第827講/問

任何數學課程,只要運用了與和平或永續發展相關的情境,都適合進行跨學科的討論。

案例三

代數

以下範例主要在示範在代數課程中如何應用永續發展教育。

3A- 人類活動

課程教材的語法具有重要意義。

本章以傳統方式撰寫,未提及作者姓名,以保持與其他章節一致的語調。然而,在下方的下一段落中,作者使用了不同的語調,使用了第一人稱代名詞(我、我的、我們、我們的)。『我』或『我們』的語氣提醒讀者作者具有一定的觀點,也存在其他觀點的可能性。這些第一人稱的語氣還幫助讀者理解決策與目標之間的聯繫;它讓讀者看到作者如何對其經歷表示同情或共鳴。有一些數學教科書包含第一人稱的文本,但它們很罕見。對於永續發展和和平感興趣的人可以受益於明確指出作者觀點的文本。這凸顯了參與和責任的重要性,這是永續發展的普遍原則。

在本章中,我們希望包含一個例子,該例子發展了一個相對難以與永續發展或和平相關聯的重要數學概念。根據我們自己的撰寫經驗,我們知道某些數學主題比其他主題更適合考慮嵌入價值觀、教學方法或一般結構。代數相對較難與和平和永續發展相關聯,因為它天生是一個抽象的步驟。

換句話說,代數是獨立於脈絡運作的最重要的工具之一(與尊重當地知識、參與的相反 - 這兩者都是永續發展的普遍原則的相反)。正如我們在本章開始時所概述的,抽象中存在危險,但其中也有價值。數學教育中的一個重要運動是代數項目,由鮑勃·莫西斯(Bob Moses)開發,旨在解決美國高級數學的進入不平等問題。在這個語境中,『代數』是一門包括代數和其他主題的高中課程的名稱。代數項目在代數和其他主題方面提倡良好的教學法。名稱『代數項目』更多地是指這門課程,而不僅僅是指代數。該課程可以促使進入高等教育,因此確保弱勢人口能夠進入課程並取得成功至關重要。

案例三之所以更難撰寫,還有另一個原因。這是一個解說的範例,而其他範例是學生任務的例子(可以作為範例、練習或調查)。

3B- 開放對話

大多數數學教科書材料都包含一些解說部分。

當用作範例或練習時,應用題和調查題更容易嵌入永續發展,因為它們能引發學生的回應。解說告訴學生一些事情,通常呈現一個觀點。從這個角度來看,它違背了永續發展教育(ESD)的能力「參與與合作」。然而,一些資訊是必要的,以引起參與。例如,上述的案例1和案例2在邀請學生進行操作之前都提供了一些資訊。

案例三主要在向五年級或六年級的學生介紹變數的概念。該案例發展了變數的概念,並使用了與不平等的水資源訪問相關的情境,與永續發展目標6(清潔水和衛生設施)相關。在大部分解說的大部分時間裡,這個情境對於大多數數學來說並不特別重要,但隨著比較兩種情況的結束問題,情況就會改變。當學生被要求使用他們新的數學符號來描述他們想提倡的情況時,他們必須將數學與他們對公平的想法相連接。這個虛構情境中的人們不使用變數或代數來解決不平等。然而,這個範例文字內容鼓勵學生使用代數來描述和代表不平等,並引導他們如何做得最好。

3C-真實情境

任何與和平或永續發展相關的數學課程都適合進行跨學科的討論。範例三的文字內容也可以用作社會學習成果的提示。數學教科書的作者可以受益於瀏覽聯合國的可持續發展目標(SDGs),並考慮這些目標如何與可能使用該教科書的學生的經歷相關。範例三使用了一個虛構的情境,與本章中前兩個範例不同(參見1A的考慮)。

3D- 對邊緣化的敏感度

正如在案例1中一樣(參見考慮事項1D),這個示例有可能使學生感到尷尬。水資源不足的兒童可能會因家庭貧困而感到尷尬,而其他有充足水資源的人可能會因相對特權而感到尷尬。這個案例中的文本並未進行評判;它不批評財富或貧困。將這樣的評斷和討論留給教師與學生進行討論是合適的。

3E- 可獲取性、當前問題

材料的可獲取性很重要,如考慮事項2B中所識別的,但這不僅僅意味著教科書的成本。可獲取性還指讀者理解情境的潛力。在選擇數學教科書的情境時,選擇學生會理解並與他們關心的社會緊張關聯的情境是重要的。當然,當文本被廣泛使用時,這是一個挑戰。案例三的撰寫旨在使印度的孩子們能夠理解。

3F- 可獲取性

可獲取性的另一個意義是文本的語言。我們所有的示例都是英文的,這不是許多學習數學的人的母語。提供學生可以閱讀的材料很重要,這意味著使用他們熟悉的語言,同時使用他們流利掌握的詞彙和句子結構。案例三的撰寫比許多典型的數學解說更具對話性。

在這個案例中,學生被介紹到代數的核心概念,而代數的本質則是進入抽象的一步。在末尾的任務中,它將關於公平性的問題與代數表示聯繫起來。因此,學生將需要能夠正確地使用代數符號,並被引導以公平的關注為動機,從社會情境的角度思考它。

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呈現關係

請看左側的容器(ghada)圖片。在冬季月份,庫馬爾每天從庭院中唯一供應20個其他家庭的自來水的水龍頭中填滿這些容器一次。有時,庫馬爾成功地將ghada完全灌滿,有時他只能在水龍頭流乾之前灌滿ghada的一半。

庫馬爾的四口之家只有他成功將ghada中的水帶來,供整天飲用和烹飪。在附近的一個昂貴的中等收入社區中,阿魯納的家中始終有水可用。阿魯納的家每天使用的水量是庫馬爾的家庭用於烹飪和飲用的十倍。

如果庫馬爾的家庭每天使用1升水,那麼阿魯納的家庭當天就會消耗10 x 1升的水量。

如果庫馬爾的家庭每天使用2升水,那麼阿魯納的家庭當天就會消耗10 x 2升的水量。

如果庫馬爾的家庭每天使用7升水,那麼阿魯納的家庭當天就會消耗10 x 7升的水量,以此類推。

你看到一個模式了嗎?

你會如何將它寫下來?

這兩種數量之間的關係可以這樣表示:

阿魯納的家庭

每天使用的數量= 10 x

庫馬爾的家庭

在那天使用的數量

如果您經常要寫或談論這種關係,最好有一種比每次寫出方程式更簡短的方式來表示這種模式。我們可以用字母a來表示阿魯納的家庭每天使用的水量,用字母k來表示庫馬爾的家庭在那天使用的水量。阿魯納的家庭每天使用a升水,庫馬爾的家庭每天使用k升水。

那麼,這種關係可以這樣寫:

a = 10k

因此,如果k = 5,那麼a = 10 x 5 = 50

如果k = 3.5,那麼a = 10 x 3.5 = 35

這裡的k代表一個未知的數量。

事實上,您有沒有注意到當k的值變化時,a的值會發生什麼變化?它持續變化(改變)。同樣,如果k的值改變,a的值會發生什麼變化?這兩個值都會以保持ak之間關係相同的方式發生變化。由於ak的值都在變化,所以ak都被稱為變數,即它們的值會變化。

現在,如果您看一下關係a = 10k,您會發現庫馬爾的家庭每天只有阿魯納的家庭使用量的十分之一:

k = a ÷ 10 k = a/10

幾個月後,夏天來臨,阿魯納的家庭開始使用更多的水,而庫馬爾的家庭則比以前更少。事實上,阿魯納的家庭開始每天使用比庫馬爾的家庭所獲得的數量多25倍的水量。

您將如何使用變數來表示這種關係?

您認為某些家庭只獲得很少的水,而其他家庭則獲得大量的水,這樣對嗎?與您的朋友一起討論這個問題。

您希望在您的社區中有什麼樣的水分配模式?用變數來表示這種模式。

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透過以上的內容,透過一個關於水資源分配的例子,深入了解了數學與現實生活中的永續發展議題之間的聯繫。這個例子提醒我們,不同家庭之間的資源獲取存在著巨大差異,並凸顯了社會中存在的不平等問題。我們看到,一些家庭每天只能獲得有限的水量,而其他家庭卻擁有豐富的水資源。這種不平等現象不僅體現在日常生活中,也在教育中呈現。透過數學,我們能夠將這種關係以變數的方式表示,讓我們更容易地理解和比較這些差異。

同時,這個例子也提醒我們,永續發展教育不僅僅是關於環境保護,更關乎社會公平和公正。我們需要思考如何在教育中引入這些主題,讓學生理解到他們的學習不僅僅影響自己,還關係到整個社會。通過教育,我們可以啟發學生關心和關注他人,並激勵他們參與解決當前的社會問題。

最後,我們應該反思我們的社會和教育體系,確保每個人都能平等地獲得資源和機會。教育不僅是知識的傳遞,更是價值觀和意識的塑造。透過適當的教學方法,我們可以培養學生的共情能力,讓他們更能理解和關心社會中的不平等問題,並為創建更加公平、可持續的未來做出貢獻。

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