UCLA Life Sciences Revamped How It Teaches Math. Is It An Example Others Should Follow?

Plato tarafından yeniden yayınlandı

İzleyiciler: 0

Yaklaşık 10 yıl önce, Los Angeles, California Üniversitesi'nde yaşam bilimleri bölümünde profesör olan Alan Garfinkel bir telefon aldı. Bölümün birinci sınıf kalkülüs dersi olan "Calculus for Life Sciences"ı denetlediğini söyleyen dekanındandı.

Garfinkel, dahili incelemenin sonuçlarının o kadar da büyük olmadığını ve sınıfın "kesinlikle değersiz" olduğunu gösterdiğini söylüyor. Öğrenciler arasında popüler olmayan sınıf, onları STEM alanında bir kariyere hazırlıyor gibi görünmüyordu. Ve sınıf, kadınları ve azınlıkları bölümde ilerlemekten alıkoyuyor gibiydi.

Bu çağrı, üniversitenin yaşam bilimleri bölümünün matematiği nasıl öğrettiğine dair yıllarca süren yeniden çalışma sürecini başlattı. Bu sonuçta yeni bir başlangıç niteliğindeki yaşam bilimleri matematik kursuna, Yaşam Bilimleri için Matematik'e (LS 30 serisi) yol açtı.

Biyoloji öğrencilerinin matematik kavramlarını anlama ihtiyacı, özellikle bilimi kasıp kavuran dijital devrimle birlikte giderek daha önemli hale geldi. Ancak EdSurge'nin incelediği üniversite üyeleri tarafından hazırlanan bir sunuma göre, UCLA profesörleri geleneksel matematik müfredatının öğrenciler için ilham verici olmadığını ve derslerin gerçek biyolojiden çok az yararlı örnek sunduğunu düşünüyorlardı. Eski öğretim yöntemleri, öğrencileri seçtikleri alan için matematiğin önemini anlamadan bırakıyor gibiydi.

Bölüm, hayat bilimleri için yeni matematik serisini 2013 yılında yaklaşık 20 öğrencinin katıldığı bir pilot kursta öğretmeye başlamıştır. O zamanlar bölümün dekan yardımcısı olan ve reform çabalarına öncülük eden Blaire Van Valkenburgh, fakültenin, resmi bir ders kitabının olmaması ve matematik bölümündeki meslektaşlarının ilk şüpheleri de dahil olmak üzere, oraya ulaşmak için engelleri aşmak zorunda kaldığını söylüyor.

Ama sonunda, kolejdekilere göre, sonuçlar neredeyse inanılacak gibi değildi.

Bir dergide belirtilen rakamlara göre, esas olarak öğrenciler çabayı takdir ediyor gibiydi ve LS 30 son beş yılda istikrarlı bir büyüme gösterdi. ders çalışma Şubat 2022'de yayınlandı. Bugün Garfinkel, büyük devlet üniversitesinde yılda yaklaşık 2,000 öğrenciye öğretildiğini tahmin ediyor. Van Valkenburgh, öğrencilerin ayaklarıyla oy kullandıklarını ekliyor.

UCLA'da matematik profesörü olan ve yaşam bilimleri matematiğinin yenilenmesi konusunda bilgi sahibi olan Don Blasius, matematik departmanının öğrencilerin yeni kursa gösterdiği tepkiden, özellikle de "normal matematik derslerinde alamadığımız" parlak öğrenci incelemelerinden etkilendiğini söylüyor.

Araştırmaya göre, bu öğrencilerin çoğu STEM'de başarılı olamayan insanlar. Bu rakamlar, yayında mevcut olan sayıları kullanarak, sınıfa kayıtlı öğrencilerin yüzde 72'sinin kadın olduğunu, yüzde 31'inin sosyoekonomik olarak dezavantajlı geçmişlerden ve yüzde 32'sinin STEM'de iyi temsil edilmeyen gruplardan olduğunu iddia ediyor.

STEM'e Engel mi?

Garfinkel'e göre değişiklik, hem STEM kariyerlerinin önündeki engelleri kaldıran hem de matematik öğretimini pratik örneklere dayandıran matematik müfredatında reform yapmanın başarılı bir örneğini temsil ediyor.

Bilim, teknoloji, mühendislik ve matematik alanlarında son yıllarda bir miktar ilerleme kaydedilmesine rağmen, STEM nispeten farklı değildir. Pew Araştırma Merkezi'nden Rakamlar Siyah ve Hispanik işçilerin ve öğrencilerin STEM mesleklerinde ve eğitim programlarında büyük ölçüde yetersiz temsil edildiğini gösteriyor. Ve geçen yıl itibariyle sağlıkla ilgili işlerde çalışanların çoğunluğunu kadınlar oluştururken, fizik bilimlerinde veya örneğin mühendislikte daha az yer alıyorlar. Pew araştırmacıları, mevcut yörüngede, STEM derecesi kazanımının bunu değiştirmesinin pek olası olmadığını savunuyor.

Sahadaki birçok lider bu istatistikleri değiştirmek istiyor. Bakıma öncülük eden ekip üyeleri tarafından EdSurge'a sağlanan belgelere göre, UCLA çabaları kısmen Ulusal Bilim Vakfı'ndan alınan bir hibe ile desteklendi.

En azından kısmen, UCLA programının başarısı, LS 30 kursunun savunucularının şu şekilde nitelendirdiği bölümün kalkülüs ön koşullarını ortadan kaldırdığı gerçeğine atfedildi: “ot temizleme” önlemleri.

Garfinkel gibi insanlar için geleneksel matematik dersleri tamamen modası geçmiş. Bu, formülleri ezberlemek ve onun görüşüne göre bu yüzyılda son teknoloji olmayan kağıt kalem tekniklerini kullanmakla ilgili. Ve azınlıkları ve kadınları STEM'in dışına iten büyük bir faktör olduğunu söylüyor çünkü üniversiteye gelmeden önce geleneksel matematikte daha az deneyime sahip olabilirler.

Bunun yerine LS 30, örneğin köpekbalığı-ton balığı popülasyonlarının geri bildirim dinamiklerini anlamak gibi biyolojik örneklere dayanan modellemeye odaklandı. Kalkülüs bilgisi olmadığını varsayar ve öğretimini pratik modelleme için gerekli olan programlama ve matematik kavramlarıyla sınırlar.

Son olarak, Van Valkenburgh'a göre, yeni program öğrencilere sayısal becerileri konusunda güven aşılamış ve dersleri çözmeyi önemsedikleri problemlere dayandırarak bu becerileri kazanmaları için onları motive etmiş görünüyor. Kısacası, sık sık sorulan "bunu öğrenme zahmetine neden girelim?" sorusunun yanıtlanmasına da yardımcı oldu. soru.

Yakın zamanda emekli olan Van Valkenburgh, kursu ilerletmenin "muhtemelen [akademik olmayan] yaptığım en önemli şey" olduğunu söylüyor.

Hesabı Değiştirme

Garfinkel'e göre, bir dizi başka üniversite de UCLA'nın liderliğini takip etmekle ilgilendiğini ifade etti. Ve başka bir devlet okulu olan Arizona Üniversitesi, Tucson şimdi LS 30'un bir versiyonunu öğretiyor.

Ancak nihayetinde, matematiğin öğretilme biçimindeki değişimin yavaş olduğu kanıtlanmıştır.

Garfinkel, genel olarak liselerin üniversiteye giriş gereklilikleri nedeniyle değişme konusunda isteksiz göründüğünü söylüyor. Bu arada kolejler, birinci sınıf matematik derslerini neden değiştirmediklerini açıklamak için liselere öğretilen AP hesabına işaret ediyor.

Garfinkel, "Dolayısıyla her iki seviyeye de aynı anda ulaşmamız gerektiğini düşünüyoruz," diye ekliyor.

Bu amaçla, Harvard'ın matematiğe giriş bölümü direktörü Brendan Kelly ile bu yıl Harvard'ın yaz okulu programında lise öğrencilerine benzer bir kurs sunmak için çalışıyor. Ancak program için ne kadar fon sağlayabilecekleri belli değil, diyor.

Başka bir faktör? Herkes matematiğin öğretilme şeklini alt üst etme konusunda hemfikir değil. Bununla ilgili anlaşmazlık, California eğitim kurulu olarak alenen ortaya çıkıyor. eyaletin K-12 matematik çerçevesini yeniden değerlendiriyor.

UCLA'deki matematik bölümünün şu anki başkanı Mario Bonk, LS 30 kursunu öğrencileri matematikle meşgul ettiği için övmekle birlikte, kursun içeriği inanılmaz derecede biyolojiye özgü olduğu için modeli ülke çapındaki kolejlere ihraç etme konusunda "ciddi şüpheleri" olduğunu öne sürüyor. Bonk, bu öğrenciler daha sonra yaşam bilimleri parkurunun kendilerine göre olmadığına karar verirlerse, başka herhangi bir şey için ciddi şekilde yetersiz hazırlanmış olacaklarını söylüyor.

Sonuç olarak, Bonk için bu, tüm departmanların mutlaka izlemesi gereken bir model değil. Ancak matematik eğitimini 21. yüzyıla taşıma ihtiyacının altını çiziyor. Bonk, gerçek hayattan örnekleri analize aktarmanın iyi bir fikir olduğunu ve öğrencilerin matematikle ilgilenmeleri için ilham verebileceğini söylüyor. Temel programlama becerilerini kursa dahil etmek de iyi bir fikirdir. Ancak, “evrenin evrensel dili” olan matematiği anlamayı öğrenmek için onu matematik bölümünden çıkarmak ideal değildir. Kısacası, dersin biyolojik modellemeyi öğretmede olağanüstü göründüğünü, ancak matematiğin soyut ilkelerini öğretmede daha az yıldız olduğunu savunuyor.

Diğerleri, genel olarak daha geniş matematik reformu yaklaşımına itiraz ediyor ve bunun neredeyse o kadar katı olmadığını iddia ediyor. Örneğin, Oakland Üniversitesi'nde açık sözlü bir mühendislik profesörü olan Barbara Oakley, matematik müfredatını reforme etmek öğrencileri dezavantajlı hale getirme eğilimindedir. Oakley'e göre, bu reformlar, öğrencilerin sayılarla akıcılığını reddettiğini iddia ettiği, zaman çizelgelerini delmek gibi alışılmış uygulamaların önemini azaltma eğilimindedir.

Garfinkel'i etkilememiş gibi görünen bir suçlama. Garfinkel, "İhtiyaç duyulanın 'titiz' dedikleri şey olduğu fikrine tamamen katılmıyorum," diyor ve kendi dersinin matematik önkoşulları olmadığını ve yine de biyolojik modelleme problemlerini başarılı bir şekilde çözebildiğini vurguluyor.