在過去的20年中,教育工作者一直在爭論教授兒童數學的最佳方法。傳統數學的倡導者推崇演算法練習和以教師為中心的學習,而改革數學的支持者則側重於基本概念和學生探究。面對美國持續下降的成績,所謂的數學戰爭最近愈演愈烈,請願書的流傳、有爭議的課程指南的釋出,以及一起訴訟案的提起都證明了這一點。 關鍵在於美國高中畢業生是否有能力完成日常數學任務並在全球經濟中競爭。
這場戰爭始於1989年,當時美國全國數學教師委員會 (NCTM) 釋出了一系列標準,重塑了一代人的教學方式。改革數學的倡導者不再讓學生死記硬背公式和計算分數加法等問題,而是鼓勵學生髮展自己對數學概念的視覺化表示,並使用計算器來解決數值任務。
近年來,兩派之間形成了一種強調中間立場的緩和局面。但如果說存在休戰,那也是一種不安的休戰——來自雙方的新一輪攻勢仍在繼續出現。例如,去年十月,NCTM 又釋出了一份檔案《高中數學的重點:推理和理解》,呼籲採取一種圍繞應用的新方法。“我們的 15 歲青少年無法運用數學來解決簡單的現實生活問題,”奧本大學數學教育教授兼該檔案編寫委員會主席加里·馬丁解釋說。馬丁表示,新指南教導學生如何“在各種情境中應用數學推理”,而不是簡單地“以死記硬背的方式執行程式”。他舉例說,一個問題要求學生比較兩對車輛的相對燃油效率增益。答案因考慮相對燃油效率還是節省的汽油總量而異。
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儘管許多教育工作者對這份報告表示讚揚,但批評者表示,該檔案對數學分析的模糊方法讓人想起 NCTM 1989 年的指南。“感覺是學生嘗試的所有推理都是有價值的,應該受到讚揚,”斯坦福大學數學家吉姆·米爾格拉姆說,他更喜歡傳統的教學方法。“這種方法的問題在於它完全是維持現狀;我們似乎有一種心態,‘哎呀,約翰尼推理了’; 至於他實際的推理是否有缺陷,則無關緊要。”
弗農·威廉姆斯是弗吉尼亞州福爾斯教堂的一位數學老師,他曾參加過幾個國家數學小組,他說高中指南淡化了推理與傳統程式(如多項式分解)之間的聯絡。“一些最精妙的數學問題被認為毫無用處,因為它們不涉及現實世界的應用,”他說。威廉姆斯補充說,許多幾何課程,“唯一需要形式推理的高中課程”,已經被“削減”並且不再以證明為基礎。相反,學生使用代數工具來分析幾何形狀、構建三維模型並解決實際的構造和設計問題。
馬丁表示,該檔案並非旨在定義具體內容;相反,它展示瞭如何在整個課程中融入推理和理解。但改革數學的反對者似乎不準備同意。 在一個引人注目的例子中,西雅圖的一群家長和教育工作者提交了一份簡報,呼籲推翻學校董事會去年五月做出的採用《發現數學》系列的決定。《發現數學》是一套改革數學高中教材,它使用學生探究作為發現數學原理的一種手段——例如使用牙籤模型來推導遞迴序列。 該訴訟引用了在對該教材進行為期三年的試點後測試成績下降的情況,聲稱《發現》系列教材與白人學生和少數族裔及低收入學生之間日益擴大的成績差距有關*。
*勘誤(2010 年 2 月 25 日):正如報道中所述,《發現數學》系列教材並非為期三年的試點專案的一部分。原文應為:“該訴訟引用了在對一套類似教材進行為期三年的試點後測試成績下降的情況,聲稱改革數學與白人和少數族裔低收入學生之間日益擴大的成績差距有關。”
[換行]
“一本好的教科書非常重要,”華盛頓大學大氣科學教授兼訴訟的三名原告之一克利夫·馬斯說。他認為,《發現》系列教材中“真正的數學”的缺失使得處境不利的學生很難獨立解決問題。
數學專家還對教學內容被淡化表示了其他擔憂,包括許多學區決定在八年級而不是傳統的九年級開設代數 I 的決定。亞利桑那大學的數學教授威廉·麥卡勒姆指出,由於年齡較小,學生往往會學習到代數 I 的簡化版,但“然後他們會被期望在沒有牢固基礎的情況下繼續學習幾何和代數 II”。
麥卡勒姆正在參與 Common Core(共同核心)專案,這是一項 48 個州的倡議,旨在透過制定全國範圍內的標準化指南來解決一些爭論。 該專案由州首席州學務主管委員會和全國州長協會贊助,原計劃於二月份完成。
一種觀點幾乎團結了所有數學專業人士——經過數十年的爭論,該系統仍然無法正常運轉。 根據美國國家教育統計中心的資料,與經濟合作與發展組織成員國的學生相比,美國高中生的數學成績排在後四分之一。 在預計將更加依賴科學、健康和技術的未來,這絕對是個壞訊息。