吸收論

  「吸收論」基本上是屬於行為主義觀(Behaviorist Theoris),
以桑代克(Edward L. Thorndike)、斯金納(B. F. Skinner)和新
行為學派的葛聶(Robert Gagne)為代表人物。持吸收論者視數學是
一組事實(facts) 與技能,數學學習之主要目的乃在獲得這些事實
與技能。在行為主義觀點下,強調將數學知識透過工作分析(task 
analysis),有組織、有順序地呈現(傳授)給幼兒,並運用外在的
增強方式來控制學習進度與行為,因此,課程之設計,有非常清晰的
行為目標以為遵行。葛聶在學習要義(Essentials of learning for
 Instruction)一書中就曾指出安排先決必要順序(sequences of 
 prerequisites)是授課計畫的重點工作。在此種情況之下,學習者
通常被視為一個空白的接收器皿,被動吸收或抄襲(copy)知識,因
之巴儒第(Baroody)稱此種學習型態為吸收式學習。

  此外,吸收論也認為學習數學內容與技能必須要靠不斷地記誦和
練習以強化聯結關係之建立。以學習二數之和為例,學習4+2=6
之主要工作乃在形成與建立4、2與6這三個數字間的聯結關係,兒
童必須透過重覆性練習----運用閃示卡、紙筆作業、背誦等,才能「
膠黏」(cement)「4+2」與「6」於腦中,所以此種理論又稱為
「聯結論」(Association Theory)。基本上,在形成聯結關係時,
「理解」不被視為必要,只要練習與記誦越多,技能與概念就越純熟
穩固,累積的聯結實體也越多。新的技能與概念只是個別孤立地堆積
、存放於既有的知識庫上,而不是與既有的知識結構串聯、整合。當
詢問「4+2」等於多少時,兒童在他的記憶庫裡尋找與這個問題聯
結的一個答案----「6」。在此種情況之下,「4+2」的意義無關
緊要,問題的要點是兒童能否正確的聯結,產生正確答案「6」。在
這樣的學習模式中,學習動機是受外在所控制,學習的本身沒有太多
的內在報酬,學習者扮演著被動的角色,集中於刺激、反應的活動中
。



建構論

  「建構論」是屬於認知心理學的論點,主要代表人物是皮亞傑(
Jean Piaget)與其追隨者卡蜜(Constance Kamii)等人。此外,深
受皮氏影響的數學教育家狄恩斯(Zoltan Dienes) 與認知心理學家
布魯諾(Jerome Bruner) ,在某些觀點上也有類似的看法。基本上
,建構論者認為數學是一組「關係」,這種關係必須由學習者內在心
靈去創造,因此在教學上十分強調理解,認為學習的過程重於結果的
獲得。皮式主要論點為:認知發展是一種個人在環境中為解決認知衝
突,透過同化與調適二種功能以達成均衡的內在自我規制過程;又「
邏輯數學知識」(logico-mathematical knowledge) 之源起非存於
物體也非存於主體,而是二者之間複雜的交互作用,最重要的是學習
者對他自己操作行動的省思(reflect on his own action) 。正如
他所說的:「要了解就必須去發現」(To understand is to invent
),真正要了解某概念或某理論意指這個理論或概念重新被這學習者
所發現,內在心靈的建構才是知識的來源。簡言之,建構論強調在學
習過程中,兒童必須創造自己的內見(insight)與理解。

  卡蜜延伸了皮亞傑的理論,大力強調數目是屬於「邏輯數學知識
」,是由個人內心所創的「關係」所組成的,非存在於外在實體,實
有別於「社會知識」(social knowledge)之獨斷性與「物理知識」
(physical knowledge)之可觀察性。她指出一般人並未區分這三種
知識,錯以為算術必須由人們傳授灌輸(好像社會知識一樣),完全
忽略了算術的邏輯數學性。至於建構數概念涉及二種關係的合成:次
序(order)層級包含(class inclusion);以上這二種關係各存
在於兒童腦中,而非外在可觀察的實體中。

  建構論者別於吸收論者,在於意識學習者並非是空白接受器皿,
有其既有的認知系統;學習者欲真正理解某一新概念,則必須在心靈
內部將此新概念與現有既存的概念連串互動。換言之,新概念不是僅
僅堆積於舊概念之上,而是與舊概念整合為一關係系統。以學習5+
5=10的加法運算為例,多數兒童在生活中已習得「1隻手是5根
手指,2隻手伸出來就是10根手指」的非正式算術,這是直覺既有
的想法;若在學習過程中能設法將不熟悉的抽象符號運算:5+5=
10與直覺既有的知識連貫,這樣的學習----創造自己的理解、意義
化自己的學習,才是有意義的學習方式,也才能持久。幼兒能從既有
計數技巧中「發明」演算解題的非正式算數:數全部的(counting 
all)、繼續往上計數(counting on)、與從大數往上數(counting 
on from larger addend) 的加法策略,就是創造自己的理解,意義
化自己的學習。

  狄恩斯、布魯諾與以皮氏為主的建構論相似之處,在於他們均強
調兒童與環境互動、活躍地參與學習過程的重要性。皮氏將兒童發展
分為四階段:感覺活動期、前運思期、具體運思期、形式運思期,在
未達具體運思期(六、七歲前)的幼兒是透過大量的探索、發現與環
境互動而學習的,誠如他自己說過:「在數學教育上,我們必須強調
行動的角色,特別是幼兒,操作實物的活動對了解算數是無可缺少的
。」。狄恩斯是「狄氏多層算術積木」的發明者,根據其所倡導數學
理論之「動態原則」(The Dynamic Principle) 指出,真正瞭解一
新概念涉及三個順序循環階段:自由遊戲階段、結構性經驗階段、重
行運用階段。在第一個階段是屬於無結構性地探索教具,狄氏認為這
樣的非正式活動是學習過程中一個很自然也很重要的部分。又根據他
所謂的「建構原則」(The Constructivity Principle)指出,兒童
大約在12歲以前是屬於建構思考者,12歲以後才是分析思考者,因此
在12歲以前必須容許以自己經驗為始的一種整體直觀方式來發展他自
己的概念。譬如兒童在玩索過「狄恩司積木」後,從自己直觀經驗而
知一「長條」等於十個小「單位」,一「平面」等於十根「長條」,
一「立方體積木」等於十個「平面」,這是建構性思考,而非分析性
思考。
  布魯諾則認為概念理解有三個層次,第一個是「操作層次」( Enactive Level),學習涉及了操作活動與直接經驗;第二層次是「 視像層次」(Iconic Level),學習涉及了視覺媒體的運用;最後一 個層次是以抽象符號表達實體的「符號層次」(Symbolic Level)。 以學習2+4=6為例,操作層次的學習是指幼兒實際操作2個積木 和4個積木,並把他們合在一起數,得知結果是6個積木。如果幼兒 以看圖片取代實際操作,即為視像層次的學習。如果幼兒能在心裡運 算或以算式2+3=5表達一組事物,那麼他就是在符號層次了。布 魯諾概念理解層次論主要在說明概念的演化是始於與環境直接互動, 幼兒必先操作具體實物以發展概念,進而提昇至以抽象符號表達概念 的層次。 吸收論與建構論之爭議評析   建構主義者主張邏輯數學知識無法直接傳授,必須由學習者從內 在心靈加以建構。卡蜜是極端的建構主義者,在她設計的數學課程方 案裡絕不援用紙筆作業,甚至不教由右至左的標準演算法(如39+23 =?9加3等於12,寫2進1,加3加2等於6,寫6,答62), 而是讓幼兒透過討論、爭辯,自己去「發明」各式演算方式。此外, 透過各種紙板、骰子、牌卡等數字遊戲,並且在日常生活中討論數字 來加強思考、建構數學關係。   近年來,有些研究皮亞傑的認知心理學者也開始注意到極端強調 建構式學習的缺失,他們認為在兒童建構知識的過程中,某些接受式 學習也是必要的。雷斯妮(Resnick) 對皮亞傑所言:「要了解就必 須去發現。」提出了反駁:「雖然兒童能去發明,並不能保證他一定 就能理解。」,例如「他們所發明的錯誤演算程序(減法),它也是 一種心靈思考的結果。但還是錯了,未能真正了解……因此,在其學 習過程中某種介入(intervention)還是必須的。」她指出「想要在 一個皮亞傑的數學方案裡,傳授重要知識」的這種兩難情境,至今仍 未完全解決。金斯保(Ginsburg)也指出:「教育的目的之一是促進 接受性學習,有時學生也須接受一些背誦記憶式的學習,皮亞傑的理 論並未對接受式學習提供合理的解釋。如果老師的教學能促進兒童重 新發現,那麼老師的『教學』(instruction)和『重新發現』( reinvention)是有同等價值的。」波斯特(Post)也贊同兒童的數 學教學,應在探索發現式與灌輸式學習間採行一種比較平衡的方式, 並未完全放棄類似吸收論所設定之行為目標,因為在某些情況下,他 們還是頗為有用的。以上這些理論不無道理,事實上若無文化資產的 薰染(例如數的名稱:一、二、三……)與一些反覆練習,兒童就不 會建構出計數法則與實用算術了。   吸收論與建構論爭論之主要癥結在於吸收論視算術為一組技能, 而建構論視算術為一組心靈所創的關係,因此在教學上,前者強調程 序性技能的獲得(結果),後者則偏重概念的理解(過程)。換言之 ,吸收論關心的是兒童學什麼(What children learn) ,建構論關 心的是兒童如何學習(How children learn)。其實吾人若能採傅門 與卜佛(Forman&Putfall) 之論點,把技能也視為高度認知性,將 思考植入程序性技能的學習中,二者之爭自能迎刃而解。正如葛來塞 (Glaser)所言,在發展數學能力時,技能與概念理解必須扮演重要 的互動角色。此即希伯特和雷佛瑞(Hiebert&Lefevre)所建議:概 念性與程序性知識必須相互聯貫。   美國數學教師協會於近年來曾編訂了數學課程與評鑑標準,揭示 了今後數學課程應以「概念為取向」的基本立論(National Council of Teachers of Mathematics,1990)。所謂以概念為取向的課程, 除了強調概念的理解外也著重技能的獲得,重要的是技能必須是以一 種讓兒童能夠理解,覺得有道理、有意義(making sense)的方式來 獲得;因此在教學上兒童必須活躍地「做」(do)數學,以學習各項 數學技能與內容。換言之,吾人必須儘量寓教學於解決問題(problem solving)與生活情境中,讓兒童透過與物理世界、教具、同儕和老師 的互動中去建構、整合、修正概念和技能,以意義化他的學習。教師 所扮演的是一觸媒者的角色:聆聽兒童的想法、提供刺激性思考問題 、指引方向;其「教學講授」是建立在促進兒童「知識建構」的前題 下,而非一味地灌輸、填鴨。此項基本立論實指引了數學教育者今後 應努力的方向。
資料來源:《幼兒數學新論》一書
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