分類: 數學及理科學習

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給予教師更多回饋會有甚麼效果？

由美國研究所（American Institutes for Research）及美國教育科學院（Institute of Education Sciences）出版的一項研究顯示，對校長和教師作出正確回饋，即使只有少量，也能對學生的數學成績產生影響。

來自五個美國州份、八個學區的127間學校參與了這項研究。研究團隊把學校分配為實驗組及控制組。實驗組及控制組學校的老師及校長皆會就他們的表現繼續得到如以往一樣的回饋，但在實驗組學校中，參與者會在課堂實踐、學生成績及校長領導上，得到額外回饋。研究聚焦於任教四至八年級（香港學制：小五至中三）閱讀／英語以及數學科的校長和教師。

研究發現包括：

  • 在首年研究中，實驗組學生的數學成績比控制組學生為佳，差距相等於四星期的學習效果。
  • 在第二年，雖然同樣的差距依然存在，但這在統計學上並不顯著。
  • 而兩組學生在閱讀／英語的成績上，兩年來也沒有差別。

透過試驗性質的分析，研究亦指出課堂實踐與數學成績有正面的關係，顯示課堂實踐的改善可能是給予教師回饋影響學生成績的其中一項途徑。

 

Garet, M.S., Wayne, A.J., Brown, S., Rickles, J., Song, M., and Manzeske, D. (2017). The impact of providing performance feedback to teachers and principals. Washington, DC: National Center for Education Evaluation and Regional Assistance, Institute of Education Sciences, U.S. Department of Education.… Read the rest

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自我調適學習元素能提升入學準備度

根據在《Early Childhood Research Quarterly》刊登的一篇研究顯示，在一項入學準備課程（School readiness programme）加入自我調適學習元素（Self-regulation intervention），對於有較高風險在學校遇到困難的幼童，有助提升他們的自我調適、早期學習技巧、以及入學準備度。

Robert J Duncan及其研究團隊檢視了在「過渡幼稚園計劃」（Bridge to Kindergarten programme）中加入自我調適學習元素的效果。這項計劃是美國俄勒岡州的一項為期三星期的暑期入學準備課程，讓此前缺乏學前班經驗的幼童參加。由於沒有學前班經驗，因此他們被認定為有較高風險會在學校遇到困難。

三至五歲的幼童被隨機分配到控制組參加「過渡幼稚園計劃」，或到干預組中接受加入了自我調適學習元素的「過渡幼稚園計劃」。干預組的學生每星期會上兩節20至30分鐘的課堂，課程內容包括鼓勵他們運用自我調適技巧的動態及音樂遊戲（Movement and music-based games）。

這項隨機對照試驗（Randomised controlled trial）的結果顯示：

  • 干預組的幼童在自我調適學習的評估中，比只接受了「過渡幼稚園計劃」的控制組的幼童得分更高。
  • 在計劃完結時，兩組幼童在數學或讀寫能力上沒有顯著分別。
  • 然而，在入讀幼稚園的四個月後，干預組的幼童在自我調適、數學及讀寫能力上，都比起預期有更大的進步。

研究結論指出，針對入讀幼稚園前缺乏學校經驗的幼童推出政策及課程，也許能收窄入學準備度的差距並提升他們的成績。

 

Duncan, R. J., Schmitt, S. A., Burke, M., & McClelland, M. M. (2018). Combining a kindergarten readiness summer program with a self-regulation intervention improves school readiness. Early Childhood Research Quarterly, 42, 291–300.… Read the rest

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三十年來，數學科的電腦輔助教學研究回顧

在過去的三十年，數以千計的文獻探討了科技對學生學業成績的影響。為了量化科技對數學上成績的影響，北德州大學（University of North Texas）的Jamaal Young對過去三十年有關這類課題的所有統合分析（Meta-analyses）再次進行統合分析。其二次統合分析包括了 19項統合分析，涵蓋了663項原始研究（Primary studies）、141,000多位學生及1,236項效應值（Effect size）。收錄的每篇統合分析需要滿足的條件包括：提到科技應用作為教學上的輔助、以學生的數學成績作為一項量度成果、報告一個效應值、或有足夠的樣本數目讓研究團隊計算效應值、於1985年以後發表、並且是公眾能夠查閱的研究。

作者發現：

  • 不論科技的目的，所有科技上的提升（Technology enhancements）都對學生的成績有正面影響。
  • 其中，幫助學生計算（Computational functions）的科技對學生的成績影響最大，而把科技組合地運用（Combination of enhancements）對學生成績提升的影響最小。
  • 研究的質素及運用在課堂的科技種類是影響效應值的最主要因素。最高質素的研究的效應值最低，作者認為是由於這些研究的分析過程更為嚴謹。最高質素的回顧得出應用科技的效應值為+0.16（相對地，低質素回顧的效應值為+0.38、中等質素回顧的效應值為+0.46）。

受現有的效應值所限，這項二次統合分析沒有分析元認知、情意動機相關的學習成果。作者認為這課題上的效應值積累及整合應進步及發展，以支持政策和實踐，令在數學課堂中融合科技繼續相關及重要。

 

文獻來源：Young, J. (2017). Technology-enhanced mathematics instruction: A second-order meta-analysis of 30 years of research. Educational Research Review, 22, 19–33.… Read the rest

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實證發現︰學童成就差距沒有隨著時代發展收窄

研究顯示，社經地位（Socioeconomic status）是最能預測孩童的學業成就，而早於入學初期，來自社經地位高低不同的學生之間的學業成就已出現差距（Achievement gap）。如何評估那些旨在收窄學童成就差距計劃的成效？美國教育政策研究所（The Education Policy Institute）的Emma Garcia與全面創新教育路向（The Broader Bolder Approach to Education）的Elaine Weiss為此進行研究。取自兩組分別於1998及2010年入學的幼稚園學生（香港學制︰小一）為研究對象，透過檢視這兩個世代的學生於入學初期的認知及非認知技能（Cognitive and non-cognitive skills），與其社經地位之間的關係，探究學童成就差距於這12年間是否有所收窄。

Garcia與Weiss利用由美國國家教育統計中心（The National Center for Education Statistics）提供，有關幼兒教育縱向研究（Early Childhood Longitudinal Studies）中的1998-99及2010-11年度幼稚園班的數據。結果顯示，於1998至2010年間來自美國社會最高及最低經濟能力階層學生之間的成就差距，並無改變。兩者的閱讀及數學成就差距，分別維持於1.17及1.25個標準差（Standard deviations）。儘管於這段期間，各經濟能力階層的家長都愈來愈積極參與孩子的教育，以及實施了各種旨在收窄學童成就差距的計劃。有趣的是，研究同時發現，於這12年間，雖然貧窮學童人數比率上升了，但上述成就差距既沒有加大，亦沒有收窄。這反映出，較高度的家長參與（Parental involvement）和學前教育（Children’s pre-school attendance），雖然遏止了學童成就差距進一步擴大，但卻不足以消除貧窮對學童成就的重大影響。

研究員回顧了12個為拉近學童成就差距而設的計劃。其中最有效的計劃，除了協助學童處理學業問題，同時亦需確保他們能獲得良好的膳食和醫療服務，以及為他們及其家庭提供其他支援。

 

文獻來源：García, E. & Weiss, E. (2017). Education Inequalities at the School Starting Gate – Gaps, Trends, and Strategies to Address them. DC: Economic Policy Institute.… Read the rest

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空間感知能力的發展速度能夠預測早期算術能力嗎？

兩位來自香港大學（The University of Hong Kong）及香港教育大學（The Education University of Hong Kong）的學者對華人幼稚園學童進行了三年的追蹤研究，以探討空間感知能力（Spatial perception ability）的發展，是否能預測他們隨後的算術能力（Arithmetic skills）。空間感知亦即是空間關係的能力。

總共106位來自2間非牟利幼稚園的香港華人幼兒參與了這項研究，他們的母語是廣東話，亦接受廣東話的教育。在香港的幼稚園，幼兒在首年就會開始學習基本的運算能力（Numerical skills）及讀寫能力（Literacy skills）。在研究開始時，參與研究的幼兒平均年齡約為45個月大（3.75歲）。

在三年幼稚園學習期間，幼兒接受了五次的測試。他們分別在首學年的下學期（五月）、在第二學年的上學期（十二月）、下學期（五月）、在第三個學年的上學期（十一月）及下學期（五月）接受測試。在每次的測試，幼兒都會接受七項評估，包括空間感知及算術能力的評估，這些評估都有良好的信度。空間感知的評估希望檢視幼兒從任務裡不相關的資訊中辦識空間關係的能力。

研究把諸如空間類比推理（Spatial analogic reasoning）、空間視覺化（Spatial visualization）、心像旋轉（Mental rotation）、聲韻覺識（Phonological awareness）的水平及發展速度等等可能的混淆變項（Confounding variable）納入考慮後，結果發現幼兒在幼稚園期間的空間感知能力發展速度能夠預測在幼稚園學習最後時的算術能力，但空間感知能力水平則不具預測的效用。這顯示在預測早期算術能力上，空間感知能力的發展具有獨有的價值。

結果意味協助幼兒發展空間感知能力是重要的，可能會有助提升他們的算術能力。因此，教師及前線教育工作者值得留意幼兒在空間感知上的學習過程及進程，並且對發展速度比同儕慢的學生，提供適當的空間感知學習機會。

 

文獻來源： Zhang, X. & Lin, D. (2017). Does growth rate in spatial ability matter in predicting early arithmetic competence? Learning and Instruction, 49, 232-241.… Read the rest

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貧困學生的讀寫能力與研習科學的關係

教育捐贈基金會（The Education Endowment Foundation）及英國皇家學會（The Royal Society）出版了一份報告是審視現行對學童，特別是來自弱勢社群的學童，在學習科學有正面影響的介入方法及教學模式的研究。

牛津大學（The University of Oxford）研究團隊分析了英國全國學生數據庫（National Pupil Database）的數據，以衡量社經地位（Socioeconomic status (SES)）較低與較高的學生在全國科學測驗成績之間的關係。有關數據分析證實了來自不論任何年級的弱勢社群學生（過往6年間曾最少一次享用學校免費膳食者）的科學科分數與其學習科學科的進度都大幅低於社經地位較高的學生。研究團隊指出，上述差距首次顯現於學生就讀英國學制第一階段（Key Stage 1，5-7歲）， 隨著學生在小學及中學，其差距更逐步擴闊。兩組學生在科學科的成績差距，與英文及數學科相若，而科學科的成績差距，在學生5-7及11-16歲兩個時期尤為顯注。

研究亦發現，影響學生科學科分數的最大因素是他們理解文章的能力。報告指出，讀寫能力（Literacy skills）欠佳的學生會影響他們理解科學詞彙和撰寫科學報告，這表示提升弱勢社群學生的閱解策略，亦可能對他們科學科成績有正面影響。學者們說︰「關於科學學業成績的相關研究（Correlational studies）顯示，學生的讀寫能力，無疑是研究他們科學成績最強及一致的預測因子（Consistent predictor）。」報告亦提及，學生的社經地位與其讀寫能力呈「高度相關」（Strong relationship）的關係。

《卓越實證概述》較早前刊載過一項研究，亦發現美國中、小學生的讀寫能力和科學成績差距之間也有類似的相關結果。

 

文獻來源：Nunes, T., Bryant, P., Strand, S., Hillier, J., Barros, R., & Miller-Friedmann, J. (2017). Review of SES and Science Learning in Formal Educational Settings. UK: Education Endowment Foundation.… Read the rest