素養導向之數學教材設計與發展

為培養學生能適應快速變遷的社會及面對未來挑戰，教學設計必須考慮相關的知識、技能、思維、態度等學習要素。而數學常展現於日常的活動、科技的發展、社會及經濟現象的解讀等生活及各種研究中，因此，「數學素養」一詞成為國民基本教育課程中的重要理念。然而，許多文獻都在探討數學素養的意涵及其目標，卻很少說明培養數學素養的教材設計。本研究從彙整現有文獻中的數學素養意涵，從而提出「知」識、應「用」、「觀」點與「學」習是數學素養的構成要素，而教材設計可從現實問題轉譯為數學問題，利用數學結果詮譯情境意義的學習迴圈，並配合APOS理論之起源分解說明數學知識的認知發展，發展以數學「知」識為核心，發展具內含及外顯特質的「用」、「觀」、「學」之素養導向教材。在此架構中，素養教材設計不限於同時包含迴圈中的所有元素，且「知」、「用」、「觀」、「學」是教材設計之方法而非必須依循的發展順序，教材設計者應考量學習者的認知及數學概念的發展，設計配合知識的應用、對數學的觀感、終身學習的思維及技能為導向的數學教材。本研究提供設計實例以說明教材設計的可能方向，並由此提出未來相關研究建議。