作者:张章 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017-8-28 19:33:21
选择字号:
新方法帮助残疾人学数学

Logan Prickett (右)在与导师Jordan Price 讨论问题。

图片来源:Matt Kemp

Logan Prickett曾持续昏迷12天。这位来自美国阿拉巴马州奥哈洽的13岁少年进行了常规MRI检查,但很快就陷入无意识状态,这是一种对检查所用药物的罕见过敏反应。而他的家人也曾认为他或许永远不会再醒来。

当Prickett醒来时,他不能走路,并失去了大部分运动能力,他的音量最大时的声音也只接近耳语,并几乎完全失明。对于像Prickett这样活跃的青少年来说,这些变化是毁灭性的。但在Prickett的心里,自己并没有改变。

但在一年后回到学校时,Prickett的高等数学学习遇到了困难。他不再能翻阅教科书,而受损的运动能力又让他不能很好地使用盲文教材。到了2014年,他进入阿拉巴马州蒙哥马利奥本大学(AUM)攻读心理学专业。这时面临的重重困难让他变得极度沮丧:自己还怎么学习大学必修的微积分和进阶统计?还能考上研究生吗?

就在Prickett进入大学前,他遇到了Ann Gully,一位AUM的科学、技术、工程和数学(STEM)专业辅导员。她曾想尽一切努力帮助Prickett,并用剪纸制作出了数字和符号,希望Prickett能直接感受到数学,找到自己学习数学的方法。 但在几次尝试失败后,Gully意识到所做的努力还完全不够。“我们需要一种能给他描述数学的方法,一种让他不会迷失方向的方法。”她说。

大多数盲人学生通过触摸学习数学。Nemeth Code是数学的盲文版本,内有从分数到三角函数的所有数学知识,是盲人学生数学教学的“黄金标准”。但像Prickett这样活动能力有限的学生则必须使用其他方法,包括能将方程式转化为语音的电脑程序。但现有的方法都旨在将常规文本转化为语音,而不是让学生通过解决复杂的数学问题学习知识。

因此,Gulley和Prickett决定开发一套自己的学习系统。他们找到了Jordan Price,一位研究生态人口模型的本科生,让他担任数学导师。三人一起开始尝试构建新系统:Jordan会先描述代数问题的“外观”,阐述主要目标。然后,他会把该问题分解成语音上的几个“部分”,每一个“部分”都会是一个定义、数值或其他与问题有关的因素。在听声音版本的问题时,Prickett可以随时打断提问。

当Prickett认为他理解了一个等式后,他可以告诉Jordan他认为能怎样简化或解决一个小的部分。之后,Jordan还会重读这一小部分解决后的新问题。虽然这种方法需要花费大量时间,但Prickett说,学数学用这种方法与没有这种方法时的差异就像“在没有灯的夜晚一样”。而将复杂的问题分解成许多小的组成部分,能让他有时间在心中想象出问题的样子,并以此解题。

他们的努力得到了回报:2015年,Prickett的大学代数得了A。 这让他们想知道其他有相似情况的学生是否可以因此受益。

同年,他们提出了Logan项目,开始为其他有障碍的学生(包括阅读障碍和书写障碍)开发一种名为“过程驱动数学”(PDM)的教学方法。当第一批学生在数学理解和解决问题上表现出明显进步时,他们在得克萨斯州休斯敦莱斯大学扩大了项目规模。

近日,计划获得了美国国家科学基金会(NSF)591622美元的资助。该资助将用以支持一项涉及7所机构(包括三所盲人学院)的共300名学生,进行为期两年的研究。

不过,并非每个人都对这种新方法感兴奋。在伊利诺伊大学为视力障碍者提供数学教学的导师Gaylen Kapperman认为,“在短期记忆中,大脑一次一般只能容纳7个离散事物”,而只依靠声音进行高级处理可能会超出大脑处理信息的能力。这种新方法或许对Prickett来说很合适,因为本身就是为他设计的。 “但这对全国其他有相似情况的小孩而言可能是行不通的。”Kapperman说。

而这正是Gulley及其团队申请NSF补助金的原因:他们希望获得更多的数据,证明PDM广泛适用于大部分有需求的学习者。而亚利桑那大学教育研究员L. Penny Rosenblum赞扬了该团队的努力,她认为Logan项目拥有很大的潜力。

Prickett希望随着项目的扩大,可以帮助其他有相似情况的学生,为他们提供高效的学习方法。Gulley表示,项目的最终目标是用学生的反馈改进教学方法,并在此基础上进行推广,需要的话甚至可以编一个专门的软件。 她说: “我不想让人们以为我们已经找到了可以与青春之泉媲美的事物,并打算解决所有的数学问题。 我们正在为学习数学有障碍的学生创造更多的可能性。”(张章编译)

更多阅读

《科学》相关报道(英文)

 
 打印  发E-mail给: 
    
 
以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点。 
SSI ļʱ
相关新闻 相关论文

图片新闻
天格计划合作组4所高校成功发射4颗卫星 望远镜观测助手的24小时
小身体大能量!“天智二号”D星发射成功 合龙!高能同步辐射光源增强器全线贯通
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文
 
论坛推荐