Контекст, расчёты и разговоры
Клайв Хилл
2026-09-30T06:00:00+01:00
Делайте домашнюю работу, чтобы повысить собственную уверенность и понимание математики у учащихся в науке
В каждом научном (естественнонаучном) отделе есть темы, о которых учителя тихо надеются, что кто-то другой включит в расписание. Иногда это радиоактивность или органическая химия; чаще же, возможно, неохотно в этом признаемся, — это математика.
Какова связь между уверенностью учителя в применении математики в научном контексте и успехом учащихся в её применении? Расмотрите стратегии, которые помогут укрепить одно и обеспечить другое.
Дело не в том, что учителя науки не умеют делать математику. Скорее, учителям требуется правильно применять математику в научном контексте.
Именно поэтому уверенность учителя в математике в науке имеет значение. Речь не только о получении правильного ответа: важно формировать у учащихся понимание того, как математика помогает объяснять научные идеи. Явно связывая научные расчёты с известными математическими понятиями, мы снижаем когнитивную нагрузку, повышаем уверенность и помогаем ученикам переносить знания между предметами — но для этого сами должны быть уверены и готовы оказывать такое влияние.
Уверенно вводите математику в научную тему
Ученики чувствуют, когда нам комфортно, и когда нет. Если мы торопимся с расчётами или рассматриваем их как помеху «настоящей» науке, они быстро усваивают посыл, что математический аспект науки на самом деле не является наукой.
Например, когда я преподаю плотность, я делаю паузу, прежде чем взяться за калькулятор. Мы обсуждаем, какого рода ответ мы ожидаем, выглядят ли единицы измерения правдоподобно и была бы реалистичной очень большая или очень маленькая величина. Лишь затем мы производим расчёт.
Вы показываете ученикам, как думают учёные
Эти разговоры часто ценнее самой арифметики, потому что вы моделируете для учеников, как думают учёные. Математика в науке — это не просто подстановка чисел в формулу; это сомнение в результатах, проверка допущений и решение о том, имеет ли ответ смысл.
Повышение нашей собственной уверенности в математике редко требует изучения продвинутой математики. Чаще это означает честно признать области, в которых мы менее уверены при преподавании, и вложить время в их укрепление.
Перед тем как преподавать расчёт, выполните связанный экзаменационный вопрос сами, чтобы пересмотреть его и разделить на ключевые моменты. Это одно из самых эффективных действий, поскольку оно выявит скрытые математические требования, которые эксперты часто принимают как должное — от выбора правильного уравнения и его преобразования до перевода единиц, точной подстановки значений и применения уместного округления.
Проработав вопрос заранее, учителя смогут определить, где ученики с наибольшей вероятностью столкнутся с трудностями, отличить математические заблуждения от научных и явно моделировать мыслительный процесс за каждым шагом.
Это не только повышает качество ваших объяснений, но и помогает ученикам развивать процедурную беглость и уверенность, гарантируя, что математические препятствия не помешают им продемонстрировать своё научное понимание.
Открытые разговоры с коллегами необходимы. Обсуждение примеров экзаменационных заданий вместе поможет выявить специфические для контекста трудности, которые не всегда очевидны. Это, например, поможет предвидеть заблуждения, договориться о единых моделирующих подходах и поделиться стратегиями по явному отображению математического мышления. Это не только улучшает согласованность в отделе, но и помогает ученикам преодолеть разрыв между математическими знаниями и их применением в науке.
Наука не просит их выучить другой вид математики
Кроме того, внимательно изучайте отчёты экзаменаторов. Они показывают мыслительные процессы учащихся, а не только правильный ответ. В отчётах выявляются повторяющиеся ошибки, поэтому вместо простого моделирования корректного расчёта вы можете обращать внимание на распространённые ловушки, объяснять, почему ученики их совершают, и создавать возможности для практики конкретных математических навыков, которые экзаменаторы постоянно отмечают как слабые. Всё это поможет учащимся уверенно решать незнакомые задачи.
Если ученики собираются максимально использовать баллы на экзаменах, им нужно стать беглыми в расчётах и процедурах, лежащих в основе науки. Когда эти механики становятся автоматическими, у них освобождается больше ресурсов, чтобы думать о том, что на самом деле спрашивает вопрос.
Не менее важно помогать ученикам узнавать, что они уже встречали эту математику раньше, и преодолевать барьеры. Каждый раз, когда я ввожу расчёт или прошу учеников интерпретировать график, я часто напоминаю, где они уже использовали то же умение. Преобразование уравнения в физике по сути всё тот же процесс преобразования уравнения. Интерпретация графика в биологии опирается на принципы, которые они видели ранее.
Явное установление этих связей помогает ученикам переносить знания, вместо того чтобы рассматривать каждый расчёт как нечто новое. Наука не просит их выучить другой вид математики; она просит применить знакомую математику для ответа на научные вопросы.
В конечном счёте повышение уверенности в математике в науке не означает стать учителем математики. Речь о том, чтобы помочь ученикам осознать, что математика, которую они уже знают, может открыть перед ними научные явления. Когда мы явно устанавливаем эти связи и моделируем наше рассуждение, мы делаем больше, чем улучшаем числовую грамотность — мы помогаем учащимся мыслить как учёные.
Ресурсы и статьи RSC предоставляют полезные возможности для укрепления предметных знаний и методов преподавания в классе, а также поощряют частые разговоры с коллегами по математике:
Улучшайте числовую грамотность для всех с помощью подходов, которые помогают вашим ученикам преодолевать любые барьеры в навыках счета.
Идеи и занятия для поддержки математики в химии.
Используйте свои сильные стороны в химии, чтобы блестяще преподавать биологию.
5 советов, которые помогут химикам эффективно преподавать биологию.
Расширение доступа к карьерным возможностям в науке.
Работайте с учителями математики, чтобы увидеть, как ученики добиваются успеха в химии.
Картируйте навыки, планируйте последовательность учебных планов и решайте проблемы различной терминологии и подходов, чтобы повысить математические навыки учеников в науке.
Изучите корни тревоги перед математикой, чтобы развить уверенность в вычислениях.
Сделайте математику видимой, отделите её от химии и добавьте практику с низкой ставкой: стратегии, основанные на доказательствах, для успеха в математике в химии.
Как поддержать учащихся при построении графиков
Изучите методы работы в классе, которые помогают учащимся избегать распространённых ошибок при построении графиков и уверенно представлять данные.
Только зарегистрированные пользователи могут комментировать эту статью.
Советы и ресурсы, чтобы поощрять всех учащихся достигать своего потенциала и думать больше, при этом сохраняя психическое здоровье
Как моя дислексия усиливает моё преподавание науки
Учительница науки делится своим опытом и тем, как она обучает коллег и учеников лучше поддерживать людей с дислексией
Противоядие от стресса на работе: искорки
Забудьте про триггеры, сосредоточьтесь на искорках. Не недооценивайте важность тех маленьких моментов ежедневного спокойствия и связи для вашего благополучия.
