所 認為的數學閱讀是獨特的能力之觀點,因為本研究結果顯示,三個群組學童的數 學閱讀各向度之間大多無相關性。

(15)

表 10 各群學童數學閱讀各向度相關係數分析 群別 向度 一般閱讀理解 數學背景知識 數學特殊技能 第一群 一般閱讀理解 - 數學背景知識 -.106 - 數學特殊技能 .171 .145 - 第二群 一般閱讀理解 - 數學背景知識 -.064 - 數學特殊技能 -.107 -.133 第三群 一般閱讀理解 - 數學背景知識 .279** - 數學特殊技能 .096 -.146 - **p < .01.

伍、 結論與建議

一、結論

依據本研究數學閱讀文本及資料分析結果,本研究提出結論如下: (一) 數學閱讀測驗相關分析 1. 數學閱讀測驗的表現 國小六年級學童在數與量主題的數學閱讀表現上,各向度平均得分兩兩皆達 顯著差異,且依據學童數學閱讀測驗成對樣本 t 檢定中可知學童表現「一般閱讀 理解」高於「數學背景知識」高於「數學特殊技能」。因此,數學閱讀測驗對學 童而言,以「一般閱讀理解」最容易,其次為「數學背景知識」,而「數學特殊 技能」則相對較為困難。 2. 數學閱讀各向度的相關情形 在整體學童的數學閱讀三向度表現情形上,「一般閱讀理解」、「數學背景知 識」與「數學特殊技能」之間,兩兩皆達顯著正相關(p < .001)。此研究頗能呼 應 Lindeman(2000)所提出的觀點,數學閱讀和語文閱讀有相關性且共享相同

(16)

認知能力。但由於各群組學童的數學閱讀各向度之間大多無相關性,此結果之發 現,又頗能部分呼應 Ö sterholm(2006)所認為的數學閱讀是獨特的能力之觀點。 由於本研究結果顯示,整體學童在閱讀各向度之間又呈現顯著正相關,但以群組 分析下,其結果卻有所不同,顯示國小學童的數學閱讀有異質性潛在特質結構 (latent trait structure),本研究結果可供數學閱讀教學與評量後續研究參考。

(二) 模糊集群分析 根據分群結果依群中心之數值及變異數分析,將第一群學童命名為「數學閱 讀表現低分組」、第二群學童命名為「數學閱讀表現中分組」、第三群學童命名為 「數學閱讀表現高分組」,其比例分別為 24.9%、41%及 34.1%。第一群學童在一 般閱讀理解、數學背景知識、數學特殊技能的三個向度的表現上均顯著最低,且 第三群學童在一般閱讀理解、數學背景知識、數學特殊技能的三個向度的表現上 均顯著最高。整體而言,本研究發現各群組學童在數學閱讀認知向度表現,呈現 「平行式的顯著差異」現象,後續有關數學閱讀的研究,可繼續深入探究其原因。

二、建議

(一) 未來研究議題 本研究第一群學童在三個向度的表現上均顯著最低,且第三群學童在三個向 度的表現上均顯著最高。有關影響數學閱讀表現的變因,未來可針對影響學童數 學閱讀表現的相關背景和心理變項進行解釋。 (二) 樣本與文本內容 本研究對象只針對國小六年級學童,因此建議未來的研究樣本可以採取多樣 性,擴展至其他年級及地區,有助於了解整體國小學童的數學閱讀能力,將能擴 大研究的推論。此外,本研究只針對「數與量」中的內容進行數學閱讀探究,未 來可繼續探討其他主題的數學閱讀表現。

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(20)

附錄 1 文本 A 的內容和試題舉例 第一部分:閱讀理解 體重是由骨骼、肌肉、內臟、水分及脂肪的總和。隨著 個人性別的不同,以及年齡、生育或活動量等差異,身體組成 的比例也會產生變化。 如果體內堆積過多脂肪,便會產生肥胖,若是肥胖與三高 症(高血壓、高血脂、高血糖)組合在一起,發生心臟疾病的危 險性便隨之增加。一般來說,正常人體內約有四分之一是體脂 肪,為了方便檢視,我們會以「體脂肪率」來表示身體脂肪佔 全身體重的百分比。按照脂肪在人體不同部位的堆積情形,體 脂肪又分為皮下脂肪和內臟脂肪。 (1) 內臟脂肪型:各種病症的導火線 內臟脂肪是附著在腹部、胃腸周圍的脂肪組織。雖然內臟脂肪的增加與高血壓、 糖尿病、高血脂症、心血管疾病的發生率有很大的關係,但是適當程度的脂肪是 有存在的必要,因為它可以保護並且固定我們的內臟。 (2) 皮下脂肪型:體態變形的主因 皮下脂肪就是附著在皮膚之下的脂肪。它不只能儲存脂肪,還能抵抗來自外界的 寒冷或衝擊,在維持健康上占了非常重要的角色。另外,皮下脂肪也塑造人們的 身體外形,尤其是年輕女性,為了要承受懷孕及生產,皮下脂肪就更容易囤積。 了解體脂肪的類型及功能,可以知道適量的脂肪對人體具有保護作用,有其 存在的必要性。 試題舉例: ( )這篇文章主要說明有關體重的哪些內容? (1)肥胖的成因與影響 (2)體脂肪的類型與功能 (3)男女體重組成比例的差異 (4)三高症對人體健康的威脅

(21)

第二部分:數學背景知識 身體質量指數(BMI)是世界衛生組織(WHO)推薦使用作 為肥胖指標的重要依據,一種以身高及體重的比例來評估體 重的一種簡易工具。其計算方式如下: 依據不同身體質量指數,我們可以從成人體重分級與標準(如下),了解自己 的體重屬於何種等級: 表 1 成人體重分級與標準 成人體重分級標準 BMI 指數 體重過輕 BMI<18.5 正常範圍 18.5 ≤ BMI<24 體重過重 24 ≤ BMI<27 輕度肥胖 27 ≤ BMI<30 中度肥胖 30 ≤ BMI<35 重度肥胖 BMI ≥35 身體質量指數 BMI = 體重 ÷ 身高 ÷ 身高 體重單位:公斤 身高單位:公尺 試題舉例: ( )某位蔡姓歌手整年度的 BMI 值為 18.85,已知上半年度為 19,依據成人體 重分級標準,這位歌手下半年度的體重應屬於何種範圍? (1)體重過輕 (2)正常範圍 (3)體重過重 (4)輕度肥胖

(22)

第三部分:數學特殊技能 一般而言,男生正常體脂肪率約在 14% ~ 20%之間, 女生正常體脂肪率約在 17% ~ 24%之間,如果成年男子的 體脂肪率超過 25%或成年女子的體脂肪率超過 30%,就達 到醫學上所謂的「肥胖」。 若要避免肥胖,就要減少脂肪的形成,計算熱量的攝取及 消耗便是一種控制脂肪形成的好方法。熱量消耗的途徑主 要有三個部分—基礎代謝率、身體活動及食物的熱效應。 基礎代謝率是維持人體重要器官運作所需的最低熱量。基礎代謝率越高,熱 量的消耗越多,脂肪越不容易形成;如果基礎代謝率越低,則熱量無法消耗,便 會以脂肪的形態儲存在體內。計算基礎代謝率公式如下: 男性= 66 +(13.7 × 體重)+( 5 × 身高)-(6.8 × 年齡) 女性= 655 +(9.6 × 體重)+(1.8 × 身高)-(4.7 × 年齡) 體重單位:公斤,身高單位:公分,年齡單位:歲 試題舉例: ( )兩位身高同為 180 公分,體重同為 70 公斤的父子,若 20 歲的兒子基礎代 謝率為 1789 卡路里,則 50 歲的父親基礎代謝率應為多少卡路里? (1)1789 (2)1585 (3)1985 (4)1855

數據

表 9    各群學童數學閱讀測驗表現摘要表  群別  向度  答對率平均  成對樣本  t 值  第一群  一般閱讀理解  .48  一般閱讀理解  -   數學背景知識  7.52*** 數學背景知識  .32  數學背景知識  -    數學特殊技能  10.70***  數學特殊技能  .29  數學特殊技能  -    一般閱讀理解  -1.48***  第二群  一般閱讀理解  .81  一般閱讀理解  -   數學背景知識  22.62*** 數學背景知識 .47 數學背景知識  -    數
表 10    各群學童數學閱讀各向度相關係數分析  群別  向度  一般閱讀理解  數學背景知識  數學特殊技能  第一群  一般閱讀理解  - 數學背景知識  -.106  -  數學特殊技能  .171  .145  -  第二群  一般閱讀理解  - 數學背景知識  -.064  -  數學特殊技能  -.107  -.133  第三群  一般閱讀理解  - 數學背景知識  .279 ** -  數學特殊技能  .096  -.146  -  **p &lt; .01

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