教育工作者需要了解学生的数学和科学成绩

美国四年级和八年级学生长期的数学成就,但是没有科学根据美国的结果在2019年在国际数学和科学趋势研究(TIMSS)。这些趋势告诉我们发生了什么在美国学校和教室和教师实际使用结果如何?在这种问答,空气的泰德约翰斯顿数学教育专家,高级技术顾问和助理,和丹尼尔•弗格森、高级研究员和科学教育专家,提供他们的见解。

问:与大多数参与的教育系统相比,美国有更高的数学分数TIMSS 2019年平均水平。总的来说,数学成绩在四年级和八年级以来增加TIMSS 1995年首次进行的——尽管他们自2015年以来没有改变明显。你为什么认为这发生了什么?

约翰斯顿:有更大的美国在过去的25年里强调数学教育。所有国家致力于提高他们的数学水平,课程和评估。最近的研究对学生学习数学在很多地方已被翻译成实际应用改进教学方法。

大跳成绩在年级似乎发生了从1995年到2007年或2011年,所以我们比我们最近取得了更多的进展。问题是,过去8年发生了什么?

我认为结果表明,我们所做的是对一些学生工作。美国top-achieving八年级学生得分越来越高近年来TIMSS——类似的趋势在数学曾被观察到在全国教育进展评估(NAEP)。但这还不够,我们的最高成就表现在更高的水平。提高成绩差距点不公平的机会去学习,严重影响了劳动力在现在和未来。课堂教师的信息是我们需要找到不同的方法和资源,提高学习者的成就没有成功的数学,尤其是来自传统的组:学生的颜色,多语言学习者,从经济上弱势背景。

Q。在《科学》杂志上,美国有更高的平均TIMSS 2019年分数比大多数的参与教育系统。总的来说,科学在四年级和八年级成绩并不比1995年明显不同。四年级学生,自2015年以来平均科学成绩实际上有所下降。为什么美国学生在科学进步的时间吗吗?

弗格森:分数让我们知道还有很多工作要做。我认为有几个原因为什么美国学生没有取得重大进展。我们还没有一个国家的科学标准。大多数州已经采用或创建基于国家研究委员会的标准中小学科学教育的框架或新一代科学标准。

然而,仅仅改变标准是不够的。例如,下一代科学标准调用更多的工程实践,更多的技术集成,更多的包容性,换句话说,科学。但这不会导致更多的资源在资源不足的学校为学生参与工程活动。没有真正的课程标准。这意味着在美国科学指导看起来不同。学习科学的资源和细节与多样性,股本,包含仍然是一个需要改进的领域。我肯定认为我们真的需要考虑科学是谁,因为不仅有白人和非洲裔美国人和西班牙裔好学生,差距总是。但是现在基于贫困水平的差距就更大,和不同的是极端的。

我们依然看到残留的不让一个孩子掉队,建立政府问责制对学生在数学和阅读能力。仍然有很大的压力,尤其是在基本水平,教师更多地专注于数学和阅读。所以科学,在某些情况下,这些学科的教学时间是次要的。

问:有一些令人不安的趋势随着时间的推移,与美国之间的分数降低bottom-performing学生与前几年相比。这些发现可能解释什么?

约翰斯顿:看数据,在世界上的地位更好立足于提高对我们的学生在数学上比我们的整体平均水平。

与2011年相比,我们的数学成绩90 - 2019和75 th-percentile学生在八年级了。但自2015年以来,他们已经在25日和10百分点和10 th-percentile学生实际上是回到1995年的水平。在2019年,我们之间的差距表现和成绩偏差的学生在八年级是有史以来最大的差距。近年来,有一个类似的模式四个年级的降低分数的学生在第十百分位,但没有显著的成绩随着时间变化在第90百分位的学生。这种模式是反映在NAEP分数。也有令人沮丧地在分数悬殊种族,种族,和学校的贫困。

有几种可能的解释。美国得分的变化可能是由于可变性在项目研究中,单位的指令,和材料的国家,地区,和学校。

与其他国家相比,我们没有一个全国性的课程或国家课程材料。看看新加坡,数学表现最好的国家。许多年前,新加坡使用美国国家委员会的思想的数学老师课程和评价标准在发展中国家课程(1989)。现在新加坡有一个概念上更有组织的课程,他们比我们把更多的资源投入到数学教育中。这就是你的红利。

还有是增加数量的美国学生在八年级代数。加速成代数的学生做得更好,但是学生不学习代数可能打折扣的课程。这种跟踪不会解释四年级发生了什么,但它可以解释之间的差距——和成绩偏差的学生在八年级最高的。

另一个可能的解释可能会增加教师短缺,减少数量的教师经历正式的本科培训项目。

弗格森:绝对是一个缺教师科学教育。在小学阶段,教师比科学专家,多面手,许多人都不相信他们的科学能力。

与数学成绩一样,也有极宽的分数差距种族,种族,和学校的贫困。巨大的贫富差距,以学生的百分比衡量学校资格免费和优惠午餐计划,是最大的惊喜。在八年级,例如,学生在学校的最低水平的贫困(少于10%合格的免费和优惠午餐计划)得分79分高,平均而言,美国整体平均水平,而学生在学校与贫困的最高水平(75%或更多合格的免费和优惠午餐计划)得分62分低,平均而言,比美国平均水平。

政策制定者应该关心科学的趋势。学生需要更多参与实践科学活动,有更多的访问科学低年级。低年级是非常重要的,因为他们的基础上成绩的改善。教育工作者和决策者需要特别注意在低年级教学时间和活动。也许更糟糕的是与COVID-most学校需要转向虚拟指令在大流行期间。我认为分数差距确实会加剧了这个问题。有限的时间指导,数学和阅读可能是教师要关注什么,和科学将被排除在外。

此外,现在是一个巨大的推动计算机科学作为一个领先的干细胞(科学、技术、工程和数学)。认为每个人都应该获得编码使资源不足学校处于更加不利的地位。

问:有什么惊喜TIMSS数据?

约翰斯顿:男孩和女孩之间没有显著差异在八年级数学或科学。这对我来说是一个惊喜。在数学中,男孩在美国和大多数其他教育系统在四年级有一个相对强劲的优势。由八年级女孩了。在《科学》杂志,2019年是第一年没有明显得分八年级男孩和女孩之间的差异在美国数学,这是一个长期的模式:有显著成绩八年级男孩和女孩之间的差异只在1999年和2003年在美国。

这些结果提出问题。这发生了,因为男孩不再关注或有不满和女孩没有吗?还是因为女孩的成绩上升,男孩没有上升快或甚至放弃了?

弗格森:这些数据对女孩和男孩的八年级成绩是非常令人兴奋的。有女孩做杆,增加表示等女孩的代码倡议;的隐藏的数字电影,在那里你可以看到非洲裔美国女性导致阀杆;甚至广告显示女性在干。随着表示增加,我们也可以看看无意识的偏见,这一观点,我们认为如此之久,男孩更容易享受干细胞活动。

问:如何教育领导和教师使用TIMSS发现的吗?

弗格森:我调查在低档次的科学courses-how课程解决标准,科学是怎么做的,谁是在课本里,如何改善。然后考虑教师的资格。学区和学校招聘教师时,重要的是要看,他们采取了科学课程。同样重要的是要考虑如何舒适的小学科学教师与教学,或者为他们提供更多的职业发展或援助。

约翰斯顿:我们还没有帮助学生较之之前我们应该。的一部分可能是错误的想法,我们的目标是让孩子通过测试,而不是发展的深刻理解数学。如果我们应用创可贴和技巧,因此学生可以通过测试,我们不准备为以后学习。全国数学教师理事会”原则的行为将八个研究原则到具体的教学实践。空气主要研究员史蒂夫雷旺德这个出版的写作团队领导。

并且关注学习最差,我们需要确保我们的学生最好的老师。我们谈论跟踪学生,但我们也跟踪教师。通常最好的,最有经验的老师教的高级课程。我们可能需要移动最专家教师对其他类更好的教育目前低水平的学生,帮助他们达到他们的潜能。