¿Cómo deberíamos enseñar matemáticas en la escuela?

Hace años vivía al lado de un artista. A menudo hablábamos de nuestras dos disciplinas, las artes visuales y las matemáticas, y decidimos que en ambos casos la creatividad provenía del mismo impulso: deleite en los patrones, alegría al resolver problemas y curiosidad general y apertura mental.

Resulta que teníamos razón. Además, STEAM ahora se ha convertido en una cosa, eso es STEM con una A en Artes, aunque en Australia, el énfasis todavía está principalmente en STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas).

Ciertamente necesitamos una fuerza laboral experta en STEM si queremos participar en un mundo digital y de energía limpia. El problema es que no estamos atrayendo suficientes estudiantes. Según el Departamento de Educación, Habilidades y Empleo de Australia (DESE), el número de estudiantes de Year 11 y 12 que estudian STEM se ha estancado en alrededor del 10%. Un informe reciente dio la cifra de EE. UU. en 20%, también un mínimo preocupante.

Debido a que las matemáticas sustentan gran parte de STEM, una respuesta a estas cifras inquietantes es un mayor énfasis en la educación matemática en el cálculo y la utilidad en lugar de la belleza y la creatividad.

Matemáticas es Increíblemente útil: respalda todo, desde informes meteorológicos y GPS hasta puentes, edificios, automóviles y aviones, desde Internet y teléfonos móviles hasta nuestras cadenas de suministro, banca, técnicas médicas y mucho más. Sin embargo, el presidente de la Sociedad Matemática Australiana, Ole Warnaar, informó en el informe de la Sociedad Gaceta el año pasado sobre los comentarios de los miembros con respecto a las revisiones propuestas al Currículo de Matemáticas de Australia, y una preocupación clave fue su enfoque excesivamente utilitario.

Debido a que las matemáticas sustentan gran parte de STEM, una respuesta a estas cifras inquietantes es un mayor énfasis en la educación matemática en el cálculo y la utilidad en lugar de la belleza y la creatividad.

Warnaar ciertamente apoya enseñar a los estudiantes a aplicar las matemáticas de manera útil, pero también lamenta que en nuestros currículos, tanto actuales como provisionales, “no se ha hecho suficiente esfuerzo para tratar de transmitir la belleza intrínseca de las matemáticas y el disfrute que uno puede derivar del aprendizaje y la comprensión. nuevos conceptos matemáticos”.

“No se ha hecho el esfuerzo suficiente para tratar de transmitir la belleza intrínseca de las matemáticas y el disfrute que uno puede obtener al aprender y comprender nuevos conceptos matemáticos”.

Ole Warnaar, presidente de la Sociedad Matemática Australiana

Estoy de acuerdo. Para empezar, en el desarrollo histórico de las matemáticas, el deseo de resolver problemas prácticos y el deseo de explorar la lógica, los patrones y la investigación impulsada por la curiosidad por sí mismos, a menudo iban de la mano, inspirándose mutuamente. También me preocupa que un énfasis excesivo en la utilidad pueda cegar a los estudiantes a los problemas éticos y de otro tipo asociados con la tecnología, como su propiedad y alcance, y su papel político como una supuesta panacea para el cambio climático y el crecimiento para el crecimiento. – Por el bien de la economía.

Incluso en un nivel puramente práctico, centrado en STEM, con un plan de estudios excesivamente utilitario, es probable que los estudiantes vean las matemáticas como una desconcertante caja negra de herramientas, en lugar de un lenguaje creativo y empoderador que puede ayudarlos a innovar en el campo elegido. A la mitad de nuestros estudiantes ya no les gustan las matemáticas, en comparación con el 38 % a nivel internacional, aunque también tenemos una de las proporciones más altas de enseñanza de matemáticas y ciencias fuera del campo en el mundo.

En Victoria, y es una imagen similar en toda Australia, Reino Unido, EE. UU. y otros lugares, menos del 10 % de los estudiantes de Year 12 estudiaron la materia de matemáticas más avanzada en 2019; un poco menos de un tercio estudió matemáticas de nivel intermedio y casi dos tercios estudiaron un curso de matemáticas generales que no incluye cálculo. Los niños superaron en número a las niñas en las tres materias, y las diferencias se ampliaron a una proporción de casi dos a uno en las matemáticas más avanzadas.

La brecha es aún mayor para los aborígenes y los isleños del Estrecho de Torres, que tienen títulos STEM a una décima parte de la tasa de personas no indígenas en edad de trabajar, según el informe de Australia de 2020. Informe de la fuerza laboral de STEM; para las mujeres, la cifra es un tercio en comparación con los hombres.

Por supuesto, una pregunta obvia es, ¿importa si pocos estudiantes estudian las matemáticas más avanzadas en Year 12?

La mayoría de las universidades basadas en la investigación, incluido el Grupo de los Ocho en Australia y Oxford en el Reino Unido, esperan que los estudiantes obtengan buenas calificaciones al menos en la segunda materia matemática más avanzada si quieren obtener títulos como biomedicina, comercio, ciencia, ingeniería. y ciencias de la computación. Las universidades han tenido que responder a la tendencia a la baja de los estudiantes que toman matemáticas avanzadas (y física) ofreciendo asignaturas de actualización, pero esto se logra a expensas de tomar otras materias que profundizan el conocimiento y el compromiso con el curso. Así que hay buenas razones relacionadas con el trabajo para elegir matemáticas avanzadas (y ciencias) en la escuela secundaria.

Además, las matemáticas avanzadas también ofrecen el mayor margen para el desafío y la satisfacción intelectual. Si sabe cómo leerlo, una prueba elegante o una ecuación hermosa y significativa puede ser tan impresionante como una hermosa obra de arte o música.

En este contexto, recuerdo un estudio reciente que sugirió que una de las razones por las que menos niñas eligen carreras STEM es que, aunque generalmente se desempeñan tan bien como los niños en matemáticas y ciencias, se desempeñan mejor que los niños en humanidades. Lo que sugiere que podríamos atraer a más niñas si adoptamos STEAM e incluimos en nuestra enseñanza de matemáticas la belleza, la historia y el deleite intelectual de la materia.

Ofrecer una amplia gama de materias matemáticas es importante, y no solo para preparar a los estudiantes para carreras STEM, sino también para navegar en el mundo cada vez más complejo de hoy.

Tratar de jugar con el sistema ATAR es otra razón aparente por la que los estudiantes eligen cada vez más las matemáticas más fáciles y evitan la física. Es revelador que las escuelas estonias, cuyos estudiantes se desempeñaron bien en matemáticas en las clasificaciones recientes de PISA (2018), prácticamente no tienen pruebas de “alto riesgo”. La metodología de PISA es cuestionada, pero es interesante que Estonia ocupó el primer lugar en matemáticas después de China, Singapur, Japón y Corea, y estos cinco son países con economías significativamente basadas en la tecnología. Australia ocupó el puesto 29, justo detrás de Nueva Zelanda y Portugal, y justo por delante de EE. UU., que aparentemente logra mantener su liderazgo tecnológico solo porque su educación de alto nivel es muy buena.

Es una tarea difícil, diseñar los mejores planes de estudios para la diversa gama de estudiantes que toman matemáticas en el año 12. No todos se preocupan por la tecnología, los negocios u otras aplicaciones prácticas, y no todos se preocupan por la “elegancia” y la “belleza”. Aún así, el papel de la educación es fomentar el compromiso con nuevas ideas, y el desafío para los educadores es lograr el equilibrio adecuado. Claramente, es importante ofrecer una amplia gama de materias matemáticas, y no solo para preparar a los estudiantes para carreras STEM, sino también para navegar en el mundo cada vez más complejo de hoy.

Vimos esto durante el apogeo de la pandemia de COVID-19, cuando los medios publicaron historias importantes sobre las tasas exponenciales de crecimiento y la propagación del virus, y todos esperábamos ansiosamente la última actualización sobre el modelo matemático de la pandemia.

También vimos cómo la ignorancia de las estadísticas alimentó las afirmaciones contra las vacunas sobre las admisiones hospitalarias que simplemente estaban equivocadas.

La facilidad con este tipo de análisis de datos básicos también es importante para comprender los efectos del cambio climático. Relativamente pocos estudiantes jugarán papeles significativos en el descubrimiento de soluciones a este y otros problemas apremiantes, aunque muchos ayudarán a implementarlos. Pero todos necesitamos saber cómo interpretar los datos sobre temas clave, para que podamos tomar decisiones informadas en nuestras vidas y en nuestra política.

Todo esto plantea la pregunta de si alguna forma de matemáticas debería ser obligatoria o no en la escuela secundaria, como el inglés. Algunos países ya han dado este paso, incluidos Estonia, Suecia, Japón, Finlandia, Corea, Taiwán y Rusia. Nueva Gales del Sur planea hacer que las matemáticas sean obligatorias para 2024, mientras que a partir de 2023, Victoria alentará a más estudiantes al ofrecer una segunda materia de matemáticas generales más básica en el año 12.

Nueva Gales del Sur planea hacer que las matemáticas sean obligatorias para 2024, mientras que a partir de 2023, Victoria alentará a más estudiantes al ofrecer una segunda materia de matemáticas generales más básica en el año 12.

Alrededor del 80 % de los alumnos australianos de Year 12 ya cursan una asignatura de matemáticas, y me temo que hacerla obligatoria podría ser contraproducente si no mejoramos nuestro juego en términos de financiación de las escuelas, salarios de los docentes y formación, y si no aborde las actitudes culturales inapropiadas hacia las matemáticas, como “las matemáticas son demasiado difíciles” o “los niños son mejores en matemáticas”. Luego está “nunca usaremos estas cosas, así que, ¿cuál es el punto?”, algo que los estudiantes rara vez dicen sobre el inglés o las artes.

Debemos solucionar estos problemas, porque las matemáticas deberían desempeñar un papel educativo tan importante como el inglés. Ambos temas tratan sobre cómo usar el lenguaje para pensar con cuidado y críticamente. Ambos también tienen que ver con la construcción de un vocabulario rico y habilitador, ya sea para expresar nuestros sentimientos, armar argumentos lógicos, tomar decisiones financieras acertadas o comprender los términos numéricos necesarios para participar e interpretar investigaciones informadas en medicina, tecnología, el medio ambiente. , y otros aspectos de la vida diaria.

Hay similitudes incluso a nivel literario, como entender cómo hacer y descifrar metáforas. En el estudio de la gravedad, por ejemplo, es una experiencia más profunda (y más relevante) comprender la ley del inverso del cuadrado como una metáfora en lugar de solo una fórmula aprendida de memoria, y en la universidad se ofrecen más delicias como la metáforas multifacéticas de la ecuación de onda y el gravitomagnetismo. Por el contrario, dice mucho sobre nuestra cultura que los planes de estudio de inglés rara vez incluyen matemáticas literarias y escritura científica en sus textos seleccionados. Nuestras revistas y periódicos tampoco suelen reseñar este género. ¡Parece que realmente necesitamos STEAM! Y apuesto a que seremos más ricos, individualmente y como país, por una cultura que entienda y adopte las matemáticas en lugar de temerlas.



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