面向21世纪深化中学数学教育改革_数学论文

面向21世纪深化中学数学教育改革_数学论文

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人类已经跨入的21世纪,是以计算机为基础的信息社会.信息社会对人们所需要的数学知识和能力,提出了新的要求.为此,我们要更新观念,从中学数学的教学目的、要求,教学内容的选取,合理教材结构的建立,以及教学方法的改革诸多方面进行研究,并关注学生的可持续发展,积极而稳妥地进行中学数学教育改革,使学生学会运用数学思想和方法来分析问题和解决问题,提高学生的数学素养和综合素质,培养21世纪适应我国社会、经济、科学技术飞速发展所需要的并具有创新意识、创新精神、创新能力和社会实践能力的创新型人才.要提高21世纪我国科技发展的水平,促进我国的经济高速发展,增强我国的综合实力和竞争能力.面对新世纪,中学数学教育必须进行改革.

一、“信息技术”和“数学应用”成为数学教育改革的重点

以计算机技术为代表的“信息技术”,出现了人类历史上的第四个数学高峰.数学建模、数学应用、现实数学、数学生存等问题浮出水面,无法再回避.一方面是强大功能的数学智力平台出现,另一方面是“符号代数”式科学计算器的开发,这些都将深刻地改变数学教学的过程.

计算机改变了对数学性质的认识,改进了处理概念的方法,使它更能被新一代的学生所理解.根据技术革新和对灵活性的新的需要,提出要从以纯粹数学为内容的课程转化为数学内容与数学活动经验相结合的课程.数学活动包括搜集、整理和解释数据,数学的调查研究、数学应用、建立模型、问题解决等,更强调学习者的积极参与,而不是被动地从教师那里接受知识.

数学应用日益变得多样化,越来越迫使我们去修订数学课程.更新课程设置必定会牵涉到新的侧重点和新的例子、发展新的教学策略(方法)、新的教学方法和适当的教学评价方法,这样才能使学生全身心地投入到数学学习中去,成为数学事业的主动参加者.

二、改革不适应社会发展的教育思想

历史经验表明,数学教育的目的、教学内容和教学方法都不是一成不变的,是随着社会的发展而变化的.而这种变化在一定时期内又具相对的稳定性.

其一,已经跨入的21世纪,对学生的数学素养的要求越来越高.因此,我国的中学数学教育,一方面要在基础知识、基本训练方面为学生打下坚实基础;另一方面,要着力培养学生具有探索和创造精神,具有灵活分析和解决问题能力,具有把纷繁复杂的自然现象和社会行为等转化为数学问题加以论证和评估.这就要求中学数学教育要改变单纯知识传授而忽视应用的旧观念,要把传统有用的数学基础知识同应用较广泛的新知识和方法融合在一起,建立新的教材结构.

其二,多年来,片面追求升学率的“应试教育”思想一直困扰着学校的广大师生,加重学生课业负担.现在应该下决心把中学数学教育从“应试教育”转向提高全民族素质的轨道上来,努力做到升学和全面提高教学质量统一起来.否则,势必使我国中学数学教育沿着错误的轨道形成恶性循环,有碍提高学生数学素养,不利于面向21世纪人才的培养.

三、信息社会对数学知识和能力提出了新的要求

为使中学数学教育与社会发展需要相适应,关键在于改革不适应社会发展需要的课程教材内容.对传统数学教学内容加以精癖提练与改革,新增教学内容如离散数学、集合、逻辑、概率统计、向量、微积分等,当然教学内容的选定、组织、重点的确定应当明确用什么思想和观点作指导;要切实从我国的生产和科学技术发展的现状和趋势,从培养人才的需要出发;要充分考虑大多数学生和教师的水平及设备条件;要研究良好的教材结构;要根据学生就业和升学的不同需要,研究课程的类型与水平,统一性与区别化.

四、为了迎接时代的挑战,中学数学教育正要处理几个困难的转变,以下这几个转变可以概括数学教育的趋向和前景

(一)数学方向大众化

1.人类社会发展到今天,随着科学技术作用的扩大,数学的重要性日益突出;已使数学从神秘走向现实,从书斋走向社会,从学者走向大众,公众对数学的态度从望而生畏、冷漠、恐惧、讨厌、敌意的状况,转到承认数学在今天社会中的重要性.

21世纪我国的数学课程内容,应该使所有的学生学得积极、生动活泼,愿学、乐学、会学、学会,都能学好数学;人人学有用的数学,不同的人学习不同的数学,人人掌握好数学,利用好数学.

2.新世纪人才的主要特征是善于思考,勇于探索,大胆创造,不断进取.因此,为适应21世纪科学技术飞速发展和对人才的需求,中学数学课程应以未来社会生活中所需要的基本数学思想为主线,从生活、生产和市场流通中所遇到的数学问题精选出最具有实用价值、最基础的知识作为教学内容.为所有学生提供重要的共同的核心数学,要给大多数学生提供更多的数学教育,并发展适合于每个年级所有学生的核心数学,要给大多数学生提供更多的数学教育,并发展适合于每个年级所有学生的核心数学,使大多数甚至是所有学生都学好数学;选择普遍有趣的课题和有效的方法进行教学.用教学方法和进度而不是用课程目标来区分学生能力的强弱;对能力强的学生还要激励他们更进一步学好数学;力求加强基础,反映本质,建立新的知识结构;着眼于让学生学会运用数学思想和方法来分析问题和解决问题,培养他们的创造意识、开拓精神和创新能力.

(二)教学方法自主化

1.数学教学从“传授知识”的传统模型转变到“以激励学习为特征,以学生为中心”和实践模型,由学生被动听讲的课堂变成学生积极主动参与的学习环境;鼓励学生去探索;帮助学生表达自己的数学思想;让学生看到许多数学问题不只一个正确答案,培养学生的逆向思维和多维发散思维;提供证据,证明数学是生动的、激动人心的;使学生体验到深入理解和严格推理的重要性;使所有学生都建立起能够学好数学的自信.

2.近十几年来,各种新教法不断产生和引进,如发现教学、尝试教学、愉快教学、情境教学等已被越来越多教师所接受,但从总体而言,当前中学数学的教学基本模式,仍然是仅仅着眼于学生数学知识的增长和积累,满足于学生对知识的机械记忆和学会模仿解题.

灌输式的教学模式已沿袭了千百年,有着极大的惯性.有些课,看上去有启发提问、课中游戏、教具操作等,显得热热闹闹,但还是按照教师预先设计的框框在运行,学生仍处于被动接受的地位.

3.新世纪的数学教育,在教学方法上应该有所突破,关键在于真正做到自主化.学习过程是学生在一定的条件下对客观事物的反映过程,是一个主动的建构过程,作为认识对象的知识并不像实物一样,可以由教师简单地传递给学生,必须靠学生自己来建构,并且纳入他自己原有的知识结构中,别人是无法代替的.数学教学主要是思维活动的教学,教师应要求学生主动参与,让学生自由地思考,鼓励学生发表自己的看法,勇于提出猜想,质疑问难,充分体现学生的主体地位,培养学生的创造精神.

(三)课堂结构高效化

1.数学的“有效学习”将是大家努力的目标.除了文化、考试、设备等外在因素之外,数学课堂是最活跃的教育因子,课堂教学的效率仍是数学教育追逐的主要目标.通过对课堂教学进行科学的观察、分析与评价,获取大量的案例进行实证性研究,将会进一步揭开数学教学的规律.教学意识的培养,数学联结的理解,熟能生巧的数学演练,数学学习障碍的诊断与治疗,数学考试命题的导向,都是数学教学所要特殊处理的对象,有效课堂教学将为一般教育理论提供新的观点和方法.

2.教改的关键是教师,教改的核心在课堂,课堂教学是教学的基本形式,它是教学工作的中心环节,其他如课外活动、个别辅导、家庭作业等仅是教学的辅助形式,是课堂教学的补充和延续.因此,教改的重点应该放在提高课堂教学效率上.

3.新世纪的数学教育,必须把提高课堂教学效率作为教改的首要问题,在课堂中要营造民主、平等、和谐的氛围.向课堂教学时间、教育科学、教学方法要质量.用加重学生课业负担,牺牲学生的健康来提高教学质量的做法是绝对不可取的,也是不允许的.

4.课堂结构高效化并不一定是大容量、快节奏和高要求,衡量课堂结构达到高效化的主要因素是:学生主动、积极的参与程度;学生掌握知识、能力和方法的水平,学生当堂练习的数量和质量;课堂信息反馈畅通的程度;能否做到及时反馈、及时调节;是否充分有效地利用了教学时间.

(四)基本训练序列化

中学数学教育中的一条成功经验是加强双基(基础知识教学、基本能力训练),使学生打好扎实的知识基础,有良好的数学基本功.多年的教学实践证明,什么时间加强双基,教学质量就提高;什么时候削弱双基,教学质量就下降.

新世纪的中学数学教育,应该继承和发展我国抓双基的成功经验,为了加强基本能力的训练,必须先解决基本训练的规范化、序列化、科学化问题,其中关键的问题是序列化.首先应确定哪些是基本训练的内容,然后根据各年级的教学要求,由浅入深地安排,形成一个符合中学数学特点和青少年年龄特点的基本训练序列,使基本训练走上科学化的道路.

数学教学从热衷于无数的常规练习转到发展有广阔基础的数学能力.学生的数学能力应该要求能够辨明关系、逻辑推理,并能运用各种各样的数学方法去解决广泛的、多种多样的非常规问题,要求今日的学生必须能够进行心算和有效的估算;能决定什么时候需要精确答案,什么时候宜于估算;会估计数量级以确认心算或计算器计算的结果;知道在某一特定条件下适宜使用哪种数学运算;能够正确、自信和恰当地使用计算器;会使用表、图、电子数据表和统计技术去组织、解释和表示数值信息;能判断别人提供的数据的可靠性;会使用计算机软件去完成数学任务;能从模糊的实际课题中去形成一些特别的问题;会选择有效解决问题的策略.

(五)教学手段多样化

1.传统的数学教育,从概念到概念,教师靠粉笔和黑板讲解,学生靠纸和笔学习.这种落后的办法沿袭了几百年.

2.21世纪中学数学教育将采用新技术,教学手段现代化和多样化,教具、电教和计算机多媒体辅助教学手段等在数学教育中被广泛应用.为学生提供数学模型和丰富直观的感性认识;帮助学生理解抽象的数学概念和规则;有助于发展学生的抽象思维能力;有利于节省课堂教学时间、减轻学生过重课业负担,大大提高课堂教学效率.教学中,让学生动脑、动手、一边操作,一边思考,可以促使学生积极参与教学过程,加深对知识的理解和掌握,有利于思维品质的发展.

(六)计算工具电子化

新世纪的数学教育,必将从原始的纸笔计算转到使用计算器和计算机,这是新技术发展的必然趋势.主张中学生可以使用计算器的理由是:①适应时代发展的需要,社会上已普遍使用计算器,②有利于学生解决比较复杂的数学计算;可以减轻学生的计算负担,少算多想,把主要精力放在思维活动上,放在理解概念和进行推理思考上;③有助于激发学生学习数学的兴趣.

各级数学教师正使他们的教学方法适应于未来的课程、数学教学从原始的纸笔计算转到使用计算器和计算机的新教学模式,使用计算器和计算机的目的是扩充学生的数学能力,提高数学学习质量,不是去代替严格思维,而是用作提高效率、争取好成绩的武器.

(七)公众对数学的理解从“随心所欲的法则的不变教条”转到“关于模式的严格而生动的科学”

在一个计算机化的社会里,数学是一门生动活泼的科目,它寻求蕴藏于周围世界和我们头脑中的模式,应包括:比较、分类、排序、抽象、符号化、一般化等.要求课程内容和教学方式都要变革;寻求解法,不仅是解的步骤;探索模式.不仅是学习公式;形成猜想,不仅是作练习,学生将有机会像这样去学习数学:作为探索性的、动态的、进展的科目,而不是作为僵死的、绝对的、封闭的一组被记住的定律去学习,学生将被鼓励去把数学看作一门科学,而不是看作教程,并且认识到数学是关于模式的科学而不仅是关于数的科学.

(八)重视数学在实际中的应用

随着时代的发展,高新科学技术领域须臾不可离开数学,数学的作用越来越大,对提高人的整体素质有着极为重要的作用.数学的新的应用也有很大扩展,工程和物理已经不再是数学应用的基本领域了.在日常生活、生产、工作中,加强实际应用,用数学去描述、理解和解决学生熟悉的社会现实问题,使数学教学“贴近”实际,这种问题不仅有社会意义,而且不局限于单一的数学,还要用到数学以外的多方面的知识.数学应用于跨学科的设计(项目)中,这项工作在未来的年代中是最值得认真探讨的长期持续的开发性工作.类似地,数学方法越来越多地被用于环境科学、自然资源模拟、经济学和社会学,还有心理学和认知科学,数学甚至正在进入艺术领域,例如计算机工具已被画家、电影制片人和音乐家所采用.

(九)问题解决

问题解决是数学教育改革的热门话题,范围也在日益扩大.把问题解决作为一种数学教学模式、教学的指导思想来对待,面对文化压力的增长和新技术的挑战,更加显得问题解决的重要,要通过教育中更大的问题解决的方法,去开发学生的智力来回答迅猛的技术革命的问题.这里的原则是:如果我们不能预测明天需要什么,那么最好的回答是用思想武器武装下一代去面对新的挑战.有人建议通过数学模型化把更多的问题解决因素引进中学数学.

教师指导好学生开展好研究性学习,分小组活动,把他们的数学技能用到实践中去解决实际问题、表现创造性、想象力、创新精神、批判性;培养学生的探索、创新精神,让学生体验成功的感受,有利于增强学习自信心,激励进一步的数学学习.

(十)考试方法标准化

减轻学生的过重课业负担问题已经强调了多少年,社会各界人士大声疾呼,教育行政部门也三令五申,为什么学生的过重课业负担始终降不下来,这不能不引起大家的深思.追究原因,有的责怪教师,片面追求升学率;有的埋怨出版社,滥编复习资料、练习册.我认为这些不是主要原因,主要原因在于考试命题上,要求过高,题目又多又难,使教师心中无数,就用题海战术来对付,求助于各种复习资料和练习册.因此,减轻学生过重课业负担的关键是把好考试关,严格按照教学大纲和教材命题.

五、采取多种措施加强教师队伍建设,提高我国中学数学教师队伍政治和业务素养,是保证中学数学教育深化改革的关键

教师要加强对学生进行独立思考、学习、控制学习行为以及科学安排学习时间等良好学习习惯的指导与培养.充分激发学生的学习数学的兴趣,让学生积极主动参与教学,使学生愿学、乐学、会学、学会,指导学生掌握基本的学习方法和研究方法,关注学生可持续发展.现在提倡的“研究性学习”就是注重学生研究方法的掌握与解决问题能力的培养,提高中学数学教学成绩,培养出具有创新意识、创新精神和创新能力的创新型人才.

以计算机为基础的信息社会越来越依赖于数学,这就需要更新观念,人人学习数学,掌握更多的数学,增强应用意识,才能较好地适应日常生活和生产、工作,不断充实自己,变学习终身受用为终身学习.

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