臺灣100專案介紹
黃光文 國立台南家齊高中教師

不單,純數學課


很多人都覺得數學太抽象、難以理解,接近於外星語,因此當老師在講台上口沫橫飛地拆解公式,學生們不是打瞌睡,就是低頭做自己的事情。不過,有一堂數學課很不一樣,一上課全班同學就聚精會神地盯著講台前方,原來大家正在「看」老師變魔術。

說是看魔術,更確切地說,應該是想抓出魔術的漏洞,不過這也正是老師在課堂上變魔術的用意,「大家為了想抓破綻就會全神貫注地看,然後一邊思考哪裡有問題,引起學生的學習動機是最難的事情,這就是我的方法!」台南家齊高中的數學老師黃光文,為了讓學生找回學數學的熱情,他設計出「不單,純數學課」,將高中生最頭痛的「三角函數」、「指對數」,結合魔術及桌遊,希望藉此提高大家上課的興緻與動機,雖然成績無法立竿見影、馬上提升,但數學變有趣了,很受學生歡迎。

專案具體內容:

在講台上活靈活現表演著魔術的黃光文,踏入教職已經十幾年,談到教學經驗中最印象深刻的事情,他不諱言地說,在教書的第二年,曾經打跑過一個學生。後來那名學生雖然回來上課了,卻總是側坐,每當瞄到課堂上那個側坐的身影,都讓他自責又難過,「我告訴自己,你不想聽課,我就要把我的課上得更精采,讓你知道不聽課是你的損失。」

為了爭一口氣,黃光文反覆修正自己上課的方式,試圖找出讓學生願意學習的方法,後來他發現,學生最大的問題不只是在數學解題上,而是在面對挑戰時的態度,及解決問題的能力上。「我們給他們很棒的資源,建了一艘堅固的大船,卻忘了最根本重要的東西,就是燃起他們對大海的渴望;我們一直教孩子該做什麼(what),卻很少跟他解釋、甚至鼓勵他『從 why 到 why not』」。

填鴨式制度下,紙筆測驗只能測出「正確率」跟「速度」,無法測出「態度」跟「解決問題的能力 」,當遇到沒有標準答案的問題或沒經歷過的狀況,孩子的反應態度跟處理方式就會出問題,因此黃光文決定透過自己的方法,燃起學生對數學的熱情,也陪孩子一起找到努力的方向及意義。「我自己有兩個小孩,我希望小孩遇見什麼樣的老師,就去當那樣的老師」。

【魔術與數學】

黃光文喜歡在課堂上表演魔術,希望藉此引起學生的學習動機。不過不同於一般的「出鴿」或「刀切美女」舞台魔術,他變的魔術不用細膩技巧,只要了解原理就可以製造效果或笑果。透過變魔術,吸引孩子探問好玩背後的數學原理,好奇就是他們主動學習的催化劑。

在變魔術過程中,黃光文一再告訴學生:「你為什麼會被魔術迷惑?因為你一直看的是『變動』.而我看到的是變動中的不變性,也就是『概念』.就像做數學習題,雖然老師變化了題目,但其實是相同的題型。」

就像「連中三元」魔術,完全沒有任何手法,只是應用了數學的「函數」,透過多對一函數設計活動,學生起初看不出端倪,一旦走完魔術便會發現,原來數學是「有感」、「有趣」和「有用」的!透過魔術體驗,學生也會更深刻的記住老師想要傳達的觀念。

【桌遊與數學】

高中學生最頭痛的兩個數學單元,就是「三角函數」和「指對數」,黃光文思考是不是可以在遊戲中內化知識,讓學習變得更有趣、更有效率,因此他研發了「戀練三角」和「指想對妳數說」兩款桌遊,甚至可以當成學習結束的多元評量方式。

另外,課堂上也結合 Holiyo、ppt.cc、Line@、定向越野作實境解謎,遊戲中不僅融入數學,還有生命教育、跨科合作、108 課綱工具的使用,透過學習單的引導,也加深、加廣更多問題的延伸面相及可能性。過程中學生除了可以體驗閱讀障礙、定效應、書籍的 isbn 碼需要透過 Google 取得到,也藉此體認知道答案「在哪裡」,和知道答案「是什麼」,一樣重要。

【服務學習與數學】

「如果學生不懂得感恩付出,再強的專業能力都不能對社會有所貢獻。」基於這樣的理念,黃光文和其他幾位老師合作,成立「科學研究社」和「科學服務社」,由社團學生負責開發課程和執行課程,再把課程帶到營隊中與學員共享,藉此提高更多學童,從小就對數學產生學習意願和熱情。

五年來,黃光文帶著學生下鄉服務近 30 場(包括七股國小、松林國小、西埔國小、蚵寮國小……)每間小學都會服務超過三次,第一次先透過科學闖關半天的活動,建立和學校的默契,以利之後的合作;第二次辦理為期三天的營隊活動;第三次則是配合學校校慶進行科學闖關活動,合作過的學校,滿意度都很高。

有一次營隊,開幕典禮要用的禮堂突然被鄉公所借走,學生們氣急敗壞,「怎麼可以這樣!禮堂是我們先借的,所有內容都設計好了……」黃光文告訴學生,「你們是來服務的,不是來增加這個學校的困擾的,難道沒有禮堂,就什麼事都做不成了嗎?」這些突發狀況,不僅激發師生的應變能力,也讓學生們累積解決問題的能力。

另外,每次舉辦營隊,有些學校會在營隊最後一天下午,請該校學童擔任小老師,帶領黃光文和營隊工作人員體驗學校的特色課程,包括太鼓、射箭,透過角色切換,也讓帶營隊的學生學會謙卑、付出、柔軟,以及更多的可能性。

【自我挑戰與數學】

為了讓學生體認「阻礙我們前進的不是事情的難度,而是我們對難度的想像。其實你們可以做的,比你們想像的還多。」黃光文帶著全班學生挑戰「1 小時不斷電跑操場」。剛開始學生紛紛覺得不可能、認為自己一定跑不完,但最後達成率卻高達七成。接下來,黃光文又帶學生從家齊高中騎單車到高雄旗津,再返回高雄市區,全程共 90 K,學生不但沒喊累,滿滿的回饋讓他更有信心規劃下一次的挑戰。

隔年,黃光文將單車壯遊結合服務學習,第一天先騎 100 K 到屏東的坊寮國小睡一晚,隔天早上在枋寮國小進行半天的服務課程,下午再騎 50 K 到第二間國小睡一晚,隔天服務半天後再騎 50 K 到第三間國小,換句話說三天內,師生共騎了 200 K 的距離。騎長途車加上學習服務,說不累是騙人的,出發時沒有一個學生有信心做到,但過程中沒有人跳上保母車休息,大家都撐過去了。

今年導師班的學生,申請科技部的壯遊計畫。6 個 18 歲的小女生自己規劃單車環島加淨灘的挑戰,從訂飯店、學換胎、攜車袋,到寫申請計畫與核銷計畫。第一天出發就遇到大雨,爸媽都很擔心、不安,但黃光文在過程中看到學生從一開始的焦慮,到回來後黑了一圈的自信笑容,「我相信有些事情我們來不及教的,透過這樣的體驗,這樣的挑戰他們會學到,會成長到比我們想像的更遼闊!」黃光文欣慰地說。


成果與效益:

透過魔術、桌遊,增加學生學習的意願,雖然無法馬上提高數學成績,卻把數學課變得更有趣味。帶領孩子跑步、騎單車服務,培養他們學習的正確態度,以及回饋社會的正向能量,黃光文說,「我自己有兩個小孩,我希望小孩遇見什麼樣的老師,就去當那樣的老師!」。

一、由魔術中體認數學的樂趣和意義
魔術引發「知識的縫隙」,因為意外會讓學生更有連結、注意力更集中,日後再回憶更容易提取。許多學生回饋,以前都以為魔術是手法道具,後來才發現只要是別人不知道的數學原理,透過一些程式,仍然會讓大家覺得驚呼連連,同一個數學原理,老師用三個不同魔術包裝,讓學生探究找出共同的「數學概念」,學生從中體認到原來數學可以這麼的「有感」、「有趣」,而且「有用」。

二、透過遊戲學習思考探究與解謎
每個孩子都喜歡「解謎」,不喜歡「解題」。有一次學生帶營隊,要教小朋友認識台灣的地震,一開始先請大家猜台灣一年有幾次地震,有人猜 20 次到 1500 次,最後當公佈答案為 26000 次時,所有人都一臉不敢置信的表情,課程結束後隔天,每個學員幾乎都答得出來,這就是遊戲化課程的威力。

三、藉由服務讓更多可能性發生
一場在七股國小的營隊,有個小朋友一開始不想融入活動,但他在「索馬立方體」這個數學關卡,表現特別突出、有高度興趣,黃光文拿出自製的「頭痛十二方塊」給他,但小朋友沒有成功解出來,他對小朋友說,如果在營隊期間表現良好,就借給他。到營隊最後一天頒獎時,黃光文在大家面前拿起麥克風,「這幾天我注意到有個小朋友進步很多,他或許不是最優秀的,但他很努力,他一直要跟我借『頭痛十二方塊』,我一直沒借給他,因為我要直接送給他。」說話的同時,他看到那個小朋友和隊輔的眼神,相信有些改變正在發生。

四、從自我挑戰中體認堅持的力量
三天騎單車 200 K 加上服務,不僅學生,連其他老師都懷疑做不做得到。黃光文認為這種長程的騎乘,看的不是體力,而是意志力,一個人走得快,一群人走得久。最後沒有任何一個人上保母車,因為有夥伴支持的力量、夥伴的激勵話語,他們會相信,會願意努力去挑戰。

五、學生回饋
1、學生:魔術很神奇,從沒想到背後都是數學原理。
2、學生:老師常說:「數學力就是超能力」,好像是真的,從沒想到數學可以變魔術,從沒想過數學可以這麼有趣!
3、學生:實境解謎超好玩,尤其是解開那兩題邏輯題、規律題的時候,超有成就感。
4、學生:「機關盒」真的看很久,不敢嘗試,「動手做,永遠是最好的方法」謝謝老師,很有感的一堂課。
5、學生:謝謝老師,我會記得老師說過的話,蜘蛛人說,能力愈強責任愈大,事實上,我更喜歡「責任愈大,能力愈強」,當你背負責任,你就必須使自己變得更強,你必須保護這些孩子,必須以身作則,於是你成長變強,隊輔這件衣服很輕,穿在身上卻是很重……
6、學生:在 60 分鐘不斷電跑步漸漸接近尾聲時,真的超想停下來用走的,好險沒放棄,不然我現在一定會後悔死了。感謝陪我跑的人,更感謝我自己沒有變成中途放棄的人,結束的刹那,我躺在操場,想在這段時間領悟的,原來挑戰極限並不困難,只怕自己態度不夠堅強。
7、學生:這次壯遊,第一天騎 100 K 還好,第二天沒睡好(因為很多人打呼,加上上午科學闖關、下午落山風),真的體會到老師常說的,和自己對話的感覺,還好我有堅持住了,如果只有我自己一個人,應該早就放棄了吧!


影響力與擴散性:

一、到全國各校分享
參加分享會的老師約 2000 人次,老師們的反應都很不錯。

二、獲得無數肯定
獲選為 2017 親子天下創新 100
數咖協會理事長
夢 N 國中數學組召集人
數咖第一屆年會召集人

三、到全國各校服務學習
服務學習方面約有 3000 人次,由於同一間學校去了三次以上,最後開發教學模組做成教具包,直接送給偏鄉國小,再舉辦研習活動,教老師們怎麼使用這些模組,落實偏鄉教育的服務。


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