数学受英美新重视,英拟建国家数学科学院
近年来,STEM(教育)在全球得到广泛重视,但由于各国发展基础和所面临的问题不同,所以在政策侧重点上也不尽相同。其中,美国和英国近两年的一个共同特点是对数学(教育)给予了特别重视。
例如,2022年,美国盖茨基金会宣布计划在四年内投资11亿美元,以改善K-12数学教育,该基金会的美国项目主席艾伦·戈尔斯顿指出:“数学帮助学生成为更好的问题解决者和批判性思考者,对于不断变化的经济来说,这是一项基本技能”。[1]
盖茨基金会在介绍文件中指出,“作为一个国家,我们必须采取更多措施,确保学生体验到数学的相关性、吸引力和严谨性。我们还必须确保教师能够获得高质量的教学材料、专业学习和其他支持,以帮助学生建立积极的数学心态并发挥他们的潜力。”
为此,基金会将:
通过支持开发和使用高质量的教学材料来改善数学教学,提高学生的积极性、参与度和持久性;
增加准备和支持提供高质量数学教学的教师数量;
与地区和学校合作,帮助实施对支持强有力的数学教学最重要的实践、协议和系统变革;
更好地调整高中和高等教育数学课程,以提高学生在中学后及以后教育中的成功率;
继续弥合研究成果与课堂实践之间的差距,投资研究和发展议程以及合作伙伴关系,以开发新的工具和突破,并将其转化为课堂实践。[2]
再如,2023年,美国加州通过了一份长达1000页的新数学框架[3],该框架从提出到通过历经4年,期间受到很多争议。
新框架包括以下一些特点:
教育者应围绕“大概念”(Big Ideas)组织教学,整合而不是孤立地将数学概念从幼儿园过渡到12年级;
更加注重培养学生的数学专业知识;
通过真实例子和数据的使用,将学习与“现实世界”联系起来,促使学生提出和回答有意义的问题;
通过使数学教学具有文化相关性和赋权,让学生在课程和数学相关职业中“看到自己”;
通过鼓励探究和解决问题的课程激发学生的好奇心,激发深度学习;
确保学生通过有效地使用算法和掌握他们所理解的数学事实,培养对数学概念的欣赏和有效使用数学的流畅性;
整合和调整小学、初中和高中所教授的数学概念;
培养学生对数学的“成长心态”,支持努力和毅力;
开发“多维”的教学和课程,除了数字和方程之外,还使用视觉、图形和文字等。
英国同样对数学(教育)给予了重要关注。2023年12月英国教育部发布《世界一流教育体系:高级英国标准》(A world-class education system: The Advanced British Standard)咨询文件。[4]
该文件提出的高级英国标准(ABS)为16-19岁的学生在GCSE之后参加的一个学士学位式的资格框架,将“学术”和“技术”科目结合在一起,让学生有更清晰的选择。学生将学习比现在更多的科目:大多数人将学习三个较大的科目(称为专业)和两个较小的科目(称为辅修)。所有学生将被要求主修和/或辅修英语和数学。
该咨询文件指出,有明确而令人信服的证据表明,掌握基础数学和英语知识能带来更高的终身收入。GCSE数学成绩达到4/C的学生比成绩略低于4/C的学生多挣5%,进一步的研究还表明,16岁之后进一步学习数学可以支持更广泛的认知,并塑造支持学习和高级认知的关键大脑区域。据估计,拥有A等数学水平的人比没有A等数学水平的人多挣7-10%,但其他方面的教育水平则相似。
再如,2024年1月,英国科学、创新与技术部(Department for Science, Innovation and Technology)发布关于组建国家数学科学院(National Academy of Mathematical Sciences)的咨询文件。[5]
该咨询文件的新闻稿[6]指出,数学在让英国保持在人工智能和量子计算等未来变革技术的前沿方面发挥关键作用。作为科学进步和发现的核心学科,数学是理解人们生活世界的基础,也是几个世纪以来物理、化学、生物学和计算机科学方面取得巨大进步的关键。一个新的机构将有助于反映这门学科所应有的突出地位和重点。
另外,为支持数学的发展,英国政府还承诺为16-19岁的学生建立11所数学学校,这些学校将为数学能力最强的学生在继续教育和未来的职业生涯中取得数学相关学科的成功做好准备。
按照该咨询文件,在未来三年内,英国政府将提供高达600万英镑的资金来支持这一举措,用于建立一个新的机构或在现有机构上发展。
国家数学科学院将为数学界提供独立和可信的领导,特别是通过:
帮助数学界用一个声音说话,就如何在各级和社会各领域促进和加强数学科学制定明确和一致的立场;
以支持经济增长和社会效益的方式推广数学科学;
召集、协调和评估整个数学界的观点和证据,以便向政府和社会提供高质量的独立建议;
加强英国的数学科学界,建设性地与学术团体合作,并在学术界、工业界、政府和更广泛的民间社会之间建立联系;
宣传数学科学的好处,并制定策略,以促进英国对技能、资格和职业的认可。[7]
(本文由“教育国际前沿课题组”完成,课题组负责人张永军,内容仅供参考。点击左下角阅读原文可下载该文部分参考文献)
参考文献
[1] Gates Foundation commits $1.1 billion to K-12 math over four years. https://philanthropynewsdigest.org/news/gates-foundation-commits-1.1-billion-to-k-12-math-over-four-years
[2] K-12 Education Why Math, Why Now?. https://usprogram.gatesfoundation.org/news-and-insights/articles/why-math-why-now-factsheet
[3] Mathematics Framework. https://www.cde.ca.gov/ci/ma/cf/
[4] A world-class education system: The Advanced British Standard consultation. https://consult.education.gov.uk/advanced-british-standards-directorate/the-advanced-british-standard/
[5] National academy for the mathematical sciences: proposed focus and objectives. https://www.gov.uk/government/calls-for-evidence/national-academy-for-the-mathematical-sciences-proposed-focus-and-objectives
[6] Experts and sector leaders invited to shape new UK National Maths Academy as call for evidence launched. https://www.gov.uk/government/news/experts-and-sector-leaders-invited-to-shape-new-uk-national-maths-academy-as-call-for-evidence-launched
[7] Open call for evidence National Academy for mathematical sciences. https://www.gov.uk/government/calls-for-evidence/national-academy-for-the-mathematical-sciences-proposed-focus-and-objectives/national-academy-for-mathematical-sciences