Als ich beschloss, jedes Wort des 1.000-seitigen kalifornischen Vorschlags zur Umgestaltung des Mathematikunterrichts an öffentlichen Schulen zu lesen, erfuhr ich, dass selbst spekulative und unbewiesene Ideen am Ende zur offiziellen Unterrichtsrichtlinie werden können. Im Jahr 2021 veröffentlichte der Staat einen Entwurf des California Mathematics Framework, dessen Autoren versprachen, Studenten, die sonst möglicherweise zurückgelassen würden, neue Wege in naturwissenschaftliche und technische Karrieren zu eröffnen. Damals wurden in Nachrichtenberichten Merkmale des CMF hervorgehoben, die mir zweifelhaft vorkamen. In diesem Entwurf wurde ausdrücklich die Politik des San Francisco Unified School District befürwortet, Algebra I aus der Mittelschule zu verbannen – eine Politik, die auf der Überzeugung beruhte, dass das Unterrichten des Fachs nur in der Oberschule allen Schülern die gleichen Chancen auf künftigen Erfolg bieten würde. In dem Dokument wurde außerdem allgemein davon ausgegangen, dass eine Optimierung des Inhalts und des Zeitplans des Mathematiklehrplans statt einer effektiveren Vermittlung des bestehenden Lehrplans der beste Weg sei, Leistungsunterschiede zwischen demografischen Gruppen zu schließen. Leider entmutigte die schiere Größe des umfangreichen Dokuments eine ernsthafte öffentliche Prüfung.
Ich bin professioneller Mathematiker, Absolvent der öffentlichen Schulen einer Mittelschichtgemeinde in New York und der Sohn eines Mathematiklehrers an einer High School. Ich bin seit einem Jahrzehnt Leiter des Mathematik-Grundstudiums an der Stanford University. Als Kalifornien letztes Jahr einen überarbeiteten Entwurf des Mathematikrahmens veröffentlichte, habe ich mich entschieden jemand Ich sollte das Ganze lesen, also tauchte ich ein. Manchmal, wenn ich über dem CMF brütete, konnte ich kaum glauben, was ich da las. Das Dokument zitierte Forschungsergebnisse, die nicht von Experten begutachtet worden waren; begründete pauschale Verallgemeinerungen durch Verweise auf kleine, eng fokussierte Studien oder sogar unabhängige Forschungsergebnisse; und beschrieb, dass einige Papiere zu fast den entgegengesetzten Schlussfolgerungen gelangten, als sie tatsächlich sagen.
Das Dokument bemühte sich, die Leser davon zu überzeugen, dass es auf einer ernsthaften Lektüre neurowissenschaftlicher Forschung beruhte. Im ersten Kapitel wurden beispielsweise zwei Artikel zitiert, in denen behauptet wurde, dass „die leistungsstärksten Menschen über stärker vernetzte Gehirne verfügen“, was impliziert, dass dies etwas mit dem Erlernen von Mathematik zu tun hat. Aber keines der beiden Papiere sagt etwas über den Mathematikunterricht aus.
Das CMF soll den örtlichen Bezirken lediglich Orientierung geben, aber in der Praxis beeinflusst es die Entscheidungen, die sie darüber treffen, was und wie unterrichtet wird. Dennoch dürfte die letztlich vom State Board of Education angenommene Version den Mathematikunterricht in den kommenden Jahren verzerren. Bewaffnet mit trendigen Schlagworten und falschen Versprechungen größerer Gerechtigkeit fördert Kalifornien einen Ansatz im Mathematikunterricht, der wahrscheinlich die Chancen für benachteiligte Schüler verringert – im Bundesstaat und überall dort, wo Pädagogen dem Beispiel des Staates folgen.
In meiner Position in Stanford habe ich von Menschen im ganzen Land gehört, dass die Mathematikvorbereitung notwendig ist, um verschiedene Abschlüsse zu erreichen und in verschiedenen Karrieren erfolgreich zu sein. Eine solide Grundausbildung in Mathematik an der High School – die traditionell zwei Jahre Algebra, ein Jahr Geometrie und dann, für fortgeschrittenere Schüler, weitere Kurse bis hin zur Analysis umfasst – ist eine Voraussetzung für einen vierjährigen Hochschulabschluss in Daten Naturwissenschaften, Informatik, Wirtschaftswissenschaften und andere quantitative Bereiche. Ein solcher Abschluss ist wiederum der Einstiegspreis für Jobs nicht nur in den Wissenschaften und im Silicon Valley, sondern auch in einer Reihe scheinbar weit entfernter Bereiche. Ein Datenwissenschaftler in einem Unternehmen, das Entscheidungen darüber trifft, wie und wann Lebensmittel gelagert, eingefroren und transportiert werden, sagte mir einmal, dass er und sein Team „unsere Arbeit nicht erledigen könnten“, ohne fließende Mathematikkenntnisse auf Hochschulniveau zu haben, die vorherige Beherrschung erfordern die Grundlagen.
Ohne es offen zu sagen, baut Kalifornien auf der Grundlage dieser Art von Mathematik Abzweigungen auf. Das CMF bietet relativ neue Kurse mit der Marke „Data Science“ an, sowohl als Alternative zu einem zweiten Jahr Algebra als auch als Einstieg in schnell wachsende Berufsfelder. Aber der Name des Kurses ist etwas irreführend.
In der Privatwirtschaft und im Hochschulbereich Datenwissenschaft beschreibt eine leistungsstarke Synthese aus Informatik, Mathematik und Statistik, die darauf abzielt, Erkenntnisse aus großen Datenmengen zu gewinnen. Es findet Anwendung in so unterschiedlichen Branchen wie dem Gesundheitswesen, dem Einzelhandel und, ja, der Lebensmittellogistik. Die Fähigkeit, echte Datenwissenschaft zu betreiben, beruht auf mathematischen Fähigkeiten, die seit Äonen gelehrt werden. Datenkompetenz wäre ein besserer Name für die am häufigsten unterrichteten Datenwissenschaftskurse an weiterführenden Schulen, die von der Statistikabteilung der UCLA und der Graduate School of Education meiner eigenen Universität entwickelt wurden. Um sicher zu sein, Schulen Die Bürger sollten ausreichend über Statistiken und Daten unterrichtet werden, damit sie die Nachrichten verfolgen und fundierte Finanz- und Gesundheitsentscheidungen treffen können. Viele Teile des Mathematiklehrplans können mit ansprechenden, zeitgemäßen datenorientierten Anwendungen veranschaulicht werden. Doch so wenig Sie in einem Kurs zur Musikbeherrschung lernen, wie man Klavier spielt, Datenkompetenz ist keine Datenwissenschaft.
Befürworter der neuen Kurse haben angedeutet, dass sie bessere Ergebnisse für Gruppen wie Mädchen und farbige Schüler bringen, die traditionell in Mathematik unterrepräsentiert sind. Befürworter sollten sich jedoch mit den nachgelagerten Auswirkungen auseinandersetzen: In der Praxis schließt die Abwendung von Studenten im zweiten und dritten Studienjahr von Algebra II die Möglichkeit einer Karriere in bestimmten schnell wachsenden quantitativen Bereichen aus – was scheinbar das Gegenteil von Gerechtigkeit fördert. Viele Schulen in Europa und Asien teilen Schüler schon zu Beginn ihrer Ausbildung in verschiedene Berufswege ein, aber ein Hauptziel des amerikanischen Systems besteht darin, den Schülern zu helfen, sich ihre Optionen offen zu halten. In anderen Zusammenhängen ist das CMF besonders skeptisch gegenüber Bemühungen, Schüler im Mathematikunterricht nach ihren Fähigkeiten zu gruppieren, aus Angst, dass benachteiligte Schüler in ein Umfeld mit geringen Erwartungen gesteckt werden, dem sie nie entkommen können. Aber aus irgendeinem Grund wird es als Fortschritt dargestellt, wenn man sie von fortgeschrittener Mathematik abhält. Die MINT-Fächer werden durch Mathematikunterricht, der nur sehr wenig Mathematik enthält, nicht vielfältiger.
Letztendlich reichte ich 170 Seiten Dokumentation über umfangreiche Mängel im CMF-Entwurf ein, den ich gelesen hatte. Ich war kaum der Einzige, der etwas bemängelte. Eine multiethnische nationale Koalition aus mehr als 1.700 quantitativen Experten aus Hochschulbildung und Industrie lehnte die ersten Entwürfe entschieden ab. Fakultätsmitglieder der University of California und der California State University schrieben Briefe, in denen sie Staatsbeamte davor warnten, Studenten vorzeitig von algebraintensiven akademischen und beruflichen Optionen abzuhalten. UC-Administratoren hatten damit begonnen, Datenkompetenzkurse zuzulassen, um die Zulassungsvoraussetzungen für Algebra II zu erfüllen, aber eine Fakultätsarbeitsgruppe, die alle Campusse im System vertritt, stimmte diesen Sommer einstimmig dafür, diese Richtlinie rückgängig zu machen.
Bevor das State Board of Education in Kalifornien im Juli die dritte Version des CMF genehmigte, versuchten die Beamten, einige seiner Mängel zu beheben. Obwohl die Schulbehörden in San Francisco Eltern, die die Politik des Bezirks, Algebra I in der Mittelschule nicht anzubieten, in Frage stellten, weitgehend ignoriert hatten, weigerten sich die Kritiker, aufzugeben, und das aus gutem Grund. Ein aktuelles Arbeitspapier von drei Stanford-Forschern weist darauf hin, dass das jahrzehntelange Experiment des San Francisco Unified School District ein Misserfolg war. Der Anteil schwarzer und lateinamerikanischer Studierender, die fortgeschrittene Mathematikkurse belegen, ist nicht gestiegen. Einige Schüler, die sonst als Oberstufenschüler Infinitesimalrechnung studiert hätten, waren dazu nicht in der Lage. Die Kinder, denen es gelang, die Infinitesimalrechnung zu erlernen, taten dies typischerweise durch außerschulische Maßnahmen, wie zum Beispiel Sommerkurse. Spätere CMF-Entwürfe entfernten stillschweigend die Erwähnung der SFUSD-Politik, befürworteten jedoch im Allgemeinen immer noch die dahinter stehenden Ideen.
Unterdessen tauchen die Ideen, die das CMF beleben – insbesondere seine Befürwortung von Datenkompetenzkursen als Ersatz für Mathematik und seine Behauptung, dass große Teile des traditionellen Mathematiklehrplans an weiterführenden Schulen veraltet sind – in anderen Bundesstaaten auf. In Ohio beispielsweise wird ein Angebot an alternativen Mathematik-„Wegen“ in der High School als Einstieg in eine Vielzahl attraktiver und lukrativer Karrieren angepriesen. Aber die für Datenwissenschaft und Informatik gekennzeichneten Wege machen viele Algebra-II-Kenntnisse zunichte; Aus dem Kleingedruckten geht hervor, dass die Studiengänge für Studenten, die einen Hochschulabschluss in diesen Bereichen anstreben, nicht geeignet sind. Schulbeamte in Middletown, Connecticut, haben vorgeschlagen, den traditionellen Mathematikkurs zu überarbeiten, indem sie die Vorbereitungen für Algebra I der achten Klasse zurückfahren und Mash-up-Algebra- und Geometrie-Kurse einführen, die auf magische Weise drei Unterrichtsjahre in zwei verpacken würden.
Leider verfügt nicht jeder Staat über eine kritische Masse an akademischen Experten und Technologieexperten aus der Privatwirtschaft, die man zurückdrängen kann, wenn Schulsysteme versuchen, eine minderwertige Mathematikausbildung als etwas Neues und Innovatives umzubenennen. Die Schüler, die am stärksten auf öffentliche Schulen angewiesen sind, werden am meisten geschädigt, wenn Bezirke eine Politik verfolgen, die auf oberflächlichen Appellen an Gerechtigkeit oder falschen Versprechungen über zukünftige Beschäftigungsmöglichkeiten basiert. Wenn nur die Kinder von Familien, die über Mittel verfügen, die über die öffentlichen Schulen hinausgehen, auf die lukrativen Abschlüsse und sicheren Arbeitsplätze der Zukunft vorbereitet werden, versagt die öffentliche Bildung bei ihrer Hauptaufgabe.