Muzyka może pomóc w nauce matematyki, zwłaszcza w początkowych etapach edukacji. Do takiego wniosku doszli tureccy naukowcy, którzy dokonali metaanalizy publikacji na ten temat z okresu ostatnich niemal 50 lat. Najlepsze rezultaty przynosi włączenie elementów edukacji muzycznej do lekcji matematyki, ale efekty widać także po uczniach, którzy uczestniczyli w równolegle prowadzonych zajęciach muzycznych lub uczyli się gry na instrumencie. Zdaniem naukowców to może być wskazówka, jak wspomagać dzieci w nauce trudnej i często nielubianej matematyki, szczególnie pojęć arytmetyki.
Wcześniejsze badania wykazały, że uzdolnione muzycznie dzieci wykazują też zdolności matematyczne. Nie było jednak wiadomo, czy istnieje związek między nauką muzyki a rozwojem umiejętności matematycznych.
– Poddałam analizie trzy różne czynności muzyczne. Pierwsze stanowiły standardowe lekcje, w ramach których dzieci uczą się percepcji muzycznej i słuchają muzyki, śpiewają, klaszczą itd. W ramach drugiego rodzaju czynności dzieci uczą się grać na instrumencie muzycznym indywidualnie i w grupie. W trzecim rodzaju czynności muzyka była istotnym elementem zajęć z matematyki – mówi agencji Newseria Innowacje Ayça Akın, adiunktka na Wydziale Inżynierii Antalya Belek University
Analizie zostały poddane artykuły badawcze poświęcone omawianej tematyce z lat 1975–2022. Badanie objęło 55 artykułów z całego świata i analizę danych prawie 78 tys. uczniów od wieku przedszkolnego do poziomu licencjata. Autorzy wszystkich analizowanych publikacji badali uczniów pod kątem umiejętności matematycznych przed wprowadzeniem aktywności muzycznych i po nich. Wyniki zostały porównane z grupą kontrolną, która nie uczestniczyła w zajęciach muzyki.
Najlepiej wypadli ci uczniowie, którzy brali udział w zintegrowanych lekcjach. Dzięki wprowadzeniu elementów muzycznych do edukacji matematycznej niemal trzy czwarte z nich uzyskiwało o wiele lepsze wyniki w miarę upływu czasu. Nieco gorsze były efekty związane z nauką gry na instrumencie – 69 proc. spośród uczestników tych zajęć poprawiło swoje zdolności matematyczne w sposób umiarkowany. Natomiast 58 proc. osób, które brały udział w zajęciach z kompozycji wokalnych w ramach ogólnych zajęć muzycznych, odnotowało niewielkie lub umiarkowane postępy w nauce matematyki.
Największe efekty, szczególnie w przyswajaniu arytmetyki i podstawowych pojęć matematycznych, zaobserwowano u młodszych dzieci.
– Matematyka i muzyka mają ze sobą wiele wspólnego: wymagają abstrakcyjnego rozumowania, myślenia liczbowego i korzystania z zapisów symbolicznych. Pojęcia matematyczne, takie jak wzory, szeregowanie, symetria, liczby, wskaźniki, ułamki, dzielenie oraz koncepcja całości i części, są istotne zarówno w matematyce, jak i w muzyce. Analogicznie każdy zapis muzyczny, taki jak tempo, rytm, melodie oraz harmonizowanie, można przedstawić matematycznie, a elementy te są związane z normami matematycznymi, takimi jak liczby i działania oraz statystyka i prawdopodobieństwo. Skomplikowane koncepcje muzyczne stają się przejrzyste i zrozumiałe dzięki wykorzystaniu technik matematycznych – wyjaśnia Ayça Akın.
Najważniejszym wnioskiem płynącym z badań jest odkrycie ścisłego związku między wprowadzeniem elementów muzyki do lekcji matematyki a pozytywnymi zmianami w nauce tego drugiego przedmiotu. Zintegrowane zajęcia pomagają uczniom budować powiązania między obiema dziedzinami. Poza tym takie lekcje są dla dzieci przyjemniejsze i bardziej angażujące niż tradycyjne, dzięki czemu mogą złagodzić stres związany z nauką matematyki.
– Postulujemy włączenie tego zagadnienia do programu nauczania. Zintegrowane lekcje można wykorzystać na przykład do zwrócenia uwagi na związek pomiędzy nutami a ułamkami. Pozwala to dzieciom nie tylko zrozumieć pojęcia matematyczne, ale także dostrzec związek między matematyką a muzyką, co zapewnia bogatsze i bardziej motywujące środowisko nauczania. Nie musi się to wiązać z dużymi nakładami finansowymi. Nauczyciel musi tylko zorganizować zestaw instrumentów rytmicznych, z których wiele mogą wykonać sami uczniowie. Mogą się przydać plansze lub plakaty przedstawiające instrumenty muzyczne, odtwarzacz płyt CD lub filmy wideo z muzyką odtwarzane na przykład z YouTube’a lub innych mediów społecznościowych – podkreśla badaczka z Antalya Belek Üniversitesi.
Wprowadzenie muzyki do lekcji matematyki wpisuje się w koncepcję edukacji STEAM opierającej się na takich filarach jak nauka, technologia, inżynieria, sztuka i matematyka. Ważnym projektem, który miał zaprezentować, w jaki sposób szkoły mogą wykorzystać muzykę w nauczaniu przedmiotów ścisłych, był iMuSciCA finansowany z programu Horyzont 2020. W efekcie prac zespołu koordynowanego przez Athena Research and Innovation Centre powstał internetowy zbiór zasobów oraz pakiet narzędzi i usług programowych, które nauczyciele mogą wykorzystywać na lekcjach matematyki czy fizyki. Jedną z możliwości jest skorzystanie z technologii generowania i przetwarzania muzyki w celu stosowania i interpretacji powiązanych z tym zasad matematycznych czy fizycznych. Przykładowo, tłumacząc teorię fal, nauczyciel może zadać uczniom zaprojektowanie instrumentu strunowego. Eksperymentowanie z jego wielkością, grubością, materiałem, z jakiego wykonane są struny, pozwoli uczniom sprawdzić, w jaki sposób te zmiany będą wpływać na właściwości dźwięku.
