快速導航

標準的美國數學課程絕不是鼓舞人心的。基於記憶和定時測試,它鼓勵無聊和焦慮。少數幸運的學生從父母或老師那裡獲得了享受和擅長數學所需的靈感和動力。其餘的人都得過且過,往往一有機會就退出。我們如何才能打破這種令人沮喪的狀況?
從不同的角度看數學教學
通過從其他科目的角度探索數學教學,我們可以開始了解為什麼通常的教學方式無法激發大多數學生的興趣。如果我們像教數學一樣教音樂怎麼辦?學生將學習在空白的工作人員紙上閱讀和寫音樂。他們會學習所有關於音樂理論的知識,但從不演奏樂器或聽音樂。他們會懷念發出聲音或保持節拍的樂趣,懷念表達自己或沉浸在旋律中的情感。
如果我們像教數學一樣教藝術怎麼辦?他們不會讓學生畫畫,而是學習色彩理論、不同畫筆和顏料類型的來龍去脈,以及一些偉大但已死的藝術家的名字和成就。他們會在高中學習如何用數字作畫,但他們永遠不會被鼓勵通過在空白畫布上繪畫來表達自己——甚至是用蠟筆在打印紙上塗鴉——直到研究生院。大多數學生都沒有做到這一點。
“可悲的是,我們目前的數學教育體係正是這種噩夢,”保羅洛克哈特在他的文章“數學家的哀嘆”中寫道。 “事實上,如果我必須設計一種機制來破壞孩子天生的好奇心和對圖案製作的熱愛,我不可能像現在這樣做得那麼好——我根本不會有想出構成當代數學教育的那種毫無意義的、令人心碎的想法。”
幸運的是,洛克哈特和其他數學老師對如何改變事物有一些想法。
不要試圖改革數學教育——放棄它
一個常見的說法是孩子們對數學不感興趣,因為他們沒有看到學習數學的意義。因此,解決方案必須是向他們展示數學將如何幫助他們的職業生涯和成年生活。洛克哈特不同意。他認為這是錯誤的方法,因為孩子們不關心計算複利。
我們如何學習?
“我們學習東西是因為它們現在讓我們感興趣,而不是因為它們以後可能有用。但這正是我們要求孩子們用數學做的事情。” ——保羅·洛克哈特,“數學家的哀嘆”
那麼是什麼讓數學變得有趣呢?一個想法是將其視為一種藝術形式。美國數學會關於數學圖像的網頁是一個很好的靈感來源,展示了無限循環的美麗、自然的幾何形狀,甚至分形煎餅的奇思妙想。數學漫畫和圖畫小說是將數學與藝術相結合的另外兩種方式,使主題更有趣,更不令人生畏。
將數學與當前事件聯繫起來
詢問學生他們想探索的主題,然後圍繞他們的興趣設計數學課程。例如,教師可以向學生展示如何將數學應用於社會正義問題。
Advanced Placement 高中統計課程可以探討財富不平等和移民問題。代數 2 和微積分課程可以應用於籌款對政治候選人投票結果的影響。教師可以查閱暢銷書“探索、理解和應對社會不公正的高中數學課”,SkewTheScript.org 網站和數學與社會公正 wiki 以獲取想法。
強調解決問題而不是記憶
一個名為俄羅斯數學學院的課後 K-12 數學課程教學生通過思考邏輯來解決數學問題,而不是通過記憶和重複公式和證明。學生髮展敘述來描述如何求解方程。給定一些數字,他們創造自己的故事和解釋。正如《大西洋月刊》報導的那樣,這種方法旨在灌輸對數學的興趣,讓學生保持參與並幫助他們學習材料。
洛克哈特寫道,數學從根本上講是關於思考、想像和玩耍。它是關於“對我們的想像創作提出簡單而優雅的問題,並製作令人滿意和美麗的解釋。”取決於你問誰,它也可能是關於記憶乘法表,但數學教育不應該如此依賴死記硬背的任務。
玩遊戲和整合媒體
相反,讓數學成為遊戲。 “遊戲是讓探究式學習和其他形式的主動學習如此有效的一部分,”數學家弗朗西斯·蘇 (Francis Su) 在 2017 年美國數學協會 (MAA) 離任主席的告別演說中說。 “有壓倒性的證據表明,學生通過主動學習學得更好。”
蘇認為,通過讓數學教育變得有趣,它可以建立希望、毅力、社區和嚴謹的思維。
洛克哈特建議做謎題並教學生玩需要演繹推理技能的遊戲,例如國際象棋、圍棋、十六進制、西洋雙陸棋、芽菜和尼姆。
如需其他想法,請查看國家數學節為 2 至 18 歲以上兒童推薦的謎題、遊戲、書籍和視頻合集。參加全國數學節的在線活動。探索紐約市國家數學博物館的互動體驗。目前,它提供許多在線課程,包括 K-12 課程的虛擬實地考察和 YouTube 視頻。
“數學即遊戲”教學技術甚至在大學水平上也適用:查看基於探究的學習數學書籍,可作為免費 PDF 下載,來自 Discovering the Art of Mathematics,這是一種面向文科學生的數學方法。
培養包容性教室
一個包容性的數學課堂是什麼樣的?在許多方面,它類似於任何其他學科的包容性課堂,無論課程名冊上列出什麼,教師都確保使用學生的首選姓名和代詞。它可以根除教師和學生的微攻擊和隱性偏見。它是具有不同身體能力的學生能夠訪問所有課程材料的地方。
一個包容性的課堂也是學生從不同背景了解該領域的貢獻者的課堂,因此他們可以將自己視為擅長數學的人。在數學課堂上,促進包容可能意味著向學生介紹非白人的傑出數學家。
例如,據美聯社報導,前 NFL 球員、麻省理工學院博士生 John Urschel 證明了兩個被定型為不擅長數學的群體——運動員和黑人男性——可以在該領域表現出色。 (他甚至與人合著了一本關於他的經歷的書,題為《思想與物質:數學與足球的人生》。)這樣的指導可以幫助抵消所謂的“刻板印象威脅”。
了解刻板印象威脅
刻板印象威脅——即某個群體成員表現不佳的名聲實際上導致他們表現不佳——似乎會影響女性和少數族裔的數學成績。刻板印象的群體可能具有尚未開發的潛力,如果他們學會如何反擊威脅,他們的老師可以發揮這些潛力。教導學生數學能力不是與生俱來的,而是通過努力獲得的,這是減少威脅的另一種方法。
同樣重要的是不要給研究人員認為表現不佳的群體提供低劣的數學教育。當教師不斷聽到黑人、拉丁裔和土著學生在數學上的表現比亞裔和白人學生差時,他們可能會降低對這些學生的期望並簡化他們的課程,這可能會阻止這些學生髮揮他們的潛力,如 The大西洋。
不要忽視數學焦慮
在 2020 年的一項代表性調查中,三分之二的數學教師告訴教育週研究中心,他們的學生會經歷數學焦慮,這種挑戰可能會導致學生迴避數學並表現不佳。他們可以從自己患有數學焦慮症的小學老師或家長那裡得到它。
馬里蘭州霍華德縣的一個名為 StoryStrong 的試點項目要求八年級學生探索他們對數學的情感,從影響他們與學科關係的經歷到他們對如何成功的見解。它旨在為學生提供培養積極的“數學認同”所需的心理支持。由於它是如此的新,它的效果如何尚不清楚,但它似乎很有希望。
為苦苦掙扎的學生代言
沮喪的老師有時會忽略那些正在苦苦掙扎的學生,並告訴他們他們不適合數學。相反,MAA 的 Su 敦促教師應該為他們提倡。同樣,請注意,我們都對我們期望數學好或壞的人的性別、種族和社會經濟地位持有偏見。
數學家長什麼樣子?
“數學界的人口統計數據看起來不像美國的人口統計數據。我們已經將整個細分市場排除在我們行業蓬勃發展的好處之外。” ——弗朗西斯·蘇,“人類繁榮的數學”
當學生說他們不是數學家時,請反擊。讓他們知道,即使他們在數學的一個方面遇到困難,他們也可能會喜歡另一種類型。強調,如上所述,數學能力不是與生俱來的,必須後天習得。看起來有天賦的學生可能只是受過更好的教育。也許他們從數學流利的父母那裡搶占了先機。它們不應該成為其他學生評判自己的標準。
幫助學生追求課外數學
無論是否掙扎,學生都可以從校外的數學課程和課程中受益,這些課程和課程採用與典型課程不同的方法,讓學生參與讓數學變得有趣的活動。數學營、數學圈和數學競賽可以激發孩子或青少年提高數學自尊和培養對數學的興趣所需的火花。負擔不起費用的家庭可能會獲得經濟援助。
在與刻板印象威脅、數學焦慮和麻木課程的鬥爭中,教師有很多武器可以反擊。有了一點創造力——誠然,除了教學生如何通過下一個標準化考試之外,還有足夠的靈活性來做任何事情——教師可以利用藝術、遊戲、時事和心理學來激發更多學生對數學的熱愛。