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美国大学生们在为数学而挣扎, 教授指出这是新冠带来的影响

据美联社报道,一位名叫迭戈·丰塞卡(Diego Fonseca)的大学新生看着电脑,深吸了一口气。这是他大学第一年数学定级考试的最后一次尝试。他的前三次尝试都让他进入了微积分预科(pre-calculus)班,这对一名在高中物理和计算机科学成绩优异的学生来说是一个打击。

函数和三角学学起来本应该很容易,但基础知识却给他带来了麻烦。他努力学习代数,在高中远程学习的一年里,他只学习了这门课(He struggled to understand algebra, a subject he studied only during a year of remote learning in high school.)。

“我没有上过亲身实践的课程,也没有真正掌握相关知识。”现年19岁的丰塞卡说。丰塞卡的专业主修计算机科学,但他希望能进入微积分专业。“当涉及到高级代数时,我真的感到好难,因为我感觉自己什么都不懂。”

丰塞卡是100名学生中的一员,他们选择在乔治梅森大学度过一个星期的暑假,复习在疫情期间没有学好的数学课。这所位于弗吉尼亚州北部的学校之所以开办数学训练营,是因为入学的学生数量惊人,但他们在数学知识方面存在较大的差距。

如今,美国全国各地的大学都在努力解决同样的问题(数学问题),学生们在校园里都受到了新冠大流行带来的学业挫折。在许多大学里,工程学和生物学专业的学生都在努力掌握分数和指数。

越来越多的学生被安排上大学预科数学课,即使他们已经在等级较低的课程中获得了学分,他们的专业学习时间比他们晚了一学期甚至更久(More students are being placed into pre-college math, starting a semester or more behind for their majors, even if they get credit for the lower-level classes)。

大学们大多将此归咎于新冠大流行的影响,对数学产生了巨大影响。在名为NAEP的全国性考试中,阅读成绩大幅下降,数学成绩更是进一步下降,降幅在几十年的考试中是前所未有的。其他研究发现,恢复一直很缓慢。

在乔治梅森大学,学习微积分的学生越来越少,而且越来越多的学生不及格。微积分是一些专业的第一门大学课程。落后的学生往往会脱离课堂,从课堂上消失(Students who fall behind often disengage, disappearing from class)。

乔治·梅森的数学系系主任玛丽亚·埃梅连年科(Maria Emelianenko)说:“这是一个大问题。我们说的是大学级别的微积分和微积分预科课程,而一些学生们甚至连加二分之一和三分之一都做不到。”

对于天普大学(Temple University)数学教授杰西卡·巴布科克(Jessica Babcock)来说,这个问题的严重程度在去年就触目惊心,当时她在中级代数课上打分,这是STEM专业最低的选修课。

巴布科克教授说,这个秋季学期开始的最低级别的测试是让学生求出负6减8的值(asked students to subtract eight from negative six)。

“我连续给一大堆试卷打分,竟没有两篇试卷给出的答案是相同的,而且没有一篇试卷的答案是正确的。这是一个引人注目的时刻,就像,哇——这是意义重大而深刻的。”

在新冠大流行之前,每学期约有800名学生被分到这个班,学的内容相当于九年级的数学。到2021年,这一数字增至近1400。

“他们不仅没有准备好,而且几乎头脑都秀逗了。”坦普尔的数学教授布莱恩·莱德(Brian Rider)说。“我讨厌用这个词,但他们实在是太差劲了。”

研究人员表示,数学学习受到影响的原因多种多样。数学是一门需要大量动手操作的课程,很难在虚拟课堂上教好(An intensely hands-on subject, math was hard to translate to virtual classrooms)。

当学生在代数等领域落后,然后转向几何或三角学等学科时,这种落后可能会在一年或更长时间内不被注意。在家里,父母通常更愿意帮助他们练习阅读而不是数学。

凯瑟琳·斯特伦克(Katharine Strunk)说,和其他学习障碍一样,数学问题在黑人、拉丁裔、低收入和其他弱势学生中最为突出。斯特伦克在密歇根领导了一项关于学习延迟的研究,现任宾夕法尼亚大学教育学院院长。

她说:“这些学生是受疫情影响最大的群体,他们也将承受长期后果(Those are the students who were most impacted by the pandemic, and they’re the ones who are going to suffer the longer-term consequences)。他们无法获得相同的学习机会。”

大学表示,没有快速解决方法。许多人都在尝试更快地找出差距,采用了更深入探讨数学技能的分班测试。一些组织还增设了类似乔治·梅森的夏令营,帮助参与者平均提高了59%的入学考试成绩。

一些研究发现,传统的补习班效果不佳,取而代之的是越来越多的学校开设“必备”课程,帮助学生在学习微积分等高级课程的同时巩固基础。

宾夕法尼亚州立大学通过扩大同伴辅导来解决这一问题。宾州州立大学理学院院长特蕾西·朗基尔德说,教授们报告说,参加该项目的学生考试成绩提高了20%。

在一些大学里,这已经成为一个长期存在的问题,但对其他一些大学来说只是暂时的。在以工程课程闻名的爱荷华州立大学,2020年入学的学生更有可能被安排上低等级的数学课,成绩也随之下降。

数学系主任埃里克·韦伯(Eric Weber)说,这群学生的问题持续存在,但第二年的学生成绩有所改善。

然而,在坦普尔,他们的成绩没有改善。教授们尝试了一些小的改变:延长办公时间,建立新的辅导中心,精简课程,专注于基本要素(At Temple, there’s been no rebound. Professors tried small changes: expanded office hours, a new tutoring center, pared-down lessons focused on the essentials)。

但是学生们并没有主动来寻求帮助,他们的成绩一直是D和F。今年,巴布科克重新设计了代数课程。与传统的授课方式不同,它将侧重于主动学习,这种方式需要更多的参与,并扩大了学生在学习过程中的作用。课堂将更像是小组讨论,很多问题都是在课堂上解决的。

巴布科克说:“我们真的希望学生们感觉到他们是学习的一部分。我们不能改变他们的准备工作,但我们可以尽可能地满足他们的需求。”

乔治·梅森也强调了主动学习。新的分班测试可以帮助学生找出差距并在重考前补足差距,最多可尝试四次。在这一学年,数学成绩不好的学生可以改用节奏较慢的课程,即上两个学期而不是一个学期。

在数学夏令营里,丰塞卡感觉自己在进步。他努力学习,在去营地的火车上做练习题。但当他进入分班测试的代数部分时,他又犯了同样的错误。他的最后得分再次使他进入微积分预科班。

这一挫折意味着他们至少要多花一学期时间在乔治·梅森大学补习数学。最后,丰塞卡决定从北弗吉尼亚社区大学开始。两年后,他计划转学到弗吉尼亚州的一所四年制公立大学。

夏令营结束几周后,丰塞卡又参加了一次分班考试,这次是去社区大学。他说:“我成功地运用了数学训练营的知识,我开始学习微积分。我没想到我会这么做。”

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