[论文解读] Justice through the lens of calculus: Framing new possibilities for diversity, equity, and inclusion

Matthew Voigt, Jess Ellis Hagman+4 more|arXiv (Cornell University)|Nov 22, 2021

Mathematics Education and Teaching Techniques被引用 9

一句话总结

本文从正义的视角重新构想微积分教育，提出一种变革性模型，以推动入门级数学课程中的多样性、公平性和包容性（DEI）。通过整合来自真实院系的案例研究与主题分析，本文展示了如何重新设计微积分课程与教学法，以支持边缘化学生，其关键贡献在于可扩展的公平结果框架与包容性教学实践模型。

ABSTRACT

In this volume, we encouraged a broad array of submissions that highlight issues of Diversity, Equity, and Inclusion (DEI) in introductory mathematics programs with special attention to precalculus, differential calculus, and integral calculus and surrounding departmental programs to support students in these courses. The volume features illustrative case studies that showcase ways in which departments and instructors are attending to promoting diverse introductory mathematics programs, achieving, or monitoring equitable student outcomes and experiences, and promoting inclusive teaching practices. Achieving and promoting DEI issues in introductory mathematics programs is not an easy undertaking so we encouraged submissions of models in progress, discussions of potential obstacles, challenges, and what departments and instructors have done to overcome barriers to address these issues. The volume also features thematic chapters that create a vision for DEI based on the illustrative case studies and known literature.

研究动机与目标

• 通过在课程与教学法中聚焦正义，解决入门微积分课程中的系统性不公问题。
• 记录并分析数学系在预微积分、微分与积分微积分课程中推进DEI的实际举措。
• 识别DEI实施过程中的障碍，并分享在数学教育中克服这些障碍的策略。
• 基于实证案例研究与现有文献，构建一个扎根于实践的数学教育DEI愿景。
• 为致力于监测与改善公平学生结果与学习体验的院系提供可操作的模型。

提出的方法

• 收集并分析正在积极推进行为教育（DEI）的数学系的示范性案例研究。
• 运用主题分析，将案例研究中的模式与原则整合为一个连贯的微积分教育DEI框架。
• 整合现有关于STEM教育中公平与包容性的文献见解，以巩固所提出的框架。
• 展示进行中的模型，反映持续演进的实践，而非已完成的解决方案。
• 突出支持多样化学生在微积分中取得成功的教学实践与院系结构。
• 强调反思性实践与机构问责制，以监测并维持公平成果。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何重构微积分课程以支持多样化学生群体并促进公平结果？
• RQ2 在入门级数学课程中，哪些机构与教学策略在推进DEI方面是有效的？
• RQ3 数学系在实施DEI举措时面临哪些挑战，如何克服这些挑战？
• RQ4 如何将包容性教学实践融入微积分教学，以提升学生的归属感与学业成功？
• RQ5 哪些系统性框架可指导院系监测并持续推进微积分课程中的多样性、公平性与包容性？

主要发现

• 实施结构化、全院范围DEI策略的院系报告称，学生保留率与学业表现有可衡量的提升，尤其体现在代表性不足群体中。
• 案例研究显示，包容性教学实践——如文化响应教学法与协作学习——显著提升了学生在微积分课程中的参与度。
• 机构承诺与持续的领导力对于在试点项目或孤立举措之外长期维持DEI倡议至关重要。
• 包含持续反馈回路与数据监测的进行中模型，比一次性干预措施展现出更高的长期可行性。
• 当DEI与院系整体目标保持一致，并辅以专业发展支持时，其在微积分教育中的整合最为有效。
• 基于案例研究提炼出的主题框架为其他希望推进数学教育公平性的院系提供了可复制的模型。