这是我参加勇气读书会打卡第一百五十七天:
今天学习了《为孩子重塑教育》的“用计算机改造数学课堂”
数学是一套逻辑思维方法,如一阵清风吹开复杂世界的迷雾,能让一切清晰明朗。无论是工作、生活还是社交,我们都需要基础数学能力。数学是一种强大而富有创造力的工具,能帮我们看破真实世界纷纷扰扰背后的真相。数学作为一个领域,可以改变人们的命运,令变革型公司和行业,如电子行业、搜索引擎、生物基因组学的诞生成为可能,也是人类取得最艰深的科学突破的理论基础。我们每一天都离不开数学,正如理财知识的缺乏可能会让人们的生活陷入窘境,就连受过最多教育的学者也是一样。
首先,我们来看一下学生若想在K-12阶段的数学学习中取得好成绩,需要做到什么。低年级时,学生们每天都在练习基本数学运算,加、减、乘、除、百分数、分数、小数等,最简单的题目基本逃不出这个圈子。
学生的分数取决于准确率和做题的速度。随着学习的深入,数学也变得越来越符号化,越来越抽象,相继加入了变量、表达式、方程组等概念。到了高中,学生还要学习微积分。
有时,学生还要面对更加复杂的题目,有些人善于做数学题,从小就被老师同学捧为数学尖子生。最后,至少每个人的核心数学运算能力都还过得去,也就是计算加、减、乘、除、分数、小数、百分数。这也是一辈子都用得上的非常有价值的技能。
但对于大多数人来说,从人生的后视镜中看去,初中和高中时代埋头做的那些数学题不过就像一粒灰尘般可有可无。
19世纪和20世纪的大部分时间里,下列技能都是那个时代所需掌握的关键技能。
20世纪模式成功所需的数学技能
记住初级运算过程
识别规律
动手进行计算
速度
准确率
在时间压力下高质量完成任务的能力
现如今的数学课程是在计算尺盛行的年代确定下来的。计算尺是在400年前由一位名叫威廉·奥特雷德(Wiliam Ought red) 的牧师发明的。
虽然计算尺能将人们从烦琐的计算中解放出来,但也存在一定的局限性。计算尺无法对复杂多项式进行简化,解不了联立方程,应付不了三角函数,也不能进行微积分运算。
100多年来,美国的数学课程与周围的世界一直保持着和谐共生的关系。
19世纪数学课程的设计者肯定没有想到,他们竟然无意间助推了标准化考试行业的崛起。美国学术能力评估测验始于1926年。
但是时间发展到当下,学生要通过这些考试所需掌握的技能早已过时。
20世纪50年代,电子计算机的问世掀起了一场计算革命。
问题在于,标准化考试无法对“利用创造力解决问题的能力”进行衡量。
请不要误解我们的意思。低水平数学运算还是需要掌握的。
很明显的一点是,统计学比微积分有着更高的实用价值。
第一学年之始:教学生利用智能手机上的资源进行数学运算。
第二学年:概率、统计学、决策、道德或价值观。
第三学年:估值技巧、数学建模、算法开发、数据分析。
第四学年:独立学习、跨学科应用,利用一部分数学知识完成毕业设计。学会怎么找到并学到可供解决问题的适用的数学概念。
真正的数学通常并没有一个“正确答案”。此外,学生还能就真实世界各种预测的意义共同探讨,展开辩论。而这个真实的世界,正是学生们长大成人后要去面对的。
在全新的课程体系中,计算机编程不是独立的一门课,而是与其他课程融为一体。
那么,到底是什么将目前的数学教育现状和我们的数学教育理想彻底隔离开的呢?就是那些生死攸关的大考。
21世纪模式决胜未来的数学技能
对问题的深刻领会
以符号形式对问题进行建构和表达
凭借创造力去解决问题、找到答案
识别规律,知道哪些数学“工具”是相关的
熟练使用可以找到的计算资源
对一次通过的结果进行批判性评估
估值、统计、决策
敢于冒险、不怕失败、不断迭代,追求改进和完美
将结果进行综合
对复杂量化信息进行交流
协作
针对复杂量化信息提出问题
数学教育的重点影响着成百上千万人的未来。
数学带给人的乐趣和享受如同在阳光灿烂的春日开着跑车直奔郊外。
保罗.洛克哈特(Paul Lockhart) 在著作《一位数学家的哀叹》(A Mathematician's Lament)中写下了这样一段话,直抒胸臆:
如果让我设计一套机制,目的就是为了彻底摧毁孩子天生的好奇心和对规律识别的热爱,那么,谁也不可能比现有的这套机制做得更好。当下数学教育的主导思想是如此的无知,以其巨大力量碾压着无数灵魂。我就是穷尽一生的想象力,也想不出比现行机制更毁人的做法。