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数学学习与数学课程改革

时间:2007-3-29栏目:数学论文

数学本身具有的应用价值、文化价值和智力价值,确立了它在学校课程中总是占据重要地位。数学学习已成为中小学学生人人面对的一项重要活动。因此,认识数学学习、数学课程的内涵及彼此的关系,显得极为重要。

一、数学学习
人类的数学学习活动,从最初的结绳记数等自然经验的积累,演变成以班级授课形式为主的学校数学教育,已有数千年历史。然而,关于数学学习的基本理论的研究,诸如数学学习的实质是什么?数学学习有何特点?学生在其学习过程中表现出哪些心理规律?影响学生数学学习的因素分析等等,并没有形成一种共识,亟待更深入地研究和探索。

(一)数学学习的实质

数学学习的实质,牵涉到两个更为重要的问题:一是数学学习的对象——数学的本质是什么?二是数学学习作为一类学习活动——学习的实质是什么?前一个问题,是数学哲学的元问题,有着许多不同观点。如“纯数学的对象是现实世界的空间形式和数量关系”①,“数学研究现实世界和人类经验各方面的各种形式模型的构造”②,“数学是研究广义的量(即模式结构形式)的学科”③等等。对数学本质的不同认识,形成了各种数学哲学流派,由于所持哲学立场各异,各派没有形成共识的迹象。随着认识的不断深化,人们看到尽管数学强调严密,但只是一种相对真理,大部分内容仅仅满足了逻辑合理性,与现实真理性有很大距离。

学习的本质问题,则是各种学习理论分野的焦点,这方面,具有代表性的是以桑代克、华生、斯金纳等为代表的行为主义(或联想主义)学习理论和以格式塔、托尔曼、布鲁纳等为代表的认知学习理论。在行为派看来,学习的实质就是学习者通过经典性条件反射或者操作性条件反射的形成而获得经验的过程,即刺激与反应之间的联结。在认知派看来,学习过程不是简单地在强化条件下形成刺激与反应的联结,而是学习者积极主动地形成新的完形或认知结构的过程,即学习是一种积极主动的内部加工过程。随着两大学派的争论和研究的深入,任何一派都无法涵盖对方,都无法解释一切学习。因此,西方心理学界又出现了折中主义的学习理论,将学习分为包括简单的联结学习与复杂的认知学习的若干层级,调和两大学派,试图说明学习的全部涵义。如加涅最初将学习分为三类联结学习(信号学习、刺激——反应学习、连锁学习)和五类认知学习(言语联想、辨别学习、概念学习、规则学习、问题解决)。后来他又修改为一类联结学习(连锁学习)和五类认知学习(辨别学习、具体概念学习、抽象概念学习、规则学习、高级规则学习)。折中主义学习理论吸收了两大学派的合理成分,但在学习本质的研究上,并没有实质性进展。

对数学本质的不同理解和学习实质的不同看法,给我们认识数学学习的实质增加了难度就中小学学生而言,他(她)们所面对的数学学习内容,主要是反映现实世界的数量关系和空间形式,数学学习活动是受数学课程规范的、在学校情境中进行的,它不同于人类一般的数学学习。因此,从心理学的角度,中小学学生的数学学习,是按教育目标在数学课程规定的范围内,由获得数学知识经验而引起的比较持久的行为或倾向的变化过程。这里的行为或倾向,包括学生外在的行为以及内在的数学认知、情感、兴趣、态度、动机等等。

(二)数学学习的特点

数学自身的特点,决定了数学学习是人类学习活动中的一种特殊活动。数学学习需要学生有较强的逻辑思维能力、形象思维能力和直觉思维能力,用来处理多级抽象概括的数学知识经验,进行形式符号语言的运算推理。学生数学学习的思维方式,往往是“理论—实践—理论”④的模式,与数学家的思维模式相比,必须经历逆转的心理过程。中小学学生的数学学习,是按课程方案在教师指导下进行的数学学科的学习,数学课程的特点使学生的数学学习更具有自己的风格和特色。

(三)数学学习的类型

中小学学生究竟进行什么样式的数学学习?回答这一问题,对揭示学生学习的心理规律、教师组织教学、数学课程建设等等都很有意义。分类标准不同,看法各异。如按数学学习的内容,将其分为:1.数学知识的学习;2.数学活动经验的学习;3.创造性数学活动经验的学习。⑤按学生认知活动水平的层次,数学学习包括:1.数学符号学习;2.数学概念学习;3.数学原理学习;4.数学运用学习;5.数学问题解决学习。⑥如果从学习的性质来看,中小学学生的数学学习包括:1.获得数学知识经验的学习;2.获得数学学习机制的学习,即元学习。前者为一般的学习,后者则是有关数学的外部活动不断内化的过程,是学生个体心理机能的获得过程。

上述认识表明,中小学学生的数学学习是一项复杂的心理活动,它受学生个体发展水平、学校教育、数学课程等多种因素的制约。其中,数学课程不但影响着人们对数学学习实质、特点的理解,而且直接影响学生数学学习的内容、方法以及学习的成果。

二、数学课程
我认为,数学课程是对学校数学教育内容、标准和进度的总体安排和设计。它是联结教师、学生的桥梁。教师按课程的规定,为学生获得数学知识经验、个性发展提供最有效的途径与方法,学生则根据课程规定的数学内容、标准、进度进行学习。因此,数学课程反映着学生在教师指导下进行的一切数学学习活动。

美国课程论专家泰勒认为,教育的本来课题,不是教授者完成某种活动,而是要在学生的行为中引起某种重要的变化。⑦数学课程建设为教师达到这一目标提供基本方案和依据,因而它对学生数学学习的质量、水平有着决定性意义。

制约数学课程建设的因素是多方面的,大致有社会因素、数学因素、学生因素、教师因素、教育理论因素、课程的发展史因素。⑧如果从中小学数学教育的出发点与归宿来看,数学课程建设是为了学生的个性发展,这种发展不是绝对自由的,而是在满足社会需要前提下实现的。学生的个性发展源于成熟与学习。成熟多受遗传的禀赋和潜能所支配,学习则是个体从环境中所获得的变化,主要受个人的教养和境遇所影响。学校数学教育给学生提供了数学学习的环境,数学课程在这种环境中起着“中介”和“方案”作用。因此,在满足社会需要的前提下,学生数学学习的实质、特点及所经历的心理规律等等,成为影响数学课程建设因素中的最根本因素。数学课程改革,必须认真对待学生的数学学习问题。

三、从数学学习看数学课程改革
(一)数学课程改革的历史教训

20世纪的数学课程改革已接近尾声,各国都在总结历史,展望未来。本世纪的数学课程改革历史表明,不管社会存在什么样的需要,只有设计符合学生数学学习特点、规律的课程体系,才能取得预期效果。学问中心数学课程和人本主义数学课程的失败就是佐证。

本世纪60年代世界范围内流行的学问中心数学课程,是基于对学生数学学习这样的认识建立的,即数学家的认识过程与学生的学习过程的逻辑是同质的,其间的差异只是程度的问题。数学家的研究逻辑与学生的数学学习逻辑被认为是:第一,数学家的认知方式与未成熟学生的数学认知方式所显示的不同,不是种类上而仅仅是程度上的差异,两者都经历着探究——发现学习的过程;第二,智力活动在一切方面都是同一的。数学家的智力、兴趣与追求,对于任何年龄阶段的学生来说,都可以认为是适当的。于是,学问中心数学课程编制的基本准则是:依据数学科学的基本结构编制内容,体现数学的结构化、形成化、统一性和现代化。上述思想忽视了儿童思维方式的质与成人有差异。皮亚杰等人的研究成果表明,青少年心智成长是阶段性发展的,在其成熟过程中,经验起着质的变化。因此,学问中心数学课程注定是要失败的。70年代,它受到抨击,被认为使学生“非人性化”,妨碍了“完整人格”的实现。数学课程也随大流,走向人本主义化,以学生能力的全域发展为目的。

人本主义数学课程的目标是将学生的数学认知发展和情意发展(情绪、感情、态度、价值等)统一起来,数学课程采用知识课程与体验课程或情意课程与体验课程的多层结构。它以马斯洛的理论为其心理学基础,企图将抽象的数学演绎过程转变为经验的归纳的学习过程。然而,这种理想化课程并没有提高学校数学教育质量,过分强调尊重人的价值、忽视学生数学学习的规律,造成了学生学习能力低下。70年代中期,一些国家(如美国)又强调“回到基幢去。

数学课程必须符合学生数学学习的特点、心理规律,实际上是数学课程的学生适切性问题,它与数学课程的社会适切性共同决定着数学课程改革的成败。如何使学生在数学学习中人格得以完善,又能兼顾社会的需要,看来“大众数学”强调素质教育的思想是比较合理的。在这一思想指导下,90年代西方发达国家都建立了各自的数学课程体系,将数学课程的社会适切性与学生适切性置于核心地位,尤其是后者,可以说达到空前的地步。

(二)从数学学习看数学课程标准

数学课程标准是对各个特定阶段(如初中、高中)学生数学学习目标的规定,它体现着数学教育的目标。这些规定,必须考虑学生达到该学

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