팝콘이 수학과 무슨 관련이 있는가?
미국인이 가장 싫어하는 과목을 가르치는 새로운 접근법의 일부이다.
프리즘의 부피를 계산하는 방법을 알고 있는가? 피라미드는 어떨까?
그리고 둘 중 하나가 영화관 팝콘과 무슨 관련이 있는가?
나는 남부 캘리포니아에 있는 비스타 중학교에서 이 질문들이 대학 졸업과 어떤 관련이 있는지 배우며 하루를 보냈다.
나는 학교와 교육 관계자들과 만나고 Fernandez라는 훌륭한 수학 교사의 8학년 수학 수업에 참여했다.
지난 몇 년 동안 Fernandez는 비스타 중학교 학생들이 "가장 싫어하는 과목"으로
가르치는 방식 변화를 위해 노력해 왔으며 적어도 내가 태어난 해부터 그렇게 해 왔다.
수학에 대한 나의 사랑은 비밀이 아니지만, 많은 사람들이 나와 비슷하게 느끼지 않는다는 것을 알고 있다.
그들에게 그 주제는 종종 추상적이고 심지어 무의미하게 느껴진다.
그리고 계산기, 컴퓨터, AI 챗봇의 등장으로 학생들에게 긴 나눗셈을 하거나 사다리꼴의 영역을
손으로 찾는 방법을 배워야 하는 이유를 설명하는 것이 점점 더 어려워지고 있다.
사실 수학은 단순한 숫자 그 이상이다.
수학 능력은 우리가 깨닫지 못하는 방식으로 일상생활과 관련이 있을 뿐만 아니라
우리의 인생이 얼마나 성공적 일지 나타내는 강력한 지표이기도 하다.
연구에 따르면 9학년까지 통과한 학생들은 학사 학위를 취득하고 보수가 좋은 직업을 가질 가능성이 더 높다.
이 과정을 통과하지 못하면 고등학교를 졸업할 확률은 5분의 1에 불과합니다.
학생들이 가장 자주 실패하는 고등학교 과정의 어려운 교육에 필요한 수학의 기초를 구축하는 것이 중요하다.
그러나 많은 사람들이 그렇지 않다. 올해 초 국가평가관리위원회가 발표한 교육 추세 보고서에 따르면
7학년과 8학년 13세 학생들의 수학 점수는 2020년에 비해 9점, 10년 전에 비해 14점 하락해
1990년대 이후 볼 수 없었던 수준으로 떨어졌다.
코로나 이전에도 학생들은 어려움을 겪고 있었다. 2019년 마지막에 미국 8학년 학생 중 34%만이 수학에 능숙했다.
너무나 많은 학생에게 이 주제는 관문이 아니라 성공의 장벽입니다.
지난 수십 년 동안 노동 시장의 엄청난 변화에도 불구하고,
학부모와 교사가 수학 교육이 현실 세계에 더 적합해야 한다는 여론 조사에도 불구하고
대수학, 기하학 및 미적분학을 가르치는 방식은 거의 변하지 않았다.
이것이 바로 게이츠 재단의 K-12 교육 전략이 수학 교육을 현대화하여 학생들의 성과 개선에 초점을 맞추는 이유이다.
우리에게 이것은 세 가지를 의미한다.
첫째, 학생 각자의 관심사, 능력, 필요 사항 및 목표에 맞게 개인화되어야 하며,
학생에게 맞춤화된 피드백과 선택한 주제나 문제에 대해 작업할 수 있는 기회가 있어야 한다.
둘째, 학생들이 자신의 문제 해결 접근 방식을 큰 소리로 이야기하고 해답을 찾기에 협력을
장려하여 상호 작용과 의사소통을 우선시하여 자신감을 키우고 서로에게서 배울 수 있도록 해야 한다.
셋째, 예산 설계에서 인구 증가 추정에 이르기까지 학생들이 교실 밖에서 존재한다는 것을
알고 있는 복잡하고 실제적인 문제에 적용해야 한다.
나는 비스타 학교에서 보낸 하루 동안 이 세 가지 핵심 개념이 실제로 작동하는 것을 보았다.
이 학교는 하이테크 고등 교육 대학원에서 운영하는 재단의 2가지 학교 개선 네트워크 중 하나에 속해 있다.
그들은 Fernandez와 같은 교사가 수학을 가르치고 배우는 방식과 학생들이 그 과정에 참여하는 방식 개선을 위해 더 많은 노력을 할 때 지원으로 더 많은 8학년 학생들이 정상 궤도 진입을 돕는 것에 중점을 두고 있다.
이날의 수업은 대부분의 중학생들이 한 번쯤은 배우는 피라미드의 부피를 계산하는 방법이었다.
그러나 Fernandez의 교육하는 접근 방식은 달랐다. 그는 학생들에게 공식을 주고 반복해서 연습하게 하는 대신,
말 그대로 피라미드 모양의 팝콘 용기를 손에 쥐고 학생들 스스로 학습을 주도하도록 요청했다.
그가 수업을 시작하면서 던진 질문은 "부피가 얼마인가?"가 아니라
"이 두 개의 팝콘 용기(하나는 직사각형 프리즘, 하나는 피라미드) 중
어느 것을 영화관에서 사서 가장 좋은 가격을 얻을 수 있는가?"였다.
Fernandez는 이러한 방식으로 수업에 접근함으로써 학생들이 이미 접했을 가능성이 있는
실제 응용 프로그램과 답을 배우도록 동기를 부여했다.
그런 다음 학생들에게 부피를 이미 알고 있는 것과 4면 2D 모양의 영역이 3면 모양의 영역과
어떻게 관련되는지에 대해 학생들 스스로 이야기하게 했다.
나는 학생들이 서로의 질문에 대답하는 것을 보는 것을 좋아했고,
Fernandez가 학생들 스스로 말할 수 있도록 힘을 실어준 것에 깊은 인상을 받았다.
나중에 내게 설명했듯이, 그렇게 할 수 있는 이유 중 하나는 학생들에게 설문조사를 통해 실행하는 피드백 덕분이었다.
Fernandez는 확실히 교사로서의 성과에 대한 학생들의 의견을 원하고 요청하지만,
그가 제공하는 학생들의 특정 설문조사는 그 이상의 역할을 한다.
또한 학생들이 교실을 어떻게 경험하고 있는지 피드백 제공을 하여 참여도와 관련성을 측정한다.
연구에 따르면 학생들은 교실 학습 조건을 높게 평가할 때 수학에서 A와 B를 받을 가능성이 두 배 이상 높으며,
학생들이 학교 수업에서 주체성과 소속감을 느낄 때 발생한다.
Fernandez는 이러한 요소가 얼마나 중요한지 잘 알고 있다.
비스타 중학교는 멕시코 국경에서 10마일도 채 떨어지지 않은 곳에 있으며, 학생들은 대부분 이민자의 자녀이다. Fernandez도 미국 이민 1세대다. 설문 조사를 통해 그는 많은 학생들이 언어로서 영어에 대해 불안해하거나,
가족 중 아무도 대학에 가지 않았기 때문에 대학에 대해 확신하지 못하거나,
단순히 수학이 자신의 삶과 관련이 있다는 것을 확신하지 못하기 때문에
자신의 정체성의 일부를 학교 교실로 가져온다는 것을 알고 있다.
그러나 Fernandez는 학생들의 경험을 이해하고 공감하며 학생들이 교실에서 소속감을 느끼도록 할 수 있다.
이는 학생들의 흥미를 유발하는 실제 상황에 수학을 적용하는 것과 결합되어 결국 학생들의 참여도를 높인다.
비스타 중학교의 수학 능력은 지난 3년 동안 18% 증가했으며, 이는 노력이 영향을 미치고 있다는 신호이다.
때때로, 미국의 수학 문제는 풀기가 불가능하다고 느껴진다.
그러나 더 많은 교사가 학생들에게 다가가기 쉽게 도구를 갖고 공감할 수 있는 방식으로 수학을 가르친다면
더 많은 학생들이 나처럼 수학을 사랑하며 졸업할 것이라고 확신한다.