I verkligheten, att beställa pizza till en grupp människor innebär att ha en konversation om vad folk gillar, hur mycket de kan äta, hur mycket de vill spendera och om ananas verkligen hör hemma på pizza.

Men i samband med en traditionell matteklass, konceptet med att beställa en pizza blir vanligtvis ett problem så här:

"Om en pizza serverar fyra barn, hur många pizzor behöver vi för en klass med 28 barn?"

Ett alarmerande antal australiensiska elever väljer inte matematik på gymnasiet. Siffror från 2017 – den senaste tillgängliga – visar att endast 9,4 % av australiska elever i år 11 och 12 var inskrivna i utökad matematik. Det är den lägsta andelen på mer än 20 år.

Undersökningar av äldre elever visar att de tycker att matematik är för svårt, för bevakad av en stel uppsättning regler och inte tillämplig på verkliga livet.

Klart, sättet vi undervisar på är att stänga av elevernas matematik. Men ett frågebaserat tillvägagångssätt kan göra matematik relevant och intressant.

Så, vad är frågebaserat lärande?

Enligt OECD, dagens barn står inför en osäker framtid på grund av tekniska störningar.

För att möta dessa utmaningar, rapporten noterar:

"[...] studenter kommer att behöva utveckla nyfikenhet, fantasi, motståndskraft och självreglering; de kommer att behöva respektera och uppskatta idéerna, andras perspektiv och värderingar […]"

Dessa färdigheter kan inte läras ut med hjälp av en extrainlärning eller en serie procedurer.

Ett förfrågningssätt i matematik är när lärande vanligtvis börjar med en komplex fråga. När det gäller pizzaexemplet, den frågan kan vara:"Vilka pizzor behöver vi beställa till vår klassfest?"

När eleverna engagerar sig i frågan, de arbetar tillsammans – under ledning av läraren – för att utveckla en förståelse för matematiken på ett mer naturligt sätt.

Istället för att resultatet blir en singel, rätt svar ("Vi behöver sju pizzor för en klass på 28"), eleverna lägger fram en potentiell lösning. De förklarar sedan sina resonemang och den matematik de tillämpade för att motivera sina beslut.

Frågan om vilka pizzor en klass behöver provocerar fram en utökad undersökning som går bortom enkel aritmetik. Det kräver beslut om hur många och vilka pizzaalternativ som bör övervägas (planering för datainsamling), kartläggning av elevers pizzapreferenser (datainsamling och inspelning), sammanfattning av svaren (datarensning och representation), och rapportera resultat (sammanfattning av data).

Eleverna analyserar data för att avgöra hur många och vilka typer av pizzor som ska beställas (bråkrepresentation och aritmetik) samtidigt som de noterar att, i sammanhanget, hela pizzor måste beställas.

Matematiska bevis som samlats in av elever används för att stödja, motivera och övertyga kamrater om sin slutsats. Klassen kan sedan utvidga denna utredning till att överväga dryckesköp, totalkostnad och så vidare.

Genom att göra detta, eleverna utvecklar en djupare förståelse för både den matematik som används och när och hur den är användbar.

Utredningen är mer i linje med matematikernas verkliga arbete. I praktiken, matematiker identifierar, eller kontaktas med, ett problem. De måste bestämma sig för den matematik de kan använda för att lösa det. Sedan kommer de på en procedur, lösa med hjälp av matematiken och övervaka resultatet.

I traditionella klasser, studenter matematiker löser vanligtvis bara matematiken – ironiskt nog, detta är det enda steget som kan överlåtas till tekniken.

Vet vi att det fungerar?

Forskning som stöder undersökningar i matematik håller på att byggas upp. En av de mest omfattande genomgångarna av forskningsbevisen för att utvärdera det frågebaserade tillvägagångssättet för undervisning i matematik och naturvetenskap från grundskolan till universitetet genomfördes 2013.

Den identifierade ett antal fördelar för studenter. Dessa inkluderade en förbättrad förmåga att:överföra lärande till nya situationer; söka utmaningar; tolerera misslyckande; och bygga motståndskraft för att brottas med utmanande problem.

Undersökningen visade sig förbättra inlärningsresultaten för både lägre och högre presterande studenter och studenter med specifik kulturell bakgrund, inklusive First Nations-folk.

Elever som lärde sig via denna metod rapporterade också att de såg matematik som intressant och motiverande.

Forskning visar att det förfrågningsbaserade tillvägagångssättet är effektivt på alla årsnivåer. Exempel inkluderar barn så unga som 5-6 år som kan göra förutsägelser med hjälp av data, till mer komplicerade begrepp som att beräkna och justera volym och proportion med hjälp av en skalenlig husplan.

Den främsta begränsningen för att implementera förfrågningar i sekundära klassrum är den flexibilitet som krävs för att engagera sig i problem som ofta går över discipliner.

Till exempel, frågan "Vilken är den bästa designen för ett pappersplan?" bygger på vetenskapen för flygets principer, matematik för statistik och mätning, och teknik för design.

Styv schemaläggning av klasser äventyrar sådan inlärning. Men det kan övervinnas med kontakt mellan lärarteamen.

Strikta bedömningsregimer sätter också press på lärare att slutföra undervisningsenheter vid vissa tidpunkter. Men förfrågan kan innebära att mer innehåll täcks in djupare, mer sammankopplade sätt.

Betydelsen av lärarkunskaper

Även om frågemetoden är elevcentrerad, uppmuntran av oberoende, kreativt och kritiskt tänkande måste drivas och stödjas av en skicklig lärare. Det innebär att inse när man ska utmana eleverna och när man ska ge stöd.

Utredningens natur lämpar sig för att avslöja det eleverna inte vet. Under diskussioner i små grupper, eleverna lägger fram idéer och läraren kan identifiera vägspärrar i sina tillvägagångssätt.

Vid dessa tider, en lyhörd lärare kan arbeta med eleverna för att utveckla den konceptuella kunskap som behövs för att gå vidare med sin förfrågan.

Likaså, elever som är redo att utmanas kan tillämpa mer avancerade koncept när de pressar sig själva att använda och utveckla mer komplexa matematiska lösningar. Som med all undervisning, a balanced approach is key.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.