Het standaard Amerikaanse wiskundecurriculum is allesbehalve inspirerend.Gebaseerd op memorisatie en getimede tests, moedigt het verveling en angst aan.Een paar gelukkige studenten krijgen de inspiratie en motivatie die nodig is om te genieten van en uit te blinken in wiskunde van een ouder of leraar.De rest ploetert door en stopt vaak bij de eerste gelegenheid.Hoe kunnen we deze deprimerende gang van zaken doorbreken?

Kijk naar wiskundelessen door een andere lens

Door wiskundeonderwijs te onderzoeken door de lens van andere vakken, kunnen we beginnen te begrijpen waarom de manier waarop het gewoonlijk wordt onderwezen de meeste studenten niet opwindt.Wat als we muziek zouden onderwijzen zoals we wiskunde leren?De leerlingen leerden muziek lezen en schrijven op blanco vellen personeelspapier.Ze zouden alles leren over muziektheorie, maar nooit een instrument bespelen of naar muziek luisteren.Ze zouden het plezier missen om geluid te maken of een beat aan te houden, de emotie om zich uit te drukken of verzonken te raken in een melodie.

Wat als we kunst zouden onderwijzen zoals we wiskunde onderwijzen?In plaats van leerlingen te laten schilderen, leerden ze kleurentheorie, de ins en outs van verschillende penselen en verfsoorten, en de namen en prestaties van een paar grote maar dode kunstenaars.Ze zouden op de middelbare school leren schilderen op nummer, maar ze zouden nooit worden aangemoedigd om zichzelf uit te drukken door op een leeg canvas te schilderen - of zelfs maar te krabbelen met kleurpotloden op printerpapier - totdat ze naar school gingen.De meeste studenten komen niet zo ver.

"Helaas is ons huidige systeem van wiskundeonderwijs precies dit soort nachtmerrie", schrijft Paul Lockhart in zijn essay "A Mathematician's Lament." “Als ik een mechanisme zou moeten ontwerpen met het uitdrukkelijke doel om de natuurlijke nieuwsgierigheid en liefde van een kind voor het maken van patronen te vernietigen, zou ik onmogelijk zo'n goed werk kunnen doen als momenteel wordt gedaan - ik zou gewoon niet de verbeeldingskracht om met het soort zinloze, zielverpletterende ideeën te komen die het hedendaagse wiskundeonderwijs vormen.”

Gelukkig hebben Lockhart en andere wiskundeleraren enkele ideeën over hoe dingen te veranderen.

Probeer het wiskundeonderwijs niet te hervormen - gooi het weg

Een veelvoorkomend refrein is dat kinderen niet geïnteresseerd raken in wiskunde omdat ze het nut niet inzien om het te leren.De oplossing moet dus zijn om ze te laten zien hoe wiskunde hen zal helpen in hun carrière en volwassen leven. Lockhart is het daar niet mee eens.Hij denkt dat het de verkeerde benadering is, omdat kinderen niet geïnteresseerd zijn in het berekenen van samengestelde rente.

Dus wat zou wiskunde interessant kunnen maken?Een idee is om het te behandelen als een kunstvorm.De webpagina van de American Mathematical Society over wiskundige beelden is een goede inspiratiebron die de schoonheid van oneindige lussen, de geometrie van de natuur en zelfs de eigenzinnigheid van fractal-pannenkoeken laat zien.Wiskundige strips en graphic novels zijn twee andere manieren om wiskunde te combineren met kunst om het onderwerp leuker en minder intimiderend te maken.

Koppel wiskunde aan actuele gebeurtenissen

Vraag de leerlingen naar de onderwerpen die ze willen onderzoeken en ontwerp vervolgens wiskundelessen rond hun interesses.Leraren kunnen leerlingen bijvoorbeeld laten zien hoe ze wiskunde kunnen toepassen op problemen met sociale rechtvaardigheid.

Een Advanced Placement middelbare school statistieken cursus kan ongelijkheid in rijkdom en immigratie onderzoeken.Algebra 2- en precalculuslessen kunnen worden toegepast op de impact van fondsenwerving op het aantal stemmen van een politieke kandidaat.Docenten kunnen het bestverkochte boek "High School Mathematics Lessons to Explore, Understand, and Reageer to Social Injustice", de website SkewTheScript.org en de Math and Social Justice wiki raadplegen voor ideeën.

Benadruk het oplossen van problemen boven onthouden

Een naschools K-12 wiskundeprogramma genaamd de Russian School of Mathematics leert studenten wiskundige problemen op te lossen door de logica te doordenken, niet door formules en bewijzen uit het hoofd te leren en uit te spreken.Studenten ontwikkelen verhalen om te beschrijven hoe vergelijkingen moeten worden opgelost.Met een paar cijfers bedenken ze hun eigen verhalen en verklaringen.De aanpak is ontworpen om een ​​opwinding over wiskunde bij te brengen die studenten betrokken houdt en hen helpt de stof te leren, zoals gerapporteerd in The Atlantic.

Wiskunde gaat in wezen over zich afvragen, verbeelden en spelen, schrijft Lockhart.Het gaat over "eenvoudige en elegante vragen stellen over onze denkbeeldige creaties en bevredigende en mooie uitleg geven."Afhankelijk van wie je het vraagt, kan het ook gaan om het onthouden van tafels van vermenigvuldiging, maar wiskundeonderwijs zou niet zo sterk afhankelijk moeten zijn van gewone taken.

Speel games en gebruik media

Laat wiskunde in plaats daarvan over spelen gaan. "Spelen maakt deel uit van wat onderzoekend leren en andere vormen van actief leren zo effectief maakt", zei wiskundige Francis Su in zijn afscheidstoespraak in 2017 als vertrekkend president van de Mathematical Association of America (MAA). "Er is overweldigend bewijs dat studenten beter leren met actief leren."

Su gelooft dat door het wiskundeonderwijs speels te laten zijn, het hoop, doorzettingsvermogen, gemeenschapszin en rigoureus denken kan opbouwen.

Lockhart stelt voor om puzzels te maken en leerlingen spellen te leren spelen die deductieve redeneervaardigheden vereisen, zoals schaken, Go, Hex, backgammon, Sprouts en Nim.

Bekijk voor andere ideeën de verzameling voorgestelde puzzels, games, boeken en video's van het National Math Festival voor kinderen van 2 tot 18 jaar.Neem deel aan de online evenementen van het Nationaal Rekenfestival.Verken de interactieve ervaringen in het National Museum of Mathematics in New York City.Op dit moment biedt het veel programma's online, waaronder virtuele excursies voor K-12-lessen en YouTube-video's.

De 'wiskunde als spel'-leertechniek werkt zelfs op universiteitsniveau: bekijk de op onderzoek gebaseerde wiskundeboeken, downloadbaar als gratis pdf's, van Discovering the Art of Mathematics, een wiskundebenadering die is gericht op studenten in de vrije kunsten.

Inclusieve klaslokalen bevorderen

Hoe ziet een inclusief wiskundelokaal eruit?In veel opzichten is het vergelijkbaar met een inclusief klaslokaal in elk ander vak, waar de instructeur ervoor zorgt dat de voorkeursnamen en voornaamwoorden van de studenten worden gebruikt, ongeacht wat er op het cursusrooster staat.Het is er een die micro-agressies en impliciete vooroordelen van zowel de instructeur als de studenten uitroeit.En het is er een waar studenten met verschillende fysieke capaciteiten toegang hebben tot al het cursusmateriaal.

Een inclusief klaslokaal is ook een klas waar studenten leren over medewerkers van alle achtergronden, zodat ze zichzelf kunnen zien als het type persoon dat goed zou kunnen zijn in wiskunde.In het wiskundelokaal kan het bevorderen van inclusie betekenen dat je studenten leert over opvallende wiskundigen die geen blanke mannen zijn.

Voormalig NFL-speler John Urschel, een promovendus aan het Massachusetts Institute of Technology, is bijvoorbeeld het bewijs dat twee groepen die worden gestereotypeerd als niet goed in wiskunde - atleten en zwarte mannen - kunnen uitblinken in het veld, zoals gerapporteerd door The Associated Press. (Hij schreef zelfs mee aan een boek over zijn ervaringen, getiteld 'Mind and Matter: A Life in Math and Football'.) Dergelijke instructies kunnen helpen om wat bekend staat als 'stereotypebedreiging' tegen te gaan.

Begrijp stereotype dreiging

Stereotype dreiging - waarbij een reputatie van ondermaatse prestaties door leden van een bepaalde groep er feitelijk voor zorgt dat ze ondermaats presteren - lijkt de resultaten van vrouwen en minderheden in wiskunde te beïnvloeden.Stereotype groepen hebben mogelijk onbenut potentieel dat hun leraren kunnen benutten als ze leren hoe ze terug kunnen vechten tegen de dreiging.Studenten leren dat rekenvaardigheid niet aangeboren is, maar door inspanning is verworven, is een andere manier om de dreiging te verminderen.

Het is ook belangrijk om geen inferieur wiskundeonderwijs te geven aan groepen waarvan onderzoekers hebben vastgesteld dat ze ondermaats presteren.Wanneer leraren constant horen dat zwarte, Latijnse en inheemse studenten slechter presteren dan Aziatische en blanke studenten in wiskunde, kunnen ze hun verwachtingen verlagen en hun lessen vereenvoudigen voor die studenten, wat kan voorkomen dat deze studenten ooit hun potentieel bereiken, zoals gerapporteerd in The Atlantische Oceaan.

Negeer wiskundeangst niet

Tweederde van de wiskundeleraren in een representatieve enquête uit 2020 vertelde het Education Week Research Center dat hun leerlingen wiskundeangst ervaren, een uitdaging die ervoor kan zorgen dat leerlingen wiskunde vermijden en ondermaats presteren.Ze kunnen het ophalen bij leerkrachten van de basisschool of ouders die zelf last hebben van rekenangst.

Een pilotprogramma genaamd StoryStrong in Howard County in Maryland vraagt ​​leerlingen van de achtste klas om hun emoties rondom wiskunde te onderzoeken, van de ervaringen die hun relatie met het onderwerp hebben gevormd tot hun inzichten over hoe ze kunnen slagen.Het is bedoeld om studenten de psychologische ondersteuning te geven die ze nodig hebben om een ​​positieve 'wiskundige identiteit' te ontwikkelen.Omdat het zo nieuw is, is niet bekend hoe goed het werkt, maar het lijkt veelbelovend.

Pleitbezorger voor worstelende studenten

Gefrustreerde leraren schrijven soms studenten af ​​die het moeilijk hebben en vertellen hen dat ze niet geschikt zijn voor wiskunde.In plaats daarvan zouden leraren voor hen moeten pleiten, dringt MAA's Su aan.Houd er ook rekening mee dat we allemaal vooroordelen hebben over het geslacht, ras en sociaaleconomische status van degenen van wie we verwachten dat ze goed of slecht zijn in wiskunde.

Duw terug wanneer een student zegt dat hij geen wiskundepersoon is.Laat ze weten dat zelfs als ze moeite hebben met één aspect van wiskunde, ze misschien een ander type leuk vinden.Benadruk dat, zoals hierboven vermeld, rekenvaardigheid niet aangeboren is en moet worden verworven.Studenten die hoogbegaafd lijken te zijn, zijn misschien gewoon beter opgeleid.Misschien hebben ze een voorsprong gekregen van wiskunde-vloeiende ouders.Ze zouden niet de maatstaf moeten zijn waarop andere studenten zichzelf beoordelen.

Help studenten bij het nastreven van buitenschoolse wiskunde

Worstelen of niet, leerlingen kunnen profiteren van wiskundelessen en programma's buiten school die een andere benadering hebben dan het normale curriculum en leerlingen betrekken bij activiteiten die wiskunde leuk maken.Rekenkampen, rekenkringen en rekenwedstrijden kunnen de vonk geven die een kind of tiener nodig heeft om hun eigenwaarde voor wiskunde te vergroten en interesse in het onderwerp te ontwikkelen.Financiële steun is mogelijk beschikbaar voor gezinnen die de kosten niet kunnen betalen.

In de strijd tegen stereotype dreiging, wiskundeangst en geestdodende leerplannen hebben leraren veel wapens om terug te vechten.Met een beetje creativiteit - en, toegegeven, voldoende flexibiliteit om iets anders te doen dan studenten te leren hoe ze hun volgende gestandaardiseerde test moeten halen - kunnen instructeurs kunst, spel, actuele gebeurtenissen en psychologie gebruiken om meer studenten liefde voor wiskunde te geven.