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杜克大學(xué) | 微積分課程消除了 STEM 成功的障礙
指南者留學(xué) 2023-03-31 13:26:53 閱讀量:1131
<p>早上我參觀了 Rann Bar-On 的數(shù)學(xué) 106 課,首先讓我印象深刻的是房間的布局。 課桌呈正方形排列,每張課桌周圍圍著兩到五個學(xué)生。 學(xué)生們面朝內(nèi),這種安排鼓勵他們相互交流,而不是看著他們的教授。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Bar-On 不會有任何其他方式。 Bar-On 是數(shù)學(xué)系專門從事早期本科數(shù)學(xué)教育的高級講師,十多年來一直在教授杜克大學(xué)一年級微積分導(dǎo)論課程 Math 105 和 106。 在那段時間里,他的教室變成了開發(fā)新教學(xué)模式的實驗室,這些模式在幫助所有杜克大學(xué)數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生在 STEM 途徑上取得優(yōu)異成績方面取得了成功。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;在杜克大學(xué),我們有許多不同的數(shù)學(xué)課程入口,&rdquo;Bar-On 說。 &ldquo;一些學(xué)生來到校園時已經(jīng)做好充分準(zhǔn)備,直接進(jìn)入多元微積分學(xué)習(xí)。 然后我們有學(xué)生在高中學(xué)過一些微積分,他們要么想復(fù)習(xí)更高級的主題,要么還沒有準(zhǔn)備好進(jìn)入多變量。 它們從我們的微積分 2 課程開始,數(shù)學(xué) 112 和數(shù)學(xué) 122。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;最后,有些新生沒有參加微積分 AP 考試,或者由于各種原因無法獲得資源。&rdquo; 這些學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué) 105 和 106,這是 Bar-On 教授的兩個學(xué)期的課程,其中包含大量的微積分。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;這些學(xué)生并沒有因為他們的數(shù)學(xué)背景而進(jìn)入杜克大學(xué),&rdquo;Bar-On 觀察到。 &ldquo;他們憑借許多其他令人驚嘆的品質(zhì)進(jìn)入杜克大學(xué)。 目標(biāo)是為他們提供必要的數(shù)學(xué)準(zhǔn)備,以便在科學(xué)、醫(yī)學(xué)預(yù)科、經(jīng)濟(jì)學(xué)或他們想從事的任何其他職業(yè)中具有競爭力。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>每年大約有 70 名學(xué)生通過數(shù)學(xué) 105 和 106。Bar-On 指出,他們中的大多數(shù)是醫(yī)學(xué)預(yù)科生。 &ldquo;來找我的學(xué)生通常是那些在學(xué)術(shù)生涯早期的某個時候發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)對他們來說是一個障礙的人。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>Bar-On 的聲音充滿了激情。 &ldquo;這里有很多系統(tǒng)性問題。 我班上有色人種、女學(xué)生、社會經(jīng)濟(jì)背景較低的學(xué)生、公立學(xué)校學(xué)生的比例高于 STEM Duke 班級的平均水平。 在所有這些人群中,更有可能有人直接或間接地告訴他們,數(shù)學(xué)不是他們的。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>這是 Bar-On 每天在他的課堂上要拆除的敘事作品。 在我訪問的那天早上,學(xué)生們正在做一個帶回家的評估。 Bar-On 在房間里走來走去,坐在桌子上或蹲在學(xué)生的椅子旁邊,為任何需要幫助的人提供個人幫助。 在 Bar-On 或協(xié)助他的助教出現(xiàn)在學(xué)生身邊之前,舉起的手在空中停留的時間不超過 15 秒。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Bar-On 課程最大的創(chuàng)新之一源于 COVID-19 大流行。 &ldquo;我們必須非常迅速地對我們的教學(xué)進(jìn)行大量調(diào)整,&rdquo;Bar-On 說。</p> <p>&nbsp;</p> <p>2020 年夏天,我與數(shù)學(xué)系的一些同事,尤其是 Shira Viel,就實施掌握評分進(jìn)行了交談。&rdquo;</p> <p><br />掌握程度評分是一種想法,通過傳統(tǒng)測試減少學(xué)生在特定時間所知道的知識,以評估他們對一門學(xué)科的知識如何隨著時間的推移而演變。 在數(shù)學(xué) 105 和 106 的情況下,這意味著將課程設(shè)置為滿意/不滿意而不是評分,沒有定時評估并讓學(xué)生有機(jī)會評估他們的作業(yè)并返回 Bar-On 或他的 14 人團(tuán)隊之一的評論 本科生和助教重新提交,必要時進(jìn)行更正。 這是一種耗時耗力的教學(xué)方法,但其結(jié)果是明確無誤的。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;甚至在 Covid 之前,我就一直在為我的課程開發(fā)一套工作表,&rdquo;他說。 &ldquo;我將這些工作表變成了評估,并在學(xué)期開始時將其放在網(wǎng)上。 學(xué)生從一開始就可以訪問所有材料。 沒有什么是驚喜。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>盡管沒有收到字母等級并且可以預(yù)先訪問所有評估,但課程具有挑戰(zhàn)性并且學(xué)術(shù)期望非常高。 解決的主題比這個級別的課程中預(yù)期的要復(fù)雜得多,通常涉及現(xiàn)實世界的問題。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我們在 Math 105 中有一個關(guān)于人類發(fā)展的實驗室,&rdquo;Bar-On 說,&ldquo;關(guān)于兒童身高如何隨時間變化。 從表面上看,生男生女之間的差異似乎只是在青春期才會顯現(xiàn)出來。 當(dāng)我們更深入地挖掘時,使用一些與微積分相關(guān)的工具,情況就會變得復(fù)雜得多。 我們看到了多次生長突增,并逐漸了解到兒童的實際發(fā)育涉及比起初看起來更復(fù)雜的行為。</p> <p>&nbsp;</p> <p>查明漁業(yè)界和環(huán)保主義者之間的沖突。 我們?nèi)绾卧O(shè)計環(huán)境可持續(xù)的捕魚制度? 作為一個小組,學(xué)生們在釣魚方案的設(shè)計中進(jìn)行數(shù)學(xué)論證,這是一個相當(dāng)先進(jìn)的想法。 重點是收集所有這些圖表、所有這些數(shù)字、所有這些想法,然后解釋它們以解決實際問題。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>Bar-On 將實驗室歸功于幫助學(xué)生了解通常被視為深奧主題的實用價值。 &ldquo;我很少聽到&lsquo;這到底有什么用?&rsquo;,&rdquo;他笑著說。</p> <p>&nbsp;</p> <p>他還強(qiáng)烈認(rèn)為,讓數(shù)學(xué) 105 和 106 不評分(在學(xué)生的成績單上簡單地記錄為滿意/不滿意)會鼓勵本科生進(jìn)入不同的智力空間,專注于學(xué)習(xí)而不僅僅是分?jǐn)?shù)。 &ldquo;這真的減少了一些&lsquo;我在這里得到這兩分嗎? 這是讓我從 B 減到 B,還是從 B 加到 A 減?&rsquo;&rdquo;他說。</p> <p>&nbsp;</p> <p>雖然 Math 105 和 106 課程的變化是最近才發(fā)生的,但 Bar-On 已經(jīng)看到了積極的結(jié)果。 &ldquo;舊系統(tǒng)的問題在于,我只能在第一個期中考試回來時注意到學(xué)生真正需要支持,大約在第 5 周或第 6 周&mdash;&mdash;老實說,太晚了。 現(xiàn)在,通過不斷的評估和反饋,我可以確定在上課的第一周半內(nèi)需要支持的學(xué)生。 然后我可以推薦他們支持并花更多時間陪伴他們。 這就是那些退學(xué)或不及格的學(xué)生與留在教室里學(xué)習(xí)的區(qū)別。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>在過去兩年中,數(shù)學(xué) 105 和 106 的成績不理想和退學(xué)率從 15% 下降到 3%。 盡管這是一個重大變化,但 Bar-On 表示,學(xué)生成功的另一個衡量標(biāo)準(zhǔn)是數(shù)學(xué) 105 和 106 的學(xué)生在二年級進(jìn)入更高水平的課程時會發(fā)生什么。 &ldquo;我們在數(shù)學(xué) 112 中看到的是,來自數(shù)學(xué) 105 和 106 的學(xué)生的成績與進(jìn)入杜克大學(xué)更高水平(數(shù)學(xué) 111)并且有更好的高中準(zhǔn)備的學(xué)生一樣高,&rdquo;Bar -On 說。 &ldquo;這是一個很大的變化。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>他承認(rèn)更廣泛地實施時間密集型掌握分級結(jié)構(gòu)存在挑戰(zhàn),但提倡杜克大學(xué)這樣做。 &ldquo;如果大學(xué)承諾錄取準(zhǔn)備與我們最富有的學(xué)生不同的學(xué)生,那么為了讓他們成功,我們需要對他們進(jìn)行投資。 如果不投資資源,就無法克服系統(tǒng)性問題、系統(tǒng)性劣勢。 這不是在問題上砸錢。 它正在以一種非常有針對性的方式使用我們可用的資源&mdash;&mdash;因為我們在杜克大學(xué)這樣的地方。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;這不僅僅是給學(xué)生一點額外的支持,&rdquo;他強(qiáng)調(diào)說。 &ldquo;它從結(jié)構(gòu)上改變了整個班級,整個評估結(jié)構(gòu),使以前覺得自己不屬于自己的學(xué)生對自己的工作有歸屬感和主人翁感。 是的,它需要金錢和資源,但也需要很大程度的設(shè)計意圖。 這不是&ldquo;我們要擺脫成績,因為我們不喜歡成績&rdquo;。它正在以一種重新定義成功意味著什么的方式進(jìn)行重組。 我很想傳播這個。 我認(rèn)為它有效。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>Bar-On 下課后,我走近兩個正在拉上背包拉鏈的女士。 我問他們考慮主修什么。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;可能是生物或化學(xué),&rdquo;Pauline Jonglerthan 說。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;也許是 Bio 或 Psych,&rdquo;Angela Sapu 說。 &ldquo;STEM 中的一些東西。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>雙方都認(rèn)為 Bar-On 找到了一個可行的結(jié)構(gòu)。 &ldquo;沒有字母等級強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí),&rdquo;Sapu 說。 &ldquo;在這里很舒服。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點。</p> </blockquote>
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