数学问题一直困扰着美国教育。几十年来,美国学生在国际数学竞赛中的排名不佳。2018年,在主要由36个国家组成的经合组织(OECD)的PISA测试中,美国15岁青少年的数学成绩排在第25位。

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与其他发达国家相比,美国成年人在算术方面排名倒数第四。美国多达 30% 的成年人只熟悉简单的数学:基本算术、计数、排序和类似计算。

美国雇主迫切需要具备科学、技术、工程和数学技能的核工程师、软件开发人员和机械师等。虽然美国学生的数学成绩现在惨不忍睹,但后期可能会变得更糟。

美国一项全国性的考试“国家教育进步评价”(NAEP)中,2020 年 13 岁学生的数学成绩与 2012 年的同龄人相比,下降了 5 分。虽然现状不尽人意,但教师和学者却无法就下一步的发展达成一致。

加州大学伯克利分校的艾伦·舍恩菲尔德(Alan Schoenfeld)说,美国的数学问题已经存在一个多世纪了。1890年,上高中只是一小部分精英人群,其中只有不到7%的14岁学生进入高中,并接受严格的数学教育。

到第二次世界大战开始时,新兵必须接受基本簿记和射击所需的数学训练,近3/4的14—17岁的孩子上了高中。

上世纪50年代,“冷战”引发了第二次战略数学恐慌。苏联发射“人造卫星”之后,让美国震惊不已,为在太空竞赛中胜出,美国加快了科研体系的建设,一套新的数学课程也应运而生,课程的重点是概念理解,而不是死记硬背。

然而,在20世纪70年代的一场回归基础课程的运动中,新课程又遭到了拒绝。

当美国开始担心被日本赶超时,数学教学再次成为一个担忧。

1981年,美国教育部长任命了一个委员会来评估课程。课程委员会制作了一份名为“一个处于危险中的国家”的报告,报告称:“如果一个不友好的国家试图将今天存在的平庸教育成绩强加给美国,我们很可能会将其视为一种战争行为。

然而,自20世纪90年代以来,数学变得越来越政治化。

保守主义者通常支持“传统数学”:专注算法(一套要遵循的规则)、记忆(乘法表和算法过程)和教师主导的教学。奥克兰智库独立研究所的比尔·埃弗斯(Bill Evers)解释说,这些学生专注于基础知识,在获得传统技能后探索概念,这些方法为许多人所熟悉

对于两位数的加法,学生将被教一种“纸笔演算法”。通过将 27 与 45 叠加来计算27 + 45,将右列相加 (7 + 5 = 12),写下 2;然后将 1 带到左栏,将左列相加 (1 + 2 + 4 = 7)得到7,于是得到答案72。

进步主义者通常倾向于以解决问题和获得数字感为基础的概念性数学方法,而不太强调算法和记忆。

与保守策略相反,在学习算法之前,学生将通过使用对象和其他方式,学习几种解决问题的方法。

要计算27 + 45,学生可以先把个位的数字(7+5=12)加起来,再把十位的数字(20+40=60)加起来,得到72。或者他们可以意识到27和30的距离是3位数,27加3等于30;然后加上45,减去3得72。

概念数学策略鼓励学生为同一个问题,寻找许多潜在的解决方案,以获得数字感,而不是依赖算法。

或者他们可以意识到27 与 30 相差 3,他们将27加 3 得到 30;然后加上 45,并减去 3 得到 72。概念数学策略鼓励学生为同一问题找到许多潜在的解决方案以获得数感,而不是依赖算法。

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尽管大多数教师都认为,美国的数学教育低于平均水平,但他们还没有就如何改进数学教学而达成一致。

像新加坡这样数学排名靠前的国家,美国复制其教学方法不失为一种办法。但这需要美国与其他国家实际教授的内容达成一致。

埃弗斯表示,成功的亚洲课程反映了传统的立场。“你认为哪个国家已经完全采用了进步教育并取得了巨大成功?中国是一个以教师为主导的国家,新加坡的数学是世界上最好的,但这不是进步。”埃弗斯解释道。但是舍恩菲尔德(Schoenfeld)认为像日本和新加坡这样的国家,实施了概念性课程。

这种困惑部分源于最新数学课程“共同核心”(Common Core)的混乱实施。这些原则于 2010 年在巴拉克奥巴马总统的领导下实施,41个州和哥伦比亚特区采纳了这些原则,而德克萨斯州、佛罗里达州和其他几个州则选择了退出。

尽管最初是两党共同的努力[杰布·布什(Jeb Bush)和其他保守主义者都支持奥巴马政府所作的努力],但最终还是遭到了双方的批评。一些人认为这是进步教育的一个例子,而另一些人认为它不够进步。

随着考试成绩的不断公布,许多保守派人士声称,分数的下降表明了“共同核心”课程和进步主义教师的失败。但现行课程的支持者并不准备放弃这些原则。

虽然13岁孩子的NAEP分数有所下降,但9岁孩子的NAEP分数却保持稳定,这些孩子本可以在整个学校生活中学习“共同核心”课程。

让局面更加混乱的是,极左激进分子将概念数学方法与种族主义结合起来。许多概念数学的反对者认为,“共同核心”和概念数学总体上禁止死记硬背的教学,比如乘法表。

斯坦福大学著名的数学教育学者乔·博勒(Jo Boaler)表示,没有必要死记硬背乘法表。保守主义者抓住这一点,并以此例证自由派激进分子已经变得疯狂。但舍恩菲尔德认为这与进步的数学价值观不符。

一些积极分子还将概念数学与“社会正义数学”相提并论。“社会正义数学”的概念是,数学应该用来帮助学生解决现实世界的问题,并评估他们周围的世界,这也被称为“唤醒数学”,并贴上诸如“在加州2+2=4可能被认为是种族主义”(在一封写给《华尔街日报》的信中对此嗤之以鼻)这样的标题,它与概念数学的联系几乎没有什么好处。

美国的数学辩论呈现两极分化。当其他国家在死记硬背和概念学习之间实施平衡时,美国数十年间在两极之间摇摆。换句话说,就像这个国家的政治一样,左右为难。

文/井盐

编/兰心