臺灣100專案介紹
No. 48
洪進益 澎湖石泉國小教師

離島孩子學數學的total solution


數學是很多人害怕的科目,離島的孩子學習資源少,更容易抗拒數學。國小數學傳統的教法,是比較填鴨的,例如要孩子背九九乘法表,一直反覆演練等等,這很容易扼殺孩子對數學的興趣。多數學生覺得數學困難、無趣、甚至無用,因此我開始思考一個不一樣的數學課。

從五年前開始研究數學教學法,結合魔術、桌遊、謎題,乃至於程式設計、擴增實境、密室脫逃等,活潑的教學,且緊扣課程知識點,更在班上建置數學科普閱讀區、學習護照,模仿MLB(美國職棒大聯盟)推出數學選秀分組,打造了學數學的total solution。期待能與孩子一同來打造屬於自己的魔數星空,將習得的能力化成自己的翅膀,讓他可以在星空中盡情的遊戲、捉迷藏!


專案具體內容:

以某個班級為例,剛接到這個班級的時候,班上16位小朋友竟然有8位小朋友數學需要補救教學,這件事造成我很大的衝擊!經過兩年的努力,班上的數學成果報告書中,只剩下2個人未通過,班上通過率從50%進步到87.5%。最近,學校進行最喜愛課程的調查,班上的創意數學課竟然超越體育課、電腦課,成為小朋友最喜歡的課程,當孩子開始期待每一次的數學課,上課眼神開始不一樣的時候,對教學者來說,這就是一種無比的肯定!


【魔數星空桌謎藏】

為了讓數學變有趣,我獨創星空STAR教學法,以「魔數星空桌謎藏」七大主題,帶領孩子展開一場魔數星空的奇幻之旅。相關規劃如下:

魔──魔術:1.數學魔術2.我是魔術師3.魔術檢定
數──數學:1.數學環境建置2.數學步道3.數學護照
星──明星:1.MLB選秀制度2.數學園遊會3.數學專題研究4.數學發表會5.數學營隊
空──雲端:1.均一教育平台解任務2. Code學程式融入數學
桌──桌遊:1.數學桌遊2.創客數學3.桌遊積分排名賽4.桌遊學堂
謎──謎題:1.趣味數學2.數學謎題3.數學AR擴增實境4.數學月曆
藏──躲藏:1.數學密室脫逃2.數學定向越野尋寶大作戰

搭配的教學方式,我運用佐藤學的「學習共同體」理念,融入教學現場。學生透過小組合作學習討論趣味數學;數學桌遊的部分則打破這樣的分組,讓學生透過桌遊的遊戲中,產生互動和思考;魔術教學的部份,透過蘇格拉底的「詰問法」,藉由一連串的問題引發思考。老師先負責示範魔術,由學生產生疑問、提出問題、引發思考、激起興趣、結合討論、發現答案,以「主題、探索、表現」累積孩子的學習經驗,進而構成數學能力。


【依據各年段設計教材,結合數學App】

首先根據九年一貫課程綱要數學教材的四大主題:「數與量」、「幾何」、「代數」、「統計與機率」,將相關的數學單元繪製成心智圖!本方案的規劃將依照不同的數學單元來進行設計。接著,「魔數星空桌謎藏」每個主題因應學生的學習,另規劃相關的數學學習活動,活動設計則緊扣國小數學的單元,且根據國小各年段設計不同的教材內容,根據年紀和程度做教材上難易度的調整。

未來教育是人工智慧的時代,雲端線上學習,資訊設備的加入,為傳統學習開啟新的一頁。本方案結合「均一教育平台」,讓孩子在線上進行自學數學的活動,包括觀看教學影片、線上解題,學習主角是孩子,老師則是從旁輔助,班級能量點數目前已超過850萬。另外,再結合「用程式學數學Code.org」活動,讓大家利用Code簡單的程式積木操作進行學習。

結合行動載具中的數學App程式,搭配輔助孩子學習,有很多免費的數學學習APP,透過遊戲式進行教學,小朋友都十分喜愛。例如Quiver軟體,http://www.quivervision.com。從前孩子只能從課本的平面書籍中去想像立體的形體、展開圖。但透過擴增實境的數學圖案,小朋友可以先自行塗上自己喜歡的顏色,接著利用平板電腦下載Quiver的APP,即可在畫面中出現立體的形體,還可以進行互動(旋轉、上下翻轉、閃電、爆破),大家都玩得欲罷不能!


【充斥「數學」的學習環境】

我以實質獎勵增強學生的學習動機,設計了一本屬於小朋友的數學護照,封面則參考台灣護照的樣式,是孩子數學的學習歷程,裡面記錄了數學課程的筆記、數學日記的反思、科普書籍的認證和數學挑戰的登記。再搭配班上的「寶可夢星座獎勵卡」制度,給予集點換卡,以卡換獎品或期末大獎出遊的活動。

教學環境的建置,讓「數學」充斥在孩子的學習環境中,常常接觸就不會懼怕。營造一個充滿「思考」和「討論」的情境,問題的答案,讓學生自己去發掘。不只老師的角色轉換,學生的角色也由「被動的聽課」轉為「主動的學習」。相關建置如下:一、益智數學區。二、數學桌遊區。三、科普數學區。四、數學步道區。

這些設計翻轉了學生的「學習場域」,設計了不同的創意數學活動,「園遊會」、「發表會」、「校園尋寶」和「密室脫逃」等,讓孩子學習的場域不限於教室而已,校園的每一個空間都是孩子的學習場域。結合無線網路和平板,把班級學習角推至全校,讓整個校園都是學習的角落,利用網路社群,讓實際教室和虛擬教室並存,提升孩子的學習成效。未來,我們更希望由小朋友自己設計「希望地圖」,搭乘澎湖免費的公車,進行一場「翻轉澎湖」的數學闖關活動。


【從解關卡學數學,檢視學習成效】

離島的孩子很多都沒有聽過密室脫逃遊戲,更別說有人玩過實體的遊戲,因此第一次解說這個活動的時候,大家都感到非常有興趣。藏寶遊戲是一個閃亮的亮點,可引起孩子學習的動機。本方案結合時下最熱門的「密室脫逃遊戲」和「校園定向尋寶活動」,讓孩子從解關卡中學數學。數學題目的設計,則是根據本學期所學到的數學單元,在活動中也結合「評量」的效果,順便檢視孩子的學習成效,可說是一舉兩得。

並以下列6種指標作為學生的評量:

1、增進知識:透過多元的數學學習活動,從玩中學,增進自己的數學知識和能力。
2、自我瞭解:在分組活動中,了解自己的定位,成功經驗獲得自信,發展個人潛能。
3、解決問題:能在闖關活動時,能發現問題,提出自己的疑問和假設,並設法去解決。
4、主動探索:遇到數學謎題,可以主動積極的去查詢資料和探索,以發現其中奧秘。
5、創作研發:了解桌遊或魔術的原理後,還能自行研發相關類似的桌遊玩具,或設計小魔術。
6、表達溝通:能夠分享自己的學習經驗,擔任關主和小老師,與他人介紹數學。


【最後一部曲──服務學習】

本方案最後一部曲是「服務學習」,學生的服務學習在「服務」的過程中,獲得「學習」的效果。能夠將所學內化成自己的能力,發展成從班級出發,推至學校、社區的服務學習。「會教導別人才算是真的學會」,讓每個孩子都有機會去教導學弟妹、變魔術給大人看,透過魔術與社區建立夥伴關係。服務學習引導學生進入學習環境,由被動變為主動,創造出傳統教學法無法提供的成就和肯定,學生在實作中,尋求自我具體的意義和生命價值。


【舉辦數學營隊,學生化身小老師】

藉由參與師大奠基活動師培訓,申請營隊計畫,並固定在寒暑假舉辦數學好好玩營隊,迄今已辦理三年。利用有趣的數學教材和遊戲,引起學生對數學的興趣,建構學生數學正確的觀念,邀請班上小朋友擔任小老師,在組間幫忙指導學弟妹學習數學,協助數學奠基模組的操作和遊戲。今年更在澎湖辦理第一次的數學魔術夏令營,對象為全縣國小高年級學生,希望能帶給更多的孩子見證數學魔術的奇蹟。

此外,也透過他校相關計畫的邀請,「桌遊學堂」讓孩子有機會到外校教導其他孩子玩數學遊戲;或是配合親職教育計畫,讓孩子可以教導社區民眾玩桌遊,這都是很棒的學習經驗。期末大獎出遊則會結合縣內唯一的桌遊餐廳──夢想部落館,帶著不同的孩子,到桌遊餐廳用餐,並由店家進行桌遊的相關教學。




成果與效益:

1、教學方法活潑有趣,回歸到數學能力呢?我讓孩子大量使用均一教育平台,啟動這種「量身訂做」的自學模式,用最有效率的方式進行學習。班上在去年報名了均一平台所舉辦的「星空排名賽」,因為這個比賽,讓大家像跑馬拉松一樣,有一個共同的目標,全力向前。最後班上獲得全國「均一星空排名賽」中六年級班級組累積賽的第一名,個人組也有3人進入全國前十名。

2、有一次,班上利用多明諾骨牌所設計的方陣進行教學,一位資源班的小朋友,在隔天竟然很開心的拿著他自製的「撲克牌骨牌」來找我。原來他將撲克牌剪成一半,再將不同數字連在一起,製作成他自己自創的「多明諾骨牌」!這位小朋友在數學課堂中從冷漠轉為熱情;從九九乘法表都不會背,到現在基本的計算題都難不倒他,我們著實看到他的進步,也看到他對數學燃起了希望。

3、方案利用數學多元的樣貌,讓小朋友從「玩中學、學中玩」,透過遊戲過程訓練孩子的觀察力、邏輯推理、數學思考,並產生更直接的人際互動。設計石泉國小「魔數祕笈本」,促使學生更多的思考和學習,並可以將「數學工作單」帶回家,與家人討論解題,變魔術給家人看,延伸學校的數學學習。

4、在學習的過程中,我希望建構一個自由、安全和快樂的學習環境,提供舞台,讓孩子可以充份展現自己學習的創意,得到正向且高峰的經驗。舞台對於多數低成就的孩子來說,似乎永遠不關他們的事,因此我們創造各種不同的舞台──小老師、關主、魔術師、助教、表演者等,讓每一位孩子都可以有表現自己的機會。「教會別人」是最好的學習方式,為了要教會別人、表演給別人看,他必須學會更多,在過程中獲得正向的成功經驗,孩子就會更樂在其中。

5、由班上趣味數學課程延伸出來的專題研究,會接著指導孩子做更深入的探討,於校內進行海報發表活動,並參加全縣科展比賽,多年來都獲得不錯的成績。目前指導學生參加數學科展已經連續八年了,並有五次進軍到全國賽。合計共獲得全縣科展第一名6次、第二名2次,2012年還曾得到全國科展最佳創意獎。但更重要的是,為孩子找到他們的舞台,讓離島的孩子能走出偏鄉的小島,也有機會到台灣去開擴自己的視野,這是屬於離島孩子的數學夢。



影響力與擴散性:

1、2017年擔任教育部「全國偏鄉教師教學專業成長研習」(夢N)國中數學組講師。

2、近三年來擔任數學研習講師,推廣創意數學教學已超過 40 場以上。

3、校內成立「數學練功坊」教師專業社群,帶領群組運作邁入第三年。

4、擔任「澎湖數學咖啡館」共備團隊召集人,每個月進行數學共備,討論教學實務。

5、部落格累積約3800篇文章,累積參觀人數超過240萬人次。《小益的布拉格廣場》曾獲全國教育部落格大賽佳作。

6、《遠見未來family雜誌》專訪: 2017.06 第二十四期http://tw100.cwgv.org.tw/contents/news?id=13

7、榮獲2014年全國創意教學獎GreaTeach榮獲數學組標竿獎、2016年全國教學創新獎Best Education榮獲數學組特優。



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魔數星空桌謎藏
石泉國小數學夏令營孩子變魔術
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