Hvorfor så mange amerikanske studerende ikke lærer matematik

"Frygtelig" er et ord, James Stigler bruger til at beskrive, hvor lidt matematik mange amerikanske elever lærer i mellemskoler og gymnasier. Han burde vide; Stigler, en UCLA professor i udviklings- og kognitiv psykologi, har undersøgt, hvor meget matematik- og naturfagsstuderende har lært siden slutningen af ​​1970'erne.

Baseret på placeringstest, svimlende 60 procent af amerikanske studerende, der går på community colleges, er ikke kvalificerede til at tage et matematikkursus på college, selvom de har afsluttet gymnasiet, sagde Stigler.

"Mange af dem dimitterer aldrig af den grund, " han sagde.

Stigler har også analyseret, hvordan andre lande – såsom Australien, Japan, Holland, Schweiz og Tjekkiet - undervis i matematik og naturvidenskab, hvilken, han siger, hjælper os med at forstå amerikansk undervisningspraksis mere klart.

"Amerikanske studerende tror, ​​at matematik handler om at huske procedurer, " sagde Stigler. "De lærer ikke på en dyb måde. De tror, ​​at læring skal være let. Det er virkelig ikke det, læring handler om. Eleverne har brug for øvelse i de ting, de ikke kan lære ved at lave en Google-søgning. De har brug for at tænke og kæmpe - som når de dyrker en sport eller et musikinstrument."

I andre lande, eleverne bliver bedt om at arbejde med en række forskellige problemer. I USA, eleverne arbejder med mange gentagelser af, i det væsentlige, samme problem, gør det unødvendigt for amerikanske studerende at tænke grundigt over hvert enkelt problem. Vi underviser i matematik som afbrudte fakta og som en række trin eller procedurer – gør dette, og dette og dette - uden at forbinde procedurer med koncepter, og uden tænkning eller problemløsning. "Ikke bare huske det og spytte det tilbage på testen, " sagde Stigler.

amerikanske ottendeklasser, for eksempel, bruger sjældent tid på at studere matematiske begreber seriøst, sagde Stigler. japanske ottendeklasser, i modsætning, engagere sig i seriøse studier af matematiske begreber og bliver bedt om at udvikle deres egne løsninger til matematiske problemer, som de ikke har set før.

Stigler mener, at denne memorering af fakta og procedurer gælder for undervisningen i mange fag i USA.

At forbedre undervisningen har vist sig at være ekstremt vanskelig, og bestræbelserne på at gøre det har kun opnået begrænset succes. Men denne skuffende rekord har ikke afskrækket Stigler.

Et af hans projekter, finansieret af et tilskud fra Chan Zuckerberg Initiative, er at skabe og løbende forbedre et universitetsforløb. Kurset, som fokuserer på indledende statistik, omfatter en online, interaktiv "lærebog" med mere end 100 websider og omkring 800 vurderingsspørgsmål. Stigler begyndte at skabe kurset i 2015 i samarbejde med Ji Son, en professor ved Cal State Los Angeles, og Karen Givvin, en UCLA-forsker og adjungeret professor i psykologi. Han underviste i kurset for første gang sidste forår og gør det igen i dette kvartal.

Mens eleverne arbejder sig igennem forløbet, Stigler og hans team indsamler alle data og kan se, hvad eleverne lærer, og hvad de ikke lærer.

"De fleste professorer er ikke klar over, hvor lidt information vi har om, hvor meget studerende lærer, " sagde Sigler. "Jeg så en professor engang holde et foredrag, hvor ikke en eneste studerende sagde noget. Jeg spurgte ham bagefter, hvordan han syntes, det gik, og han syntes det var fantastisk. Men hvordan kunne han se, om det var tydeligt for eleverne uden at fremkalde nogen information fra eleverne?"

Med sit interaktive kursus, Stigler kan få oplysninger i realtid. Han tilbyder sit statistikkursus gratis til enhver instruktør til gengæld for at få adgang til data, der viser hvad, og hvor, eleverne lærer.

Hans mål er trinvis forbedring i undervisningen, at tro på det hurtige, dramatiske resultater er ikke realistiske. "Jeg ønsker, at millioner af studerende hvert år bliver en procent bedre i det, de lærer, " sagde Stigler.

Precision Institute vil teste innovative undervisningsideer

Stigler og Givvin spiller ledende roller i en ny organisation, Precision Institute – oprettet af National University for at teste innovative undervisningsideer og indsamle data med det mål at hjælpe med at løse nogle af de mest udfordrende problemer inden for videregående uddannelse. Stigler er en af ​​instituttets første stipendiater. National University, en San Diego-baseret non-profit, tilbyder mere end 100 programmer, både online og på mere end to dusin steder i Californien og Nevada, og har mere end 150, 000 alumner.

Gennem Precision Institute og dets National Precision Research and Innovation Network, National University får forskere til at løse sine uddannelsesmæssige udfordringer, mens forskere får afprøvet deres uddannelsesteorier i realtid på et universitetsmiljø.

Stigler håber at tilføje sit statistikkursus til National Universitys læseplan. Idéer, som arbejde kan implementeres på National University med det samme.

Studerende i samme kursus kan tilfældigt tildeles forskellige materialer, og Stigler og hans team kan analysere data og finde ud af, hvilken tilgang der er mere effektiv. Stigler vil snart gøre dette i sit UCLA bachelor-statistikkursus og vil også bringe denne tilgang til National University-projektet.

"Vi forbedrer kurset, mens eleverne tager kurset, sagde Stigler, der tror stærkt på vigtigheden af ​​at indsamle data for at se, hvad der rent faktisk hjælper eleverne med at lære. "Vi forsøger at måle, hvad de rent faktisk lærer og finde ud af, hvordan vi kan hjælpe dem til at lære mere."

Ethvert akademisk indholdsområde kunne drage fordel af denne tilgang, og hensigten med Stiglers forskerhold er at udvide anvendelsen i fremtiden.

"Jeg ved ikke, hvad svarene er, og jeg har ikke en økse at slibe, " sagde Stigler. "Jeg ønsker ikke at diskutere abstrakt om teorier om uddannelse. Lad os teste ideer på stedet og se, hvilke der hjælper eleverne."

Undervisningen er svær at ændre. Stigler og Givvin er slået af, hvor ens undervisningsmetoder er inden for hvert land, de har studeret, og de slående forskelle i metoder, de observerede på tværs af landene. Mens USA er meget forskelligartet, den nationale variation i ottende klasses matematikundervisning er meget mindre, end Stigler og Givvin forventede at finde.

"Fokus på lærere har en vis fordel, selvfølgelig, " sagde Stigler, "men vi tror på, at et fokus på at forbedre undervisningen - de metoder, lærerne bruger i klasseværelset - vil give større udbytte.

"Selv landene i toppen forsøger at forbedre undervisning og læring, " sagde Stigler. "Det er et centralt problem, som alle samfund står over for."