国内外中学数学教学改革与发展.ppt
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1、第2讲国际方面克莱因(Felix klein 1849-1925)数学教师应具备较高的数学观点,只有观点高了,事务才能显得明了而简单。一个称职的教师应当掌握或了解数学各种概念、方法及其发展与完善的过程以及数学教育演化的经过。教育应该是发生性的,所以空间的直观,数学上的应用,函数的概念是非常必要的。应该用综合起来的一般概念和方法来解决问题,而不要去深钻那种特殊的解法。应该把算术、代数和几何学方面的内容,用几何的形式以函数为中心观念综合起来。中学数学教学讲义(1907)高观点下的初等数学(1908)近代化运动贝利 1901年 “数学的教育”的报告 数学要从欧几里得的束缚中走出来,提出重视实验几何、
2、几何应用,重视测量和计算的口号,建议尽早开设微积分。强调了数学的实用性价值,提出数学教学要强调应用;他主张改革几何教育,加强实用计算,并提出把微积分早日渗透到中学数学中;应肯定数学教育中思想教育的重要意义,坚持让学生自已去思考发现和解决问题;强调联系实际学习数学的重要性等等。近代化运动使教材教法近代化、心理化,强调数学教材的实践性、应用性;实现数学各科的有机统一、理论与实践的统一。结局:由于课程内容的改革是与学科结构、教学思想、教学理论和方法,以及教师水平等问题联系在一起的。因此,孤立地彻底改革课程内容是不可能的;再者,由于一些客观情况,如第一、二次世界大战,中断了一些有价值的改革试验,再加上
3、当时实用主义哲学和教育思想的冲击等,使这一场很有价值的中学数学教学的近代化改革运动最终未能取得满意的结果。背景 世界上科学技术先进的国家,对当时所出现的中学数学教学质量太差、效率太低的现象普遍感到不满;加之这一时期科学技术不断发展,数学出现了许多独立发展的新分支,数学的应用日趋广泛,并且渗透到各个科学领域,而传统的教学内容、教学理论和教学方法却远远不能适应时代发展的需要。现代化运动1957年11月,原苏联的第一颗人造地球卫星上天,引起了世界的震惊。它促使人们以新的眼光去认识科学技术发展的需要和教育改革的关系,尤其是注意了数学教育的改革问题。特别是美国,首先认识到美国的数学教育和原苏联之间的差距
4、。总结出了极为重要的空间和国防计划方面能否成功,甚至能否进行,极大地依赖于数学及其应用是否占优势的重要结论。美国教育界和科学界的这种看法促使美国政府也极度关心数学教育状况。于是首先在美国出现一个“数学教育现代化”的浪潮,随后又很快地波及到几乎整个世界,故称为“新数运动”。会上研究了课程改革问题,会议主席布鲁纳在他的总结报告教育过程中,提出了四个新的思想:第一,学习任何科学,务必使学生理解该学科的基本结构(简称结构思想想);第二,任何学科的知识都可以用某种方法教给任何年龄的学生(早期教育思想);第三,让学生象原来科学家那样亲自去发现所学习的结论;即所谓发现法;第四,激发学生学习积极性的首要条件不
5、是考试,而是对数学的真正兴趣。1)增加了现代数学内容。2)强调结构、组成统一的数学课程,不再分算术、代数、几何等科目,而是用集合、关系、映射等思想观点,把数学课程统一成为一个整体。3)采用演绎法、强调公理方总。培养学生的抽象思维,使学生既有批判能力,又有合乎逻辑、富有创造性的头脑和严密的逻辑推理能力。4)废弃欧几里得几何、把平面几何与立体几何合并,用变换观点(如西德)或线性代数的方法(如法国)来处理。5)削减传统的计算,认为大量的传统计算无助于加深学生对方法的理解。首先,涌现出了一批对数学和数学教育有远见、有洞察力、有影响的数学教育工作者。在一些国家中建立了中学、高等学校数学教师以及教育理论家
6、之间的合作机构共同来研究课程的发展。其次,大多数国家的中学数学课程形成了一个统一的整体。强调结构和原理,克服了传统数学教学只强调机械计算的毛病。再次,在国际上由于各种方案设计、会议、辩论、商讨,已经形成数学教育工作者活跃的联络。四年一次的国际数学教育大会供数学家、数学教育工作者互相交流思想、交换看法,大有益处。最后,数学教育大变革使教师更加集中注意教育的成果,使教师经常考虑教什么,如何教,如何学三者之间的关系。他们还会继续辩论哪些内容是必需的,因此将来会对课程作更加正规、更加批判性的审查研究。(1)“新数”着眼于现代数学的观点,而不考虑学生未来工作、生活的需要。也没有认真考虑社会对数学教育的总
7、体要求。(2)抽象概念过早引人,学生难以接受和理解,影响学生的学习情绪。(3)“新数”只强调公理化、形式化和演绎推理,忽视了由直觉思维到形式思维所必需的转化过程。(4)“新数”忽视了应用,使学生的计算能力和恒等变形的能力有所下降。使部分学生因不适应“新数”的学习,成为“落后生”。(5)学生计算能力差,学生负担过重,影响了教学质量。自70年代到80年代初期,是总结经验教训,重新评价改革方向的阶段。经过10多年的实践,人们发现学习新数的学生计算能力和几何直观能力都很差,毕业后无论就业或升学都有困难,甚至不懂把学得的知识去解决哪怕是日常生活中经常遇到的问题。学生家长也很烦恼,因为他们不但无法辅导自己
8、的孩子,而且根本不知道自己的孩子是在学些什么。反对意见越来越多,到70年代初期,新数运动遭到普遍的强烈批评。作为新数运动的一种“反动”,“回到基础”又成为美国数学教育界的主要口号。随后其他国家也有相同的要求。在一片“回到基础”的呼声中,各国70年代后期,都采了了相应的调整措施。学校数学原则与标准 2000 强调科学技术在数学课程中的重要地位,并强调数学教育应当促进所有的学生学习数学,数学教育应当向所有的学生提供平等的学习数学的机会。全美国教全美国教师协会研制的会研制的学校数学的原学校数学的原则和和标准准中提出六中提出六个基本理念:个基本理念:1 1公公平平:数数学学教教育育中中最最为重重要要的
9、的是是公公平平:对所所有有学学生生提提供供强有力的支持和高期望有力的支持和高期望2 2课程程:课程程不不仅仅是是一一系系列列的的活活动集集:它它必必须是是连贯的的、集中于重要的数学,而且使各年集中于重要的数学,而且使各年级的数学系的数学系统化化3 3教教学学:有有效效率率的的教教学学要要求求理理解解学学生生所所知知道道和和需需要要学学习的的知知识,然后鼓励和支持他,然后鼓励和支持他们学得更好学得更好4 4学学习:学学生生必必需需通通过理理解解来来学学习数数学学,从从经验和和以以前前的的知知识积极地建构新知极地建构新知识5 5评价价:评价价应该支支持持重重要要的的数数学学的的学学习,而而且且获得
10、得对教教师和学生都有用的信息和学生都有用的信息6 6技技术:技:技术是重要的,在数学教学中它影响被教的数学,是重要的,在数学教学中它影响被教的数学,而且改善学生的学而且改善学生的学习Idea of Principles and Standards for School MathematicsCockcroft报告 1982 数学教育的根本目的是为了满足学生今后成人生活、就业和进一步学习的需要,强调数学教学与学生日常生活经验的联系,强调让学生成功地发展学习数学的自信心,强调更好地发展个别化教学方法以适应不同能力学生的学习需要。以Cockcroft报告为背景,1988年,英国成立了国家课程委员会,
11、1989年实行统一的国家课程。国家数学课程由学习大纲和教学目标两部分组成,明确规定每个水平的学习要求,体现统一要求又具有弹性的结构特点。英国强调数学教材的生动性、应用性、综合性和实践性,因而英国学生的操作能力(包括计算机、计算器的运用能力)和应用知识的能力比较强。学校数学设计小组(SMP)教材 在英国数学课程标准的指导下,90年代的SMP具有注重学习过程、注重应用、注重现代技术、注重内容的通俗性和趣味性,注重学生的经验,体现一定的弹性的诸多特色。“世纪数学教材”1991 伦敦大学教育学院 新一轮国家课程标准 1999 四项发展目标:精神方面的发展,道德方面的发展,社会方面的发展,文化方面的发展
12、和六项基本技能:交往、数的处理、信息技术、共同操作、改进学习、解决问题。同时强调四个方面的价值观:自我、人际关系、社会和环境。越来越强调数学的应用性和实践性越来越强调数学的应用性和实践性越来越强调学生主体的活动性越来越强调学生主体的活动性 计算机与数学教育的联系越来越紧密计算机与数学教育的联系越来越紧密目标的个性化与差别化目标的个性化与差别化数学与其他学科的结合数学与其他学科的结合 中小学数学课程目标中小学数学课程目标 重视问题解决 增强实践环节强调数学交流 强调数学对发展人的一般能力的价值,淡化纯数学意义上的能力结构,重在可持续性发展 着重数学应用和思想方法 增强数学的感受和体验 加强计算机
13、的应用,将计算机作为一项人人需要掌握的技术手段 关于数学教学内容及处理关于数学教学内容及处理数学教科书的素材应当来源于学生的现实 加强综合化和整体性,使学生尽早体会数学的全貌。注重现代数学思想方法的渗透 注意教材中的数学活动材料的选取和知识的发生发展过程,注意教材对学生的探索、猜想等活动的引导和对学生数学能力的培养 教材注意面对解决实际问题与日常生活问题:包括提出问题;设计任务、收集信息、选用数学,注意加强数学与其他学科领域的联系,注重在应用数学解决问题的过程中,使学生学习数学、理解数学 加强几何直观,特别是三维空间的认识,降低传统欧氏几何的地位,用现代数学思想处理几何问题 注重新技术对数学课
14、程的影响;从新技术带给数学的深刻变化,重新审视了教学应选取的数学内容。较早引入计算器、计算机,发挥现代信息技术手段在探索数学、解决问题中的作用课程结构既适应“数学为大众”的潮流,又强调了“个别化学习”课程内容的安排一般是螺旋式上升的或采取适于因材施教的“多轨制”,而不是“一步到位”。对重要的数学概念与思想方法的学习逐级递进以符合学生的数学认知规律 呈现形式注意丰富多彩。教科书根据不同年龄段学生的兴趣爱好和认知特征,采取适合于学生的多种表现形式 一、弗一、弗赖登塔登塔尔的数学教育理的数学教育理论作作为教教育任育任务的数学的数学二、波利二、波利亚的解的解题理理论怎怎样解解题三、建构主三、建构主义的
15、数学教育理的数学教育理论四、我国四、我国“双基双基”数学教学的成功与不足数学教学的成功与不足 Hans FreudenthalHans Freudenthal(1905-19901905-1990年)年),荷荷兰数学家和数学教育数学家和数学教育家家,生于德国。生于德国。19301930年年获柏林大学数学博士学位;柏林大学数学博士学位;19461946年起任荷年起任荷兰Utrecht Utrecht 大学教授;大学教授;19511951年起年起为荷荷兰皇家科学院院士;皇家科学院院士;1971-19761971-1976年任数学教育研究所所年任数学教育研究所所长;19871987年年1212月月应
16、邀来上海邀来上海华东师范大学范大学讲学。学。弗弗赖登塔登塔尔被称被称为“二十世二十世纪数学教育之父数学教育之父 “对于数学教育,本世纪的上半叶对于数学教育,本世纪的上半叶Felix KleinFelix Klein做出了不朽做出了不朽的功绩;本世纪的下半叶的功绩;本世纪的下半叶Hans FreudenthalHans Freudenthal做出了巨大的贡做出了巨大的贡献。献。”加亨加亨(Kahane)(Kahane)教授教授主要工作:主要工作:19671967年当年当选为国国际数学教育委数学教育委员会主席会主席 单独独举行国行国际数学教育大会(数学教育大会(ICMEICME1 1,196919
17、69法国里昂)法国里昂)提倡数学教育的科学研究提倡数学教育的科学研究创办ICMEICME的理的理论刊物刊物Educational Studies in MathematicsEducational Studies in Mathematics(数学教育研究)(数学教育研究)主要数学教育主要数学教育论著:著:作作为教育任教育任务的数学的数学,19731973年版年版;除草与播种除草与播种数学教育学的序言数学教育学的序言,19781978年版年版 ;数学数学结构的教学法构的教学法现象象,19831983年版年版 ;数学教育再探数学教育再探在中国在中国的三次的三次讲学学,19781978年版年版。共
18、共1919章章:(1)(1)数学的传统;数学的传统;(2)(2)今日数学;今日数学;(3)(3)传统和教育;传统和教育;(4)(4)数学教育的用处和目的;数学教育的用处和目的;(5)(5)苏格拉底法;苏格拉底法;(6)(6)再创造;再创造;(7)(7)用数学化的方法组织一个域;用数学化的方法组织一个域;(8)(8)数学的严谨性;数学的严谨性;(9)(9)教学;教学;手中的书厚了,心中的书才能薄手中的书厚了,心中的书才能薄(10)10)数学教师;数学教师;(11)(11)数的概念;数的概念;(12)(12)数的概念发展数的概念发展1 1;(13)(13)数的概念的发展数的概念的发展2 2;(14
19、)(14)数的概念发展数的概念发展3 3;(15)(15)集合与函数;集合与函数;(16)(16)几何的情况;几何的情况;(17)(17)分析学;分析学;(18)(18)概率与统计;概率与统计;(19)(19)逻辑。逻辑。情景问题是教学的平台数学化是数学教育的目标学生通过自己努力得到的结论和创造是教育内容的一部分“互动”是主要的学习方式学科交织是数学教育内容的呈现方式“现实”、“数学化数学化”、“再再创造造”(三)弗赖登塔尔数学教育的主要特征(三)弗赖登塔尔数学教育的主要特征数学教育中的现实数学来源于现实,存在于现实,应用于现实,而且每个学生有各自不同的“数学现实”数学教师的任务之一就是帮助学
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