臺灣100專案介紹
莊惟棟、城邦墨刻教師群

魔數桌遊拔尖扶弱教學


莊惟棟老師擅長以數學原理解構魔術現象,課堂上只需一副簡單的撲克牌,學生馬上被神奇的魔術吸引,為了學習魔術,聚精會神聆聽解析,才赫然發現原來與課堂上的數學原理息息相關,不知不覺在老師引領下進入數學的世界。

七年級數學課本裡的「三視圖」是 108 課綱首次出現在台灣數學教育體系的新單元,即使是資深數學老師也從未學習過如何教會學生此單元,透徹理解進而教導學生習得核心知識成為老師們的一大挑戰。

莊老師經過兩年多的研發,設計出專門解構三視圖的桌遊教具「美味三數」,幫助第一線教師快速掌握知識點,傳達系統性教學;此外,在今年 4 月推出教具後,更率領教學團隊前往偏鄉地區或接洽弱勢團體,不遺餘力推動公益教育。


專案具體內容:

自從 105 年首次在課綱研議上出現「三視圖」的單元提案,「三視圖」遂成為 108 課綱七年級的數學新單元。三視圖是傳統數學教職體系的教師鮮少接觸過的主題,老師們因缺乏工程圖學專業背景,不易掌握單元脈絡,進而產生教學困難。莊惟棟老師從 105 年因嗅出「三視圖」的趨勢,便在腦海中不斷思考能讓老師易教、學生易懂的學習方法。

今年,莊老師從其創立的 FB 社群「教師國數館」率領一群願意自主學習共備的老師進行師培,開設課程討論、試教、編修,進而設計出「美味三數」這套輕量但有效的三視圖桌遊教具。外表看似錦囊袋的教具中,包含三視摺疊鏡、紅藍綠骰子各 10 顆、練習單及結合三視圖與撲克牌的桌遊紙牌,只要善加引導,30 分鐘就能三視圖輕鬆上手。

【何謂「三視圖」?立體轉化成平面的投影認知】

想要理解「三視圖」這個數學單元,要先具備立體概念。其中的「三視」,是指對一立體圖形「俯視」、「正視」與「側視」。觀察單一立方體簡單,但若將6個以上的正方體如積木般堆疊成複雜形體時,則需將三維結構藉由投影平面化,這立體轉平面的技巧不只是學生,連老師都可能會眼花。

莊老師為了克服可能發生的困境,想出利用「骰子」堆疊題目中的立體圖形,再輔以「鏡子」觀察形體之投影輪廓,各視圖的平面形狀應運而生。若能於學習之初掌握此技巧,往後面對再複雜的立體圖,也都能無往而不利。

錦囊中的桌遊紙牌,就是以讓玩家看懂三視圖為基礎研發出的設計,莊老師以「美食」和「食神」的故事包裝,融入奇偶數(骰子點數)、黃金比例拼組(每色骰子代表一種調味料)、點數總和誤差絕對值等條件規則,期待玩家觀察手中卡牌之三個視圖,在美味拼盤上盡可能符合卡牌要求還原立體圖,透過「食神競賽」,在玩樂中熟悉三視圖邏輯。

【睡夢中驚醒,創作教具寫公式】

對許多學生而言,數學無疑是難以親近的天書;莊老師想盡辦法想降低學生對數學的恐懼,於是「魔術」被運用在教學上。提到莊老師的幻牌撲克魔術,不得不提到他是國際魔術大師劉謙的紙牌魔術顧問,從未系統學習魔術,究竟莊老師如何掌握技巧與秘訣?

莊老師與妻子兩人是國中同學,妻子的數學是莊老師救起來的。她說,「莊老師國中時就有本事在數學課後立刻融會貫通,並善用手邊的文具堆堆疊疊,將老師上課重點具象化使得他的解說往往比老師上課的內容更清晰易懂。」

成為數學老師後,莊老師的天賦發揮得更加淋漓盡致。課堂後的他並不像上課時那麼滔滔不絕的幽默,妻子道:「有時候莊老師講一講話會頓住,拿起紙筆記下突然浮現的想法;有時候半夜會突然醒來,跑到書桌前寫寫畫畫…」舉凡生活中的各種細節、他人不經意的一句話,都可能成為莊老師設計教具或課程的靈感來源。

「美味三數」發想創作之初,莊老師甚至試圖把妻子化妝台的三面鏡拆下來切割。不難想像私底下的莊惟棟老師多麼熱衷投入教具發想,也才能在課堂上如行雲流水般演譯一齣接一齣的精彩魔術數學。

【帶著活化教具,投入拔尖扶弱的公益教育】

擅長邏輯思考、冷靜分析的數學老師,內心裡卻溫暖有愛,他說,「數學公式可以算出第四維度、第五維度空間裡的性質,但是沒人看過那是什麼世界;數學走到很深奧的階段時,其實與哲學有關。一個人的心志才是帶領整個人生方向前進的有力支撐。」

莊老師無論是魔術技巧、創意教具、教學設計、幽默應答……都只是在實現他「想幫助對數學有恐懼的學生」如此簡單的初衷。而他的妻子是他第一個學生,用自己的方式教會別人學懂數學,讓莊老師獲得無比的成就感,雖然從大學所讀科系到出社會工作,都是與教育無關的專業,但最後走回數學殿堂,讓他深信這無疑是人生使命。

本著初衷,莊老師開始聚焦偏鄉孩子的教育問題。「這一套教具對資源富足的都市家長、老師們而言,一點也不貴,但是很多無緣接觸創意教具、活化教學的偏鄉孩子,他們可能連門都進不了,往往在知道數學的無限可能前,就已經放棄數學這門科目。」

有了這層體認,一個「拔尖扶弱公益教育」的團隊組成了!莊老師組織這群「共備師培群」,尋求幫老師出書的城邦墨刻出版社協助,希望這套扣合新課綱的數學教具,能廣泛使用並提供給弱勢孩子,得到公平與實質的資源。「一個全新的、數學老師都深感不易的單元,年僅 12 歲的孩子透過專業的引導,卻覺得課程怎麼如此簡單有趣,這會帶給孩子多大的成就感?!降低多少對數學的恐懼?!」

莊老師的教師團隊從自掏腰包購買「美味三數」開始著手,進而向身邊的朋友、班上的家長、教研所所友會、合作過企業、接觸過的共益團體……等發出訊息,由大家「認購教具」後,團隊老師們一樣自費帶著四方愛心教具前往釋出教學需求的小校或育幼院幫孩童們上課,秉持「拔尖扶弱、一個不能少」的信念,期望將「數學根本不可怕」的觀念盡其所能傳遍台灣。



成果與效益:

一、教學效益:桌遊設計符合 108 新課綱素養,教學有工具,方法有效率。並獲得教科書出版社支持,將納入教材擴充使用,永續傳承。

二、學習效益:自 2019 年三月起,數學營隊、親子講座如雨後春筍般的茂盛蓬勃,學生反饋學習效率卓越,連國小二年級的學生接觸後都能習得七年級課程的知識點,並於桌遊對戰過程能與國中學生較勁披敵,後端評量可以看到,小二學生也能藉此桌遊教具學會三視圖的數學素養。

三、企業責任:城邦墨刻出版社、數學教科書出版社,提供偏鄉弱勢資源、贊助免費教材擴充,在在印證台灣最佳的風景來自友愛自發的人,團隊非常珍惜每一分資源的利用,也感謝企業夥伴的協助,期盼永續創發與經營。

四、永續經營:培訓有志熱血教師,一起創發一起經營,為教學課綱做足準備,希望藉由 108 新課綱三視圖的成功案例,號召更多教師投身並引發家長關注,讓每一個孩子都能遇見數學的美好。




影響力與擴散性:

一、體制內外教育現場爭相邀請三視圖桌遊研習,傳遞給老師們便利的教學工具。至 2019 年四月起,已達 2747 學生人次使用。

二、師培體制建全,能符合全台灣的廣大研習流量,推廣度大。目前師資培訓課程已完成3期,共計 37 位老師完成培訓。201 9年十二月,預計第二階段新血教師師培 50 人。2019 年九月,預計達 840 位教師學習及推廣。

三、教科書出版社挹注資源,把教學內容結合到教科書,提供教師做為單元教學使用。並預計提供擴充教材實品 2500 套及免費檔案下載。

四、企業公益力量資助,擴散資源到弱勢,用愛心縮短城鄉差距,目前愛心捐贈數量已達 117 套數學教材,各界愛心贊助仍持續成長中。

五、截至 2019 年十月,已排定之學校、私人、公益講堂達 63 場。

六、結合親職教育講座改善親子關係並提升數學知識學習,目前以微商模機制永續發展。

七、逐漸從教師圈擴散至家長端,期盼以數學魔術促成學習心流,藉家庭中的親子遊戲養成數感、增進親子情誼,進而解決時下電玩手遊沉迷的問題,讓學童拾回學習知識的新悅。




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