主題故事 〉高雄科技大學-陳樹人 孩子們,我把工程數學變簡單了!
2022-7-04

「你的朋友會騙你、家人也可能會騙你,但是『數學』不會,因為數學『不會就是不會!』我教的正是『不會就是不會的數學』。」進入高教現場已達二十二年,高雄科技大學化學工程與材料工程系副教授陳樹人自我介紹的時候,常常以這個笑話開場。

因為他發現,無論自己多麼用心備課、設計教材、製作教學簡報、寫板書解說,仍然有許多學生在第一眼看到數學問題時,不知道該從哪裡思考解題之道。題目對他們來說,彷彿就是一連串文字與數字的堆砌組合。而從教材本身的設計與架構來看,也無助於學生理解工程數學。

導入課堂即時互動 App,將教學研究脈絡化

不過,這樣的情形到了一○六學年,教育部規劃推動「大學校院教師教學研究支持系統方案」之後開始轉變。「其實,國內的教育研究和醫學教育研究很早就開始做了,但是大部分大學老師都不是師範體系出身,一直到觀摩了這兩個領域的作法,才發現原來教學實務也可以有系統性的研究,」陳樹人說。

此後,教學現場的每一個挑戰,都成為陳樹人研究的議題,並且以學生的反饋找出系統脈絡。

一○七學年,陳樹人揚棄講述式教學,以「使用課堂即時互動App(Zuvio)提升學生對工程數學的學習動機」跨出教學實踐研究計畫的第一步。雖然 Zuvio 搭配小組討論建構出來的「學習金字塔」,透過 App 作答和分組上臺搶答基礎,並將這部份的參與度轉換成平時成績,確實有助於提昇學生注意力及學習動機。只是,學生的學習信心並沒有跟著大幅提高,又回到那句老話:「數學不會就是不會!」

為了強化學習信心,陳樹人在一○九 學年除了延續「小組討論」與「即時互動App」(Zuvio)以「搶答」、「同儕互評」建立競爭機制、促進課堂參與之外,每學期還會依據「認知負荷理論」,設計約三至四份「引導式學習單」,在教授新單元之前,發給學生。

引導式學習單建構知識鷹架

「一般來說,工程數學中的三角函數、微積分對於基礎較弱的技職生來說較為吃力,但是一般教科書的編寫無法考慮到這些。所以,我在引導式學習單上載明的學習資源連結、例題輔助說明就非常重要。」陳樹人藉由學習單將教科書的內容簡化、重建為知識鷹架,以步驟化的解題SOP引導學生思考並練習解題,將其內化成為先備知識。

當學生發現事先預習學習單就能在課堂上參與更多答題機會,無形中提高自主學習的意願。就算課堂上想不通,下課再重新依據學習單,將解題步驟一一拆解,就能獲得大多數的答案。再不行,還能跟老師求救。

類似的題型經過預習、講解、討論、搶答等系統性的練習,學生實力已在無形中累積。陳樹人開心地分享:「有的學生從期初不及格,一路進步到期末考拿七十分。有的學生說他不再懼怕數學了。更明顯的是,主動找我討論數學的學生變多了。」

「要改變學生,必須先改變老師;要改變老師,需要支持老師。」身為副教務長的陳樹人也於高科大推動「以教學實踐研究為核心的教學支持系統」,希望從教師研習、教學補助、教學獎勵等多面向,採用有學理基礎的系統性作法改變教學現場。從教學實踐研究歷程中提升教學專業,培育下一世代需要的人才。


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