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国外数学思维的研究,在理论和实践层面都给予了高度关注.其中,在理论层面比较有代表性的人物是弗赖登塔尔、斯托利亚尔、奥加涅相等,在实践层面比较有代表性的人物是克莱因、道尔、波利亚等.以下着重介绍下国外实践层面值得关注的数学思维研究.数学教育家舍费尔德在波利亚的解题系统基础上,在《数学解题》中指出,数学解题的智力活动含有4个方面,其中在第2方面指出“启发法则,即克服困难的思维策略”,在第3方面指出的“调控”就是思维活动之反思在起作用.舍费尔德认为在数学教学中,教学生如何去思考问题比教学生解决问题更重要,强调的就是数学思维的重要性.另外,在数学课程标准方面,新加坡义务教育阶段数学教学大纲(新加坡尚未使用课程标准)的基本理念中指出“数学是发展和提高人的逻辑推理能力、空间想象能力以及分析和抽象思维能力的重要工具”,“学生在学习和应用数学的过程中发展计算能力、推理能力、思维技巧和问题解决能力”,数学思维和逻辑推理、空间想象、计算、问题解决等能力是并列的;新加坡高中数学教学大纲将数学分为H1、H2、H3等3个层次,H1和H2层次在教育目标中指出“发展数学思维和问题解决能力,并将这些技巧运用在问题解决中”,层次较高的H3层次则指出“在数学推理证明、创造性的数学问题解决和数学模型的使用中培养思维的严谨性”,对数学思维培养的要求更是落到了问题解决、推理证明、模型使用等实处.新加坡在2009年和2013年国际学术评估项目(PISA)数学素养测试中均仅次于上海,排名第2.对数学思维的重视,是取得如此成绩的原因之一.近年来,土耳其叶迪特佩大学KILI?,Hülya等就小学六年级学生数学思维技能教学中使用素材进行了实证研究;西班牙阿利坎特大学FernándezC等就小学教师对学生问题解决中的数学思维关注进行了理论研究.这2项研究是对小学领域的研究,但其研究方法和研究成果的使用范围是可以延伸到中学,甚至大学的.
2国内数学思维的研究
如果说国外的相应研究更加注意对于实际数学思维过程的深入考察,那么,国内关于数学思维的研究则是一种规范性的研究.总体上,数学思维研究可归纳为3个方向:为思维而数学思维、为数学而数学思维和为教育而数学思维.数学思维研究的开端和第1个方向是“为思维而数学思维”,也即从一般思维出发研究数学思维.20世纪前,国内数学思维研究“所建构的‘数学思维论’的基本理论框架往往就是从一般的思维论研究中直接借用过来的”.甚至于近几年刚出版的某些“数学思维论”的著作,所建构的“数学思维论”的基本理论框架也是从一般的思维论研究中直接借用过来的.只是在数学思维的形式与方法上作了一定的延伸和拓展.例如,将数学建模等新的数学思维的形式与方法融入进来,从思维研究的最新成果“左脑思维”和“右脑思维”等角度来审视数学思维.数学思维研究的第2个方向是“为数学而数学思维”,也即从数学特殊性出发,来研究特有的数学思维.王仲春认为:“数学思维是指人类关于数学对象的理性认识过程,包括应用数学工具解决各种实际问题的思考过程.”王梓坤院士在《今日数学及其应用》一文中指出,当代数学思维是一种定量思维,通过对数学问题的提出、分析、解决、应用和推广等一系列工作,以获得对数学对象的本质和规律性的认识过程.这一方向的数学思维研究,不再单单是从一般思维出发研究数学思维,开始从数学特殊性出发来研究数学思维.当下,数学思维研究的第3个方向是“为教育而数学思维”,也即指向数学教育(甚至于数学教学)的数学思维研究,服务数学教育(教学).这一研究方向的代表学者,在国内可追溯到孔子.《论语•述而》中有:“子曰,学而不思则惘,思而不学则殆.”这里,孔子指出了学与思之间的关系,特别是前半句更是强调了“思”对于“学”的重要性,强调学习知识之后,需要再进行思维层面的理解和感悟.当代比较具有代表性的是任樟辉在1997年的著作《数学思维论》中提出“从数学思维的角度看,学生是思维的主体,教师是学生思维的主导,而思维的材料就是教材或数学知识”;其在2001年的著作《数学思维理论》中又指出“数学思维是针对数学活动而言的,它是通过对数学问题的提出、分析、解决、应用和推广等一系列工作,以获得对数学对象(空间形式、数量关系、结构模式)的本质和规律性的认知过程”.另外,也在1997年,郭思乐和喻纬出版的《数学思维教育论》,更加直接地从数学思维教学目的论、数学家的数学思维论、数学思维教育过程论、数学思维观念论和数学思维教学论等5个方面进行了详细的阐述.同时,曹才翰等认为“数学思维形成的过程是主体以获取数学知识或解决数学问题为目的,运用有关思维方法达到认识数学内容的内在的信息加工过程”.随后,郑毓信在其著作《数学思维与数学方法论》中,也提出数学思维研究应“为数学教育服务”;单墫则更加具体地提出“考虑中学数学教材、大纲或是课程标准时,不能仅考虑实用性,不能简单地罗列数学知识,而更应当考虑需要培养哪些思维品质,如何去进行思维的训练,充分发挥数学是思维的科学的特点.”此后至今的10多年,为教育而数学思维的相关研究不断深入.这在数学课程标准中有着明显的体现,其中具体涉及“培养哪些思维品质”和“如何去进行思维训练”.对于“培养哪些思维品质”,2011年颁布的《义务教育数学课程标准》中有强调抽象思维、推理思维、创造性思维、形象思维,2003年颁布的《高中数学课程标准》中有强调理性思维、抽象模式、结构研究事物的思维方式、批判性的思维习惯、逻辑思维、统计思维与确定性思维、直观思维.对于“如何去进行思维训练”,2011年颁布的《义务教育数学课程标准》在学有余力的学生、提高思维水平、必要的板书、信息技术、教学方式的多样化、评价方式等方面进行了一定的阐述,2003年颁布的《高中数学课程标准》在数学的应用价值、科学价值和文化价值、算法的基本思想、数据收集与处理、严格的逻辑法则、框图、复数的一些基本知识、现代计算机技术等方面进行了一定的阐述.同时,2011年颁布的《义务教育数学课程标准》也强调“教材内容的呈现应体现过程性”,这对于学生“形成良好的数学思维习惯有着重要的作用”.显然,“为教育而数学思维”的研究是当下数学思维研究的主流方向,以下对此作进一步介绍.
3为教育而数学思维的研究现况
最早“为教育而数学思维”,在数学思维研究的前2个阶段也有出现,但都还只是“在相应的一般性理论框架中嵌入若干数学的例子”.这些数学教育案例尽管在一定程度上起到了一定的作用,但其价值是不大的.近年来,“为教育而数学思维”的研究不断深入,呈现出以下4个方面的研究.
3.1从数学知识出发
周宇剑从数学符号语言教学的角度探讨了促进数学思维发展的有效途径,强调“加强数学符号语言类比和符号提示功能教学,培养学生将数学叙述语言转换成数学符号语言的能力,引导学生正确理解数学符号的含义并规范符号书写,促进学生数学思维的发展”.杨宝珊等对数学史与数学教育(HPM)进行思维研究,对数学史与数学教育的有关现象进行思维描述,查明人类思维在该领域中的具体表现,找出应有的思维资源(包括数学思维资源和一般思维资源),并给出了“数学史与数学教育”思维训练的内容和方式.前者是基于学生角度,后者则是基于教师角度,2个方面的研究给予了从对应数学知识出发进行数学思维研究非常好的示范和参考.
3.2从数学能力出发
蔡金法曾提出“数学概括能力是数学能力的核心”,林崇德在其提出的数学能力结构观中也以数学概括为基础,但也指出“加强数学概括能力的培养,重点放在培养学生的思维品质上”,同时他的数学能力结构观除了以数学概括为基础外,还包括3种基本能力(运算能力、空间想象力和逻辑思维能力)与5种思维品质.曹才翰等从数学能力角度探讨了数学思维的重要性,其中曾进一步提出“逻辑思维能力是中学数学教学中要培养的数学能力的核心”.同时,苏建伟对数学元认知与数学思维品质的相关性进行了研究,提出如何通过培养学生的数学元认知能力来优化学生的数学思维品质.从中可以看出,数学思维在数学能力中处于非常重要的地位,可以说数学思维的能力和品质是数学能力的核心体现.
3.3从学习方式出发
夏小刚、吕传汉等在跨文化视野下对中、美学生数学思维差异进行了比较研究.研究发现,在问题解决中,中、美2国学生的数学思维具有明显的差异性,主要表现为:中国学生偏于使用抽象的策略和符号表征,而美国学生则往往比中国学生更频繁地使用视觉的策略和表征.王霞进行了以草稿为载体训练第2学段学生数学思维的研究,通过分析和访谈研究学生的草稿,发现了导致学生思维受阻的6个原因,从而根据第2学段学生的思维现状以及所存在的问题,提出了第1学段学生以草稿为载体的数学思维训练的有效对策.中外学生数学思维方式的比较研究,能给予思维研究很好的导向;而立足本土的数学思维实证研究,则能给予思维训练以很好的具体启发.同时,数学思维活动在学习方式角度的表征,还有数学认知、数学反思等.数学认知方面,李玉琪在其《元认知开发与数学问题解决》中详细论述了元认知知识的统摄作用之数学思维模式的规范作用.数学反思方面,惠敏悦对数学解题过程中的反思性学习进行了研究,叙述了古今中外对于反思的各种认识和研究,并根据教学经验以及对于反思的理解尝试了2种新的教学模式.郑毓信以国际上的相关研究为背景,对小学数学教学中如何突出数学思维进行具体分析,提出初等数学中数学思维的3种基本形式:数学化、“凝聚”、互补与整合.数学化是指初等数学中“日常数学”向“学校数学”的数学化;“凝聚”是指初等数学中算术以及代数概念由“过程”向“对象”的转化;互补与整合是指同一概念的不同解释、同一题目的不同解题方法、形式和直觉之间所存在的重要的互补和整合关系.
3.4关注数学思维的弱势群体
刘晓菁对高中女生数学思维品质进行了研究,通过自然观察和访谈调查,具体而客观地描述了高中女生数学思维品质方面的情况及特征,从而提出了如何改进女生的数学学科学习以及培养高中女生的数学学科思维的几点建议和措施.小学生、女生等数学思维训练的弱势群体,在近年来不断得到重视,相关研究也还在继续进行之中.
4进一步思考
可以预见,数学思维研究将引领数学教育,同时“为教育而数学思维”的研究方向将在提升学生的数学学科学习力、加强教师的“数学思维”意识、实证研究有待得到重视、进一步关注数学思维的弱势群体等方面将得到进一步的深入.
4.1数学思维研究将引领数学教育
当下,应该本着“数学教学是数学思维活动的学与教”来明确数学教育的核心、途径和主体.其中核心是数学思维,途径是数学思维活动,主体是学生.实现基于数学思维的数学教育三维目标,掌握数学知识和技能,体验数学思维的过程、学习思维的方法,提升数学学科学习力,实现数学素养的提升.周春荔《数学思维概论》一书中也提到了“数学教学本质是数学思维活动的教学”.进入21世纪,数学思维研究将引领数学教育.
4.2提升学生的数学学科学习力
在实现基于数学思维活动的数学教学三维目标中,当下最为迫切的研究应当是提升学生的数学学科学习力.这可以从学习和教学2个方面来论证:从学习方面来看,当前课堂教学改革的核心目标之一是提升学生的学习力,而数学能力的核心体现在数学思维的能力和品质,因此数学学科学习力的要素需围绕数学思维来构建和组织,从而形成成熟的运作模型;从教学方面看,从数学知识的教学到数学素养的教学,数学思维的教学是必经、必由之路.
4.3加强教师的“数学思维”意识
数学教师的职责在于提高“数学的社会实现能力”,具体包括2个方面:一方面是面向学生做数学教学工作,普及数学思想、知识、技术;另一方面则是对学生进行科学系统的数学思维训练等.前一方面是数学教师普遍重视的,但后一方面由于现实的多方面问题却没有太多精力给予应有的重视.但从学生的成长上来说,数学思维起着非常重要的作用;从数学教师的专业化上来说,数学思维研究、数学思维在教学中的应用等研究能够促进教师的专业成长.
4.4国内数学思维的实证研究有待得到重视
国外数学思维的研究多为实证研究,但在国内却多为理论研究.然而数学思维是按照一般思维规律认识数学内容的理性活动,它的这一本质决定着数学思维实证研究的重要性.另外,数学思维的实证研究也能够更加具体地指向教学策略.数学思维实证研究具体可以从2个维度进行:学生角度和知识角度.学生角度,可以通过调研等方式具体探究学生数学思维的薄弱点和培养方式;知识角度,可以通过对具体数学知识下的数学思维进行教学实验式的研究.
4.5进一步关注数学思维的弱势群体
【关键词】数学;德育教育;渗透
教育的根本目的是在传授学生知识的基础上,发散学生思维,健全学生人格。引导学生以积极、自信、开朗的良好心态面对生活,提高生活质量,实现自我的人生价值。初中数学在日常生活中时时可见、处处可循,而数学教学中穿插融入的故事、观点、思想等,无一不是圣人贤达探索总结出的智慧结晶,意蕴深厚,发人深思。数学教学渗透德育教育,对学生今后的学习、生活意义重大。1.挖掘教材教材是教师开展教学工作的重要依据,是学生学习的主要载体,同时还是沟通师生、群体,促进课堂互动的桥梁。
深度挖掘教材文本,不仅能帮助教师游刃有余的开展教学活动;还能在平凡中发现不凡之处,从而“借题发挥”,结合教学主题,润物无声的渗透德育教育。比如说,在教学“二元一次方程组”相关知识点时,笔者利用教材中提到的“鸡兔同笼”为题,以趣味性、故事性的讲述方法展开教学。具体为:一个笼子里关有鸡、兔各若干只。由于笼子的中间部分是封闭的,所以只能看到鸡、兔的头和腿。通过计数之后发现,鸡、兔的头一共10个,而鸡、兔的腿一共28条。请问,鸡、兔各有几只?学生们在看完题目之后,兴致昂扬,跃跃欲试。有的学生掏出纸笔开始计算,有的学生托腮凝思。类似这样的数学问题,具有浓厚的生活气息,一反学生日常接触的数字符号,因而学生参与的积极性很高。
待学生运算结束后,笔者适时的给予表扬,并因势利导的对学生说:“同学们,我们可以利用“二元一次方程组”来计算这个问题。那么,古人是怎样解决这个问题的?其实,古人很有智慧,他们利用“抬脚法”,很巧妙的就计算出“鸡兔同笼”的数目。我们现代人应怎样向古人学习?”教导学生尝试知识牵引、转化,关注生活,提高责任感。2.激励引导不愤不启,不悱不发。初中学生进入青春期,聪明有余而学习的柔韧性不足,热情洋溢但缺乏成熟稳定的心智。活泼好动,好奇心强,喜欢接受新鲜事物。由于学生年龄小,生活阅历有限,因而对事物的观点、看法往往单一而片面。比如说,喜欢某个教师,“爱屋及乌”式的喜欢这门学科;反之,则存有抵制、排斥的情绪。现代社会随着信息技术的发展普及,大量泥沙俱下、鱼龙混杂的信息涌入,也容易导致涉世未深的中学生迷失自我。为此,初中教师,尤其是数学教师,应勇于肩负起“育人”的伟大使命。
教学过程中,可适当增加数学课外知识。以数学史上的名人轶事、趣味见闻,丰富课堂教学,发挥榜样的示范效应。比如说,教学“勾股定理”时,笔者对学生说:“同学们,勾股定理又称之为商高定理、毕达哥拉斯定理。在我国,商朝时期的商高提出了“勾三股四玄五”的勾股定理特例。一个直角三角形中,较短的直角边,称为勾;较长的直角边,称为股;而三角形的斜边,称为玄。商高提出的勾股定理,比西方的毕达哥拉斯学派利用演绎法证明还要早近半个世纪。”以这类数学小故事,激励引导学生学习,并激发学生的民族自豪感和爱国之情。3.学习习惯习惯形成性格,性格决定命运。良好的学习习惯,一方面可有效提升学生的学习效率;另一方面可塑造学生实事求是、认真严谨的求学品质。为此,教师应在教学活动中,重视培养学生的学习习惯。比如说,在教学“概率统计”相关知识点时,笔者按照“组间相似、组内相异”的原则,将全班学生分为若干个小组。以小组为单位,以问卷抽样调查的形式,统计本校八年级学生课余最喜爱的电视节目类型。
每一个小组中,有一名组长负责记录工作,其余组员则对应各个班级开展调查(调查工作在课余及课间休息时进行,因而不会影响到学生的正常上课。)一周之后,各小组将问卷结果汇总,并加以分析、讨论,最后整理成“调查数据”。通过这次活动,学生不仅加深了对理论知识的理解,同时也锻炼了与他人交际、沟通的能力,教学效果良好。4.结语其身正,不令而行;其身不正,虽令不从。作为数学教师,应发挥自身的人格魅力吸引学生。平等的对待学生,关爱学生,认真负责的开展教学工作。课余多与学生交流,学会站在学生的角度思考,把握学生的思想动态,从而达到亲其师而信其道的良好状态,为德育教育的渗透做好铺垫。
作者:孟令明 单位:吉林省梅河口市第一中学
(一)从教学体系上把数学文化与数学知识分离开来
当前的高职数学教育把知识放在第一位,局部地看到数学的知识和理论,不能更好地感知数学所蕴含的创造精神和丰富的人文思想。实际上,知识只是数学文化的一部分,对学生进行数学教育不仅让学生掌握相应的数学知识,还应该让学生掌握数学知识的基础上,教给学生更多的数学思维方法,锻炼学生的思维能力,培养学生的数学思想和精神。当前,高职数学教学很多都是把知识与文化割裂,学生学到知识理论,不能够真正地理解数学的思维方法,更不能够培养学生的数学素养。
(二)从数学教学模式来看,教学内容与数学的思想、方法、精神相分离
当前不少高职院校的数学教学把传授知识当做唯一的内容,使得学生在学习知识的时候只能简单地学习知识,不能够在学习知识的基础上去感知相关的数学思想,培养学生的数学精神,丰富学生的数学方法,培养学生的数学逻辑思维。这是高职院校数学教学对数学的较为狭隘的认知和定位,在这种形势下高职数学,只能给学生传授有关的知识,对学生的数学教育没有拓展更多的视野,忽视了学生数学思想文化的培养,不能够培养学生的数学素养。从课程教学改革的角度来看,培养学生的数学知识,更多的是丰富学生的数学思想、精神,更好的把数学知识、数学思维方法、文化、思想、精神等方面统一起来,感知数学的人文精神和文化内涵。
(三)从人才培养目标上来看不能把数学素养目标与学习目的有机统一起来
这种认识导致教师对学生的教学只能传授数学知识,以培养学生更多的知识为目标,学生也只能更多地关注教材,应付考试,教育没有更好的把数学人文素养培养当做首要目标,导致学生只能被动的接受知识,教书与育人、读书与修身不能够很好地统一起来。学生只能是掌握一定的数学知识解决简单的问题,不能够对数学有更深的体验,也不能够把数学的学习与学生的成长、发展有机联系起来,使得数学失去了文化意蕴,学生学习数学感到枯燥乏味,教学内容较为空洞,不能了解数学的思想方法和精神。
二、高职数学文化教育数学教育改革的对策
在高职数学教学中,应该改变传统的单一数学知识传授教学模式,更多地把数学文化教育,不再是以应试教育和实用主义为根本目的,而是让数学教学充满文化精神,实施素质教育。
(一)从教学内容上由数学知识向数学文化上拓展
高职数学教育应该树立文化教育的理念,以此为指导,对学生进行有关的知识教育,这样才能让高职数学教育枝繁叶茂,才能让学生的学习开出鲜艳的花,结出较为丰硕的果实。高职数学教学应该不仅让学生掌握相关知识,更为重要的是以这些知识为载体,让学生去充分地了解数学的精神文化,丰富学生的数学方法,教会学生运用理性思维去分析和解决各种问题。指导学生数学学习不仅要有学习知识的兴趣,更为重要的是学习数学家的理想和信念,感知每一个数学家的精神境界,对学生进行人生观和价值观教育。这样让学生在数学文化的熏陶和感染之下,逐步培养学生的数学思想,从而让学生全方位地提高自己的数学素养。
(二)高职数学教学要教书更要育人
高职数学应该转变教育观,转变教学角色。在教学中,教师首先熟悉教材,吃透教材和知识数学知识,以此为基础对学生进行更好的文化教育,教师结合自己对数学的认识,对数学文化的体验和感悟,精选相关的数学知识为载体,向学生传输更多的数学精神,让学生了解更多的文化历史,感知数学家对数学的信念和研究精神,表现出来的艰苦奋斗、科学严谨的精神。用数学文化更好地对学生进行教育,让数学教育充满人文气息,让学生学到更多的思想,不断唤醒学生的执着信念,培养学生科学严谨的治学态度,提升学生对数学的探索和创新的热情,帮助学生树立崇高的理想和信念,培养科学的生活观和人生观。
(三)让学生在接受知识教育的同时受到数学文化的熏陶
一个人的成长不仅需要获得一定的知识,还应该提升他们的能力,更为重要的是还应该对他们进行全方位的素质教育,培养学生的素质和修养。数学教学不能仅仅靠传授知识,尤其是不能靠脱离那种文化命脉的知识传授,让学生在学习知识的过程中,广泛地理解数学的文化,去接受文化的熏陶;让学生在学习知识的时候了解数学家的重大贡献、不畏艰难、勇于探索的精神,创新务实的精神境界和高尚的道德情操。让每一个学生明白,个人的成长不仅仅需要知识,还需要一种思想文化精神和信念,进一步激发学生积极向上、勇于拼搏进取精神,培养学生乐观向上的生活观。
三、结语
一、在数学教学中渗透创业教育
数学是科学和技术的基础,数学教学对当前创业教育意义重大,培养具有实践能力、缜密的逻辑思维能力、创新素质的人才是数学教学和创业教育教学的共同目的,实施好数学教学,关系到学生逻辑思维能力、团队协调能力、决策能力、创新能力等综合素质的提高,关系到创业教育更好地实现。而创业教育是个具有长期性和艰巨性的系统工程,具有稳定性,不可能立竿见影,马上取得预期的效果。而且还需要将创业教育与其他课程教学进行融合渗透。进行创业教育的广泛性,使学生无时无刻不在创新的氛围中熏陶。由于高职学生的文化基础相对薄弱,特别是数学课,更是使少数学生敬而远之。不少数学教师对此也是一筹莫展,不知怎么办,每天抱怨学生素质低。由此可见,数学教师在教学中已经不能凭着一张文凭一劳永逸了。数学教学,应该侧重知识的应用,也就是说要以知识的应用能力为主,重点培养学生的逻辑思维能力、解决实际问题的能力。衡量的标准不是学生学会了多少严谨的数学理论知识,而是使学生学会怎么应用学到的知识去解决现实中遇到的问题,即学会解决问题的能力,从而为学生毕业后具备自主创业的素质打下基础,这就需要创业教育要渗透到数学教学中去。那么,怎样在数学教学中渗透创业教育呢?首先,高职数学教学中要对学生进行创新思维的培养,每周让学生做数学黑板报,每期的观点必须是独创的。数学教学的一大目的就是创新思维的培养。在课堂上尽力找一道有多种解法的题型让学生做,当然最好找些没有标准答案的思考题,培养学生的创新思维;找些一道可以有多种变化的题型,通过能把给出的题目演变出更多的题目,培养学生创新能力。多道数学题有一种形式的解法,找出问题的共同性质。
二、课堂引入要精心设计
其中,从素质教育的高度来重新认识“非智力因素”,进一步充分发挥数学教学的情感教育功能,已成为数学教学研究的“热门”话题之一。
首先,现代心理学研究表明,学生的学习并不是一个“纯认识”的过程。正如人文心理学家罗杰斯所指出:学习本身就包括认识和情感两个方面。作为学生(学习的主体)在数学学习过程中,其智力因素担负着信息加工的任务,即对信息进行感知、加工、识记、保持和应用。它可以使人类积累的经验转化成个体的知识结构,属于主体的操作系统。而非智力因素担负着信息选择的任务,即对信息进行鉴别、筛选,当认为是有趣的、有价值时,主体便主动而有效地吸收,否则反之。这就是为什么有的教师一味加大知识信息量而不能真正进入学生头脑的原因。因此非智力因素对操作系统起着始动、定向、维持和调节的作用,它属于主体的动力系统。我们的教学如果只注重操作系统的过程,即认知过程,而忽略动力系统的过程,即情感过程,或者虽然有时也讲兴趣、动机、情感、意志,但充其量只作为吸引学生注意,保证上课不走神的一般条件,作为附加于教学活动之上可有可无、无足轻重的东西,就不能不说是一个很大的缺陷。从现代教学观看,在教学过程中两种系统是协同作用、互相依存、相互促进、密切配合的,因此数学教学必须努力实现学生的认知与情感、智力因素与非智力因素培养的和谐统一,在充满活力的教学过程中追求最佳的教学效果。
其次,从素质教育的角度看,小学阶段不仅是智能发展的关键期,也是情感和人格发展的关键期。数学教育的目标不只是传授知识和发展能力,也应该着眼于学生的整体发展。在传授某一知识,培养某一能力时,应注意使学生的知情意行各个方面都能得到协调发展。因而,情感教育应该成为数学学科教学整体目标中的一个重要组成部分。
第三,数学课堂教学不仅应该是进行情感教育的阵地,并且有发挥情感教育功能的条件与可能。教学过程不仅是师生双方信息交流的过程,同时也是情感交流的过程。人总是有感情的,教师对数学教学业务的精益求精、对数学学科的热爱,将潜移默化地影响着学生。教师对学生真挚的爱、积极的鼓励、会心的微笑、殷切的期望,教师为学生创设的愉悦、和谐的课堂气氛,必然会给孩子们创设良好的心理条件,1987年北京市曾对9所中小学学生进行过问卷调查,其结果反映,学生对“最喜欢的老师”与“最感兴趣的学科”的一致性高达99%。因此我们可以说,教师对事业和儿童的热爱,是数学教学中情感教育的总源泉。在课堂教学中,教师精心设计的教学活动,能激发学生的学习情感,必然激活和加速学生的认知活动。正如赞可夫所说:教学法一旦触及学生的情绪和意志领域,触及学生的心理需要,这种教学法就会变得高度有效。因此我们可以说:通过教学设计和采用有效的教学策略,激发学生学习兴趣,满足学生成就动机,是数学教学中情感教育的主要途径.那么如何发挥数学教学的情感教育功能呢?
1.首要的是师生合作。教学中要重视师生之间的积极的平等的情感交流,为学生创造一个良好的学习环境。“亲其师,信其道”,当学生对老师产生积极情感,那么他们就容易将这种情感迁移到教师所教的内容上去,这就是情感教育的迁移。
2.要充分利用教师自身的体态。情绪是感情的外在表现,教学中师生之间的情绪活动总是在互相影响、互相感染的。老师的面部表情、言语动作,甚至衣着都无时无刻不在影响着学生的情绪,这就是情感教育的感染。
3.人的情感总是在一定的情境中产生的。在数学课堂教学中,教师应注意结合教学内容揭示数学美,使学生感受到数学的无穷奥妙,促进他们对数学的热爱;应注意向学生提供生活中的具体事例,使学生感受到生活中数学无处不在,激发学习数学的热情;应注意通过巧妙的设疑,激发学生强烈的求知欲;应注意捕捉学生思维的闪光点,提高学习的自信心,激起他们继续学习的热情,等等。这就是情感教育的情境。
4.学生的天性是好动。我们的教学应以学生这一心理特征为出发点,教学中注意让学生多种器官并用,为他们动手、动口、动脑提供足够的素材、足够的时间和足够的空间,为他们自我表现和相互交流提供多种多样的机会,努力营造为学生所“喜闻乐见”的课堂气氛,以充分发挥情感教育的自主。
一、了解《大纲》要求,把握教学方法
所谓数学思想,就是对数学知识和方法的本质认识,是对数学规律的理性认识。所谓数学方法,就是解决数学问题的根本程序,是数学思想的具体反映。数学思想是数学的灵魂,数学方法是数学的行为。运用数学方法解决问题的过程就是感性认识不断积累的过程,当这种量的积累达到一定程序时就产生了质的飞跃,从而上升为数学思想。若把数学知识看作一幅构思巧妙的蓝图而建筑起来的一座宏伟大厦,那么数学方法相当于建筑施工的手段,而这张蓝图就相当于数学思想。
1、明确基本要求,渗透“层次”教学。《数学大纲》对初中数学中渗透的数学思想、方法划分为三个层次,即“了解”、“理解”和“会应用”。在教学中,要求学生“了解”数学思想有:数形结合的思想、分类的思想、化归的思想、类比的思想和函数的思想等。这里需要说明的是,有些数学思想在教学大纲中并没有明确提出来,比如:化归思想是渗透在学习新知识和运用新知识解决问题的过程中的,方程(组)的解法中,就贯穿了由“一般化”向“特殊化”转化的思想方法。
教师在整个教学过程中,不仅应该使学生能够领悟到这些数学思想的应用,而且要激发学生学习数学思想的好奇心和求知欲,通过独立思考,不断追求新知,发现、提出、分析并创造性地解决问题。在《教学大纲》中要求“了解”的方法有:分类法、类经法、反证法等。要求“理解”的或“会应用”的方法有:待定系数法、消元法、降次法、配方法、换元法、图象法等。在教学中,要认真把握好“了解”、“理解”、“会应用”这三个层次。不能随意将“了解”的层次提高到“理解”的层次,把“理解”的层次提高到“会应用”的层次,不然的话,学生初次接触就会感到数学思想、方法抽象难懂,高深莫测,从而导致他们推动信心。如初中几何第三册中明确提出“反证法”的教学思想,且揭示了运用“反证法”的一般步骤,但《教学大纲》只是把“反证法”定位在“了解”的层次上,我们在教学中,应牢牢地把握住这个“度”,千万不能随意拔高、加深。否则,教学效果将是得不偿失。
2、从“方法”了解“思想”,用“思想”指导“方法”。关于初中数学中的数学思想和方法内涵与外延,目前尚无公认的定义。其实,在初中数学中,许多数学思想和方法是一致的,两者之间很难分割。它们既相辅相成,又相互蕴含。只是方法较具体,是实施有关思想的技术手段,而思想是属于数学观念一类的东西,比较抽象。因此,在初中数学教学中,加强学生对数学方法的理解和应用,以达到对数学思想的了解,是使数学思想与方法得到交融的有效方法。比如化归思想,可以说是贯穿于整个初中阶段的数学,具体表现为从未知到已知的转化、一般到特殊的转化、局部与整体的转化,课本引入了许多数学方法,比如换元法,消元降次法、图象法、待定系数法、配方法等。在教学中,通过对具体数学方法的学习,使学生逐步领略内含于方法的数学思想;同时,数学思想的指导,又深化了数学方法的运用。这样处置,使“方法”与“思想”珠联璧合,将创新思维和创新精神寓于教学之中,教学才能卓有成效。
二、遵循认识规律,把握教学原则,实施创新教育
要达到《教学大纲》的基本要求,教学中应遵循以下几项原则:
1、渗透“方法”,了解“思想”。由于初中学生数学知识比较贫乏,抽象思想能力也较为薄弱,把数学思想、方法作为一门独立的课程还缺乏应有的基础。因而只能将数学知识作为载体,把数学思想和方法的教学渗透到数学知识的教学中。教师要把握好渗透的契机,重视数学概念、公式、定理、法则的提出过程,知识的形成、发展过程,解决问题和规律的概括过程,使学生在这些过程中展开思维,从而发展他们的科学精神和创新意识,形成获取、发展新知识,运用新知识解决问题。忽视或压缩这些过程,一味灌输知识的结论,就必然失去渗透数学思想、方法的一次次良机。如初中代数课本第一册《有理数》这一章,与原来部编教材相比,它少了一节——“有理数大小的比较”,而它的要求则贯穿在整章之中。在数轴教学之后,就引出了“在数轴上表示的两个数,右边的数总比左边的数大”,“正数都大于0,负数都小于0,正数大于一切负数”。而两个负数比大小的全过程单独地放在绝对值教学之后解决。教师在教学中应把握住这个逐级渗透的原则,既使这一章节的重点突出,难点分散;又向学生渗透了形数结合的思想,学生易于接受。
在渗透数学思想、方法的过程中,教师要精心设计、有机结合,要有意识地潜移默化地启发学生领悟蕴含于数学之中的种种数学思想方法,切忌生搬硬套,和盘托出,脱离实际等错误做法。比如,教学二次不等式解集时结合二次函数图象来理解和记忆,总结归纳出解集在“两根之间”、“两根之外”,利用形数结合方法,从而比较顺利地完成新旧知识的过渡。
2、训练“方法”,理解“思想”。数学思想的内容是相当丰富的,方法也有难有易。因此,必须分层次地进行渗透和教学。这就需要教师全面地熟悉初中三个年级的教材,钻研教材,努力挖掘教材中进行数学思想、方法渗透的各种因素,对这些知识从思想方法的角度作认真分析,按照初中三个年级不同的年龄特征、知识掌握的程度、认知能力、理解能力和可接受性能力由浅入深,由易到难分层次地贯彻数学思想、方法的教学。如在教学同底数幂的乘法时,引导学生先研究底数、指数为具体数的同底数幂的运算方法和运算结果,从而归纳出一般方法,在得出用a表示底数,用m、n表示指数的一般法则以后,再要求学生应用一般法则来指导具体的运算。在整个教学中,教师分层次地渗透了归纳和演绎的数学方法,对学生养成良好的思维习惯起重要作用。
设计主要针对基础教育课程改革背景和教师专业发展的课程内容体系,包括学科教育理论、新课程、学科教育研究三个模块。各模块具体内容如下:学科教育理论模块包括学科教学理论、学科课程理论、学科学习理论;新课程模块包括课程标准解读、新课程典型课例分析———兼谈新课程学科教学设计、新课程专题研究;学科教育研究模块包括教育研究的基本方法、学科教育研究简介、优秀学科教育研究介绍、教育论文写作。这三个模块分别承担着不同的课程功能。
其中,学科教育理论实现在职教师理论素养的提高,学习本学科领域的教学理论、课程理论和学习理论;新课程模块针对基础教育课程改革对教师提出的新要求而设计,旨在使教师领会新课程标准中蕴涵的课改理念,提升相应的学科教学设计能力,“新课程专题研究”环节依据新课程中增设的学科专题开设,帮助教师解决在新增学科内容方面带来的困难;学科教育研究是在职教师普遍感到困难的薄弱环节,也是制约教师专业发展的瓶颈问题,在经过大学阶段的专业学习以及多年教学实践的磨练后,这一环节的具体内容设计对有效教学将起到极大的专业提升和引领作用。
职后高师“学科教学论”的课程内容设置应遵循以下几条原则:贴近时代脉搏,体现新课程要求职后高师“学科教学论”的课程内容设置必须敏感于时代对课程培养目标的要求,也就是要“与时俱进”。在目前基础教育课程改革背景下,就是要关注新课程、反映新课程、体现新课程。关注学习者,突出职后特点任何课程设计如果脱离学习者的具体特点,都很难较好地实现课程内容的适切性。教师学习是成人学习的一种,既有成人学习的一般共性,又有教师学习的专业特性。因此,在课程内容选择、呈现方式、评价以及教与学的方式等诸多方面都应对此特点做出回应。重难攻坚,把握教师专业化发展薄弱环节职后学习作为教师继续教育诸多形式中的一种,必须依据教师专业化发展的特点和规律,针对薄弱环节,设计、选择、实施学科教学论课程,把握教师职业发展进程中的关键要素,在课程内容选择和设计上,为教师的职后学习搭建适宜平台,很好地起到专业提升与引领作用。
在前面的论述中,我们针对职后社会需求的变化和教育对象的发展特征分析,设计了主要针对新课程和教师专业发展的课程内容体系,包括学科教育理论、新课程、学科教育研究共三个模块。在数学学科中,结合学科具体特点,设计各模块的具体内容如下:
模块一。数学教育理论,含三个分支,分支一数学教育基本理论:一般教育理论对数学教育的影响;弗赖登塔尔的数学教育理论;波利亚的解题理论;建构主义的数学教育理论;“目标教学”理论与中国高考;中国的“双基”数学教育。分支二数学课程理论:课程的基本概念;数学课程理论研究概说;古代外国数学课程概况;中国古代数学课程概况与突出成就;欧洲数学课程的发展;中国近现代中学数学课程的演变。分支三数学学习理论:“学习”与“数学学习”概说;基于行为主义的数学学习理论;基于认知主义的数学学习理论;基于人本主义的数学学习理论;基于建构主义的数学学习理论。