Promoting Mathematical Reasoning and Transforming Instruction in College Algebra

促进数学推理并转变大学代数教学

基本信息

  • 批准号:
    2013186
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 159.98万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-10-01 至 2024-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This project aims to serve the national interest by transforming instructional practices in college algebra to improve students’ mathematical reasoning. This project will establish a partnership between the University of Colorado Denver and three Hispanic serving institutions: Metropolitan State University of Denver, Santa Fe Community College, and Texas State University. The project's institutional partners have a range of size and focus, and serve large populations of students of color and first-generation-in-college students. The project aims to address a significant problem in U.S. undergraduate mathematics education: the overemphasis on finding the right answer. Specifically, it intends to decrease the emphasis on answer finding, and increase the emphasis on mathematical reasoning in high enrollment lower division mathematics courses. The project will accomplish these goals by developing and refining “Techtivities” for college algebra students. Techtivities are free, interactive, online problems based on video scenarios, such as the movement of a Ferris wheel. They engage students in creating multiple graphs to represent numerical relationships between objects in the scenario. In addition to creating more Techtivities and embedding them in more courses, the project intends help instructors use them effectively. It will do so by developing an instructor professional development program and instructor Communities of Transformation. The project will complete a research study on the effectiveness of these activities in increasing mathematical reasoning in college algebra courses. By transforming instructional practices in gatekeeper introductory college math courses, the project may increase student persistence in STEM majors and help the U.S. prepare an increasingly diverse population for STEM professions. This project will develop and implement a new, potentially transformative approach to institutional change called DEEP, which includes four interconnected elements: Develop innovative digital tasks (Techtivities) that foster covariational reasoning; Embed tasks within existing courses, connecting to key content; Extend opportunities to instructors to examine how they determine which student voices get counted or marginalized; and Provide support for instructors to implement tasks that promote students’ reasoning. At the institutional level, the project will provide support for instructors to implement tasks to promote students’ reasoning and create Communities of Transformation to sustain evidence-based practices across institutions. The project includes a research project designed to draw connections between instructional practices, instructor beliefs, and students’ covariational reasoning, math attitudes, and course success. It will include graduate research assistants in all aspects of the project to contribute to the societal need of developing novice STEM researchers. The NSF IUSE: EHR Program supports research and development projects to improve the effectiveness of STEM education for all students. Through the Institutional and Community Transformation track, the program supports efforts to transform and improve STEM education across institutions of higher education and disciplinary communities.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
该项目旨在通过改变大学代数教学实践来提高学生的数学推理能力,从而为国家利益服务。该项目将在科罗拉多大学丹佛分校和三家西班牙裔服务机构之间建立伙伴关系:丹佛大都会州立大学、圣达菲社区学院和德克萨斯州立大学。该项目的机构合作伙伴有不同的规模和重点,并为大量有色人种学生和第一代大学生提供服务。该项目旨在解决美国本科数学教育中的一个重大问题:过分强调寻找正确答案。具体来说,它打算在高招生低年级数学课程中减少对答案寻找的重视,增加对数学推理的重视。该项目将通过开发和完善大学代数学生的“技巧”来实现这些目标。技术活动是免费的、互动的、基于视频场景的在线问题,比如摩天轮的运动。他们让学生创建多个图形来表示场景中对象之间的数字关系。除了创建更多的技术活动并将其嵌入更多的课程之外,该项目还打算帮助教师有效地使用它们。它将通过制定教师专业发展计划和教师转型社区来实现这一目标。该项目将完成一项关于这些活动在大学代数课程中增加数学推理的有效性的研究。通过改变大学数学入门课程的教学实践,该项目可能会增加学生对STEM专业的坚持,并帮助美国为STEM专业培养越来越多样化的人口。该项目将开发和实施一种名为DEEP的新的、可能具有变革性的制度变革方法,其中包括四个相互关联的要素:开发促进协变推理的创新数字任务(Techtivities);在现有课程中嵌入任务,连接到关键内容;为教师提供更多机会,让他们检查如何确定哪些学生的声音被重视或被边缘化;并为教师实施促进学生推理的任务提供支持。在机构层面,该项目将为教师提供支持,帮助他们执行任务,促进学生的推理能力,并创建转型社区,以维持机构间的循证实践。该项目包括一个研究项目,旨在找出教学实践、教师信念、学生协变推理、数学态度和课程成功之间的联系。它将包括项目各个方面的研究生研究助理,以满足发展STEM新手研究人员的社会需求。NSF IUSE: EHR计划支持研究和开发项目,以提高所有学生STEM教育的有效性。通过机构和社区转型轨道,该计划支持高等教育机构和学科社区的STEM教育转型和改善。该奖项反映了美国国家科学基金会的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Validating an assessment of students’ covariational reasoning
验证学生协变推理的评估
Promote Students’ Function Reasoning with Techtivities
利用 Techtivities 促进学生的函数推理
  • DOI:
    10.1080/10511970.2021.1872751
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Olson, Gary A.;Johnson, Heather Lynn
  • 通讯作者:
    Johnson, Heather Lynn
College algebra students’ attitudes toward math and graphs: An exploratory factor analysis
大学代数学生对数学和图表的态度:探索性因素分析
Boundary Transitions Within, Across, and Beyond a Set of Digital Resources: Brokering in College Algebra
一组数字资源之内、之间和之外的边界转换:大学代数中的经纪
  • DOI:
    10.1007/s40751-022-00113-2
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Johnson, Heather Lynn;Olson, Gary;Tsinnajinnie, Belin;Bechtold, Livvia
  • 通讯作者:
    Bechtold, Livvia
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Heather Johnson其他文献

Toward Optimal High Continuous Positive Airway Pressure as Postextubation Support in Preterm Neonates: A Retrospective Cohort Study
实现最佳高持续气道正压作为早产儿拔管后支持:一项回顾性队列研究
  • DOI:
    10.1055/a-1925-8643
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2
  • 作者:
    Lana Khalid;Said Albalushi;N. Manoj;Sufyan Rather;Heather Johnson;Laura Strauss;S. Dutta;A. Mukerji
  • 通讯作者:
    A. Mukerji
Irreducible components of the restricted nilpotent commuting variety of G2, F4 and E6 in good characteristic
具有良好特性的受限幂零通勤簇 G2、F4 和 E6 的不可约分量
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Heather Johnson
  • 通讯作者:
    Heather Johnson
169 Blood pressure pattern of women with hypertensive disorders of pregnancy is highly affected by obesity
  • DOI:
    10.1016/j.ajog.2020.12.191
  • 发表时间:
    2021-02-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Narmin Mukhtarova;Scott Hetzel;Heather Johnson;Kara K. Hoppe
  • 通讯作者:
    Kara K. Hoppe
高等学校英語コミュニケーションⅢ教科書『My Way English Communiation Ⅲ 』
高中英语沟通III教材《My Way英语沟通III》
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    森住 衛;飯野 厚;飯田 毅;伊藤 操;篠原みゆき;田嶋美砂子;東川直樹;外山 徹;中井英民;拝田 清;Brian Wistner;Heather Johnson;三輪涼子;横川博一;依田里花;和田俊彦;北川達夫
  • 通讯作者:
    北川達夫
Prepare for Downtime Now: Charge RN Checklist, A Paper Chart Ready for Each Patient, and Drills
  • DOI:
    10.1016/j.mnl.2021.07.008
  • 发表时间:
    2022-02-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Todd E. Griner;Heather Johnson;Anita Girard
  • 通讯作者:
    Anita Girard

Heather Johnson的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Heather Johnson', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: Investigating the Impact of Video-based Analysis of Classroom Teaching on STEM Teacher Preparation, Effectiveness, and Retention
合作研究:调查基于视频的课堂教学分析对 STEM 教师准备、有效性和保留率的影响
  • 批准号:
    2344789
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 159.98万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Building Capacity for Cross-site Research on Promoting Noticing for Equity and Equitable Science Teaching Practice through Video Analysis
合作研究:通过视频分析促进公平和公平科学教学实践的跨站点研究能力建设
  • 批准号:
    2150600
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 159.98万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Equitable Science Sensemaking: Helping Teacher Candidates Support Multiple Pathways for Learning
合作研究:公平的科学意义建构:帮助教师候选人支持多种学习途径
  • 批准号:
    2213168
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 159.98万
  • 项目类别:
    Standard Grant
The Recruitment and Preparation of Next Generation STEM Teachers
下一代 STEM 教师的招聘和准备
  • 批准号:
    1852875
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 159.98万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Implementing Techtivities to Promote Students' Covariational Reasoning in College Algebra (ITSCoRe)
实施技术活动以促进学生在大学代数中的协变推理 (ITSCoRe)
  • 批准号:
    1709903
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 159.98万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Mobilizing STEM Talent for STEM Teaching in the Nashville Public Schools
调动 STEM 人才在纳什维尔公立学校进行 STEM 教学
  • 批准号:
    1439866
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 159.98万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Western Kentucky Math Science Partnership
西肯塔基州数学科学合作伙伴
  • 批准号:
    0832115
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 159.98万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

基于大语言模型的数学推理
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
第十三届中国数学会计算机数学大会
  • 批准号:
    12242108
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.00 万元
  • 项目类别:
    专项项目
基于关系推理的初等数学机器解答研究
  • 批准号:
    62177025
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    47 万元
  • 项目类别:
    面上项目
离散与连续表征对数学问题解决中过度使用比例推理的影响——基于行为认知和脑神经机制的探究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
多任务贝叶斯网络学习及其应用
  • 批准号:
    61703416
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于统一结构场模型的警务视频分析研究
  • 批准号:
    61501467
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
模糊映射的次可微性及其应用
  • 批准号:
    11461052
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    37.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
不确定性推理与语义网中知识表示的数学基础
  • 批准号:
    11201053
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
证据网络推理、学习方法及应用研究
  • 批准号:
    71201168
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    19.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
模糊推理与不确定性决策理论的结合研究
  • 批准号:
    11171308
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    46.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Research Infrastructure: Support for a Workshop on Artificial Intelligence to Assist Mathematical Reasoning
研究基础设施:支持人工智能辅助数学推理研讨会
  • 批准号:
    2316144
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 159.98万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Examining the Effects of Perceptual Cues on Middle School Students’ Online Mathematical Reasoning and Learning
检查感知线索对中学生在线数学推理和学习的影响
  • 批准号:
    2300764
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 159.98万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Mathematical concepts, algebraic reasoning, and executive functions
数学概念、代数推理和执行功能
  • 批准号:
    563162-2021
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 159.98万
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
CAREER: Accountable Democracy: Mathematical Reasoning and Democratic Processes in America
职业:负责任的民主:美国的数学推理和民主进程
  • 批准号:
    2045854
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 159.98万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Undergraduate Students' Reasoning about Equivalence in Multiple Mathematical Domains: Exploration and Theory-Building
本科生对多个数学领域等价性的推理:探索与理论构建
  • 批准号:
    2055590
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 159.98万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Collaborative Partnership to Teach Mathematical Reasoning Through Computer Programming (CPR2)
合作研究:通过计算机编程教授数学推理的合作伙伴关系(CPR2)
  • 批准号:
    1933677
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 159.98万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: : Collaborative Partnership to Teach Mathematical Reasoning Through Computer Programming (CPR2)
合作研究::通过计算机编程教授数学推理的合作伙伴关系(CPR2)
  • 批准号:
    1933678
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 159.98万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Reasoning about Syntax-Based Mathematical Algorithms within a Formal Logic
形式逻辑中基于语法的数学算法的推理
  • 批准号:
    RGPIN-2015-05100
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 159.98万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Reasoning about Syntax-Based Mathematical Algorithms within a Formal Logic
形式逻辑中基于语法的数学算法的推理
  • 批准号:
    RGPIN-2015-05100
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 159.98万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Building a classroom game economy to improve mathematical reasoning and prepare K-5 students for success in STEM learning
建立课堂游戏经济以提高数学推理能力并为 K-5 学生在 STEM 学习中取得成功做好准备
  • 批准号:
    9889974
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 159.98万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了