يقول الأساتذة إن الرياضيات في المدرسة الثانوية لا تعد معظم الطلاب لتخصصاتهم الجامعية

دفع استطلاع عام 2021 الكليات والجامعات العامة في ألاباما إلى السماح لمزيد من الطلاب بتلبية متطلباتهم في الرياضيات من خلال الالتحاق بدورة إحصائية بدلاً من فصل الرياضيات التقليدي، مثل الجبر الجامعي أو حساب التفاضل والتكامل.

أدرك مارتن وزملاؤه لاحقًا أن الاستطلاع كان له آثار على الرياضيات في المدرسة الثانوية أيضًا قدم هذه النتائج في جلسة 26 أكتوبر 2023 من المؤتمر السنوي للمجلس الوطني لمدرسي الرياضيات في واشنطن العاصمة، ومن المقرر نشر نتائج المسح الكاملة في عدد شتاء 2024 من مجلة معلم MathAMATYC، وهي مجلة خاضعة لاستعراض النظراء صادرة عن رابطة الرياضيات الأمريكية للكليات لمدة عامين.

في الاستطلاع، تم سؤال الأساتذة أسئلة مفصلة حول المفاهيم والمهارات الرياضية التي يحتاجها الطلاب في برامجهم. كانت العديد من موضوعات الرياضيات في المدارس الثانوية غير مهمة لأساتذة الجامعات. على سبيل المثال، قال معظم الأساتذة إنهم يريدون من الطلاب أن يفهموا الدوال، وخاصة الدوال الخطية والأسية، التي تستخدم لنمذجة الاتجاهات أو التغيرات السكانية أو الفائدة المركبة. لكن مارتن قال إن الطلاب غير المتخصصين في العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات لا يحتاجون حقًا إلى تعلم الدوال المثلثية، والتي تُستخدم في الملاحة عبر الأقمار الصناعية أو الهندسة الميكانيكية.

وكان أساتذة الجامعات أكثر حرصاً على مجموعة متنوعة مما وُصِف بـ “الممارسات” الرياضية، بما في ذلك القدرة على “تفسير المعلومات الكمية”، و”الاستنتاج والتقييم والعقل بشكل استراتيجي”، و”تطبيق الرياضيات التي يعرفونها لحل مشاكل الحياة اليومية والمجتمع والمشاكل”. مكان العمل”، و”البحث عن الأنماط والعلاقات وإصدار التعميمات”.

قال مارتن: “يركز المعلمون بشكل كبير على تغطية جميع المواضيع بحيث لا يتوفر لديهم الوقت للقيام بالممارسات عندما تكون الممارسات هي ما يهم حقًا”.

كان فهم الإحصائيات على رأس القائمة. وقالت الأغلبية الساحقة من أساتذة الجامعات إن الطلاب في برامجهم بحاجة إلى أن يكونوا على دراية بالإحصاءات وتحليل البيانات، بما في ذلك مفاهيم مثل الارتباط والسببية وأهمية حجم العينة. لقد أرادوا أن يكون الطلاب قادرين على “تفسير عرض البيانات والتحليلات الإحصائية لفهم مدى معقولية الادعاءات المقدمة”. يقول الأساتذة إن الطلاب بحاجة إلى أن يكونوا قادرين على إنتاج المخططات الشريطية والرسوم البيانية والمخططات الخطية. يعد مرفق جداول البيانات، مثل Excel، مفيدًا أيضًا.

قال مارتن: “الإحصائيات هي ما تحتاجه”. “ومع ذلك، في العديد من الفصول الدراسية من مرحلة الروضة حتى الصف الثاني عشر، تعد الإحصائيات وحدة نهاية العام التي يضرب بها المثل والتي قد تصل إليها أو لا تصل إليها. وإذا قمت بذلك، فإنك تتعجل في الأمر، فقط لتقول أنك فعلت ذلك. ولكن ليس هناك شعور بالإلحاح في الاطلاع على الإحصائيات، كما هو الحال في موضوعات الرياضيات.

على الرغم من أن الاستطلاع تم إجراؤه في ألاباما فقط وأن الأساتذة في ولايات أخرى قد يكون لديهم أفكار مختلفة حول الرياضيات التي يحتاجها الطلاب، إلا أن مارتن يعتقد أن هناك أوجه تشابه أكثر من الاختلافات.

ليس من السهل إصلاح عدم التوافق بين ما يتعلمه الطلاب في المدرسة الثانوية وما يحتاجون إليه في الكلية. لا يتوفر لدى المعلمين عمومًا الوقت الكافي لوحدات إحصائية أطول، أو القدرة على التعمق في مفاهيم الرياضيات حتى يتمكن الطلاب من تطوير مهاراتهم المنطقية، لأن دورات الرياضيات في المدارس الثانوية أصبحت متضخمة بالعديد من المواضيع. ومع ذلك، لا يوجد إجماع حول موضوعات الجبر التي يجب التخلص منها.

إن تشجيع طلاب المدارس الثانوية على تلقي دروس الإحصاء خلال سنواتهم الإعدادية والعليا أمر محفوف بالمخاطر أيضًا. مسؤولو القبول في الكليات يقدرون حساب التفاضل والتكامل، باعتباره تقريبًا وكيلًا للذكاء. وتميل اختبارات القبول بالجامعات إلى التركيز على مهارات الرياضيات التي سيمارسها الطلاب بشكل أكبر في مسار الجبر إلى حساب التفاضل والتكامل. إن التحويل إلى تحليل البيانات يخاطر بوضع الطلاب في وضع غير مؤات.

المشكلة الشائكة هي أن تجديد الرياضيات في المدرسة الثانوية قد يجبر الطلاب على اتخاذ خيارات كبيرة في المدرسة قبل أن يعرفوا ما يريدون دراسته في الكلية. لا يزال الطلاب الذين يرغبون في دخول مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات بحاجة إلى حساب التفاضل والتكامل وتحتاج البلاد إلى المزيد من الأشخاص لمتابعة وظائف العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات. إن إخراج المزيد من الطلاب من مسار حساب التفاضل والتكامل يمكن أن يغلق الأبواب أمام العديد من الطلاب ويضعف الاقتصاد الأمريكي في نهاية المطاف.

وقال مارتن إنه من المهم أيضًا أن نتذكر أن التدريب المهني ليس هو الغرض الوحيد لتعليم الرياضيات. وقال: “ليس لدينا طلاب يقرأون شكسبير لأنهم يحتاجون إليه ليكونوا فعالين في كل ما سيفعلونه لاحقًا”. “إنه يضيف شيئًا إلى حياتك. شعرت أنها أعطتني حقًا اتساعًا كإنسان. إنه يريد من طلاب المدارس الثانوية أن يدرسوا بعض مفاهيم الرياضيات التي لن يحتاجوا إليها أبدًا لأن هناك جمالًا فيها. وقال: “إن تقدير الرياضيات هو طريقة مثيرة للاهتمام للنظر إلى العالم”.

ليس لدى مارتن وزملائه أي حلول نهائية، ولكن استطلاعهم يمثل نقطة بيانات مفيدة في توضيح كيف أن عددًا قليلاً جدًا من الطلاب يحصلون على الأسس الرياضية التي يحتاجونها للمستقبل.