什么是Jump Math数学教育方法

Jump Math 是一种创新的数学教育方法,旨在帮助所有学生(无论其初始能力如何)掌握数学知识并建立自信心。

它由加拿大数学家约翰·米顿(John Mighton)开发,基于“引导发现式学习”(Guided Discovery)的理念,通过逐步分解数学概念,让学生通过实践和探索来理解数学,而不是依赖死记硬背。

Jump Math 将复杂的数学概念分解成一系列小步骤,学生通过完成这些步骤逐步掌握知识。教师会提出“苏格拉底式”问题,引导学生思考和发现数学规律,同时提供即时反馈。

所有学生学习相同的概念,但可以根据自己的进度选择更简单或更具挑战性的任务。这种方法确保每个学生都能在掌握当前内容后再进入下一阶段。

研究表明,使用 Jump Math 的学生在数学测试中的表现比传统教学方法的学生快两倍。在加拿大安大略省的一项研究中,学生的数学成绩从第54百分位提升到第98百分位,表明即使是初始成绩较低的学生也能取得显著进步。

Jump Math 已在加拿大、英国和美国等多个国家推广,尤其在资源匮乏的地区取得了显著成效

新教学方式:Jump Math 来自时代周刊的报道:周二的专栏文章介绍了一种叫 Jump Math 的数学教育方法,这种方法在加拿大和英国的学校里取得了特别好的成绩。在这篇文章的评论区,很多读者分享了他们或他们的孩子在数学上遇到的困难(有些人甚至被数学吓坏了)。比如,来自纽约的 Rob Blake 写道:“我上学时数学从来没及格过,我像躲瘟疫一样躲着数学。”

在多伦多的马宾学校,老师玛丽·简·莫罗(Mary Jane Moreau)和乔什·弗雷泽(Josh Fraser)正在用 Jump 的练习册教五年级学生。很多读者问怎么才能了解更多关于 Jump 的信息。家长或老师可以在 Jump Math 的网站上免费下载教学指南和课程计划(需要注册)。练习册是要买的,卖的钱会用来支持这个非营利组织。Jump 的创始人、数学家约翰·米顿(John Mighton)还写了一本书叫《无知的终结》,书里详细介绍了 Jump 的理念,并解释了它和现在常用的教学方法有什么不同。

对于那些想提高自己数学能力的成年人,米顿建议从 Jump 的八年级教师指南和课程开始学。“如果人们能理解这本书里的内容(分数、比例、百分比、简单代数、整数等),他们就能更容易学更高级的数学,”他解释说。“如果八年级的内容太难,可以从更低年级的书开始。”Jump 还在为社区大学开发入门级数学课程,预计明年就能用。

读者们对“是不是所有孩子都能在数学上取得好成绩”这个问题意见不一。来自巴黎的 Ambabelle 写道:“我还没见过一个真的学不会数学的孩子。但我见过很多孩子学不会学校教的数学。”来自宾夕法尼亚州西切斯特的 Harry Hoopes 则有不同看法:“有些(甚至很多)孩子就是不够聪明,学不会数学。别再谈什么可能性和不切实际的幻想了。”来自纽约州布法罗的 Al A. 则支持传统的分班方法。他写道:“我建议把班级分成数学天才班……让他们比那些用‘新数学方法’教的学生学得更快。”

问题是:我们对孩子能力的看法是不是被现在的教育体系影响了? 或者,就像米顿说的,“我们对等级制度的信念正在制造等级制度。”我们可能不知道自己能取得多大的成就。

米顿自己就是个例子。他年轻时对数学很着迷,但他并不是天生的数学天才。他第一次上微积分课差点没及格。但他通过分解复杂的任务并不断练习,最终让那些曾经让他困惑的东西变成了他的第二天性。后来,他还拿到了数学博士学位。

这种情况其实比我们想象的更常见。对专家的研究——无论是国际象棋、大提琴还是计算机编程——都表明,努力和刻意练习比天赋更能预测成功。我们所说的“天赋”很大一部分其实是“对任务的承诺”——这是可以通过鼓励培养的。

问题是很多老师自己也不擅长数学。 他们很难把数学分解清楚,也很难对这门学科充满热情。

温哥华将军沃尔夫小学的四五年级老师伊莱莎·邦尼斯(Elisha Bonnis)就是这样。邦尼斯出生在一个贫穷的家庭,父母都没读完高中。她小时候因为生病经常缺课,结果学习落后了,对自己的数学能力也失去了信心。到了高中,她的成绩很差,表现也不好。“我真的觉得自己很笨,”她告诉我。“最后我被两所不同的高中开除了。”

后来,邦尼斯决定上大学。她的梦想是当一名老师,但她必须先修数学课,这对她来说非常痛苦。当上老师后,她有一个“秘密”:她很害怕数学。她觉得教数学对学生没好处。

转折点是她参加了米顿的培训课程,这让她觉得自己可以征服数学。她开始用 Jump 的材料上课——但偷偷用,因为学校要求她用标准教科书。“我发现我能理解这些课程,”她说。“这对我来说很重要。”她开始看到学生的变化。

其中一个学生是 11 岁的阿卜杜拉赫曼·埃尔尼(Abdirahman Elmi),现在上六年级。我问他学 Jump Math 的经历。“在学 Jump Math 之前,”他告诉我,“我用的是 Math Makes Sense(他以前的教科书),我经常很沮丧,成绩也不好。”他以前得 C,现在得 A。有什么变化?“Math Makes Sense 教的方法你根本不懂,”他解释说。“Jump Math 会给你解释清楚。”

今年 6 月,邦尼斯将获得数学教育硕士学位。她刚开始用 Jump 时,其他老师对她的决定表示怀疑;现在,她学校里几乎每个一至六年级的老师都在用这个课程。Jump 并没有大力推销它的教材,它的传播主要靠老师们的口口相传。

很多读者问 Jump 的具体操作细节。 来自纽约的伊丽莎白问:“在大班里,这个计划怎么用?那些不需要微步骤的孩子怎么办?他们会不会觉得无聊或沮丧?”来自德克萨斯州休斯顿的拉特纳担心“Jump 会让‘数学天才’觉得无聊透顶。”来自印第安纳波利斯的因迪雷德认为,这个计划需要“更多的个别关注——更多的教师时间和资源……大多数学校负担不起。”

Jump 的关键在于在循序渐进的指导和鼓励探究、解决问题之间找到平衡。 米顿面临的主要挑战是:在一个学生水平参差不齐的班级里,老师怎么实施 Jump?

他的方法是给老师提供一系列难度逐渐增加的奖励问题。这些奖励问题要有足够的挑战性来激励学生,但不能引入太多新内容——否则老师最终会花更多时间帮学得快的学生学新东西,而不是帮学得慢的学生掌握当前的内容。

举个例子,五年级的周长课。 第一步可能是让学生计算一个由三个正方形组成的简单 L 形的周长,每个边长为一个单位。

  • 有些孩子会花更多时间才能学会正确计算周长。
  • 对于学得更快的孩子,老师可以增加更多挑战。比如,他们可能会问:如果在这个形状上加一个正方形会怎样?你能在不改变周长的情况下做到吗?你能通过加正方形让周长变小吗?或者老师可以介绍其他缺少多条边的形状,或者给出长度为数千个单位的例子。

老师需要时刻关注学生,评估他们是否掌握了当前的内容,并在他们准备好后给他们更难的奖励问题。

需要更多时间练习的孩子可以得到更多时间,而学得更快的学生则可以通过对问题进行细微改动来深入理解。 “我们不会急着让孩子们吸收需要时间消化的东西,”米顿说。“但他们不是被动的观察者。他们一直在解决问题,只是以一种可控的方式。”

再举一个五年级班级的例子:老师在一张桌子上放了五块积木。在另一张桌子上,她会在一个袋子旁边放两块积木,袋子里藏了一定数量的积木。告诉孩子们,两张桌子上的积木数量相同。 第一个问题是:袋子里有多少块积木(5 = 2 + 袋子)? 孩子们习惯后,老师会让问题变得更复杂:比如,让一块积木可见,并有两个袋子,每个袋子里的积木数量相同(5 = 1 + 袋子 + 袋子)。 “一旦他们明白了这一点,你就可以开始提高难度了,”米顿解释说。

老师可以引入更多积木和袋子,或者在黑板上用方框里的圆圈来表示它们。 为了解决问题,学得慢的孩子可以在方框里画圆圈,边画边数。 对于学得快的孩子,老师可以引入数字而不是图片,最后用字母代替方框,求解 x。

学得慢的孩子也能参与,因为他们可以亲眼看到发生了什么;同时,老师可以把问题变得越来越难。

“当你用字母代替方框后,小孩子们会觉得自己很聪明——能做代数了,”米顿说。“这对建立信心很有帮助。”

学生们在不断探索,但他们不会坐以待毙。 老师会精心设计一系列挑战,让这些探索成为可能。这种精心设计的情境让学生能够充分发挥自己的能力,这就是心理学家列夫·维果茨基所说的“近侧发展区”。

米顿还有哲学硕士学位,他说 Jump 的方法遵循了苏格拉底的传统。 “苏格拉底是通过一系列问题逐步介绍概念的大师,”他说。“要进行苏格拉底式探究,问题必须设计得非常好。人们没有意识到,在数学中,设计这些问题让全班同学都能回答是多么困难。”

很多读者担心 Jump 会让学得快的学生觉得无聊。 但在英国兰贝斯,学得快的孩子也进步得更快。

领导安大略省 Jump 随机对照研究的特雷西·所罗门(Tracy Solomon)也观察到“各个年龄段的孩子”都取得了进步。她认为教育工作者应该注意这些结果。“当你用一个与众不同的课程并取得显著效果时,”她说,“我认为这至少表明我们需要对什么是有效的数学教学有一个更广泛、更包容的看法。”

老师们说,当所有学生都参与课程时,班级就会形成一种数学学习文化,孩子们会努力学习。孩子们从其他孩子的活力中汲取能量。 但当存在等级制度时,有些学生会觉得自己不成功。他们可能会感到焦虑;他们可能会不听课或试图扰乱课堂——这会削弱整个小组的积极性。

“当你试图教他们时,把孩子们放在一个小组里真的只有一个好处,”米顿补充道。“这样更容易让他们兴奋。而当我们建立等级制度时,我们就失去了这个优势。”

来自芝加哥的一位家长(32 岁)写道:“从个人角度来说,当我再次听到所有学生的能力都一样时,我感到很尴尬。”但 Jump 并不是这个意思。“数据表明,我们可以提高几乎所有人的成就水平,这样这些差异就不重要了,”米顿说。“孩子们至少可以选择是否要学习数学或涉及数学的科目。”

生活中,很多因素决定着成功。科学家能否做出重大发现,不仅仅取决于思维敏捷。“热情、勤奋、愿意提出非传统问题、审美意识和运气——这些都同样重要,”米顿补充道。“关键是,如果孩子们都是调查员,他们都在参与一场美丽的游戏。只要他们都在做出贡献,那么有些人比其他人贡献更多又有什么关系呢?”

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