扭轉傳統思維數學教學更直接

( 美聯社堪薩斯城電 )在她教學生涯的大部分時間裡,史塔克(Carrie Stark)依靠數學遊戲來吸引學生,假設他們會在乘法等數學概念得到實際用來學習,孩子們雖然玩得很開心,但卻沒有實際掌握教學重點。幾年前,她改變了方法,在找到一個關於一系列被稱為「數學的科學」(science of math)的實證的網站後,轉向更直接的解釋數學概念。

任職堪薩斯城郊區一所學校的數學老師史塔克說:「我可以看到這個遊戲與乘法的關係,但孩子們並沒有建立這些聯繫,你必須明確地教授內容。」

隨著美國學校努力扭轉新冠疫情期間數學成績大幅下降的局面,一些研究人員正在推動更多地關注一系列基於研究的數學教學實踐。這舉措得到了熱列迴響,但仍處於起步階段,特別是與基於自然拼讀法的「閱讀科學」相比,後者激發了全國各地課堂識字方式的變革。

何謂數學的科學

專家表示,數學研究還沒有那麼多的資助或關注,尤其是在初級程度之後。同時,學校目前使用的數學教學效果並不理想。美國的數學成績落後於其他高收入國家,最近越來越多的學生在高中畢業時基本數學技能有缺陷。

支持者表示,定量研究支持的教學實踐可能會有所幫助,但它們仍然未成為人們關注的焦點。

佛羅里達大學特殊教育教授伯恩斯(Matthew Burns)說:「我認為這場運動還沒有流行起來,現在只是停留在一個想法。」他是幫助創建「數學的科學網站」(https://www.thescienceofmath.com/)為教師提供資源的研究人員之一。

關於哪些基於證據的實踐屬於數學科學,還存在爭議,但研究人員在一些核心觀點上達成了一致。

最重要的原則是:數學教學必須有系統且明確。教師需要提供清晰準確的指導,並在建立舊概念的基礎上一步步地引入新概念。這些方法得到了聯邦教育部屬下評估教學實踐的「教育科學研究所」數十項研究的認可。

這種指導與探索性或基於探究的教育模式形成鮮明對比,在這種模式中,學生在老師的推動下自己探索和發現概念。目前尚不清楚哪種方法在學校中使用最廣泛。

在某些方面,數學的最佳實踐與閱讀科學相似,後者強調詳細、明確的語音教學,而不是讓孩子根據圖片或上下文線索猜測如何閱讀單字。在閱讀科學受到重視後,短短三年內就有18個州通過了立法,要求課堂教師使用有證據支持的方法來教授閱讀。

豪厄爾斯(Margie Howells)是西維珍尼亞州惠靈市的一名小學數學老師,她首先開始研究最佳實踐,因為針對計算障礙(一種數學學習障礙)的資源不如針對閱讀障礙的資源多。在閱讀了有關數學科學的相關資料後,她在教學上會用更明確的方法表達,幫助學生理解,例如分數中的水平線等於除號。

豪厄爾斯正在致力於為患有計算障礙和其他學習差異的學生,開發基於科學的輔導計劃。

所謂的數學戰爭

數學教學的某些要素強調大局概念。其他涉及學習如何進行計算。幾十年來,各派思想流派之間的衝突被稱為「數學戰爭」,數學科學運動的一個關鍵原則是兩者都很重要,教師需要培養程序性和概念性的理解。

當史塔克示範長除法問題時,她會寫出計算答案的步驟,而學生則使用圖表或區塊從概念上理解問題。史塔克幫助指導學校的其他老師來支持陷入困境的學生,儘管她有20年的教學經驗,但她過去常常覺得沒有能力做到這一點。之前她在互聯網上找到的大多數資源只是建議不同的數學遊戲,而她發現有關數學科學的網站後,就積極研究並報名參加特殊培訓,在教學中更多地關注基礎知識。

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