Singapore math (или Singapore maths в британском английском [1] ) — это метод обучения, основанный на национальной программе по математике, используемой для первого по шестой класс в школах Сингапура. [2] [3] Термин был придуман в Соединенных Штатах [4] для описания подхода, изначально разработанного в Сингапуре, чтобы научить студентов изучать и осваивать меньше математических концепций с большей детализацией, а также заставить их изучать эти концепции с помощью трехэтапного процесса обучения: конкретного, наглядного и абстрактного. [2] [3] На конкретном этапе студенты участвуют в практическом обучении с использованием физических объектов, которые могут быть повседневными предметами, такими как скрепки, игрушечные кубики или математические манипуляции, такие как счетные медведи, соединительные кубики и дробные диски. [5] Затем следует рисование наглядного представления математических концепций. Затем студенты решают математические задачи абстрактным способом, используя числа и символы. [6]
Развитие математики в Сингапуре началось в 1980-х годах, когда Министерство образования Сингапура разработало собственные учебники по математике, которые были сосредоточены на решении задач и развитии навыков мышления. [3] [7] За пределами Сингапура эти учебники были приняты несколькими школами в Соединенных Штатах и других странах, таких как Канада , Израиль , Нидерланды , Индонезия , Чили , Иордания , Индия , Пакистан , Таиланд , Малайзия , Япония , Южная Корея , Филиппины и Великобритания . [1] [8] [9] [10] Первыми, кто принял эти учебники в США, были родители, заинтересованные в домашнем обучении , а также ограниченное количество школ. [3] Эти учебники стали более популярными после публикации результатов международных образовательных исследований, таких как «Тенденции в международных исследованиях математики и естественных наук» (TIMSS) и «Программа международной оценки учащихся» (PISA), которые показали, что Сингапур входит в тройку лучших стран мира с 1995 года. [11] [12] С тех пор американские издания этих учебников были приняты большим количеством школьных округов, а также чартерных и частных школ . [3]
До разработки собственных учебников по математике в 1980-х годах Сингапур импортировал свои учебники по математике из других стран. [13] В 1981 году Институт разработки учебных программ Сингапура (CDIS) (в настоящее время Отдел планирования и разработки учебных программ) начал разрабатывать свои собственные учебники по математике и учебную программу. CDIS разработал и распространил серию учебников для начальных школ в Сингапуре под названием «Первичная математика» , которая была впервые опубликована в 1982 году и впоследствии пересмотрена в 1992 году, чтобы подчеркнуть решение задач. [14] [15] В конце 1990-х годов Министерство образования страны открыло рынок учебников для начальной школы для частных компаний, и Маршалл Кавендиш , местный и частный издатель учебных материалов, начал публиковать и продавать учебники по начальной математике . [1] [15] [16]
После внедрения учебных программ и образовательных инициатив Сингапура были отмечены значительные улучшения в уровне владения математикой среди сингапурских школьников по международным оценкам. [1] TIMSS, международная оценка по математике и естественным наукам среди учащихся четвертых и восьмых классов, четыре раза (1995, 1999, 2003 и 2015) ставила учащихся четвертых и восьмых классов Сингапура на первое место по математике среди стран-участниц. [11] [14] [12] Аналогичным образом, Программа Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) по международной оценке учащихся (PISA), всемирное исследование успеваемости 15-летних школьников по математике, естественным наукам и чтению , поставила сингапурских школьников на первое место в 2015 году [17] и на второе место после Шанхая , Китай , в 2009 и 2012 годах. [18] [19]
После публикации TIMSS о высоком рейтинге Сингапура по математике профессиональные математики в США более внимательно изучили учебники по математике Сингапура, такие как Primary Mathematics . [11] Термин «сингапурская математика» изначально был придуман в США для описания подхода к преподаванию, основанного на этих учебниках. [4] В 2005 году Американский институт исследований (AIR) опубликовал исследование, в котором пришел к выводу, что школы США могут выиграть от принятия этих учебников. [11] Учебники уже распространялись в США компанией Singapore Math, Inc., частным предприятием из Орегона. [14] Первыми пользователями этих учебников в США были родители, заинтересованные в домашнем обучении , а также ограниченное количество школ. [3] Они стали более популярными после публикации результатов TIMSS, показывающих высший рейтинг Сингапура. [11] По состоянию на 2004 год американские версии учебников по математике Сингапура были приняты в более чем 200 школах США. [3] [8] Школы и округа, которые приняли эти учебники, сообщили об улучшении успеваемости своих учеников. [8] [11] [16] [20] Сингапурские учебники по математике также использовались в школах других стран, таких как Канада , Израиль и Великобритания . [1] [8] [9]
По сравнению с традиционной программой обучения математике в США, сингапурская математика фокусируется на меньшем количестве тем, но охватывает их более подробно. [3] Каждый семестровый учебник по математике в Сингапуре основывается на предыдущих знаниях и навыках, и ученики осваивают их перед переходом в следующий класс. Поэтому ученикам не нужно заново изучать эти навыки в следующем классе. [2] К концу шестого класса сингапурские ученики-математики осваивают умножение и деление дробей и могут решать сложные многошаговые текстовые задачи. [21]
В США было обнаружено, что математика Сингапура делает акцент на основных математических навыках, рекомендованных в публикации Focal Points 2006 года Национального совета учителей математики (NCTM), в окончательном отчете Национальной консультативной группы по математике 2008 года и в предлагаемых государственных стандартах Common Core , хотя в целом она переходит к темам на более раннем уровне обучения по сравнению со стандартами США. [22] [23]
Сингапурская математика обучает студентов математическим концепциям в трехэтапном процессе обучения: конкретном, наглядном и абстрактном. [3] Этот процесс обучения был основан на работе американского психолога Джерома Брунера . В 1960-х годах Брунер обнаружил, что люди учатся в три этапа: сначала имея дело с реальными объектами, прежде чем перейти к изображениям, а затем к символам. [24] Правительство Сингапура позже адаптировало этот подход к своей программе обучения математике в 1980-х годах.
Первый из трех шагов является конкретным, где студенты учатся, работая с такими объектами, как фишки, игральные кости или скрепки. [5] Студенты учатся считать эти объекты (например, скрепки), физически выстраивая их в ряд. Затем они изучают основные арифметические операции, такие как сложение или вычитание , физически добавляя или удаляя объекты из каждого ряда. [24]
Затем учащиеся переходят к наглядному этапу, рисуя диаграммы, называемые «моделями стержней», для представления определенных количеств объекта. [11] [24] Это включает в себя рисование прямоугольной полосы для представления определенного количества. Например, если короткая полоса представляет пять скрепок, полоса, которая в два раза длиннее, будет представлять десять. Визуализируя разницу между двумя полосами, учащиеся учатся решать задачи на сложение, добавляя одну полосу к другой, что в данном случае даст ответ в пятнадцать скрепок. Они могут использовать этот метод для решения других математических задач, включающих вычитание, умножение и деление . [11] [21] Моделирование стержней гораздо эффективнее подхода «угадай и проверь», при котором учащиеся просто угадывают комбинации чисел, пока не наткнутся на решение. [11]
После того, как учащиеся научатся решать математические задачи с использованием стержневого моделирования, они начинают решать математические задачи, используя исключительно абстрактные инструменты: числа и символы.
Моделирование с помощью стержней — это наглядный метод решения текстовых задач по арифметике . [21] [25] Эти модели стержней могут иметь различные формы, такие как модель «целое-часть» или модель сравнения.
При использовании модели «целое-часть» учащиеся рисуют прямоугольную полосу, представляющую «целое» большее количество, которое можно разделить на две или более «частей». Учащемуся может быть предложено решить текстовую задачу на сложение, например:
Решение этой задачи можно получить, нарисовав один отрезок и разделив его на две части, при этом более длинная часть будет равна 70, а более короткая — 30. Представив себе эти две части, учащиеся просто решат приведенную выше текстовую задачу, сложив обе части вместе и получив целый отрезок, равный 100. И наоборот, учащийся может использовать модель «целая часть» для решения задачи на вычитание, например, 100 - 70, сделав более длинную часть равной 70, а весь отрезок — 100. Затем они решат задачу, сделав вывод, что более короткая часть равна 30.
Модель «целое-часть» также может использоваться для решения задач, включающих умножение или деление. [26] Задача умножения может быть представлена следующим образом:
Студент мог решить эту задачу на умножение, нарисовав одну полосу, представляющую неизвестный ответ, и разделив эту полосу на четыре равные части, каждая из которых представляет 30 долларов. Основываясь на нарисованной модели, студент мог затем визуализировать эту задачу как решение в 120 долларов.
В отличие от модели «целое-часть», сравнительная модель подразумевает сравнение двух стержней неравной длины. [21] [25] Ее можно использовать для решения задачи вычитания, например, следующей:
Используя модель сравнения, ученик рисовал одну длинную полосу, представляющую 100, и другую, более короткую, представляющую 70. Сравнивая эти две полосы, ученики могли бы затем найти разницу между двумя числами, которая в данном случае составляет 30 миль. Как и модель целого-части, модель сравнения также может использоваться для решения текстовых задач, включающих сложение, умножение и деление.