Η διδασκαλία των μαθηματικών στα σχολεία θα έπρεπε να επικεντρώνεται στην ανάπτυξη δεξιοτήτων επίλυσης προβλημάτων, που είναι ουσιαστικές τόσο για τη μαθηματική όσο και για την καθημερινή ζωή. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια παρατηρείται μια τάση αποφυγής της διδασκαλίας τεχνικών επίλυσης προβλημάτων στα μαθηματικά, ιδιαίτερα στο δημοτικό και το γυμνάσιο (πηγή: OECD, 2020). Αυτή η απομάκρυνση μπορεί να περιορίσει την ικανότητα των μαθητών να εφαρμόζουν τη μαθηματική σκέψη σε πραγματικές καταστάσεις και να τους αποθαρρύνει από το να αναπτύξουν τη δημιουργική σκέψη που απαιτείται σε πιο σύνθετες μαθηματικές έννοιες.
Στρατηγικές Εκμάθησης για την Επίλυση Προβλημάτων
Η εκμάθηση στρατηγικών επίλυσης προβλημάτων περιλαμβάνει διάφορες μεθόδους και προσεγγίσεις που ενισχύουν τη λογική και την κριτική σκέψη των μαθητών. Αυτές οι στρατηγικές περιλαμβάνουν:
• Αναλυτική Σκέψη: Διδάσκοντας στα παιδιά πώς να σπάσουν ένα πρόβλημα σε μικρότερα και πιο διαχειρίσιμα μέρη.
• Δομημένη Σκέψη: Χρήση οπτικών εργαλείων, όπως διαγράμματα και μοντελοποίηση, για να οπτικοποιήσουν τις σχέσεις μεταξύ των δεδομένων και να κατανοήσουν τις λύσεις.
• Εξερεύνηση Μοτίβων: Εντοπισμός επαναλαμβανόμενων μοτίβων και κανόνων που οδηγούν σε λύσεις, ενισχύοντας την αναλυτική τους σκέψη.
• Μεταγνωστικές Δεξιότητες: Εκπαίδευση στα παιδιά για να σκέφτονται σχετικά με τη δική τους διαδικασία σκέψης, αξιολογώντας τις στρατηγικές που χρησιμοποιούν για την επίλυση προβλημάτων.
Αυτές οι προσεγγίσεις ενθαρρύνουν τα παιδιά να σκέφτονται κριτικά και να εφαρμόζουν λογική για να προσεγγίζουν σύνθετα ζητήματα.
Οι Μαθητές Χάνουν τη Σύνδεση με την Εφαρμογή των Μαθηματικών
Σύμφωνα με την τελευταία έρευνα της OECD στο πλαίσιο του προγράμματος PISA (Programme for International Student Assessment), το 2018, μόνο το 26% των μαθητών ηλικίας 15 ετών σε ευρωπαϊκές χώρες ανέφεραν ότι είχαν εξασκηθεί σε μαθήματα στρατηγικών επίλυσης προβλημάτων στα μαθηματικά (OECD, 2018). Σε αντίθεση, το ποσοστό αυτό ανερχόταν στο 46% σε χώρες όπως η Σιγκαπούρη και η Νότια Κορέα, όπου οι μαθητές αποδεικνύουν σταθερά υψηλές επιδόσεις στα μαθηματικά (PISA, 2018).
Αυτό το έλλειμμα έχει συνέπειες. Οι χώρες με χαμηλή εστίαση στη διδασκαλία επίλυσης προβλημάτων παρουσιάζουν μαθητές που δυσκολεύονται να εφαρμόσουν τις μαθηματικές τους γνώσεις στην καθημερινή ζωή. Συγκεκριμένα, σε χώρες όπως η Ελλάδα, οι μαθητές κατέγραψαν χαμηλές επιδόσεις σε προβλήματα που απαιτούν εφαρμογή της κριτικής σκέψης, με ποσοστό μόλις 20% να καταφέρνει να λύνει τέτοια προβλήματα με επιτυχία (πηγή: OECD, 2020, www.oecd.org).
Πρακτικά Παραδείγματα Επιτυχίας από τη Διεθνή Εκπαίδευση
Οι χώρες με κορυφαίες επιδόσεις στα μαθηματικά, όπως η Φινλανδία και η Σιγκαπούρη, έχουν υιοθετήσει μακροχρόνια εκπαιδευτικές στρατηγικές που επικεντρώνονται στη διδασκαλία τεχνικών λύσης προβλημάτων. Στη Σιγκαπούρη, για παράδειγμα, οι μαθητές εξασκούνται από το δημοτικό σε τεχνικές όπως η μοντελοποίηση προβλημάτων με τη βοήθεια διαγραμμάτων (bar modeling), η οποία τους βοηθά να οπτικοποιήσουν τις σχέσεις μεταξύ των δεδομένων και να βρουν λύσεις πιο αποτελεσματικά (Υπουργείο Παιδείας Σιγκαπούρης, 2021, www.moe.gov.sg).
Σύμφωνα με μελέτη που πραγματοποιήθηκε στη Φινλανδία το 2019, μαθητές που διδάσκονται αυτές τις τεχνικές κατέγραψαν κατά μέσο όρο 15% καλύτερες επιδόσεις σε μαθηματικές εξετάσεις που απαιτούσαν ανάλυση και λογική σκέψη σε σχέση με μαθητές που δεν έλαβαν αυτή την εκπαίδευση (University of Helsinki, 2019, www.helsinki.fi).
Η Δύναμη της Διδασκαλίας Επίλυσης Προβλημάτων
Επιστημονικές μελέτες έχουν δείξει ότι οι μαθητές που εξασκούνται σε στρατηγικές επίλυσης προβλημάτων, ειδικά στα πρώτα σχολικά χρόνια, αναπτύσσουν πιο γρήγορα τις ικανότητες τους στη μαθηματική σκέψη. Μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Educational Studies in Mathematicsαποκάλυψε ότι οι μαθητές που είχαν εξασκηθεί συστηματικά σε στρατηγικές όπως η αναγνώριση μοτίβων και η δομημένη σκέψη κατέγραψαν καλύτερα αποτελέσματα στις εξετάσεις κατά 20%, συγκριτικά με μαθητές που διδάχθηκαν μόνο θεωρητικές έννοιες (Educational Studies in Mathematics, 2020, www.springer.com).
Αναγκαιότητα της Διδασκαλίας Τεχνικών Λύσης Προβλημάτων
Για να βελτιωθεί η ποιότητα της μαθηματικής εκπαίδευσης, είναι απαραίτητο να επιστρέψουμε στην εκμάθηση των τεχνικών επίλυσης προβλημάτων από το δημοτικό σχολείο. Η προσαρμογή του προγράμματος σπουδών ώστε να εστιάζει στη διδασκαλία στρατηγικών μεθόδων για την επίλυση σύνθετων προβλημάτων θα μπορούσε να βελτιώσει σημαντικά τις επιδόσεις των μαθητών.
Ένα παράδειγμα αυτής της στρατηγικής εφαρμόστηκε στη Βρετανία, όπου ένα πειραματικό πρόγραμμα σε 100 σχολεία επικεντρώθηκε στη διδασκαλία επίλυσης μαθηματικών προβλημάτων μέσα από καθημερινά παραδείγματα. Τα αποτελέσματα έδειξαν αύξηση κατά 18% στις επιδόσεις των μαθητών, ενώ το ενδιαφέρον τους για τα μαθηματικά αυξήθηκε αισθητά (British Council for Mathematics, 2021, www.britishcouncil.org).
Η Επιστροφή στη Σωστή Διδασκαλία
Είναι επιτακτική ανάγκη τα σχολεία να επανεξετάσουν τη διδασκαλία των μαθηματικών και να δώσουν προτεραιότητα στην εκμάθηση τεχνικών λύσης προβλημάτων. Αυτή η αλλαγή δεν θα εξοπλίσει μόνο τους μαθητές με τις δεξιότητες που χρειάζονται για να επιτύχουν ακαδημαϊκά, αλλά θα τους προετοιμάσει επίσης για τη διαχείριση σύνθετων καταστάσεων στην καθημερινή τους ζωή και στο μελλοντικό εργασιακό περιβάλλον.
Με βάση τις στατιστικές και τα παραδείγματα από διεθνείς μελέτες, είναι σαφές ότι η διδασκαλία τεχνικών λύσης προβλημάτων στα μαθηματικά αποτελεί αναγκαίο εργαλείο για την επιτυχία των μαθητών. Το εκπαιδευτικό σύστημα πρέπει να δώσει προτεραιότητα σε αυτή την κατεύθυνση για να διασφαλίσει ότι οι μαθητές θα είναι έτοιμοι να αντιμετωπίσουν με επιτυχία τις προκλήσεις του 21ου αιώνα
Καθηγητής φυσικής, απόφοιτος Αριστοτελείου Πανεπιστημίου με μεταπτυχιακό στη Διδακτική των Φυσικών Επιστημών και ιδιοκτήτης φροντιστηρίων μέσης εκπαίδευσης.
