?。ㄒ唬皵?shù)學(xué)現(xiàn)實(shí)”原則
弗賴登塔爾認(rèn)為,數(shù)學(xué)來源于現(xiàn)實(shí),存在于現(xiàn)實(shí),并且應(yīng)用于現(xiàn)實(shí),而且每個學(xué)生有各自不同的“數(shù)學(xué)現(xiàn)實(shí)”。數(shù)學(xué)教師的任務(wù)之一是幫助學(xué)生構(gòu)造數(shù)學(xué)現(xiàn)實(shí),并在此基礎(chǔ)上發(fā)展他們的數(shù)學(xué)現(xiàn)實(shí)。因此,在教學(xué)過程中,教師應(yīng)該充分利用學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,已有的生活經(jīng)驗(yàn)和數(shù)學(xué)的實(shí)際。在運(yùn)用“現(xiàn)實(shí)的數(shù)學(xué)” 進(jìn)行教學(xué)時,必須明確認(rèn)識以下幾點(diǎn):
第一,數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容來自于現(xiàn)實(shí)世界.把那些最能反映現(xiàn)代生產(chǎn)、現(xiàn)代社會生活需要的最基本、最核心的數(shù)學(xué)知識和技能作為數(shù)學(xué)教育的內(nèi)容.
第二,數(shù)學(xué)教育的內(nèi)容不能僅僅局限于數(shù)學(xué)內(nèi)部的內(nèi)在聯(lián)系,還應(yīng)該研究數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)世界各種不同領(lǐng)域的外部關(guān)系和聯(lián)系。這樣才能使學(xué)生一方面獲得既豐富多彩而又錯綜復(fù)雜的“現(xiàn)實(shí)的數(shù)學(xué)”內(nèi)容,掌握比較完整的數(shù)學(xué)體系.另一方面,學(xué)生也有可能把學(xué)到的數(shù)學(xué)知識應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)世界中去.
第三,數(shù)學(xué)教育應(yīng)該為所有的人服務(wù),應(yīng)該滿足全社會各種領(lǐng)域的不同層次的人對數(shù)學(xué)的不同水平的需求。
?。ǘ皵?shù)學(xué)化”原則
弗賴登塔爾認(rèn)為,數(shù)學(xué)教學(xué)必須通過數(shù)學(xué)化來進(jìn)行。
現(xiàn)實(shí)數(shù)學(xué)教育所說的數(shù)學(xué)化有兩種形式:一是實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題的數(shù)學(xué)化,即發(fā)現(xiàn)實(shí)際問題中的數(shù)學(xué)成分,并對這些成分做符號化處理;二是從符號到概念的數(shù)學(xué)化,即在數(shù)學(xué)范疇之內(nèi)對已經(jīng)符號化了的問題作進(jìn)一步抽象化處理。
對于前者,基本流程是:
1、確定一個具體問題中包含的數(shù)學(xué)成分;
2、建立這些數(shù)學(xué)成分與學(xué)生已知的數(shù)學(xué)模型之間的聯(lián)系;
3、通過不同方法使這些數(shù)學(xué)成分形象化、符號化和公式化;
4、找出蘊(yùn)含其中的關(guān)系和規(guī)則;
5、考慮相同數(shù)學(xué)成分在其他數(shù)學(xué)知識領(lǐng)域方面的體現(xiàn);
6、作出形式化的表述。
對于后者,基本流程是:
1、用數(shù)學(xué)公式表示關(guān)系;
2、對有關(guān)規(guī)則作出證明;
3、嘗試建立和使用不同的數(shù)學(xué)模型;
4、對得出的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行調(diào)整和加工;
5、綜合不同數(shù)學(xué)模型的共性,形成功能更強(qiáng)的新模型;
6、用已知數(shù)學(xué)公式和語言盡量準(zhǔn)確的描述得到的新概念和新方法;
7、作一般化的處理、推廣。
(三)“再創(chuàng)造”原則
弗賴登塔爾說的“再創(chuàng)造”,其核心是數(shù)學(xué)過程再現(xiàn)。學(xué)生“再創(chuàng)造”來學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程實(shí)際上就是一個“做數(shù)學(xué)”(doing mathematics)的過程,這也是目前數(shù)學(xué)教育的一個重要觀點(diǎn)。
需要特別注意的是,弗賴登塔爾的數(shù)學(xué)教育理論不是“教育學(xué)+ 數(shù)學(xué)例子”式的論述, 而是抓住數(shù)學(xué)教育的特征,緊扣數(shù)學(xué)教育的特殊過程,因而有“數(shù)學(xué)現(xiàn)實(shí)”、“數(shù)學(xué)化”、“數(shù)學(xué)反思”、“思辯數(shù)學(xué)”等諸多特有的概念。他的著作多數(shù)根據(jù)自己研究數(shù)學(xué)的體會,以及觀察兒童學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的經(jīng)歷,思辯性的論述比較多。于是有人批評說弗賴登塔爾的數(shù)學(xué)教育理論缺乏實(shí)踐背景和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。其實(shí),他的許多研究成果尚未被大家仔細(xì)研究,有興趣的讀者不妨閱讀他的著作。
二、波利亞的解題理論
(一)波利亞對數(shù)學(xué)教育的基本看法
波利亞認(rèn)為:中學(xué)數(shù)學(xué)教育的根本目的就是“教會年輕人思考”,這種思考既是有目的的思考,產(chǎn)生式的思考,也包括形式的和非形式的思維。數(shù)學(xué)教育中注重培養(yǎng)學(xué)生的興趣、好奇心、毅力、情感
體驗(yàn)等非智力品質(zhì)的重要性。
要成為一個好的解題者,如果“頭腦不活動起來,是很難學(xué)到什么東西的,也肯定學(xué)不到更多的東西”?!皩W(xué)東西的最好途徑是親自去發(fā)現(xiàn)它”, 最富有成效的學(xué)習(xí)是學(xué)生自己去探索、去“發(fā)現(xiàn)”。
教學(xué)是一門藝術(shù)。教學(xué)過程本身應(yīng)該遵循一些規(guī)律性的東西,并尤其強(qiáng)調(diào)興趣對學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要性。
(二)波利亞關(guān)于解題的研究
波利亞專門研究了解題的思維過程,并把研究所得寫成《怎樣解題》一書。這本書的核心是他分解解題的思維過程得到的一張“怎樣解題”表,并以例題表明這張表的實(shí)際應(yīng)用。書中各部分基本上是配合這張表,是對該表的進(jìn)一步闡述和注釋。
《怎樣解題》表包括“弄清問題”、“擬定計(jì)劃”、“實(shí)現(xiàn)計(jì)劃”和“回顧”四個階段。“弄清問題”是認(rèn)識、并對問題進(jìn)行表征的過程,應(yīng)成為成功解決問題的一個必要前提;“擬定計(jì)劃”是關(guān)鍵環(huán)節(jié)和核心內(nèi)容;“實(shí)現(xiàn)計(jì)劃”較為容易,是思路打通之后具體實(shí)施信息資源的邏輯配置;“回顧”是最容易被忽視的階段,波利亞將其作為解題的必要環(huán)節(jié)而固定下來。其中,他對第二步即“擬定計(jì)劃”的分析是最為引人入勝的。
他指出尋找解法實(shí)際上就是“找出已知數(shù)與未知數(shù)之間的聯(lián)系,如果找不出直接聯(lián)系,你可能不得不考慮輔助問題。最終得出一個求解計(jì)劃?!彼€把尋找并發(fā)現(xiàn)解法的思維過程分解為五條建議和23個具有啟發(fā)性的問題,它們就好比是尋找和發(fā)現(xiàn)解法的思維過程的“慢動作鏡頭”,使我們對解題的思維過程看得見,摸得著。
三、 建構(gòu)主義的數(shù)學(xué)教育理論
(一)建構(gòu)主義概述
建構(gòu)主義(constructivism)有時候也譯作結(jié)構(gòu)主義,理論根源可追溯到2500多年前?,F(xiàn)代建構(gòu)主義主要是吸收了杜威的經(jīng)驗(yàn)主義和皮亞杰的結(jié)構(gòu)主義與發(fā)生認(rèn)識論等思想,并在總結(jié)60年代以來的各種教育改革方案的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上演變和發(fā)展起來的。
在教育領(lǐng)域中常常談?wù)摰慕?gòu)主義具有認(rèn)知理論和方法論的雙重身份。
1、數(shù)學(xué)知識是什么
·數(shù)學(xué)知識不是對現(xiàn)實(shí)的純粹客觀的反映,任何一種傳載知識的符號系統(tǒng)也不是絕對真實(shí)的表征,它只不過是人們對客觀世界的一種
解釋、假設(shè)或假說。它不是問題的最終答案,它必將隨著人們認(rèn)識程度的深入而不斷地變革、升華和改寫,出現(xiàn)新的解釋和假設(shè)。
·數(shù)學(xué)知識不可能以實(shí)體的形式存在于個體之外,真正的理解只能是由學(xué)習(xí)者自身基于自己的經(jīng)驗(yàn)背景而建構(gòu)起來的,取決于特定情況下的學(xué)習(xí)活動過程。否則,就不叫理解,而是叫死記硬背或生吞活剝,是被動的復(fù)制式的學(xué)習(xí)。
2、學(xué)生如何學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)
·學(xué)習(xí)不是由教師把知識簡單地傳遞給學(xué)生,而是由學(xué)生自己建構(gòu)知識的過程。學(xué)生不是簡單被動地接收信息,而是主動地建構(gòu)知識的意義,這種建構(gòu)是無法由他人來代替的。
·學(xué)習(xí)不是被動接收信息刺激,而是主動地建構(gòu)意義,是根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)背景,對外部信息進(jìn)行主動地選擇、加工和處理,從而獲得自己的意義。外部信息本身沒有什么意義,意義是學(xué)習(xí)者通過新舊知識經(jīng)驗(yàn)間的反復(fù)的、雙向的相互作用過程而建構(gòu)成的。因此,學(xué)習(xí)不是象行為主義所描述的“刺激—反應(yīng)”那樣。
·學(xué)習(xí)意義的獲得,是每個學(xué)習(xí)者以自己原有的知識經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),對新信息重新認(rèn)識和編碼,建構(gòu)自己的理解。在這一過程中,學(xué)習(xí)者原有的知識經(jīng)驗(yàn)因?yàn)樾轮R經(jīng)驗(yàn)的進(jìn)入而發(fā)生調(diào)整和改變。
3、教師如何開展課堂教學(xué)
與傳統(tǒng)教學(xué)的三個假設(shè)相對應(yīng)的是,建構(gòu)主義指導(dǎo)下的課堂教學(xué)是基于如下三個基本假設(shè):
·教師必須建立學(xué)生理解數(shù)學(xué)的模式。教師應(yīng)該建立反映每個同學(xué)建構(gòu)狀況的“卷宗”,以便判定每個學(xué)生建構(gòu)能力的強(qiáng)弱;
·教學(xué)是師生、生生之間的互動;
·學(xué)生自己決定建構(gòu)是否合理。
根據(jù)上述教學(xué)目的和假設(shè),一個數(shù)學(xué)教師在建構(gòu)主義的課堂上就需要做以下六件事:
·加強(qiáng)學(xué)生的自我管理和激勵他們?yōu)樽约旱膶W(xué)習(xí)負(fù)責(zé);
·發(fā)展學(xué)生的反省思維;
·建立學(xué)生建構(gòu)數(shù)學(xué)的“卷宗”;
·觀察與參與學(xué)生嘗試、辨認(rèn)與選擇解題途徑的活動;
·反思與回顧解題途徑;
·明確活動、學(xué)習(xí)材料的目的。
需要強(qiáng)調(diào)的是:對于建構(gòu)主義學(xué)說, 我們應(yīng)當(dāng)吸取精華,拒絕一些“極端的”、“唯心”的成分, 以便真正有助于我國的教育改革。