Anonim
Image

Počas väčšiny dvadsiateho storočia dominovali v matematickom poli USA výstupy dôležitých matematikov a veľké pokroky v strojárstve, vede a financiách. Hĺbka poklesu krajiny je však zrejmá v niektorých desivých štatistikách: Podľa posledných správ o národnom hodnotení pokroku vo vzdelávaní menej ako jedna tretina študentov ôsmej triedy a menej ako jeden zo štyroch seniorov v súčasnosti testuje ako zdatných alebo lepších na matematiku.,

Počet ľudí vzdelaných v USA pripravených na prevzatie technologicky náročných pracovných miest sa zmenšuje kvôli upchatému vzdelávaciemu systému, ale je možné, že technické nástroje sú presne to, čo potrebujeme, aby sme veci pomohli otočiť.

Vo svojej záverečnej správe „Základy úspechu“ odporučil Národný poradný panel pre matematiku technológiu na osvieženie unaveného študijného programu a poznamenal, že „cvičenia a cvičenia založené na technológiách a cvičenia môžu zlepšiť výkon študentov v konkrétnych oblastiach matematiky.“ V správe sa tiež uvádza, že výsledky študentov sú vyššie v triedach, ktoré používajú inštruktážny softvér, ako v triedach, ktoré tak nie sú. V správe sa citujú štúdie, ktoré ukazujú, že výučba počítačového programovania pre študentov môže podporiť rozvoj konkrétnych matematických konceptov, aplikácií a zručností pri riešení problémov.

Panel neodporúčal konkrétne technológie, ale už niekoľko rokov neziskové organizácie, vzdelávacie laboratóriá a akademická obec poskytujú učiteľom matematiky stabilný prúd hračiek vysokej technológie.

Personalizovaná prax

Judy Murphy, vedúca oddelenia matematiky na Burncoat Middle School v Worcesteru v štáte Massachusetts, každý druhý týždeň privádza svojich študentov do počítačového laboratória, aby použili systém pomoci, online program, ktorý poskytuje študentom individuálne výukové programy. Učitelia môžu program prispôsobiť tak, aby vyhovoval konkrétnym učebným plánom, a Murphyho študenti ho používajú na precvičovanie testovacích otázok z matematického hodnotenia štátu.

Ak študenti odpovedia na problém nesprávne, program im môže dať hodnotiace sedenie a potom ich otestuje na podobnú otázku, aby zistili, či sa tento materiál naučili. Pre študentov, ktorí pri prvom pokuse odpovedia na niekoľko otázok správne, môže program preskočiť výukové programy a presunúť ich na náročnejšiu lekciu.

„Táto technológia dokáže sledovať rôzne prístupy, ktoré študenti zaujímajú, a poskytuje im poradenstvo, “ hovorí Ken Koedinger, riaditeľ Pittsburgh Science of Learning Center, ktorý prirovnáva program Asistent k kognitívnemu tútorovi, program s podobným konceptom. Koedinger poznamenáva, že hoci sa študenti sústreďujú z počítača, učiteľ môže tráviť viac času s tými, ktorí potrebujú ďalšiu pomoc.

Podľa učiteľov je však najužitočnejším aspektom asistenčného systému a kognitívneho učiteľa ich schopnosť sledovať silné a slabé stránky jednotlivých študentov a triedy ako celku. „Môžem dostať správu, ktorá mi ukáže, koľko študentov má určitý problém zle, a teraz ich môžem priniesť späť do svojej triedy a použiť ich na usmernenie mojej výučby, “ uznáva Murphy. „Vedieť, koľko študentov žiada o pomoc, je kľúčové. To mi umožňuje zistiť, v čom študenti skutočne potrebujú pomoc.“

Pomôžte vyriešiť pre X

A podľa toho, čo študenti najviac potrebujú, je algebra. Správa zdôrazňuje algebru ako „preukázateľnú bránu k neskorším výsledkom“ a uvádza, že dokončenie Algebry II „významne koreluje s úspechom na vysokej škole a so ziskami zo zamestnania“. Študenti, ktorí absolvujú Algebra II, majú viac ako dvakrát vyššiu pravdepodobnosť absolvovania vysokej školy ako študenti s menšou matematickou prípravou.

Jednou z technológií, ktorá naštartuje algebraické myslenie pre študentov stredných škôl, je SimCalc, program, ktorý využíva počítačové grafy, animácie, symboly a tabuľky na vytváranie zložitých konceptov, ako sú matematické miery zmien a akumulácie, pre študentov sa ľahšie učia.

V jednom výučbe SimCalc o futbalovom tíme môžu študenti ovládať pohyby hráčov manipuláciou s grafom pomocou myši. V inom návode umožňuje zmena grafu choreografiu rapovej rutiny pre skupinu avatarov alebo online postáv. „Skutočne nezvyčajná je jej schopnosť tvarovať graf tak, aby ste videli jeho význam v pohybe, “ hovorí Jeremy Roschelle, riaditeľka výskumného ústavu SRI International pre technologické vzdelávanie. „Môže to potom súvisieť s algebraickými rovnicami a deti o tom majú rozprávať príbehy.“

SimCalc obsahuje aj detektor pohybu, ktorý môže graficky znázorňovať rýchlosť alebo zrýchlenie študentov pri ich pohybe. „Číta grafy a ich oblasť, druhú povahu pre deti stredných škôl, “ vysvetľuje George Collison, konzultant pre konzorcium Concord, nezisková organizácia pre výskum a vývoj zameraná na technológiu. „Sú to zručnosti, ktoré by za normálnych okolností dostali, ak by sa k nim niekedy dostali, v najvyššom ročníku vysokej školy.“

Menej môže byť viac

Grafická kalkulačka je technológia jednoduchšia ako počítač, ktorý konzultanti a učitelia napriek tomu tvrdia, že prehliadnuť. Tieto kalkulačky sú teraz vybavené softvérom, ktorý umožňuje študentom kresliť tvary a vykresľovať body na obrazovke.

„Milujem počítače, ale často je pre učiteľov ťažké naplánovať laboratóriá. Grafické kalkulačky sú lacnejšie, takže každý ich môže mať, “ hovorí Diane Carluccio, konzultantka pre matematiku a technológiu pre Centrum inovácií v Stevens Institute of Technology a Prírodovedné vzdelávanie. „Môžete kresliť tvary a potom sa učiť všetky postuláty a vety. Možnosti sú nekonečné.“

Správa panelu nepotvrdila ani nepotvrdila dôkazy, ktoré by naznačovali, že grafové kalkulačky pomáhajú študentom učiť sa, ale učitelia tvrdia, že tieto kalkulačky pomáhajú tomu, čo správa nazýva „matematická úzkosť“. Je to preto, že učiteľ môže požiadať študentov, aby napísali konkrétnu rovnicu na ich kalkulačky a potom svoje odpovede anonymne premietli na obrazovku pred izbu. „Neukazujete deťom, ktoré sú dobré alebo zlé. Ukazujete, čo je správne alebo čo zlé, takže znižujete úzkosť, “ vysvetľuje Jeremy Roschelle SRI. „Prináša im to viac angažovanosti a vytvára prostredie, ktoré je proaktívne.“

Sprístupniť abstrakcie

Napriek tomu nie každý sa predáva na špičkových matematických nástrojoch, pretože niektorí učitelia a rodičia sa obávajú, že technológia nahradí študentov, ktorí sa skutočne naučia tieto zručnosti sami.

Technologickí zástancovia reagujú na to, že tieto nástroje môžu byť viac ako barla: Môžu zmeniť abstrakt na niečo konkrétnejšie a pomôcť študentom porozumieť konceptom, ako sú tie v algebre, ktoré sú ďaleko od fyzického sveta.

„Graf sa stáva náhradou za návrh avatara, “ hovorí George Collison konzorcia Konzorcia. „Jeden manipuluje s grafom a nájde pohyb avatara. Abstrakt sa stáva predmetom diskurzu. Študenti môžu skúmať dynamické vzťahy, ktoré bez týchto strojov jednoducho nie sú možné.“

A na záver obhajcovia tvrdia, že nejde iba o to, ako technológia môže zlepšiť porozumenie, ale aj o potrebu udržiavať aktuálne triedy. „Máme deti v triedach v triede a nudia sa v slzách. Nie je to tak, ako žijú, “ poznamenáva Carluccio. „Učitelia a rodičia musia pochopiť, že toto je dnes život detí. Musia skutočne pochopiť, že je dôležité, aby sa deti zapojili, a je dôležité, aby sme sa časom menili.“

Ak učitelia môžu naďalej hľadať spôsoby, ako pomôcť svojim študentom získať kľúčové matematické zručnosti a porozumieť zložitým konceptom - ako sa uvádza v správe panelu -, udržanie tempa s časmi môže znamenať aj triumf dobrého a staromódneho vzdelávania.,

Rady pre pedagógov: Začnite používať matematickú techniku

Národný poradný panel pre matematiku zdôrazňuje, že technologicky zamerané tutoriály sú úspešné, keď sú navrhnuté tak, aby pomohli konkrétnym skupinám študentov dosiahnuť konkrétne ciele. Z tohto dôvodu varuje učiteľov, aby boli opatrní, aby sa softvér, ktorý používajú, ukázal ako úspešný pre študentov, ako je ten ich.

„Vychovávatelia by mali kriticky skontrolovať jednotlivé softvérové ​​balíky a štúdie, ktoré ich hodnotia, “ varuje správa. Vedúci vzdelávacích spoločností a neziskových organizácií v nasledujúcich odpovediach poskytujú rady, ako začať používať technológiu na podporu matematických tried:

„Urobte nejaký profesionálny rozvoj. Matematika je k dispozícii na stránkach Teachscape a PBS TeacherLine, ktorá má veľa nástrojov na profesionálny rozvoj online.

„Vo všeobecnosti je veľkým problémom financovanie skutočných počítačov. A práve tam prichádzajú grafové kalkulačky Texas Instruments, ktoré stoja 80 - 100 dolárov. Takmer každý štát má k dispozícii prostriedky na podporu technológií a podporu vecí, ktoré s tým súvisia., ale školy, ktoré majú prístup „Choď im“, to dokážu. “

- Robert Tinker, predseda konzorcia konzorcia

„Je toho toľko, čo sa dá vyskúšať, ale buďte opatrní pri tom, čo sa s technológiou urobilo predtým. Zistite, čo funguje a čo nefunguje, a zostavte osvedčené postupy. Pri tom, ako to robíte vlastným spôsobom, existuje veľa priestoru pre kreativitu. . Skopírujte z najlepších a potom naň môžete položiť pečiatku. “

- Ken Koedinger, riaditeľ Pittsburgh Science of Learning Center

„Na začiatok je niekoľko dobrých miest. Jedným je Matematické fórum Drexelskej univerzity. Má vynikajúcu zbierku podpory a rád pre učiteľov. Odporúčam, aby sa učitelia pozreli na to, čo skúmala Národná vedecká nadácia. obchodné správy, pretože niektoré technológie nie sú overené. Získajte pomoc pri profesionálnom rozvoji. Je to všetko o tom, ako túto technológiu používate, a musíte sa s ňou cítiť príjemne.

- Jeremy Roschelle, riaditeľ technologického centra SRI

„Najprv choďte na semináre. Zúčastnite sa na udalostiach, ako sú konferencie Národnej rady učiteľov matematiky, z ktorých mnohé sú založené na technológiách a ktoré sa počas roka konajú niekoľkokrát.

„Školské obvody musia tiež urobiť lepšiu prácu, aby zabezpečili profesionálny rozvoj svojich učiteľov v používaní technológií. V niektorých prípadoch okresy iba privedú niekoho na pracovný seminár, a to je všetko. To nebude fungovať. prebieha. "

- Diane Carluccio, konzultantka v Centre pre inovácie v strojárstve a prírodovednom vzdelávaní, Stevensov technologický inštitút