如何創(chuàng)造性地整合科學(xué)和數(shù)學(xué)
為什么天空是藍(lán)色的?我記得在我的物理科學(xué)課上,我們的老師告訴我們天空是藍(lán)色的可能原因。他拿了一罐液氧,把它倒在桌子上。當(dāng)液體流出然后消失時(shí),我看到了液體的藍(lán)色。然后我們討論了顏色,頻率和吸收,反射和輻射光。我想知道科學(xué)家是怎么想出這些東西的?呃 - 數(shù)學(xué)!如果沒(méi)有數(shù)學(xué),你怎么能真正地教科學(xué)?是不可能的。科學(xué)是數(shù)學(xué)的應(yīng)用。
在科學(xué)中,對(duì)稱性,反射,形狀和結(jié)構(gòu)等幾何原理可以達(dá)到原子水平。在科學(xué)中,化學(xué)公式,生長(zhǎng)比和遺傳矩陣需要代數(shù)平衡。在科學(xué)中,數(shù)學(xué)被用來(lái)分析自然,發(fā)現(xiàn)它的秘密并解釋它的存在,這是一個(gè)大問(wèn)題??茖W(xué)是如此復(fù)雜,每天都變得越來(lái)越多。為了在數(shù)學(xué)課上,最大需求之一就是相關(guān)性。學(xué)生想知道他們將如何從能夠進(jìn)行計(jì)算中受益。為什么不用科學(xué)來(lái)教數(shù)學(xué)呢?由于數(shù)學(xué)在科學(xué)中的最大用途之一是數(shù)據(jù)收集和分析,因此這是最好的起點(diǎn)。當(dāng)教師給學(xué)生一個(gè)真正的科學(xué)問(wèn)題需要解決 - 一個(gè)需要數(shù)學(xué)工具的教師 - 老師正在給學(xué)生一個(gè)使用數(shù)學(xué)的理由。數(shù)學(xué)然后成為有用的東西,而不是可怕的東西。
能夠更好地教授數(shù)學(xué)并能夠更好地教授科學(xué)是數(shù)學(xué)和科學(xué)教師相互合作的有力理由。根據(jù)Jennifer Dennis和Mary John O'Hair進(jìn)行的案例研究,數(shù)學(xué)和科學(xué)教師應(yīng)該合作的另一個(gè)原因是科學(xué)有助于提供與數(shù)學(xué)的相關(guān)性,這往往是抽象和孤立的計(jì)算操作。為什么不走出大廳并與科學(xué)老師交談,找出他們?cè)诳茖W(xué)課上使用的數(shù)學(xué),而不是使用許多人所擔(dān)心的書中的問(wèn)題?最終,作為另一項(xiàng)研究據(jù)報(bào)道,學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)和科學(xué)的概念理解增加是數(shù)學(xué)和科學(xué)教師合作的最大好處。概念性理解意味著學(xué)生更了解事物在數(shù)學(xué)和科學(xué)中起作用的大局,而不僅僅是如何使它們發(fā)揮作用。
不幸的是,知道增加教師在數(shù)學(xué)和科學(xué)方面的合作將使學(xué)生和教師受益是不夠的。教師們非常忙碌,很難找到合作的時(shí)間。除此之外,當(dāng)數(shù)學(xué)和科學(xué)教師分布在大型校園時(shí),學(xué)校的結(jié)構(gòu)會(huì)抑制合作。你怎么克服這個(gè)?好吧,對(duì)委托人的簡(jiǎn)單請(qǐng)求可能會(huì)成功。讓校長(zhǎng)知道你想做什么,并告訴他證據(jù),如果他能,他會(huì)幫助。另一個(gè)解決方案是,即使地理上講數(shù)學(xué)和科學(xué)教師可能是孤立的,每個(gè)人都有一部手機(jī)。打電話給他們。短信,F(xiàn)acebook,Google +,Skype,Google環(huán)聊甚至電子郵件都可以將科學(xué)和數(shù)學(xué)教師聚集在一起。有很多選擇 - 就這么做!