晴時多雲

自由開講》高中數理基礎能力弱化的成因與解方

張耀文

人才培育是國家和產業發展的根本,我國學生數理基礎能力弱化應是進行式,這會傷害台灣未來的競爭力。108課綱是否造成學生數理能力弱化,是當今沸沸揚揚的討論議題。造成此趨勢的原因環環相扣,若僅探討學科必修學分數減少等單一面向,恐是盲人摸象,甚至可能失之毫釐,謬以千里。培根說:「不知因,何識果?」教育的問題環環相扣,若無法從整體系統面釐清此問題的成因,恐難以求得有效的解方。

談此問題需考量課綱執行與考招連動的效應。我在106年10月 13日因擔任臺灣大學副教務長參加招聯會舉辦的「111大學多元入學方案說明會」,會中力陳當年規劃的108課綱大學考招問題重重,恐重挫台灣在「理工醫農」的人才培育和未來競爭力,當時輿論亦多有探討。因教育部規定,占大學考招名額最多的學測入學考試僅能就必修內容作命題,因此國文考20學分,英文18,社會18,數學8,自然(物理、化學、生物和地球科學四科)共8學分,雖有「探究與實作」4學分,但因各校授課內容不同,難以公平命題。在我公開呼籲和輿論探討此問題後,大考中心調整數學考科為當今的數A 16學分,數B 8 學分,緩解數學考試內容過低的問題,但自然科因108課綱領綱規定,難以適時調整。

當今的學測申請入學,第一階段篩選僅計學測考試成績,而且各學系以錄取名額最多三倍的數量篩選考生,在學生可報名最多六個學系重複錄取下,一階過篩,絕大多數考生最終就是錄取。例如,頂尖學系清大電機乙組110年學測申請有48個名額,備取用罄,最終僅招到18名,而此缺額竟是常態;以臺灣大學而言,歷年有八成考生,一階過篩,最終即是錄取。這是我們談此問題,需要特別重視學測僅考必修內容的背景。部分論者稱「必修加選修學分數沒變少」、「二階甄試再看選修的數學和自然」等,明顯背離考招實務。我於106年的會議即闡述此考招連動的問題,但教育部、國教院和招聯會至今無解,當年參與的主事者竟仍作此悖於考招實務的論述,這恐是造成此問題更根本的原因。

108課綱是否造成學生數理能力弱化,是當今沸沸揚揚的討論議題。造成此趨勢的原因環環相扣,若僅探討學科必修學分數減少等單一面向,恐是盲人摸象。(本報資料照)

實踐是檢驗真理的唯一標準!

108課綱的理想性甚高,例如,「降必修」給學生更多適性選修的機會,「以學習者為中心」增加課堂討論和參與、「跑班選課」進行學科「增廣性教學」等,立意良善,但學生上課時數有限,教學資源和配套規畫不足,以致難以在教學現場實踐,造成理想和實務背離。而有親身體驗的高中生在去年根據1500份問卷和四場焦點團體研討,對新課綱的推行提出兒少「108課綱觀察報告」,闡述他們看到的是「一群住在象牙塔的學者們,高談闊論以自身觀點構想一個無法落實的教育規畫,以及一個不願負起責任的主管機關,讓學生徒然遭受這種不清不楚、毫無方向的教育」,他們提出五大政策建議與訴求:「弭平課本與考試程度鴻溝、拒絕學習歷程軍備競賽、正視城鄉與資源落差、直面教育現場執行問題和確立教育改革方向」。這些親身經歷的觀察和建議,剴切而接地氣,針針見血,值得社會關注。

基本學分和上課時數不足,教師只能拼命趕課,學生在短時間內更難以吸收,有資源的學生只好到補習班補課,但弱勢生僅能望課興嘆而更弱勢,依循課綱授課的高中教學成效受到影響,學生的基礎學科能力弱化,難以支撐多元學習所需的知識,這也是近年公立高中教學現場混亂,而促成更多家長和學生選擇私立高中的主因之一。更弔詭的是,大考中心的命題和新課綱的課程內容嚴重脫軌,近兩年學測數理考題難度超過以往,絕非僅是「部定必修」自然和數學所涵蓋的內容,學生只能求助於補習班作進階學習,這也是兒少報告將「弭平課本與考試程度鴻溝」列為首要建議的主因。期望學生能多元的發展是正面的,但不能捨本逐末地傷害基礎學科能力的培養。多元能力的發展,需植基於扎實的基礎訓練,否則知識的建構將是脆弱而危險。學生的學習時間有限,被要求做過量淺碟型、花拳繡腿的多元學習,更難專心扎好學科的基礎,甚至傷害對學習的信心和興趣,這應是數理學科能力弱化的關鍵;而基本學分減少使得上課時數不足,則加速此弱化。必修和選修學分數的安排,不是非黑即白的選擇,應適當調整,相輔相成,求得平衡發展。

有論者稱,僅一學期的成績尚難以論斷學生成績是否弱化。討論此問題當然需要更多資料來全面分析其他可能的因素,例如教師的評分是否更嚴格、疫情的影響等。但要特別提醒社會的,我在106年起就不斷提出警告,所依據的不僅是常理的推斷,更是邏輯的分析,此弱化現象初步的顯現僅是驗證我多年來所預期和擔憂的狀況,所以此問題絕非是突然冒出的現象,若實際發生的問題與之前邏輯的分析和常理的推斷吻合,我們還能無動於衷,不思盡速改善之道嗎?我們台灣能再虛耗多少個五年、十年呢?

數理的教育講求扎實的訓練,所謂「要怎麼收穫,先那麼栽」、「數學不會就是不會」。沒有扎實的知識和學理,絕對無法騰空出現偉大的科學與工程進展。再者,若論疫情的影響,上一屆學生受到的衝擊應該會更大。我要指出更深層的憂慮,臺大新生微積分修課的樣本數超過2000人,歷屆皆採聯合命題和考試,自有其統計意義;而教師對歷屆學生的評分有其穩定性,若如臺大電機資訊學院微積分成績降低超過9% (多個學院降幅更大),合理推斷實際弱化的程度應更為嚴重,我們能不擔憂嗎?例如,台北101大樓的風阻尼具有穩定大樓的功效,在101大樓內量測出地震的震度應當遠高於實際的震度。

多位朋友和我於近年來已經多次呼籲調整高中數理「必修」學分數和重塑符合公平正義的大學考招制度來改善此問題如下:

一、 調整高中數理「必修」學分數

課綱每10年調整,每5年微調,應儘速對108課綱作微調,適度調整自然科「部定必修」12學分和選修32學分的配置,可參考社會領域歷史、地理和公民的「部定必修」18學分和選修24學分規劃,增加自然必修至18學分並降低選修至26學分,讓基礎扎根和適性探索間求得平衡。「探究與實作」四學分必修難以安排在高一和基礎學科作互補教學,宜參考社會領域作法,改列為選修,待基礎學科學習後,在高二、高三再作探究與實作,理想與實務方能兼顧。

「必修」學分數影響的不僅是上課時數,更是基礎學科學習的氛圍,數理弱化的問題應非高中時期所獨有,建議適度增加國中和高中理組的數理學分數,使數學和自然科學教育相輔相成,扎好理工發展的基礎。切勿與國際推動STEM(科學、技術、工程、數學)教育的趨勢,背道而馳,傷害國家發展的競爭力。

教育多元化具有正面的意義,但絕不應以此為藉口,傷害台灣賴以生存的優勢!科技發展的素養須以扎實的知識和學理為基礎,捨基礎扎根的數理必修,而重普遍較淺碟的選修,本末倒置;而考招新制又難以與新課綱連動,恐弱化學習成效,動搖國家和科技產業的發展!

二、 重塑符合公平正義的大學考招制度

近年大學考招的亂象,已經深刻影響學生學習氛圍和品質,在少子女化下,對人才培育不啻是雪上加霜。現行的大學考招制度帶來多項問題:高三學習不完整,弱化學習成效,大學端甚至需做補救教學;「賭博式考招」逼迫學生作選擇,導致就學後不穩定;台灣獨特的級分制違反科學和公平正義,造成頂尖專才流失;外加各種違反公義的招生伎倆,造成學生和家長極大的痛苦。

●高三學習不完整,大學端還得做補救教學

大學學測考試在高三寒假舉行,主要考高一、高二的內容,學生在高三上學期自然以準備學測為主,無心高三上學期的學習;學測考完後,學生準備申請入學的備審資料和二階甄試/考試,通常無心於高三下學期的學習,更遑論錄取後的課程。而已無心學習的錄取生對須參加七月分科測驗的學生常產生干擾,考生因此被迫到補習班或請假在家自修,造成教學現場的混亂。而繁星和申請的學生因高三課程學習的不完整,大學須要作高中課程的補救,降低育才的效率。

●賭博式考招,逼迫學生重考或出走

現行「賭博式考招」逼迫學生作選擇,造成考生的痛苦和就學後不穩定,甚至出走國外。學測申請限填六個志願,級分分布又不穩,考生難以選擇真愛。在滿分六十級分的學測申請,去年臺大竟有幾個學系的一階過篩級分在前後兩年差距超過十個級分,充分顯現「賭博式考招」下的巨大不穩定性。更嚴重地,若考生不滿意學測申請的結果,想參加名額超少的分科測驗,必須先放棄申請錄取的資格。我們政府的諸多事務,例如報稅制度的夫妻合併申報和分開申報,敢採兩階段賭博式報稅嗎?大人不要的,卻強塞給孩子們!「實踐是檢驗真理的唯一標準」,疫情前的指考有27%是重考生,2018年有2,142名高中生出國求學,「賭博式考招」逼迫高中生重考或出走,是主因之一,再再傷害育才的效率。

●級分制違反科學,難以適才所用

現今國內大學升學的各項考試,均採用全球唯一的高分被砍頭、「科科不等值」的模糊化級分計分方式,使得各領域的頂尖專才,相較於原聯考和指考採用的百分制或世界通行的百分位數PR值下,優勢盡失而更難以進入專業學系,學系也因此可能錯失專才,人才錯置將造成更嚴重的缺才窘境。適性多元升學的精神,貴在多重評量的選擇,但各項評量指標應有適當的鑑別度;捨鑑別度而誇言適性多元,僅是本末倒置,與所追求的理想,背道而馳!台灣全民共享的高級醫療和頂級產業水準,根基於頂尖精準而不含糊的人才訓練,主張模糊計分者,能接受其親友和本人被施以模糊醫療的手術,而非精準醫療的照護嗎?切莫將當今我們所擁有的視為理所當然,其培育發展難乎其難,但僅因錯誤的制度彈指之力即將之摧毀,一旦失去,全民共苦,將後悔莫及。

學測申請入學雖有二階甄試的篩選,但因申請制度的限制,使學測成績主宰絕大多數學系的最終錄取與否,更加劇此高分被砍頭、模糊化的級分問題。而七月分科測驗(原指考),以考試成績為唯一的排序標準,提供無精彩學習歷程或無力負擔二階甄試費用,但卻勤奮學習扎根的學生一條升學管道。因此,從聯考到指考,皆採百分制計分,學生的努力分分都不浪費。但在教育部的強勢主導下,當今分科測驗被迫採用違反科學的「以前1%考生平均成績來計算60級分的級距」,造成100分被砍頭,竟然可能和70餘分同為60級分的荒謬計分,考招的公平性被破壞殆盡,而且深刻影響高階專才的培育,傷害台灣未來的競爭力。美國SAT為提高對頂尖高分群的鑑別度,甚至將最高百分位PR99再細分多級,與國內特意將高分模糊化的作法,迥然不同。

●恢復先考後招,解決招考亂象

要根本解決當今諸多的考招亂象,須恢復實行「先考後招」制度。「先考後招」制度在103年本已由教育部確認,配合新課綱實施。原規劃讓高三學生專心學習,每年五月才開始各項入學考試,學生再依其優勢,適性選擇升學管道,依其有資格的最高志願錄取升學。此制度植基於2012年諾貝爾經濟學獎的選配理論,能保證選配的公平正義,人為無法操弄,更廣泛用於美國的大學考招和器官移植,更成功地用於台美的實習醫師選配制度。

「先考後招」制度明顯可以緩解當今諸多的考招亂象,包含高三學習不完整、賭博式考招、甄試衝堂、國英數乙分科測驗不考、學測申請招生效率過低、考招時程混亂、招生後穩定度低、學測自然考科內容過少(難與108課綱連動)等問題。教育部為此制度,曾召開23次考招會議規劃各項配套方案,後經大考中心四次公聽會,84%與會專家贊成。此實屬台灣少見集思廣益、具有高度共識的公共政策規劃,現仍公告於教育部網頁中。

然而,此制度於106年不幸被當時的招聯會召集人以違反招聯會組織規章的方式翻案,成為「考招考招」(高三寒假考試、下學期分發、七月考試、八月分發)制度,造成當年252所高中的反彈;而諸多配套原本規畫用於「先考後招」制度,例如分科測驗級分制等,現被硬套入「考招考招」制度,竹篙湊菜刀,造成當今考招的困境,社會更加焦慮紛亂,實應修正此亂源,根本解決當今諸多因此而起的問題。

少子女化的大環境下,人才的優化對國家未來的發展和產業的競爭力更形重要。108課綱是否已造成學生數理能力的弱化,除合理常識的判斷、科學邏輯的推論和成績資料的分析外,更需要社會和教育界更高的重視。此問題的討論需要從宏觀的系統面作觀察和探索,包含課綱的方向、課程的規劃、教學的實施、考招的連動、資源的配合等,才能釐清問題的癥結,進而求得真正的解方。若以單點作論斷,恐會陷於見樹不見林的盲點而治絲益棼。對於我們已有的產業成果和人才優勢,絕對是點點滴滴、一步一腳印歷經數十年深耕而成,得之非常不易,國人要好好珍惜,切忌好高騖遠而成趙括之流;我們要腳踏實地、扎扎實實地改善人才培育的機制,並時時刻刻地檢討實施的成效,精益求精,才能確保台灣永續的發展和卓越。

(作者為臺灣大學電機資訊學院院長)

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