职业导向的数学教育:革新K-12课程

“我什么时候会用到这个?”
这是一个高中和初中数学老师经常听到的问题。
一些教育工作者认为,这是因为数学教学陷入了僵局。程序化、枯燥,而且在某些情况下,“完全过时”的数学课程似乎无法吸引学生。
解决这个动机问题很棘手。它还与其他问题相关联,例如一些专家警告说会阻止某些学生在数学上取得进步的僵硬的课程顺序,以及排除对学生未来职业有用的数据科学等课程。
非营利组织ExcelinEd的数学政策主管琳赛·亨德森说,在初中和高中课程中,将数学与现实世界联系起来真的很困难。学生们埋头苦干艰难的程序,例如几何证明,但不知道他们为什么要这样做。亨德森此前曾在犹他州教育部工作,她指出,数学是学生获得高中毕业证书的最大绊脚石。
亨德森说,现在是学校将数学引入现代世界的时候了,这样它就能传授有用的技能。
在全国范围内,学生的数学成绩正在下滑。初中和高中数学也正处于剧变之中,因为各州和专业组织试图改变僵硬的“路径”,这些路径引导学生通过可能感觉毫无意义的传统课程。
一些人认为,将职业作为数学课的重点可以有所帮助。
为工作而学
专家们强调需要改变高中的数学毕业要求,将其更紧密地集中在将转化为学生更好工作生活的技能上,这种方法将强调数据素养、经济学和金融素养。
增加应用数学课程也在议程上。由250多位公司首席执行官签署的一封新的公开信呼吁各州要求学生参加计算机科学和人工智能课程,声称这种培训可以提高毕业生的就业前景和未来收入。
虽然几乎所有人都同意学生需要学习到代数I或同等水平的数学,但学生要获得毕业证书需要学习到什么程度,各州有所不同。这包括就业技能如何融入学生的数学路径。
例如,马里兰州的州委员会已经指出,它希望每个学生在10年级结束时都“为职业做好准备”。这意味着每个人都应该在该年级学习相同的数学,并且它改变了传统的数学课程顺序,将代数和几何学(通常分布在三年内)压缩为两年,ExcelinEd的亨德森说。它允许学校在高中的后期开放竞争性的职业道路,无论学生是追求科学、技术、工程和数学职业的微积分,还是学习数据分析或定量推理。
亨德森说,学生们会更直接地看到与职业相关的课程的相关性,特别是数据科学,这使得学生可以用现实世界的问题来质疑数据。
克里斯汀·罗德里格斯在给EdSurge的一封电子邮件采访中表示,当学生确立了职业身份时,他们学习的与该身份相关的材料会变得比仅仅通过考试或获得毕业学分更有意义。她是NAF的课程总监,这是一个试图让教育更注重职业的非营利组织。但教师的高流动率以及他们必须让学生为州考试做准备的节奏迫使教育工作者依赖于过度程序化的材料,她争辩说。而且,在课程与学生的职业抱负联系起来之前,许多学生对数学不感兴趣。
此外,由于大学的价值受到审查,最近人们对K-12教育是否为学生做好工作准备的兴趣格外浓厚。
但是,课程出版商如何回应这种对职业准备的要求呢?
求解“X”
一些课程出版商表示,他们认识到问题的严重性。
Great Minds的数学首席知识官、Eureka Math和Eureka Math Squared的出版商史蒂文·沙德尔说,数学课程仍然常常缺乏现实世界应用所必需的深度思考和协作。
沙德尔支持围绕职业改造数学课程。在他自己作为高中老师的经历中,在他加入一家出版公司之前,沙德尔注意到学生对机器人技术和计算机科学充满热情,但对传统课程漠不关心。
这个问题在K-12结束时尤其引人注目。沙德尔说,初中倾向于更多地依赖高质量的课程资源。但在高中,教师通常会创建自己的课程,尽管缺乏如何设计课程的培训。结果是:高中教师常常花费时间创建课堂资源,而不是培养一个吸引学生的丰富的课堂文化,他补充说。
确实,优秀的老师是真正激励学生并传授数学价值的因素,HMH的核心课程产品管理副总裁朱莉·格罗夫说,HMH是该国最大的教科书出版商之一。虽然通过现实世界的例子进行教学可以让学生解决感觉相关的混乱问题,这有助于培养他们学习数学的愿望,但对于教师来说,仍然需要有培训机会来帮助他们很好地传授材料,她说。
然而,负担并不仅仅属于数学老师。沙德尔说,职业联系应该融入整个学校系统,而不仅仅是数学课,这样数学老师就不会肩负着为学生建立这些令人兴奋的联系的所有压力。他强调需要加强职业和技术教育项目与数学课堂之间的合作。
例如,职业和技术教育工作者向学生展示几何概念如何实现3D设计,可以向孩子们指出他们以后可能追求的职业,并让他们参与学习。
麻烦可能在于将将数学与职业和技术教育相结合的模型推广到全国各地的课堂上,其中许多课堂班级规模大、老师工作过度,并且学生们还在努力应对基本的数学概念。
沙德尔认为,在表现不佳的学区,建立信任和关系会有所帮助。但他承认,这是一个挑战。
加总
一所高中认为它可能已经找到了如何做到这一点的方法。
在位于新墨西哥州阿尔伯克基以南大约两个半小时的Hatch Valley高中,学生们在算术方面表现不佳。在这所偏远和乡村学校,整个学生人口都是低收入,97%的学生是西班牙裔。
“我们必须对我们的数学教学做一些不同的事情,”Hatch Valley公立学校的负责人迈克尔·查韦斯告诉EdSurge。
该学区最近正在扩展其职业和技术培训项目。因此,根据查韦斯的说法,重新评估数学教学是有意义的。
领导者研究了Pathway2Careers,这是一家专注于将学习与工作联系起来的公司。他们的解决方案是在五年内开发的,预算为1000万美元,其中包括一个劳动力市场导航器,让学生探索特定职业的数据和以工作为中心的数学课程。
例如,对于关于几何定理和角度的一课,老师可能会从向学生解释木工开始,探索该行业的来龙去脉,并结合来自劳动力市场的当地数据,以便学生在学习数学之前就能看到就业前景。然后,木工成为角度和定理的具体应用,Pathway2Careers的领导者希望这也能提高学生学习的积极性。
Pathway2Careers的首席执行官约瑟夫·戈因斯说,这种方法在农村地区或其他没有很多有吸引力的工作选择的地方尤其重要,这样学生就可以为相关的经济机会做好准备。戈因斯表示,目前,内布拉斯加州、新墨西哥州、马萨诸塞州、田纳西州和怀俄明州都使用了Pathway2Careers模型的一部分,尽管并非总是数学课程。
根据发送给EdSurge的电子表格显示,目前,他们为学生提供了大约650个职业选择,供学生探索和教师在代数和几何学中使用。尽管历史上侧重于初中和高中,但该模型将追溯到小学,因为该公司正在开发一门“桥梁”课程,旨在在学生进入预代数之前提高他们所需的技能。
戈因斯说,许多采用这种模式的地方都渴望尝试新事物,通常被提升学生的数学成绩并将他们与工作联系起来的双重承诺所吸引。
至于Hatch Valley高中,戈因斯报告说,那里的学生在考试成绩上有所提高。根据戈因斯向EdSurge展示的数据,在该州使用该课程的学生在学校采用了新的以工作为中心的课程后,也表现出对职业和技术培训以及STEM职业的兴趣增加。