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看点在信息大爆炸的时代,我们的孩子越来越需要具备数据分析与统计能力。只有这样,他们才能在海量的观点中,识别出相对正确的理论,并得出自己的想法。如何才能培养出这样的孩子呢?几位美国中学教师采用了“文理结合跨学科”的教育方式,在教学中把数学科学与阅读写作相结合,让学生们各学科的能力都得到提升。

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文丨Sophia 编丨Travis

作为一名长期关注教育、 致力于发现教育者如何更好结合理论与实践的作家,美国教育记者Sarah Gonser的文章时常在纽约时报,华盛顿邮报以及大西洋月刊中出现。

在她最新发布的文章中,通过探讨几位美国中学教师独特的教学方案,探索了教育者在教学过程中,把数学科学与阅读写作结合的教育方式。

这样“文理结合跨学科”的 独特教育方式,能够让学生们各学科的能力都获得提升。

Sarah Gonser

长期以来,在高中阶段的教学中,相较于统计和数据分析,人们更倾向于把微积分作为将来学习STEM领域相关专业的先决条件。

在这个STEM领域飞速发展的时代,是否要在STEM教学中强调文字的表述与分析,是个备受争议的话题。

“现在大多数的公共政策研究,如医疗保健,环境,税收和公民权利等,都是通过统计而非微积分的方法产生的,”美国教育周刊记者Stephen Sawcuck《教育周刊》上提出。

“信息的爆炸式增长意味着:在当今社会中,合格的公民需要具备分析大量统计数据、图形和数字的能力。既能在互相驳斥的论点出现时,自己辩证识别出相对正确的理论,又能从公民角度提出新的解决方案和想法。”

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Stephen Sawcuck

为了让学生区分真实和错误的叙述,其中许多教师以伪科学或者错误的数学为基础,对真理提出质疑,一些教师将重点放在将数学、统计和科学概念与其他学科结合起来。

通过将公民学、社会学和数学结合在一起,学生们可以熟练运用这些学科的精髓来解决复杂的问题。

巧用现实中的真实数据

带领学生探索数学与公民学

在Goner的文章中,她提到了一位不寻常的数学教师——艾莉森·斯特罗尔(Alison Strole), 来自美国印第安纳州费舍尔市的一所中学 。

在课堂上,她会要求学生分析近20年来的民调结果,包括2008年和2016年的总统选举。(在这两次选举中,摇摆州都重塑了国家政治权力的平衡)

你可能会惊讶:为什么要带着孩子们做这样一件事?

其实,这是她数学教学单元中的一部分,内容是数据分析如何阅读分析双向数据表( two-way data tables)。 斯特罗尔认为:这样的教学方式不仅能帮助学生学习数学代数,也给他们上了一堂强有力的公民课。

在最后提交的作业中,学生们需要使用平时分析的数据来写论文,以共和党或民主党的竞选策略师身份,做出选择以及分析:他们会以哪一个选区为目标来赢得特定的竞选?

最初,这样的作业对孩子们充满了挑战,因为大多数学生在七年级时还没有完全掌握选举团的概念。

但现在,经常有学生来问 斯特罗尔什么时候可以做“政党相关项目”,这也证明了孩子们对此类活动的高期待和认可度。

“一些学生甚至开始注意到了数据的趋势,”斯特罗尔说,比如20年前受过大学教育的男性投票时非常共和党,最近更青睐民主党,而正规教育程度较低的男性则相反。 “ 他们开始看到,一些政党基础正在发生一些变化。 ”

这一不同寻常的课程,其实也说明了在有关改善公民教育的全民对话中,有一个潜在的缺失:如何利用数学,来实现学校培养年轻人参与公民意识的目标。

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太阳能发电项目

与此同时,斯特罗尔老师在课堂教学中,还会教学生另外一种使用文本与数据分析的方法。

斯特罗尔的这一活动想法,其实来源于一个真实事件:她的学校最近安装了太阳能电池板。

于是,斯特罗尔设计了适合学生做的项目:她要求学生们针对学校继续用电还是购买或租赁太阳能电池板相比的成本和效益进行成本分析,甚至分析学校的太阳能生产是否能帮助该市在2030年前实现联合国的可再生能源目标。”。

在这个学生项目的最后,斯特罗尔的学生还写信给市长和地区能源经理,建议该市如何实现联合国可再生能源目标。

由此可以看出,要求学生在所有的课堂上写作,不仅可以提高批判性思维能力,而且可以推动学生在所有学科中取得更大的成就。

美国特许学校民主预科网络的创始人塞思·安德鲁斯认为:教师在教学中可以将现实生活中真实的公民数据(例如近年来的民调结果)编入课堂的文字问题中。

举个例子,老师们可以在数学课堂中,让学生用435个美国众议院代表的人数作为题目中的已知数据,让学生们在解答数学题目的同时了解更多真实的数据信息。

随着学生对于数据分析以及数学算法的融合越来越熟练掌握,老师可以要求他们定期在论文中加入数学和科学数据来进一步支持论点,从而使作业变得更具挑战性。

特许学校(charter school)是美国州政府在公共教育体系之外特许的中小学水平的教育机构。相比一般州立中小学,特许学校需要遵守的规定较少

写数学杂志

带领学生们创作属于自己的数学杂志,其实也是一种非常行之有效的提升学生融合数学与阅读写作的方法。

在马里兰州贝塞斯达,一位中学数学教师历山德拉·金( Alessandra King )意识到:数学理念会随着年级的增长而变得更加抽象。所以,她经常利用阅读和写作,来消除中学和高中数学课程日益抽象的本质。

亚历山德拉·金写道:“阅读和写作是复杂的、基本的、也是综合性的学习技能,应该在数学课上发挥他们的作用。”

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虽然在小学和中学的数学课上使用写作,并不是一件完全新鲜的事情,但亚历山德拉·金则运用这些技巧来达到与之前不同的目的:她用阅读和写作,向学生展示数学在日常生活中是如何存在的。

在她的课堂中,其中一个非常有效的作业是让学生们自己制作一本杂志,里面有关于数学在现实生活中的各种应用的文章摘要。

在这个项目中,她要求她的学生选择他们自己感兴趣的文章,然后阅读并做出总结,然后将他们的总结发表在他们创建的线上杂志上。

这是学生们都十分喜欢的项目,他们在资料整合分析中会惊奇地发现数学在日常生活中原来有这么多的应用。

跨学科教学面临的挑战

不可否认的是,虽然建立跨学科联系以加深学生学习的想法,在教育工作者中越来越受到认可和应用,但学校和教师同样可能面临着巨大的挑战。

与实践相关的专有课程可能价格很昂贵,学校提供的课程条件可能不足以支持老师来游刃有余的使用跨学科的教学方法。

另外,通常在某个特定领域获得学位或证书的教师,或许没有足够的内容知识或者信心来建立跨学科学习的体系。

更重要的是,在这样的情况下,原本的教学质量也有潜在可能会受到影响,跨学科课程可能会混淆两门学科的教学。

对于像斯特罗尔这样的教师来说,他的数学学生在分析了20年的退出民调结果后,需要从共和党或民主党竞选策略师的角度写一篇数据分析论文,跨学科的学习方法对于学生未来的大学和职业生涯至关重要。

斯特尔说“学生可以拥有自己的观点,而她对此表示非常理解,因为这是他们的生活,我不认为我的工作是告诉他们如何思考或做出判断。”

但有一件事她一直坚持,那就是她的学生在对手头的公民问题下结论时要使用数学。

“在社交媒体上,我们生活在一个圆圈中,会逐渐变成有着相同观点的人。” 她说:“我希望他们能敞开心扉,看到争论的双方,并能用不仅仅是一个观点来支持他们的观点。”

“在我的教室里,支撑所有一切的是数学。”