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Dan Meyer:數學課程必須改頭換面

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    請各位回想一下過去是否曾經
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    你非常喜歡一種東西
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    例如一部電影、一張唱片、一首歌或是一本書
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    在你全心全意的向
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    你所鍾愛的人推薦
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    你預期對方會有和你一樣的反應,你等著等著
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    得到的答案卻是,他恨死那東西了
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    在自我介紹階段,
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    我要告訴各位,這正是
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    我過去六年每個工作天所面臨情形的寫照
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    我在高中教數學
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    我生產一種
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    市場不想要,但法律規定必須買的產品。
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    我想這真的是賠錢貨喔。
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    拿我學生對數學的刻板印象
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    用來預測你們的行為結果也管用
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    如果我給各位
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    作一個數學(II)的期末測驗
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    我不敢期望有超過
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    百分之二十五的人會通過。
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    這兩個事實並不是你或是我的學生特有的問題,
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    這反應出美國今天所面臨的
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    數學教育的通病。
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    首先,我將數學分成兩類。
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    第一類是計算,這些內容你大概都忘光了。
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    例如二次方係數大於一
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    的因式分解
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    這類數學是很容易學回來的。
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    假如你有堅實的推理,
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    數學推理的基礎,
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    我們把它稱作數學應用。
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    在生活週遭的實際應用
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    這很難教。
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    我們希望學生學習這些後
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    即使將來不進入數學的領域工作也要留下的能力
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    這也是我們美國數學教育之目標。
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    但幾乎可以保證最後這種能力不會被留下來
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    我會告訴各位為什麼會這樣
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    為什麼這種社會不幸會發生,我們能做些什麼
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    最後,為什麼現在是數學老師
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    改變現狀的大好機會
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    首先 有五種症狀
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    顯示我們課堂上所做數學推理
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    的方式是錯誤的
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    第一 缺乏主動 學生們不會自動自發的學習
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    當你課程進行到一個段落
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    課椅上馬上有五隻手舉起來
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    要求你整個的重新解釋
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    第二 學生缺乏持久力
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    學過的東西不會記得,你會發現
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    教過的三個月之後,你得全部都要重來一遍
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    我的學生中有99%對於
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    解讀數學題意非常厭煩
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    另外1%的學生則
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    熱衷於找應用在
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    該題目的公式
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    這真的是非常沒有建設性
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    David Milch,是“米蟲”影集及其他一些電視節目的製作人
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    對上述情況有一個很棒的形容
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    他誓言要停止製作
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    當代戲劇
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    及現今的的單元連續劇
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    因為他認為當一個人,
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    每天花四小時,沉溺在像”二個半男人”節目的劇情中時
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    人們神經的路徑會被定型為
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    期待簡單的問題
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    也就是他所謂的 ”對無法做決定的焦慮 “之中
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    人們對於無法立刻解決的問題沒有耐心
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    會期望各種問題都像情境劇一樣 可以在22分鐘
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    三個廣告橋段及同一個罐頭音樂中完成
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    而在真實情況中
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    如大家所知,沒有一個值得解決的問題會是那麼簡單
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    對這個現象我非常擔心
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    因為我要退休時的世界,會是由我的學生這一代的人來運作
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    如果我用現在的方式
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    教育他們, 那我就是在跟我自己的
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    未來及福利過不去
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    我在這裡要告訴大家,現今的教科書,
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    尤其是那些已被大量採用的教科書,
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    它們教數學推理及耐心解決問題的方式,
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    就像打開”二個半男人”電視節目,然後認為一天的工作完成了一樣
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    (笑)
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    這問題要嚴肅以待,這裡是一個由物理教科書取出的例子
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    但在數學上也適用
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    注意看,首先它
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    提供三個片段資訊
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    而這些資訊剛好都最後套到公式
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    的某一個地方
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    學生就將它的結果計算出來
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    我相信
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    也請大家問問自己,在真實的生活中,有哪些你解決過的
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    有價值的問題
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    是你在事先就知道所有的資訊
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    是不需要你由過多的資訊中,過濾出有價值的部分
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    或是資訊不足,
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    你必須再找其他資訊補足的
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    我想我們都同意,沒有任何值得解決的問題是這樣處理的
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    而我認為我們的教科書很懂得讓我們的學生變成跛腳馬
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    看看這個就知道,這是一個練習題目組
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    當實際做這問題組時
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    問題像右邊這個
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    我們只要將數字切換進去, 做一些小處理答案就出來
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    如果學生仍然對於解這類型的題目的模式不懂
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    它會以解釋例題的方式
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    讓你回頭找到解題所需的公式
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    所以你可以逐一
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    將各數字帶入公式, 而不必懂物理
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    只是知道解碼 就得到答案 這實在太不應該了
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    對於數學,我可以更精準的診斷它的問題點
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    這是我很喜歡舉出來的好問題
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    它是用滑雪纜車來定義
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    斜率及坡度
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    這圖上有四不同的個階層
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    我很好奇你們哪一個人,可以看可看出這是四個不同的階層
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    特別是當四張圖被壓縮在一起
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    同時給學生看的時候
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    這顯示出對解題無耐心是怎麼發生的
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    我將對其下一個定義 這裡有圖形
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    有數學結構
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    例如格子 尺寸 標示
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    點 軸 這類的元素
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    但解題前需要有次步驟,
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    用於決定前述各項結構中 哪些和斜率有關係 哪一個部分坡度最大
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    我希望你可以看出
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    我們在此進行的
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    問題及答案都是強制性
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    但我們應該由問題的這端開始
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    舖一條筆直的道路,到解決問題那端
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    現在卻只因為學生知道
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    如何跨過路中的一個小裂縫而沾沾自喜
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    這就是我們現在的數學教育
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    所以我想像各位表達,我們是不是可以用不同的方法區分這些問題
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    把學生耐心解決問題
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    的整套的能力都建立起來
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    因此在這裡,我先展現一個圖像
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    並且立即問
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    哪一部份坡度最大
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    這就開始了對話
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    因為圖像是被設計成正反兩方都能找到論據的樣子
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    所以兩方開始爭辯
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    朋友和朋友
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    情侶對情侶 或是讀者和期刊 等等
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    因此最終我們知道
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    在討論銀幕
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    左下方的滑雪者
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    或是線以上的滑雪者有點惱人
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    另外我們也會體會 如果
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    我們就只討論ABCD四個標示點
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    事情會簡化一些
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    當我們給坡度下定義時
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    我們會了解如果能作一些量度,事情會比較好處理
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    可以把問題做歸納,了解問題的涵義。
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    只有在這時候,這個階段,
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    我們才將數學的結構鋪陳出來
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    數學提供的是對話
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    而不是用對話來服侍數學
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    我告訴各位 十分之九的課 先用這種方式
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    再進行斜率、坡度教學效果會很好
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    但假如你需要
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    你的學生們可以共同發展解題的次步驟
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    你們可以比較這邊這個 和那邊那個
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    哪一個可以產生耐心解決問題及數學推理的效果呢
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    以我過去的教學經驗 答案很明顯的
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    我將我在這裡所說的,用來呼應愛因斯坦的話
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    我相信愛因斯坦此言是經驗累積的結晶
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    他認為規畫問題的能力是無與倫比的重要
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    但是在我實際的經驗,在美國
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    我們只給學生問題
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    我們沒有讓學生參與問題的形成及規畫
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    所以我每星期五小時的
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    課前準備工作中,有百分之九十的時間,
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    是將這一類強制提供的解題要素
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    由我的教材中去除。
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    然後將其重建成需要數學推理及耐心解題的形式,
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    這是它運作的方式,
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    我喜歡這和水槽有關的題目
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    題目是:將水槽灌滿要多少時間?
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    重要的事情先做,我將教材中所有的次步驟刪除
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    學生必須自己去發展出來,
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    他們必須自己規劃解題的次步驟,
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    因此他們就注意到,所有寫在那裏的都是解題所需要的,
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    沒有一個是我們可以忽略分心的。
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    學生必須自己決定 ,
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    水槽高度有關嗎?水槽尺寸有關嗎?
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    閥的顏色有關嗎?哪些才是真正的重要因素?
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    以現今的數學教材而言 這題目敘述不完整
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    我們有一個水槽,
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    要多久你才會將它填滿水,題目就這樣
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    因為這是21世紀,
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    所以我們喜歡用真實世界的元素來敘述題目,
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    而不是用你常在教科書
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    看到的線圖或插圖,
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    我們出去外面對實物照一張像。
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    這樣我們就有真實世界,
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    要多久才會填滿水呢?
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    甚至可以作的更好一點,我們用影片
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    紀錄填加水的過程,
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    水灌得很慢、惱人的慢,
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    過程冗長 ,
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    學生們一直看他們的錶 眼珠子不斷的轉,
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    臉上都有某程度的疑惑
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    “天啊 要多久才會灌滿啊”
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    (笑聲)
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    各位就知道學生們是怎麼被我騙上鉤的
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    由這個問題產生許多我認為很有趣的現象。
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    就像我在開頭時所說,
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    因為我沒有經驗,所以我教幼兒。
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    我所教都是哪些最需要矯正的幼兒,
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    他們有的不願意加入討論,
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    是因為別人有解題的公式
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    別人比他更了解解題的公式,
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    所以不願意談論。
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    但在這裡 每一個人的直覺立足點是公平的
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    因為每個人都有灌過水槽的經驗,
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    所以當我要幼兒回答,這要多久時間時,
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    就讓這些有數學或是交談壓迫感覺的小孩,
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    共同加入了討論。
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    我把學童姓名寫在黑板,指定他們來猜,
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    所以學生就被帶入情境。
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    然後依據我前面所敘述的程序去做。
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    這樣做最妙的地方,或是比較優的地方就是,
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    我們不由老師版教科書後面的
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    解題提要來找答案,
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    我們只要將影片一直看完。
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    (笑聲)
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    這種現象很可怕,對吧!
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    因為在老師版教科書後面的解題提要,
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    理論的公式總是管用的
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    那很棒呀,但是
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    但是當理論和實際情況不吻合,
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    產生了錯誤時就會引起驚慌,
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    但這正是這些對話中
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    最有價值的精華
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    我來這裡報告一些有趣的教學心得,
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    我的學生第一天到教室時,
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    許多都是被錯誤數學教育所汙染的帶菌者
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    但一學期之後,他們變成這樣。
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    我可以將一些教材寫在黑板上,
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    針對新的、完全陌生的事務,
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    用比年初多約三或四分鐘。
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    作共同討論
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    這真的很有趣,
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    學生們不再對數學語義問題產生反感,
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    因為我們已經對數學語義重新定義;
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    學生不再對數學產生恐懼,
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    因為我們會慢慢的重新定義該情境的數學涵義是什麼
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    這樣就變的有趣許多了!
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    我鼓勵數學老師們多多利用多媒體
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    將真實的世界情境
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    以高解析度 全彩的方式帶入教室
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    用公平方式鼓勵學生運用直覺
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    盡可能 問最簡短的問題
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    讓特定的問題在對話中出現
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    讓學生自己提出問題
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    就像愛因思坦所說哪樣
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    最後一點 不要幫太多忙
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    因為教科書用錯誤的方式在幫倒忙
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    它買斷你培養學生耐心解決問題
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    及數學推理的責任 所以不要幫太多忙
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    為什麼現在正是數學教師的大好時光
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    因為現在有工具可以創造
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    高品質且可攜帶於口袋的教材
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    它無所不在也相當便宜
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    而傳布教材的工具
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    因為大量供應及開放授權
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    而價格史上最低 普及性最高
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    不久之前我在我的部落格中放了一系列的影片
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    在兩個星期內就有六千個人來觀看
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    到現在我仍然接到一些我從未訪問過國家的老師來信
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    提到”哇!是的,我們確實用這個與學生有很好的對話
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    啊!順便告訴你,我有改進你教材的妙方”
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    效果真驚人
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    我最近在部落格放了這個問題,
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    在雜貨店裡,你要排哪一個結賬櫃檯
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    是要排在只有一輛購物車 但是上面有19項物品的後面
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    或是排在有四輛購物車 但是上面各有3、5、2、1項物品的後面
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    這是一個線性規劃的問題 是我課堂上的好教材
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    因為它,我幾星期前上了早安美國的節目
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    答案超乎一般想像 對吧
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    從前述影片受歡迎的程度 我得到一個結論就是
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    不只是學生
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    一般人也很渴望這些內容
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    數學彰顯真實世界的合理性
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    數學也是描述人類
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    直覺的詞彙
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    所以我鼓勵大家 不管你在教育上的角色是什麼
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    不管你是學生 家長老師或是政策制定者或其他
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    都請堅持要有一個更好的數學教材
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    我們需要更多有耐心解決問題的人,非常感謝
Title:
Dan Meyer:數學課程必須改頭換面
Speaker:
Dan Meyer
Description:

現今的數學課程方向是教育學生善長於作數字運算作業,這剝奪了小孩學習一種比解題還重要的能力--規劃問題--的機會, 在TEDxNYED, Dan Meyer 展示一些會讓學生停止思考的課堂數學作業測驗

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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
11:18
張新永 Davidchang added a translation

Chinese, Traditional subtitles

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