Nella vita reale, ordinare la pizza per un gruppo di persone implica avere una conversazione su ciò che piace alla gente, quanto possono mangiare, quanto vogliono spendere e se l'ananas appartiene davvero alla pizza.

Ma nel contesto di una lezione di matematica tradizionale, il concetto di ordinare una pizza diventa tipicamente un problema come questo:

"Se una pizza serve quattro bambini, quante pizze ci vogliono per una classe di 28 bambini?"

Un numero allarmante di studenti australiani non sceglie la matematica negli anni della scuola superiore. I dati del 2017 – i più recenti disponibili – mostrano che solo il 9,4% degli studenti australiani negli anni 11 e 12 era iscritto alla matematica estesa. Questa è la percentuale più bassa in più di 20 anni.

I sondaggi sugli studenti senior indicano che credono che la matematica sia troppo difficile, troppo presidiato da regole rigide e non applicabili alla vita reale.

Chiaramente, il modo in cui insegniamo sta allontanando gli studenti dalla matematica. Ma un approccio basato sull'indagine può rendere la matematica rilevante e interessante.

Così, cos'è l'apprendimento basato sull'indagine?

Secondo l'OCSE, i bambini di oggi affrontano un futuro incerto a causa dell'interruzione tecnologica.

Per affrontare queste sfide, il rapporto osserva:

"[…] gli studenti dovranno sviluppare curiosità, immaginazione, resilienza e autoregolamentazione; dovranno rispettare e apprezzare le idee, prospettive e valori degli altri […]”

Queste abilità non possono essere insegnate mediante l'apprendimento meccanico o una serie di procedure.

Un approccio di indagine in matematica è quando l'apprendimento inizia tipicamente con una domanda complessa. Nel caso dell'esempio della pizza, quella domanda potrebbe essere:"Quali pizze dobbiamo ordinare per la nostra festa di classe?"

Mentre gli studenti si confrontano con la domanda, lavorano in modo collaborativo, guidati dall'insegnante, per sviluppare una comprensione della matematica in un modo più naturale.

Piuttosto che il risultato essere un singolo, risposta corretta ("Avremo bisogno di sette pizze per una classe di 28"), gli studenti propongono una possibile soluzione. Quindi spiegano il loro ragionamento e la matematica che hanno applicato per giustificare le loro decisioni.

La domanda su quali pizze ha bisogno una classe provoca un'indagine estesa che va oltre la semplice aritmetica. Richiede decisioni su quante e quali opzioni di pizza dovrebbero essere considerate (pianificazione per la raccolta dei dati), rilevazione delle preferenze pizzaioli degli studenti (raccolta e registrazione dati), sintesi delle risposte (pulizia e rappresentazione dei dati), e riportare i risultati (riassunto dei dati).

Gli studenti analizzano i dati per determinare quante e quali tipi di pizze ordinare (rappresentazione frazionaria e aritmetica) osservando che, nel contesto, le pizze intere devono essere ordinate.

Le prove matematiche raccolte dagli studenti vengono utilizzate per supportare, giustificare e convincere i coetanei della loro conclusione. La classe può quindi estendere questa indagine per considerare l'acquisto di bevande, costo totale e così via.

Nel fare ciò, gli studenti sviluppano una comprensione più profonda sia della matematica utilizzata che di quando e come è utile.

L'indagine si allinea più da vicino con il vero lavoro dei matematici. In pratica, i matematici identificano, o vengono avvicinati con, un problema. Devono decidere la matematica che possono usare per risolverlo. Poi escogitano una procedura, risolvere utilizzando la matematica e monitorare il risultato.

Nelle classi tradizionali, gli studenti matematici in genere risolvono solo la matematica, ironia della sorte, questo è l'unico passo che può essere consegnato alla tecnologia.

Sappiamo che funziona?

La ricerca a sostegno dell'indagine in matematica sta costruendo. Una delle revisioni più complete delle prove di ricerca che valutano l'approccio basato sull'indagine all'insegnamento della matematica e delle scienze dalla scuola primaria fino all'università è stata condotta nel 2013.

Ha identificato una serie di vantaggi per gli studenti. Questi includevano una maggiore capacità di:trasferire l'apprendimento a nuove situazioni; cercare sfide; tollerare il fallimento; e costruire la resilienza per affrontare problemi impegnativi.

È stato riscontrato che l'indagine migliora i risultati dell'apprendimento di studenti di livello inferiore e superiore e di studenti con background culturali specifici, compresi i popoli delle Prime Nazioni.

Gli studenti che hanno appreso con questo metodo hanno anche riferito di considerare la matematica interessante e motivante.

La ricerca mostra che l'approccio basato sull'indagine è efficace a tutti i livelli dell'anno. Gli esempi includono bambini di 5-6 anni in grado di fare previsioni utilizzando i dati, a concetti più complicati come il calcolo e la regolazione di volume e proporzione utilizzando un piano di casa in scala.

Il principale vincolo all'implementazione dell'indagine nelle classi secondarie è la flessibilità necessaria per affrontare problemi che spesso interdisciplinari.

Ad esempio, la domanda "Qual è il miglior design per un aeroplano di carta?" attinge alla scienza per i principi del volo, matematica per statistica e misurazione, e tecnologia per il design.

La rigida programmazione delle lezioni compromette tale apprendimento. Ma può essere superato con il collegamento tra i gruppi di insegnanti.

Regimi di valutazione rigorosi esercitano inoltre pressioni sugli insegnanti affinché completino le unità didattiche in determinati momenti. Ma l'indagine può significare che più contenuti sono coperti in modo più approfondito, modi più connessi.

Importanza delle competenze dell'insegnante

Sebbene il metodo di indagine sia centrato sullo studente, incoraggiamento dell'indipendenza, il pensiero creativo e critico deve essere guidato e supportato da un insegnante esperto. Ciò significa riconoscere quando sfidare gli studenti e quando fornire supporto.

La natura dell'indagine si presta a esporre ciò che gli studenti non sanno. Durante le discussioni in piccoli gruppi, gli studenti avanzano idee e l'insegnante può identificare i blocchi stradali nei loro approcci.

In questi momenti, un insegnante reattivo può lavorare con gli studenti per sviluppare le conoscenze concettuali necessarie per andare avanti con la loro indagine.

Allo stesso modo, gli studenti pronti alla sfida possono applicare concetti più avanzati mentre si spingono a utilizzare e sviluppare soluzioni matematiche più complesse. Come per tutti gli insegnamenti, un approccio equilibrato è fondamentale.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.