楊凱琳 Kai-Lin Yang

形成認知與情意兼容的數學任務設計原則與策略

我提出以覺動主義作為基礎，並藉由思考數學本質是什麼、數學認識如何發生、學習者的動機如何維持等問題，提出數學奠基活動三個重要的設計歷程：metaphorizing、scaffolding、gamifying；以及六個主要的設計步驟。該研究不僅提供設計數學奠基活動的具體步驟，也從覺動理論分析與解釋這類活動為什麼可以有效地讓學生主動發展未學過的數學想法。解決了臺灣學生數學學習呈現高成就低信心、低興趣的問題，也奠定臺灣數學奠基活動在國際數學教育學術研究之地位。我也進一步應用奠基活動的原理原則研發數位數學遊戲，並進一步比較三種不同融入數位數學遊戲方式(warm-up, reward, warm-up & reward)與非數位數學遊戲（桌遊型式）的成效，獲論文審查者肯定非數位遊戲融入數位遊戲的觀點具有創新性。基於把數位遊戲作為reward方式融入桌遊並不會更有利於提昇學生的數學學習投入與成效之發現，建議將數位遊戲作為暖身活動再接續非數位遊戲與教師教學來發展數學能力。

我也藉由師資培育任務：將科技融入數學教學之教案設計與解釋，探討數學職前教師的教學推理能力。此研究的創新在於：視教學推理為教師專業發展的動力，探討區分教學推理品質的內容與形式，有助於瞭解與解釋教師如何與為什麼運用科技教數學，可作為進一步評量與促進教師教學推理品質的依據。另藉由系統性文獻回顧研究分析STEM任務設計與培育策略的特點，本研究創新之處在於：提出以「設計元素」與「考量因素」作為任務分析的架構，而且分析結果提供具體設計原則作為STEM任務設計的參考。