En pojke i Lafayette, Indiana, trodde nyligen att hans problem med matematik var en nödsituation. Han ringde 112 och berättade för operatören att han hade haft en dålig dag i skolan och hade massor av läxor.

Operatorn frågade honom vad han kämpade med och hjälpte honom att göra ett additionsproblem, ¾ + ¼. Han tackade henne och bad sedan om ursäkt för att han ringde.

Polisen twittrade ut samtalet och förklarade att även om ”de tränar för många nödsituationer är läxhjälp inte något de planerar för”.

Förste hjälparbetare är förmodligen inte de bästa personerna att ringa med en matematikkris, men utbildningsforskare är överens om att matematik är ett nationellt problem. Det är stressigt och eleverna hatar ibland matematik för resten av livet.

Människor i USA pratar upprepade gånger om hur landet släpar efter resten av världen i matematik. Under de senaste åren har en del lärare undrat: Tänk om det är något fel på det sätt som de undervisar eleverna i matematik? Vi har funnit två tillvägagångssätt för att lösa det här problemet.

Caroline Ebby undervisar blivande matematiklärare vid University of Pennsylvania. Hon säger att problemet är att människor i USA lär sig matematik som en uppsättning regler att följa.

Till exempel ber hon de blivande matematiklärarna i hennes klasser att dividera ½ med ⅓. De flesta kan få fram svaret genom att följa reglerna för division: vänd det andra bråket och multiplicera sedan för att få 3⁄2 eller 1½.
”Vi kan säga till dem i klassen: ”Okej, vi vill att du förklarar varför ½ dividerat med ⅓ är 1½. Och de har ingen aning. Allt de vet är den här proceduren som faktiskt inte var begriplig för dem.”

Ebby och många pedagoger runt om i landet säger att detta är problemet, så deras lösning är att se till att eleverna förstår hur beräkningar fungerar – och vet vad de gör när de dividerar ½ med ⅓. Även när det gäller matematiska problem som verkar enkla måste eleverna förklara sitt arbete – visa att de förstår vad beräkningarna innebär och att de får rätt svar.

I ett klassrum i andra klass på William M. Meredith Elementary, en offentlig skola i Philadelphia, arbetar ett 30-tal elever med problemet 123 – 48.

En del av eleverna gjorde det som de flesta lär sig i skolan: de lade 123 ovanpå 48, drog en horisontell linje och subtraherade.

Men i den här klassen gör vissa elever det annorlunda: De börjar från 48, lägger till 2 för att få 50 och fortsätter sedan att addera för att komma till 100, 120 och sedan 123.

Tanken är att subtraktion av två tal innebär att man hittar avståndet mellan dem, så att räkna uppåt fungerar lika bra. Läraren Kate Severino säger att denna strategi är så enkel att ett barn kunde förklara den för hela klassen.

”Alla i rummet stannade upp och tänkte: ’Åh, det är något som är riktigt häftigt'”, sade hon. ”Det var ett stort skifte för mig, för många gånger som matematiklärare, när du frågar ett barn hur de har löst ett problem och de säger ”Åh, jag gjorde det i mitt huvud”, har de absolut ingen aning om hur de ska förklara det. De säger: ”Åh, svaret bara dök upp i mitt huvud”. Men det händer aldrig, vi vet att det inte händer, det finns alltid en process.”

Hon vill att barnen ska veta hur strategierna fungerar och låta dem välja den process som fungerar för dem.

Angela McIver håller inte med. Hon såg sin dotter göra detta i grundskolan och blev frustrerad över att hennes dotter var tvungen att förklara så mycket bara för ett enkelt matteproblem

”De lär ut strategier för att lösa problem som är mycket ineffektiva”, säger hon.

McIver var tidigare mattelärare på en mellanstadieskola, men nu har hon ett företag som driver en matematikklubb. Alla dessa processer är en onödig börda för barn i grundskolan, säger hon.

”Många barn kommer till grundskolan med … saker som de vet, som … 7 plus 4 är 11. Men i de lägre klasserna ägnas mycket tid åt att dekonstruera 7 plus 4, och barnen måste skriva … förklara hur de vet att … 7 plus 3 är 10 och sedan lägga till 1. Så det förstör de färdigheter som vi försöker bygga upp.”

Om vi tvingar barnen att visa sitt arbete för enkla matematiska problem, sa McIver, så fördröjer det bara deras tankeprocesser när de borde bli snabba och duktiga på enkla problem som en grund för svårare problem.

”En hel del innehåll hanteras i de lägre klasserna … och barnen behärskar inget av det”, sa hon.

Så hon har en andra lösning på vår nationella matematikkris.

I början av ett pass på hennes verksamhet, Trapezium Math Club, sitter eleverna i en cirkel på golvet, med en elev i mitten. De gör något som kallas skip counting – de räknar uppåt och sedan tillbaka neråt med multiplar. Det är som att memorera och läsa upp resultaten av gångertabellerna, men med en tidsgräns på 30 sekunder. Om man till exempel räknar 6 gånger om skulle man göra något i stil med 6, 12, 18 osv.

Det är som ett muskelminne för att göra enkla beräkningar mycket snabbt.

Om du till exempel behöver 50 ägg till en stor kakförsäljning, men matbutiken bara har kartonger med 6 stycken, kan en person som är duktig på att hoppa över räkningen snabbt komma fram till 48 stycken och sedan snabbt veta att du behöver 9 förpackningar med 6 stycken för att få 50 ägg.

McIver sa att hennes tillvägagångssätt är mer än att bara räkna snabbt. Den smidighet som kommer från upprepning och memorering skapar en mental karta för siffror, vilket kommer att hjälpa när eleverna går vidare till svårare begrepp som bråk och algebra, sade hon.

Och i detta tillvägagångssätt försöker hon och hennes lärare att göra det roligt. Barnen lär sig matematiska knep och leker spel, och de är ivriga att göra matematik.

Det finns alltså två olika sätt att lära ut matematik: ett med stor vikt på att visa sitt arbete – visa att man förstår begreppen bakom beräkningarna och svaren; det andra med tonvikt på snabbhet och memorering.

Vilket tillvägagångssätt barn får lära sig i skolan kan variera mycket, beroende på om de går i en offentlig skola eller i en privatskola och var i USA de bor. Experter menar dock att de flesta barn i USA förmodligen fortfarande lär sig genom att följa de rigida förfaranden som generationer av elever lärt sig före dem.