如何提高美國兒童的數(shù)學(xué)技能

根據(jù)一本關(guān)于數(shù)學(xué)教育的新書，在過去的二十年里，研究人員在揭示兒童如何學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)方面取得了長足的進步，但很少有新知識滲透到教師身上。

鑒于美國學(xué)生數(shù)學(xué)技能的現(xiàn)狀，研究與實踐之間的差距尤其令人遺憾，《兒童如何學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)：研究和實踐中的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)科學(xué)》的合著者南希·克拉薩(Nancy Krasa)說。

“美國孩子在數(shù)學(xué)方面表現(xiàn)不佳，”俄亥俄州立大學(xué)心理學(xué)兼職助理教授克拉薩說。

“2019年，只有大約四分之一的高中畢業(yè)生的數(shù)學(xué)成績達到或超過熟練程度。所有跡象都表明，隨著與 COVID-19 大流行相關(guān)的學(xué)習(xí)損失，這種情況只會變得更糟。

但根據(jù)Krasa的說法，有一種方法可以應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，他是一名有執(zhí)照的心理學(xué)家，專門研究有學(xué)習(xí)困難的兒童，包括那些有數(shù)學(xué)問題的兒童。

“關(guān)于兒童如何學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的科學(xué)研究在過去20年中呈爆炸式增長，成千上萬的新研究集中在兒童如何理解數(shù)字和數(shù)學(xué)的其他各個方面，”她說。

“問題在于，一線教師很少能接觸到這項工作。

克拉薩說，她和她的合著者Karen Tzanetopoulos和Colleen Maas撰寫了《兒童如何學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)》，將數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的最新發(fā)現(xiàn)帶給教師和家長，并為他們提供基于研究的方法向年輕學(xué)生教授基礎(chǔ)知識。這本書通過學(xué)習(xí)分數(shù)來關(guān)注幼兒期。

其中一個新發(fā)現(xiàn)的一個很好的例子是學(xué)習(xí)空間技能。Krasa說，空間技能在早期數(shù)學(xué)中的重要性是早期教育教師尚未發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)之一。

大多數(shù)人認為空間技能是幾何學(xué)，但最近的研究表明，一個人的空間技能與他們的數(shù)學(xué)技能更普遍地相關(guān)。

“這是大多數(shù)老師都不知道的事情，但結(jié)果非常一致，”她說。

“目前還不完全清楚的是它們之間的關(guān)系——為什么擁有良好空間技能的人在數(shù)學(xué)方面更容易?”

一種假設(shè)是，人類沿著心理數(shù)字線思考數(shù)字量，就好像它們存在于太空中一樣。一個現(xiàn)實生活中的課堂應(yīng)用是，如果使用得當(dāng)，教室里的物理數(shù)字線可能有助于教幼兒數(shù)字。

但研究表明，孩子們甚至在上學(xué)之前就開始發(fā)展空間技能。非常年幼的孩子學(xué)習(xí)空間技能的一種方法是玩積木。

克拉薩和她的合著者在書中提到的一項研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)母親和她們3歲的孩子一起用積木建造時，母親提供的空間語言、相關(guān)手勢和計劃支持的數(shù)量可以預(yù)測孩子一年級的數(shù)學(xué)技能。

玩積木的影響及其對空間技能的影響遠遠超出了低年級。

另一項研究發(fā)現(xiàn)，兒童的學(xué)齡前積木構(gòu)建技能預(yù)測了他們的高中數(shù)學(xué)課程選擇、數(shù)學(xué)成績和標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)學(xué)成績。

克拉薩說，最近研究的一個含義是，兒童應(yīng)該在生命早期接受空間技能篩查，就像他們的閱讀技能一樣。好消息是“空間技能是可以訓(xùn)練的，特別是如果我們能夠及早識別出需要幫助的人。

她說，最近研究的另一個重要發(fā)現(xiàn)是語言在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)中的重要性。

“數(shù)學(xué)語言是非常抽象的。學(xué)生可能會用熟悉的術(shù)語更好地理解數(shù)學(xué)概念，例如'and'而不是'plus'。

“此外，數(shù)學(xué)與閱讀并不分開。研究表明，有閱讀障礙的兒童，特別是閱讀障礙，有很大的數(shù)學(xué)失敗風(fēng)險。

一項研究發(fā)現(xiàn)，在幼兒園被診斷出患有發(fā)育性語言障礙的兒童中，55%在五年級時有嚴(yán)重的數(shù)學(xué)困難 - 是普通人群的10倍以上。

盡管美國兒童關(guān)于數(shù)學(xué)知識的統(tǒng)計數(shù)據(jù)令人震驚，但克拉薩說，寫這本書讓她相信情況并非沒有希望。

“我相信，在適當(dāng)?shù)闹С窒?，所有智力正常范圍?nèi)的孩子都可以學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。即使面臨貧困、閱讀和語言障礙、空間技能薄弱和注意力問題等挑戰(zhàn)，他們也可以學(xué)習(xí)和理解基本概念，“她說。

關(guān)鍵是學(xué)生必須盡早開始，或者，如果他們不這樣做，他們必須回過頭來從基礎(chǔ)知識開始。學(xué)生在高中學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)技能和概念建立在小學(xué)的基礎(chǔ)上，而這些技能和概念建立在學(xué)前班和在家學(xué)到的技能之上。

這意味著學(xué)生在高中面臨的許多問題的根源在于早期數(shù)學(xué)教育。

“如果我們要把它做好，我們必須從頭開始，”克拉薩說。

她說，美國數(shù)學(xué)教育的失敗不是教師的錯。他們正在盡最大努力提供他們的培訓(xùn)和他們面臨的挑戰(zhàn)。

“我們希望教師對孩子們?nèi)绾螌嶋H學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)進行最新研究，以便他們能夠幫助扭轉(zhuǎn)局面。這就是我們寫這本書的原因。

她說，這本書提供了教師和家長容易理解的活動，但目前大多數(shù)教室都沒有使用這些活動。

迫切需要這些新方法。

“顯然，這個國家的數(shù)學(xué)教育有些東西不起作用。我們可以做得更好，“克拉薩說。