在数学教学中,教师要注意交代知识的来龙去脉,使用启发式的教学方法,而不要学究式地说明定理。教师不但要指导学生学习知识,更要指导他们在解决问题中掌握学习方法,如提出问题,收集数据,利用数据进行计算,估计结果的合理性,等等。学生在计算中出现错误是常见现象,教师要从学生的错误中了解他们的思维,指导他们在自我检查、自我纠正中,不断提高能力;皮亚杰认为,让学生逐步形成近似的期念,在解决问题的过程中发展推理能力,形成理性思考的意识。
(3)课程设计。
根据形成主义观点,各国数学教育专家提出了一些数学课程设计方案,如美国的麦迪逊设计、英国的纳菲尔德设计等。
麦迪逊设计要点:
①指导思想。
重视教师在教学中的主导作用,重视提高教师的业务能力,教学上由重视教学内容转向重视教学方法的研究。
②教学上要突出学生的主体地位。
教师要正确认识自己在新课程中的作用。他们不是讲解员、演员,也不是街头宣传员,教师的主要工作是对学生的数学学习情况进行分析、诊断,对他们提供恰如其分的帮助与启发。教师应该是正确的成人行为的表率。因此,教师要积极收集学生的学习信息,善于观察他们的迟疑、表情、姿态和眼神,根据学生的学习信息,采用相应的教学对策;只要有可能,就让学生自己作决定,从而也让学生树立多一些信心,承担多一点责任。
③发展式的教学法。
根据儿童认知发展阶段理论,儿童的认识会随着经验而变化,发展式的教学法刚好符合这样的认知规律。麦迪逊设计通常省略对数学概念的严格定义,而使用对这些概念的通俗化的体验予以代替,通过交流,逐步加深对概念的认识,他们把这种方法的要领概括为“先做,后讨论”的学习程序。这种教学设计,重视直觉在学习中的作用,认为学生对概念的认识,可以通过一个又一个满意汉获得直觉,从而对概念的认识得到发展。例如,对以下数列的逐个分析,有助于学生逐步获得对等差数列的认识:
1,2,3,……
2,4,6,……
2,0,-2,……
5,10,15,……
④从实例引入概念。
通过演示具体例子,引导学生思考有关的学习内容,使他们体验所学习的数学概念,比直接告诉这个概念要好;数学的命题必须从实例引入,数学的陈述应该描绘现实。传统的数学教学有三个老套的方式,妨碍了学生的智力的健康发展,这三个老套的方式是:力图告诉学生新的数学概念;教学的顺序违反学生的认识规律;要求学生死记硬背等。这些陈旧的模式必须改革。
⑤指导学生自己尝试解决问题。
要求学生学习新内容时可以有两种选择:一是把任务交代得很清楚,然后让学生自己设法解决;二是不顾这项任务的意义,由教师先予以示范解决,再由学生模仿解决类似的问题。麦迪逊设计鼓励第一种处理方法,因为尝试与探索也是一种学习,而且是更重要的学习。
纳菲尔德设计要点:
①重教育目标多于重教学目标;强调的不是内容,而是教法。其特点是通过有目的地做数学而学数学。
②教学目标:熟悉关系、映射概念;发展逻辑思维,提高数学建模能力;培养钻研精神,为形式化做准备。
③教育目标:鼓励独市作、忆促讲学习坪解;自我支配时间,培养负责精神;设计参考资料,提高自学能力;提倡相互合作,获取成功感受。
3.对形成主义方法的评价
形成主义方法是从结构主义方法的基础上分离出来,与结构主义相比,相同之处是重视学生认知结构和学科结构的和谐与统。然而,形成主义方法论者更加重视帮助学生形成合理的数学能力结构,通过课程、教法和实验的设计,促进学生数学能力的发展。形成主义方法论者的研究多在低年级进行,高年级学生的数学能力结构如何,怎样帮助高中学生发展数学能力,这些尚待进一步研究。
4.数学课程应该更加关心学生的发展
由本节所提到的几种方法可见,数学课程的目标已经逐步转移到学生的数学学习方面。发展学生的科学素质,提高学生的数学学习能力是当前各国数学课程的主要目标。围绕着这个目标,各国展开了积极的实验研究,这些研究对数学课程的发展有良好的参考价值。
①《GX初中数学实验教程》是西南师范大学陈重穆、宋乃庆两位教授主持的一项课程实验,它以九年义务教育全日制初中数学教学大纲为依托,采取了提高课堂教学效率的一系列措施,在西南各省、市及国内一些学校进行实验,该课程的指导思想概括为四句话、32个字,就是:
开门见山,适当集中;淡化形式,注重实质;
积极前进,循环上升;先做后说,师生共作。
我们注意到,GX实验的指导思想,与螺旋式课程的思想,与形成主义所提出的发展式教学方法有许多共同之处,对当前的课程改革有良好的参考价值。
②传统的教学观念正在不断更新.
行为主义者把学习看成是刺激—反应的过程,他们主张通过反复演练、机械操作,强化学习的效果;结构主义者重视认知结构与学科结构的统一,实际上更多地偏重于学科结构,他们曾经提出一些过高的、不切合实际的想法;形成主义重视学生认知结构的发展,注意学生能力与科学素质的形成和发展。总之,在数学课程发展的过程中,学生的认知过程受到越来越大的重视,传统的理念不断得到改进,新时代带来了新的理念。西方教育家强调理解在学习中的作用,他们认为“先理解,后记忆”,才能记得牢固;提出识记任务,有意地进行记忆,才能取得最好的记忆效果。1996年,英国伯明翰大学戴夫·何伟特(Dave Hewitt)博士对先理解、后记忆的见解提出质疑。在实验的基础上,他提出了一些新鲜观点,认为把学习内容附加到某个有魅力的学习活动中,学生在执行任务的同时就能潜移默化地学到要学的东西,且能促进理解,加强记忆。
例:学习正整数位值概念。
学数学如同儿童学走路,不能天天在平地上重复走路。儿童更喜欢扶着墙边走,踩着小石子走,顺着楼梯爬上爬下,这比在平地上重复走更新鲜,更有趣,更有挑战性,更容易学会走路。重复的练习可能暂时记住某些技巧,但却易于忘记,需要再教。戴夫·何伟特用有关整数位值的课题,说明他的观点。
课本通常指出,在数字672中,6的位值是6个100,7的位值是7个10,2的位值是2个1,等等。然后,更换数字,做几十个,甚至上个练习。其实,懂得了就不必再做,而不懂的还是不懂。也许有人认为,需要更多的重复才能牢记,或许每周做100条更好。如果所有的章节都需要如此重复操作训练,显然需要以学生少学乃至不学其他内容为代价,因而是不科学的。戴夫·何伟特认为,应该组织跨越式的学习任务,边游戏,边实践,而要学习的任务也在活动中得以完成。
例:在计算器中键人数字52846173。
如果要求把个位数字3改为0,(不得删去重新键人)如何操作?
再要求把十位数字7改为0,(不得删去重新键入)如何操作?……
如此等等,真到把各个位数字都改为0为止。
上述活动表面上是把计算器中所显示的各位的数字改写为0,实际上是学习位值概念。活动看似平常,但是与传统的练习相比,有三点相异:
①执行任务前,学生不必对位值概念有良好的理解,而是边执行,边理解;
②注意的焦点不是位值,而是把计算器中所显示的各位上的数字改写为0;
③自己做得对不对,能够马上从计算器的显示中获得反馈信息。
这类新颖的练习是对传统的课本上的练习方式的挑战。
5.课程的整体化与综合性
一个经常困扰课程设计者的难题是,既要把学校课程分别展开,以体现学科的规律性与系统性,又要使划分开的课程是紧密联系的,从而使得学生的学习经验得以连贯与统一,从培养学生整体素质的角度思考课程的设计。这种以形成主义为理论基础,又着重考虑课程的交叉与配合的方法,称为整体化方法。
(1)整体化方法的课程理念。
来自几个学科的概念的相互影响,在问题的解决中起决定作用。为此,在问题的解决中,需要集各科的相关知识于一体。数学在其中的作用是把问题数学化,建立实际问题的数学模型,再用数学的有关思想方法予以解决。此时,数学思想方法的实际意义成为解决问题的关键。
课程整体化方法的意义是:
①能够更有效地反映现实生活的问题,因为实际问题没有贴上学科的标签,需要运用数学不同领域的方法综合予以解决。
②更有效地利用时间,从而提高学校的教学质量。
③使得各学科的教学能够相互支持。
④能够以多种办法、多种途径支持儿童的学习。
解决实际问题时,往往不仅涉及数学的个别内容,也不仅用到数学的一招一式,这是一个综合性的思维活动,也是一个多方面的能力训练。因此,整体化方法能够对国家课程的实施作出重要贡献。
(2)整体化方法的课程设计。
通常所说的整体化方法,就是把划分的科目以某种方式联系在一起。可以采取几种方式,如相关联的课程、综合课程等。
①相关联的课程。
试图把两个以上的学习领域联系起来,这样,某一个领域的学习就可以建立在另一个领域的学习上,并通过综合运用而获得巩固。这是常用的课程编制方法。例如,把自然科学的内容与数学概念原理结合在一起,使得学生在学习物理的同时,也学习解决物理问题所需要的高等数学知识。另一类常常包含母语学习和历史学习,例如,在美国,相关文学与历史知识常常安排在同一个学年。以上的联系,既可以是松散的,又可以是紧密的。例如,在学习代数的同一年也学习化学,这样的联系是松散的;如果在学习中国唐宋时期的文学,同时又学习中国唐宋时期的历史,学科间的联系就紧密了。
②综合课程。
即把关系紧密的几门学科综合成一门课进行学习,最著名的综合课就是社会课,它把历史、地理合二为一。近来,该课程又加进了一些经济学、社会学、政治学、法律学和人类学内容。当然,设计这种综合课并非易事。
例:投币杂耍。
为学校游园会设计一个杂耍,其大意是,旋转一个一角钱的硬币,它们滚动到一个画有方格的水平地面上,如果游戏者的硬币恰巧落在某个方格内,就算赢了,否则就算输了。要求探索不同大小的方格,使它给观众有适当的获奖机会,也给游戏主持人适当的赢利机会。
分析:
怎样的赢利机会才算恰当?如果游戏者获奖机会太少,他们就没有参与的兴趣;如果游戏者获奖机会太多,游戏主持人就会亏本了。
如何确定方格的大小?如果方格过大,就会导致游戏者轻而易举获奖,游戏就缺乏挑战性;如果方格过小,游戏者缺乏获奖机会,游戏就没有吸引力。
怎样才算合理?需要先定标准,再做实验,在此基础上设计游戏方案。
上述问题包含了数学知识的实际应用,又包含了社会、经济、心理、统计、教育等诸多方面。在对问题的调查与探索的过程中,学生所得到的收获将会远远超越学科的范围,在能力、智力、素质、个性等方面都得到发展。
③有关课程一体化的争沦。
那些反对课程而支持课程一体化的人的观点是:课程一体化可以强化学生的学习动机,因为学生对那些与自己有关的学科更感兴趣;课程一体化可以带来内涵更丰富的学习,可以使学生接触在学科相互孤立的情况下被忽视或被轻视的问题;课程一体化是更有意义的学习,当技能或概念通过相互联系的方式被强化时,就能改进学习;课程一体化可以消除重复,节省时间。
那些对一体化课程持怀疑态度的人认为:忽视课程之间的相互关系是没有道理的,但是,他们对课程一体化过分激进的观点持审慎态度,一个熟练的教师完全可以使任何学科变得有趣,而且,孤立的课程也可以以它自身的方式解决个人或社会的问题。而有关综合课程的效果和效率的说法尚缺乏实验依据。持这一观点的学者认为,每个学科都有自身的结构,自身的内在规律,这是综合课程不能代替的。
数十年的研究结果发现,分科课程与综合课程在阅读、写作和计算方面的成绩相差无几,上述两类课程各有其优越性,也有其局限性,相互补充、适当运用才是课程发展的必由之路。
综合课程的思想对我国学校教育也有较大的影响。我国高中开始了综合课程的实验研究,为了加强学科间的相互联系,近年高考开始了综合科的考试。由于教师的知识面比较窄,过去对学科间的联系缺乏足够的重视,因此对综合课程的教学普遍感到困难,这正是今后教学改革应该加强的方面。