如何提高美国儿童的数学技能

根据一本关于数学教育的新书，在过去的二十年里，研究人员在揭示儿童如何学习数学方面取得了长足的进步，但很少有新知识渗透到教师身上。

鉴于美国学生数学技能的现状，研究与实践之间的差距尤其令人遗憾，《儿童如何学习数学：研究和实践中的数学学习科学》的合著者南希·克拉萨(Nancy Krasa)说。

“美国孩子在数学方面表现不佳，”俄亥俄州立大学心理学兼职助理教授克拉萨说。

“2019年，只有大约四分之一的高中毕业生的数学成绩达到或超过熟练程度。所有迹象都表明，随着与 COVID-19 大流行相关的学习损失，这种情况只会变得更糟。

但根据Krasa的说法，有一种方法可以应对这一挑战，他是一名有执照的心理学家，专门研究有学习困难的儿童，包括那些有数学问题的儿童。

“关于儿童如何学习数学的科学研究在过去20年中呈爆炸式增长，成千上万的新研究集中在儿童如何理解数字和数学的其他各个方面，”她说。

“问题在于，一线教师很少能接触到这项工作。

克拉萨说，她和她的合著者Karen Tzanetopoulos和Colleen Maas撰写了《儿童如何学习数学》，将数学学习的最新发现带给教师和家长，并为他们提供基于研究的方法向年轻学生教授基础知识。这本书通过学习分数来关注幼儿期。

其中一个新发现的一个很好的例子是学习空间技能。Krasa说，空间技能在早期数学中的重要性是早期教育教师尚未发现的关键发现之一。

大多数人认为空间技能是几何学，但最近的研究表明，一个人的空间技能与他们的数学技能更普遍地相关。

“这是大多数老师都不知道的事情，但结果非常一致，”她说。

“目前还不完全清楚的是它们之间的关系——为什么拥有良好空间技能的人在数学方面更容易?”

一种假设是，人类沿着心理数字线思考数字量，就好像它们存在于太空中一样。一个现实生活中的课堂应用是，如果使用得当，教室里的物理数字线可能有助于教幼儿数字。

但研究表明，孩子们甚至在上学之前就开始发展空间技能。非常年幼的孩子学习空间技能的一种方法是玩积木。

克拉萨和她的合著者在书中提到的一项研究发现，当母亲和她们3岁的孩子一起用积木建造时，母亲提供的空间语言、相关手势和计划支持的数量可以预测孩子一年级的数学技能。

玩积木的影响及其对空间技能的影响远远超出了低年级。

另一项研究发现，儿童的学龄前积木构建技能预测了他们的高中数学课程选择、数学成绩和标准化数学成绩。

克拉萨说，最近研究的一个含义是，儿童应该在生命早期接受空间技能筛查，就像他们的阅读技能一样。好消息是“空间技能是可以训练的，特别是如果我们能够及早识别出需要帮助的人。

她说，最近研究的另一个重要发现是语言在学习数学中的重要性。

“数学语言是非常抽象的。学生可能会用熟悉的术语更好地理解数学概念，例如'and'而不是'plus'。

“此外，数学与阅读并不分开。研究表明，有阅读障碍的儿童，特别是阅读障碍，有很大的数学失败风险。

一项研究发现，在幼儿园被诊断出患有发育性语言障碍的儿童中，55%在五年级时有严重的数学困难 - 是普通人群的10倍以上。

尽管美国儿童关于数学知识的统计数据令人震惊，但克拉萨说，写这本书让她相信情况并非没有希望。

“我相信，在适当的支持下，所有智力正常范围内的孩子都可以学习数学。即使面临贫困、阅读和语言障碍、空间技能薄弱和注意力问题等挑战，他们也可以学习和理解基本概念，“她说。

关键是学生必须尽早开始，或者，如果他们不这样做，他们必须回过头来从基础知识开始。学生在高中学习的数学技能和概念建立在小学的基础上，而这些技能和概念建立在学前班和在家学到的技能之上。

这意味着学生在高中面临的许多问题的根源在于早期数学教育。

“如果我们要把它做好，我们必须从头开始，”克拉萨说。

她说，美国数学教育的失败不是教师的错。他们正在尽最大努力提供他们的培训和他们面临的挑战。

“我们希望教师对孩子们如何实际学习数学进行最新研究，以便他们能够帮助扭转局面。这就是我们写这本书的原因。

她说，这本书提供了教师和家长容易理解的活动，但目前大多数教室都没有使用这些活动。

迫切需要这些新方法。

“显然，这个国家的数学教育有些东西不起作用。我们可以做得更好，“克拉萨说。