Як учні Алабами здійснили прорив у математиці: історія успіху

Як учні Алабами здійснили прорив у математиці: історія успіху

Декількома словами

Алабама стала лідером у покращенні математичної освіти завдяки комплексному підходу, який включає використання наочних матеріалів, підтримку вчителів та аналіз даних. Штат зміг досягти значних успіхів, незважаючи на виклики, спричинені пандемією.


У окрузі ДеКалб, штат Алабама, уроки математики в початковій школі стали набагато жвавішими.

Замість робочих аркушів і підручників, діти практикують додавання і віднімання з крихітними іграшковими ведмедиками. Вони множать за допомогою пластикових блоків і вивчають дроби, використовуючи різнокольорові магнітні плитки.

Математика тут – у вас на долоні, і це лише один із проявів загальноокружної зміни підходу до викладання математики в початковій школі, що призвело до значного поліпшення успішності учнів у період з 2019 по 2024 рік.

Це особливо вражає, враховуючи, що п'ять років тому пандемія зупинила освітній процес у США, і в багатьох місцях досягнення досі не відновилися. Сьогодні ДеКалб є частиною загальнодержавної історії успіху в математиці: Алабама – єдиний штат, де результати з математики в 4-му класі зараз вищі, ніж були в 2019 році, до пандемії.

У той час, коли деякі політики наполягають на передачі освіти на рівень штатів, позитивний досвід Алабами демонструє, що штати вже мають контроль над своїм освітнім майбутнім.

«Модель того, як округи можуть прискорити навчання математики учнів»

Округ ДеКалб розташований у північно-східному куті Алабами. Це сільська місцевість, захована в тіні гори Лукаут, де більшість учнів живуть у сім'ях з низьким рівнем доходу, а кожен четвертий вивчає англійську мову як іноземну.

Відомий округ тим, що тут народився музичний гурт Alabama та Джеймс Дін – не актор 1950-х років, а той, хто створив зірку дитячої книги «Кіт Піт».

«Ви знаєте, у нас високий рівень бідності, але ми пишаємося цим», – каже керівник шкіл округу ДеКалб Вейн Лайлс. І шкільному округу є чим пишатися.

У той час, як у багатьох округах по всій країні успішність з математики впала під час пандемії, в окрузі ДеКалб результати покращилися майже на цілий клас – найвищі з 2009 року, згідно з нещодавньою Education Recovery Scorecard, спільним проектом дослідників з Гарвардського та Стенфордського університетів.

Автори Scorecard були настільки вражені, що виділили ДеКалб у своїй національній доповіді, зазначивши, що округ «став моделлю того, як округи можуть прискорити навчання математики учнів і відновитися після втрат у навчанні, спричинених пандемією».

Найпростіше пояснення успіху ДеКалба полягає в тому, що учні повернулися до очного навчання восени 2020 року, задовго до шкіл у більшості регіонів країни. Дослідження показали більші прогалини в навчанні для учнів, які проводили більше часу на дистанційному навчанні.

Але, якщо ви запитаєте керівників шкіл ДеКалба, у них є інша теорія:

«Ми хотіли оживити математику», – каже Джулі Вест, яку найняли під час пандемії для керівництва загальноокружною математичною реформою.

Нова дорожня карта для вчителів, а також іграшки

Вест виросла в окрузі ДеКалб. Вона ходила тут до школи. Викладала математику і стала директором. Одружена і виховує двох дочок. Кілька років тому керівник Вейн Лайлс, стурбований падінням результатів з математики, дав Вест найскладніше завдання: переосмислити, як округ навчає математики наймолодших учнів.

Вест почала з того, що зібрала групу вчителів математики округу, щоб швидко переробити їхні підручники з математики, щоб вони більше відповідали державним стандартам математики.

Вест каже, що ці перші зустрічі включали багато «цей урок не відповідає нашим стандартам, цей розділ нікуди не годиться, а це краще». І разом вони створили навчальну «дорожню карту» для вчителів округу, доповнену посиланнями на корисні відео та зразкові уроки.

Потім Вест звернула увагу на те, що відбувається в класах. Її турбувало, що надто багато вчителів у початкових класах надто швидко звертаються до робочих аркушів з олівцем і папером або механічного заучування, намагаючись навчити математики.

Дітей зазвичай вчать додавати, віднімати і навіть множити два числа, складаючи їх одне на інше. Можливо, їм потрібно буде позичити або перенести 1. Це називається використанням стандартного алгоритму, і Вест вважає, що це занадто абстрактно для юних учнів.

«Замість того, щоб розв'язувати задачі і моделі на сторінці, – каже Вест, – давайте витягнемо їх і дамо дітям торкнутися їх. Тримати їх. Маніпулювати ними».

Тож, за словами Вест, округ використав частину свого фінансування на боротьбу з COVID від федерального уряду, щоб придбати спектр математичних інструментів та іграшок для своїх початкових класів – від рахункових ведмедиків і плиток для дробів до кольорових вимірювальних паличок – все для того, щоб діти могли відчути математику.

Навчитися вільно володіти математикою

Ідея зробити математику конкретною для юних учнів полягає в тому, що це допомагає закласти міцну основу для подальшого вільного володіння математикою, ставлячись до математики як до мови.

Нещодавно в класі третього класу пані Трейсі Баттс ця свобода володіння була продемонстрована в повній мірі.

Баттс привела своїх дітей у задню частину кімнати, де вони сиділи на підлозі. На стіні, на величезному аркуші паперу, вона написала: «12 x 9».

У дітей не було ні олівців, ні чернеток. Не було ні складання, ні перенесення 1.

Замість цього Баттс сказала дітям покласти кулаки на груди і тихо підняти палець за кожен спосіб, який вони могли придумати, щоб розв'язати задачу в голові.

Через півхвилини пальці раптово почали з'являтися. Діти збуджено загуділи, як і Баттс: «Я бачила, що дехто з вас знайшов три способи!»

Одна дитина швидко перервала її: вони знайшли п'ять способів! Клас вражено зашумів.

Одна дівчинка сказала Баттс, що вона рахувала дев'ятками – 9, 18, 27 – поки не зробила це 12 разів і не отримала 108, правильну відповідь.

Інший учень пішов іншим шляхом: «Я розклав 12 на 10 і 2».

Це означає, що замість того, щоб множити 12 x 9, вони помножили 10 x 9 і 2 x 9, обидва трохи простіші, а потім склали відповіді разом. Знову: 108.

Цей обмін, відомий в окрузі як числовий діалог, є зоною, вільною від осуду, де дітей заохочують знаходити свій власний шлях до тієї самої відповіді – і, здається, вони щиро радіють цьому.

Це також те, як звучить вільне володіння математикою.

Інвестиції у вчителів і постійний контроль за даними

Вест каже, що велика частина математичної реформи в школах ДеКалба стосувалася коучингу – не учнів, а їхніх вчителів.

Багато вчителів початкових класів не отримують достатньо підготовки з математики – і, можливо, не почуваються комфортно, викладаючи її. Тож округ найняв кілька математичних тренерів, щоб допомогти підтримати і підняти рівень своїх вчителів.

Вони створили невеликі навчальні спільноти, де вчителі могли співпрацювати зі своїми колегами, випробовувати нові ідеї для уроків і порівнювати нотатки про проблемні області.

Вони також повністю зосередилися на улюбленому чотирибуквеному слові Джулі Вест: дані. (У неї є футболка з написом «дані, або цього не було»).

Округ дав зрозуміти: кожен – від вчителів до адміністраторів – повинен постійно переглядати дані про учнів.

«Коли ми знаємо краще, ми робимо краще. Це моя улюблена приказка», – сказала помічниця директора Лідія Пік на невеликій зустрічі вчителів математики початкових класів у її школі в ДеКалбі нещодавньої середи.

Учителі сиділи за двома довгими столами, вибираючи асортимент цукерок, а Пік витягла купу даних з нещодавньої математичної вікторини. Вона збільшила результати одного учня 4-го класу:

«Він отримав це правильно. Потім він отримав це неправильно, – сказала Пік команді. – Тут навіть вказано, чому він міг помилитися».

Зараз округ використовує дані для відстеження не лише успішності окремих учнів – і для кращого розуміння того, коли учень відчуває труднощі, – але й для виявлення закономірностей у класах і школах, де учні відчувають труднощі. Можливо, вчитель захворів, і день складного навчання дробам випав на заміну. Можливо, ціла школа пропустила два дні розпізнавання форм через ожеледицю.

Мантра, що лежить в основі відданості ДеКалба даним, така: ви не можете вирішити проблему, про існування якої не знаєте.

Вчителька з ДеКалба Таня Форд каже, що цінує зміни в окрузі.

«У нас не завжди була така підтримка від наших адміністраторів, – каже вона. – Я маю на увазі, у нас раніше не було тренера з математики».

Тепер у школі Форд є власний тренер з математики. «Ми можемо пройти через це разом, – каже Форд, – замість того, щоб відчувати себе самотніми».

Алабама бере справу математики на рівень штату

Приблизно в той самий час, коли округ ДеКалб розпочав свою масштабну математичну реформу, керівники штату Алабама також вивчали деякі з тих самих ідей. У 2022 році законодавці прийняли Закон про грамотність в Алабамі, закон, спрямований на поліпшення знань з математики серед учнів початкової школи штату.

«Математика, коли її правильно застосовують, – це не лише розв'язування математичних задач, – каже керівник освіти штату Ерік Маккі, який був рушійною силою Закону про грамотність. – Математика – це спосіб мислення про світ. Це дійсно мова філософії».

Маккі, колишній вчитель природничих наук, сподівається використати цей закон, щоб поставити тренера з математики, як Джулі Вест, у кожну початкову школу в штаті – щоб підтримувати і вирощувати чудових вчителів математики.

Кілька з цих нових, фінансованих державою тренерів з математики зараз працюють в окрузі ДеКалб, ще більше підсилюючи роботу, яку вже робили школи округу.

Маккі каже, що підштовхнув законодавців Алабами до прийняття такої загальнодержавної математичної реформи через те, наскільки погано штат оцінювався за досягненнями в математиці. Згідно з The Nation's Report Card, у 2019 році середній бал Алабами з математики в 4-му класі поставив її на останнє місце серед усіх штатів. Тепер вона піднялася в середину рейтингу.

Карен Андерсон зіграла велику роль у цьому. У 2022 році, після прийняття Закону про грамотність, Маккі призначив Андерсон керівником нового Офісу поліпшення математики штату, і вона почала будувати своєрідну центральну нервову систему для цієї загальнодержавної реформи, включаючи призначення координатора з математики в кожному регіоні штату.

Ці координатори контролюють зростаючий корпус фінансованих державою тренерів з математики, які були розгорнуті по всьому штату. За словами Андерсон, одним з її перших завдань було переконати деяких місцевих педагогів та адміністраторів змінити своє мислення про математику.

«Існує просто такий негативний стереотип щодо математики, – каже Андерсон, – важко на щось вплинути, якщо знаєш, що людям це не подобається».

Запуск загальнодержавної математичної ініціативи, за її словами, був трохи схожий на спробу продати «ініціативу з оздоровлення печінки. Ми повинні змусити вас полюбити печінку і зробити так, щоб це було найкраще, що тільки може бути».

Нещодавньої п'ятниці в Бірмінгемі Андерсон зібрала у залі засідань всю свою команду – кілька десятків регіональних координаторів з математики – щоб поділитися своїми успіхами і невдачами і повчитися на них.

Координатори ділилися історіями, як надихаючими, так і зневірюючими, про учнів і вчителів, які із захопленням сприймають цей більш тактильний, менш осудливий вид математики – і про деяких адміністраторів, які все ще бачать математику як печінку і чинять опір зусиллям штату переконати їх у зворотному.

В один момент, наприкінці зустрічі, Андерсон легко перейшла від головного боса до вболівальника.

Вони знали, що реалізація Закону про грамотність буде важкою, сказала вона.

«Я хочу бути впевненою, що ви всі почуваєтеся впевнено...» – сказала Андерсон у кімнаті, – «незалежно від того, куди ви йдете, тому що ми перебуваємо в сільських і міських округах. Ми перебуваємо в округах, які будуть здіймати галас незалежно від того, що ви скажете, і ми перебуваємо в округах, які скажуть: "Просто скажіть мені, що робити!"».

Але в цьому полягає робота, сказала їм Андерсон. І математика варта того.

Про автора

Яніна - журналістка, що спеціалізується на висвітленні питань освіти та науки в США. Її статті відзначаються глибоким аналізом освітніх реформ, наукових досліджень та інновацій. Вона часто бере інтерв'ю у відомих американських науковців та освітян, розкриваючи їхні ідеї та досягнення.