Работа в группах и предоставление учащимся времени для обсуждения их работы помогают повысить их уверенность в использовании математики на уроках естественных наук, как показывает новое исследование.
Исследователи выяснили, что обсуждение важно, поскольку учащиеся используют разные способы решения задач, даже если они учились в одном классе у одного учителя.
Исследование опубликовано в International Journal of Science Education.
Предыдущий анализ показал, что учащимся часто трудно использовать математику в естественных науках, даже если они добивались успехов на курсах математики. Это новое исследование выявляет четыре различных способа, с помощью которых учащиеся пытаются решить математические задачи в естественных науках, даже находясь в одном классе.
Возможности в классе для обсуждения, коллективного построения ответов на количественные задачи, вероятно, так же ценны, как и при любом другом виде обучения естественным наукам.
Исследование провели Виктория Вонг, Таро Фудзита, Элисон Хилл и Стюарт Раффл из Университета Эксетера.
Доктор Вонг сказала: «Наше исследование показывает влияние различных способов мышления учащихся. Одни рады принять числовые ответы; другие хотят понять, что они означают, и связать их с наукой. Каждый из этих подходов может привести к успешным результатам и решениям».
«Выявление этих закономерностей в дискурсе учащихся является важным шагом к пониманию того, как учащиеся объединяют математику и естественные науки при решении задач».
«Предоставление учащимся возможности работать над задачами в группах знакомит их с другими способами мышления о проблеме, чем если бы они работали самостоятельно. Изучение естественных наук — это процесс изучения того, как использовать научные слова, а общение и обсуждение среди учащихся в классе имеют решающее значение для поддержки их в освоении этого языка, включая математический язык».
«Изучение естественных наук — это процесс изучения языка науки, включая слова, диаграммы, уравнения и символы, и использование их в узнаваемо научном виде».
Некоторые учащиеся, принявшие участие в исследовании, продемонстрировали мышление, ориентированное на науку — они использовали научные знания для математических вычислений и пытались связать всё с наукой. Другие поступали так же с математикой — они были заинтересованы в числах и менее склонны связывать это с конкретной научной ситуацией.
Другие учащиеся больше всего стремились найти правильное уравнение. Они хотели собрать воедино всю информацию и понять, как её объединить. Это привело к тому, что их работа стала менее систематизированной и заняла больше времени. У других была ментальная схема: у них было чёткое представление о том, как решить задачу, что делало их более быстрыми и уверенными.
Исследователи брали интервью у учащихся в группах и поощряли их общаться друг с другом во время решения задач — это была успешная стратегия для понимания мыслительных процессов учащихся.
В исследовании приняли участие 21 студент: шесть студентов-биологов и 15 учеников 10 и 11 классов. Их опрашивали в шести небольших группах по три-четыре человека в течение 25–40 минут. Интервью состояли из серии научных задач, в которых использовались математические идеи. Интервью были записаны на видео и аудио. Учащимся были выданы большие листы бумаги, каждому — ручка разного цвета, и предложено писать, делать заметки или рисовать всё, что они захотят, в процессе решения задач.
Предоставлено
[Университет Эксетера](https://phys.org/partners/university-of-exeter/)