Bagaimana untuk Menginspirasikan Cinta Matematik

Kurikulum matematik Amerika standard adalah apa-apa tetapi memberi inspirasi.Berdasarkan hafalan dan ujian bermasa, ia menggalakkan kebosanan dan kebimbangan.Beberapa pelajar yang bertuah mendapat inspirasi dan motivasi yang diperlukan untuk menikmati dan cemerlang dalam matematik daripada ibu bapa atau guru.Selebihnya bercelaru, sering berhenti pada peluang pertama.Bagaimanakah kita boleh mengganggu keadaan yang menyedihkan ini?

Lihat Arahan Matematik Melalui Kanta Berbeza

Dengan meneroka pengajaran matematik melalui lensa mata pelajaran lain, kita boleh mula melihat mengapa cara ia biasanya diajar gagal mengujakan kebanyakan pelajar.Bagaimana jika kita mengajar muzik seperti cara kita mengajar matematik?Pelajar akan belajar membaca dan menulis muzik pada helaian kosong kertas kakitangan.Mereka akan belajar semua tentang teori muzik tetapi tidak pernah memainkan alat atau mendengar muzik.Mereka akan merindui kegembiraan membuat bunyi atau mengekalkan rentak, emosi mengekspresikan diri atau terbungkus dalam melodi.

Bagaimana jika kita mengajar seni dengan cara kita mengajar matematik?Daripada membenarkan pelajar melukis, mereka akan mempelajari teori warna, selok-belok berus cat dan jenis cat yang berbeza, dan nama serta pencapaian beberapa artis hebat—tetapi sudah mati.Mereka akan belajar cara melukis mengikut nombor di sekolah menengah, tetapi mereka tidak akan pernah digalakkan untuk menyatakan diri mereka melalui lukisan pada kanvas kosong—atau pun menconteng dengan krayon pada kertas pencetak—sehingga sekolah siswazah.Kebanyakan pelajar tidak berjaya sejauh itu.

"Malangnya, sistem pendidikan matematik kita sekarang adalah mimpi ngeri seperti ini," tulis Paul Lockhart dalam eseinya "A Mathematician's Lament." “Malah, jika saya perlu mereka bentuk mekanisme untuk tujuan nyata untuk memusnahkan rasa ingin tahu semula jadi kanak-kanak dan kecintaan terhadap pembuatan corak, saya tidak mungkin dapat melakukan kerja sebaik yang sedang dilakukan-saya tidak akan mempunyai imaginasi untuk menghasilkan idea-idea yang tidak masuk akal dan menghancurkan jiwa yang membentuk pendidikan matematik kontemporari."

Nasib baik, Lockhart dan guru matematik lain mempunyai beberapa idea tentang cara mengubah sesuatu.

Jangan Cuba Perbaharui Pendidikan Matematik—Hapuskan

Pandangan biasa ialah kanak-kanak tidak berminat dalam matematik kerana mereka tidak nampak guna mempelajarinya.Oleh itu, penyelesaiannya mestilah menunjukkan kepada mereka bagaimana matematik akan membantu mereka dalam kerjaya dan kehidupan dewasa mereka. Lockhart tidak bersetuju.Dia berpendapat ia adalah pendekatan yang salah kerana kanak-kanak tidak mengambil berat tentang mengira faedah kompaun.

Bagaimana kita belajar?

“Kami belajar sesuatu kerana ia menarik minat kami sekarang, bukan kerana ia mungkin berguna di kemudian hari. Tetapi inilah yang kami minta kanak-kanak lakukan dengan matematik." - Paul Lockhart, "Ratapan Seorang Ahli Matematik"

Jadi apa yang boleh menjadikan matematik menarik?Satu idea ialah menganggapnya sebagai satu bentuk seni.Halaman web American Mathematical Society mengenai imejan matematik ialah sumber inspirasi yang baik yang mempamerkan keindahan gelung tak terhingga, geometri alam semula jadi, malah kehebatan penkek fraktal.Komik matematik dan novel grafik ialah dua cara lain untuk menggabungkan matematik dengan seni untuk menjadikan subjek lebih menyeronokkan dan kurang menakutkan.

Ikat Matematik dengan Peristiwa Semasa

Tanya pelajar tentang topik yang mereka ingin terokai, kemudian reka bentuk pelajaran matematik mengikut minat mereka.Sebagai contoh, guru boleh menunjukkan kepada murid cara mengaplikasikan matematik kepada masalah keadilan sosial.

Kursus statistik sekolah tinggi Penempatan Lanjutan boleh meneroka ketidaksamaan kekayaan dan imigresen.Pelajaran algebra 2 dan prakalkulus boleh digunakan untuk kesan pengumpulan dana pada penjumlahan undi calon politik.Guru boleh merujuk buku terlaris "Pelajaran Matematik Sekolah Tinggi untuk Meneroka, Memahami dan Menjawab Ketidakadilan Sosial," laman web SkewTheScript.org, dan wiki Matematik dan Keadilan Sosial untuk mendapatkan idea.

Tekankan Penyelesaian Masalah Daripada Menghafal

Program matematik K–12 selepas sekolah yang dipanggil Sekolah Matematik Rusia mengajar pelajar menyelesaikan masalah matematik dengan berfikir melalui logik, bukan dengan menghafal dan memuntahkan formula dan bukti.Pelajar membina naratif untuk menerangkan cara menyelesaikan persamaan.Memandangkan beberapa nombor, mereka mencipta cerita dan penjelasan mereka sendiri.Pendekatan ini direka untuk menyemai keterujaan tentang matematik yang membuatkan pelajar sentiasa terlibat dan membantu mereka mempelajari bahan tersebut, seperti yang dilaporkan dalam The Atlantic.

Matematik pada asasnya adalah tentang tertanya-tanya, membayangkan, dan bermain, Lockhart menulis.Ini tentang "menanyakan soalan ringkas dan elegan tentang ciptaan khayalan kami, dan mencipta penjelasan yang memuaskan dan cantik."Bergantung pada orang yang anda tanya, ini mungkin juga tentang menghafal jadual pendaraban, tetapi pendidikan matematik tidak seharusnya terlalu bergantung pada tugasan hafalan.

Play Games dan Gabungkan Media

Sebaliknya, benarkan matematik untuk bermain. "Bermain adalah sebahagian daripada apa yang menjadikan pembelajaran berasaskan inkuiri dan bentuk pembelajaran aktif lain begitu berkesan," kata ahli matematik Francis Su, dalam ucapan perpisahannya pada 2017 sebagai presiden Persatuan Matematik Amerika (MAA) yang akan keluar. "Terdapat bukti kukuh bahawa pelajar belajar lebih baik dengan pembelajaran aktif."

Su percaya bahawa dengan membenarkan pendidikan matematik bersifat suka bermain, ia boleh membina harapan, ketabahan, komuniti dan pemikiran yang teliti.

Lockhart mencadangkan melakukan teka-teki dan mengajar pelajar bermain permainan yang memerlukan kemahiran penaakulan deduktif, seperti catur, Go, Hex, backgammon, Sprouts dan Nim.

Untuk idea lain, lihat koleksi teka-teki, permainan, buku dan video Festival Matematik Kebangsaan yang dicadangkan untuk umur 2 hingga 18+ tahun.Sertai acara dalam talian Festival Matematik Kebangsaan.Terokai pengalaman interaktif di National Museum of Mathematics di New York City.Pada masa ini, ia menawarkan banyak program dalam talian, termasuk lawatan lapangan maya untuk kelas K–12 dan video YouTube.

Teknik pengajaran "matematik sebagai permainan" malah berfungsi di peringkat kolej: Lihat buku matematik pembelajaran berasaskan pertanyaan, boleh dimuat turun sebagai PDF percuma, daripada Discovering the Art of Mathematics, pendekatan matematik yang menjurus kepada pelajar seni liberal.

Pupuk Bilik Darjah Inklusif

Apakah rupa bilik darjah matematik inklusif?Dalam banyak cara, ia serupa dengan bilik darjah inklusif dalam mana-mana mata pelajaran lain, di mana pengajar memastikan untuk menggunakan nama dan kata ganti nama pilihan pelajar tanpa mengira apa yang disenaraikan dalam senarai kursus.Ia adalah salah satu yang menghapuskan mikroagresi dan berat sebelah tersirat daripada kedua-dua pengajar dan pelajar.Dan di sinilah pelajar yang mempunyai kebolehan fizikal yang berbeza dapat mengakses semua bahan kursus.

Bilik darjah inklusif juga merupakan tempat pelajar belajar tentang penyumbang bidang dari semua latar belakang, supaya mereka dapat melihat diri mereka sebagai jenis orang yang boleh pandai dalam matematik.Dalam bilik darjah matematik, memupuk kemasukan mungkin bermakna mengajar pelajar tentang ahli matematik yang menonjol yang bukan lelaki kulit putih.

Sebagai contoh, bekas pemain NFL John Urschel, calon kedoktoran di Massachusetts Institute of Technology, adalah bukti bahawa dua kumpulan stereotaip sebagai tidak pandai matematik-atlet dan lelaki Kulit Hitam-boleh cemerlang dalam bidang itu, seperti yang dilaporkan oleh The Associated Press. (Dia juga turut menulis buku tentang pengalamannya, bertajuk "Mind and Matter: A Life in Math and Football.") Arahan sedemikian boleh membantu mengimbangi apa yang dikenali sebagai "ancaman stereotaip."

Fahami Ancaman Stereotaip

Ancaman stereotaip—di mana reputasi untuk prestasi rendah oleh ahli kumpulan tertentu sebenarnya menyebabkan mereka berprestasi rendah—nampaknya menjejaskan keputusan wanita dan minoriti dalam matematik.Kumpulan stereotaip mungkin mempunyai potensi yang belum diterokai yang boleh ditarik oleh guru mereka jika mereka belajar cara melawan ancaman itu.Mengajar pelajar bahawa keupayaan matematik bukan semula jadi tetapi diperoleh melalui usaha adalah satu lagi cara untuk mengurangkan ancaman.

Juga penting ialah tidak memberikan pendidikan matematik yang rendah kepada kumpulan yang telah dikenalpasti oleh penyelidik sebagai berprestasi rendah.Apabila guru sentiasa mendengar bahawa pelajar Hitam, Latin dan Orang Asli berprestasi lebih teruk daripada pelajar Asia dan Putih dalam matematik, mereka mungkin merendahkan jangkaan mereka dan memudahkan pelajaran mereka untuk pelajar tersebut, yang boleh menghalang pelajar ini daripada mencapai potensi mereka, seperti yang dilaporkan dalam The Atlantik.

Jangan Abaikan Kebimbangan Matematik

Dua pertiga daripada guru matematik dalam tinjauan wakil 2020 memberitahu Pusat Penyelidikan Minggu Pendidikan bahawa pelajar mereka mengalami kebimbangan matematik, satu cabaran yang boleh menyebabkan pelajar mengelak daripada matematik dan berprestasi rendah.Mereka boleh mengambilnya daripada guru sekolah rendah atau ibu bapa yang sendiri mengalami kebimbangan matematik.

Program perintis yang dipanggil StoryStrong di Howard County di Maryland meminta pelajar gred lapan untuk menerokai emosi mereka di sekeliling matematik, daripada pengalaman yang telah membentuk hubungan mereka dengan subjek itu kepada pandangan mereka tentang cara mereka boleh berjaya.Ia bertujuan untuk memberi pelajar sokongan psikologi yang mereka perlukan untuk membangunkan "identiti matematik" yang positif.Memandangkan ia sangat baharu, sejauh mana ia berfungsi tidak diketahui, tetapi ia nampaknya menjanjikan.

Peguambela untuk Pelajar yang Berjuang

Guru yang kecewa kadangkala menghapuskan pelajar yang bergelut dan memberitahu mereka bahawa mereka tidak pandai untuk matematik.Sebaliknya, guru harus menyokong mereka, gesa Su MAA.Begitu juga, sedar bahawa kita semua mempunyai berat sebelah tentang jantina, bangsa dan status sosioekonomi mereka yang kita jangkakan baik atau buruk dalam matematik.

Apakah rupa seorang ahli matematik?

“Demografi komuniti matematik tidak kelihatan seperti demografi Amerika. Kami telah meninggalkan keseluruhan segmen daripada faedah berkembang yang terdapat dalam profesion kami.” — Francis Su, “Matematik untuk Kemajuan Manusia”

Tolak ke belakang apabila pelajar mengatakan bahawa mereka bukan ahli matematik.Beritahu mereka bahawa walaupun mereka bergelut dengan satu aspek matematik, mereka mungkin menikmati jenis yang lain.Tegaskan bahawa, seperti yang dinyatakan di atas, kebolehan matematik bukan semula jadi dan mesti diperolehi.Pelajar yang kelihatan berbakat mungkin lebih berpendidikan.Mungkin mereka mendapat permulaan daripada ibu bapa yang fasih matematik.Mereka tidak sepatutnya menjadi metrik yang pelajar lain menilai diri mereka sendiri.

Bantu Pelajar Mengikuti Matematik Ekstrakurikuler

Berjuang atau tidak, pelajar boleh mendapat manfaat daripada kelas dan program matematik di luar sekolah yang mengambil pendekatan berbeza daripada kurikulum biasa dan melibatkan murid dalam aktiviti yang menjadikan matematik menyeronokkan.Kem matematik, bulatan matematik dan pertandingan matematik boleh memberikan percikan yang diperlukan oleh kanak-kanak atau remaja untuk meningkatkan harga diri matematik mereka dan mengembangkan minat dalam subjek tersebut.Bantuan kewangan mungkin tersedia untuk keluarga yang tidak mampu membayar yuran.

Dalam perjuangan menentang ancaman stereotaip, kebimbangan matematik dan kurikulum yang membosankan fikiran, guru mempunyai banyak senjata untuk melawan.Dengan sedikit kreativiti—dan, diakui, cukup fleksibiliti untuk melakukan apa-apa selain daripada mengajar pelajar cara lulus ujian piawai seterusnya—pengajar boleh menggunakan seni, permainan, acara semasa dan psikologi untuk memberi inspirasi kepada lebih ramai pelajar yang menyukai matematik.