研究探討美國數學教育癥結所在

 

駐外單位：駐洛杉磯文化組吳迪珣摘譯
參考資料來源：2012年8月22日，校園電子報                             

連結網址：http://www.eschoolnews.com/2012/08/22/math-education-whats-the-problem/

 

美國企業協會(American Enterprise Institute, AEI)最近公布代數和計算數學兩者之間關連性的研究報告，發現代數課太早開始，對數學教育有害；因此建議最好不要強迫所有的8年級生必須修習代數課。

 

盡管「科學、科技、工程和數學」等簡稱為STEM的課程，已成為教育界普遍關注的重點教學，美國高中生的數學測驗成績還是普遍低落，並延續到大學，許多大一新生還得加修數學補救課程。而且研究報告也發現近60年來，大學新生主修與數學相關科系的人數已下降到近乎一半，如果這趨勢持續下去，國家前景堪憂。

 

讓學生太早接觸代數或較高級的數學課程對學生的知識獲取和學術表現會有不良的影響。以北卡萊那州的Charlotte-Mecklenburg學校學生為例，那些比同儕更早開始代數課程的學生與一般的學生相較，數學標準測驗成績要低13個百比左右。

 

有一些學區為了要縮短學生間的數學成就表現差距，把許多具有挑戰的數學主題排除在外，這種為達目的而降低難度的作法，嚴重傷害到有意願以數學為大學主修或將來可能在數學相關工作場所工作的學生，因為他們的數學能力明顯的會與來自他校的競爭者差了很多。從過去30年來SAT數學成績平均增加了20分，但學生主修與數學相關科系的人數卻下降了25％的事實，就可驗證所言不差。

 

杜克大學教授Jacob L. Vigdor最近發表一篇文章「解決美國數學教育難題」 (Solving America's mathematics education problem)，文中也詳細解析數學教育潮流的不同，所產生的文化轉變。

 

Vigdor強調美國數學教育根本的癥結在於最重要的兩個目標互為牽制，無法同步達成。此兩大目標一為提升學生的整體數學表現，另一為縮短表現優良與表現不佳兩者學生之間的差距。90年代中期，當時的潮流專注於拉抬表現不佳學生成績，在這過程中，學術標準會往下調降一些來迎合，成績優異的學生反而不受重視，於是就發生縮短差距目標一旦有點成就，整體學術表現水準反而會下降的現象存在。再說，通常為了提升數學測驗成績，教學資源都集中在表現差或一般普通的學生身上，一些資質特優的學生可能會因此而被犧牲掉。魚與熊掌難以兼得，是教育主管者難為的地方。

 

Vigdor也提及美國在二次大戰和冷戰後正巧「新數學」（new math concepts）問世，數學變得更加抽象化，學生的反應消極，很多人認為與其努力去瞭解它還不如放棄，數學成績表現於是逐漸走下坡，雖然期間曾過有短暫重新提振起學生對數學及大學數學相關科系的興趣，但好景維持不長，對數學的興趣又再度下降。

 

能在科學、工程、和數學領域求學順利，通常SAT的數學成績都屬於優異才行。以麻省理工學院為例，大學部3/4的學生SAT數學成績都高達750分以上。至於中前段專攻理工的大學如普渡大學，SAT數學成績只要530分，就屬於排名前25％。這種反差引發中小學數學教學程度的爭議，到底是以培養學生數學達中等程度為目標，還是要嚴格訓練學生到達最佳的數學程度。

 

綜觀美國最近幾十年來的數學教育，為了達到數學整體平均成績提高和數學程度均等兩大目標，數學學科課程內容變得更易理解和簡單，阻礙到一些數學表現優異且具潛力學生的未來發展。由於數學缺少挑戰性，影響他們未來選擇與數學科學工程領域相關科系的意願，相對的，也傷害到這類頂尖人才未來會開發創新更多工作和職缺的可能，對國家未來競爭能力極為不利。

 

若要能都顧全，報告也提出一些有用的解決方案如下：

 

1.      修改移民法，讓更多拿到美國大學博士學位的外國籍理工人材，更容易也更方便留在美國，繼續貢獻所學，幫助美國經濟發展。

2.      重新整合數學課程內容也有幫助，新加坡的數學教學主題較少，但更有深度，值得借鏡，但美國教師授課前的準備工作和美國學校結構都與新加坡不同，會有許多問題產生，需要調適。

3.      將不同需求的學生分成小組，為個別量身訂作教學計畫。

 

全美數學教師協會（National Council of Teachers of Mathematics）會長Linda Gojak表示，不應太過簡單化這個問題，雖然打下良好的數學基礎對學生有幫助，但是不見得每一個高中畢業生上大學時都會選數學為主修課，因此不是放棄現有的課程要求就能解決問題，最好的方法是因材施教。她也表示，並不反對已準備好的學生提早開始學代數，那些尚未準備好的學生多給他們空間去開發其他的數學題目也許會更有幫助，否則偃苗助長的後果，的確是會傷害到他們未來數學能力的發展。