2021-4-9 | 學(xué)科教育
本文作者:封平華 齊建華 單位:河南教育學(xué)院數(shù)學(xué)系
隨著基礎(chǔ)教育課程改革的全面實施與逐步深化,在基礎(chǔ)教育層面,對教師的專業(yè)知識、專業(yè)技能、教育價值觀等方面都提出了不小的挑戰(zhàn),近年來屢有學(xué)者發(fā)表文章,談及課程改革中教師工作的困惑、問題與改變.我國新一輪的課程改革,從課程標(biāo)準(zhǔn)理念、課程內(nèi)容取舍與安排、課程呈現(xiàn)方式、課程實施目標(biāo)等方面進行了全方位的改變,完全打破了以往的基礎(chǔ)教育是一本大綱、一本教材、抓綱扣本、精講多練、反復(fù)研題的局面.新課程標(biāo)準(zhǔn)的實施與課程改革的推進,需要教師在知識、能力、情感、態(tài)度、價值觀等方方面面培養(yǎng)全面發(fā)展的創(chuàng)新型人才.高師教育是培養(yǎng)中小學(xué)教師的“孕母”性教育,現(xiàn)在高師院校的學(xué)生,中學(xué)時代接受的仍是課程改革前的教育,它們對于目前中小學(xué)的課程改革相當(dāng)陌生,更不要說去貫徹新課標(biāo)了,從最近河南教育學(xué)院數(shù)學(xué)系2006級成人本科和2004級普通本科數(shù)學(xué)教育專業(yè)畢業(yè)生實習(xí)中,學(xué)生們已經(jīng)深有感觸,他們紛紛把這次實習(xí)看成是學(xué)習(xí)新的教育理念,重塑自身職業(yè)技能的一次良機.在高師院校,由于培養(yǎng)目標(biāo)的要求,數(shù)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)目標(biāo)集中體現(xiàn)為培養(yǎng)合格的中學(xué)教師[1].
基礎(chǔ)教育數(shù)學(xué)課程改革須有與之配套的高師數(shù)學(xué)教育教學(xué)改革,才能保證高師院校為中小學(xué)教育輸送優(yōu)質(zhì)的數(shù)學(xué)師資,進而確保課程改革目標(biāo)的實現(xiàn).高師教育改革,既要在專業(yè)課程設(shè)置、人才培養(yǎng)目標(biāo)、教育考核與評價、教學(xué)管理等方面做宏觀調(diào)控,又要細(xì)化到每門課程的教育目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教育考核與評價的落實上.目前全國各高師院校還沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn).?dāng)?shù)學(xué)教育專業(yè)作為培養(yǎng)中小學(xué)數(shù)學(xué)專業(yè)教師的工作母機,在基礎(chǔ)教育數(shù)學(xué)課程改革不斷深化的條件下,如何做好培養(yǎng)合格的中小學(xué)數(shù)學(xué)師資工作?這是擺在高師院校每位教師面前的一項嚴(yán)肅認(rèn)真的課題.在從事幾何專業(yè)課程的教育教學(xué)工作中,結(jié)合對基礎(chǔ)教育課程改革的研究和中學(xué)教學(xué)實踐、調(diào)研,從系統(tǒng)的觀點看,我們認(rèn)為適應(yīng)基礎(chǔ)教育課程改革的高師幾何課程學(xué)科教育目標(biāo)應(yīng)包括:
1幾何學(xué)科的知識教育目標(biāo)
1.1幾何學(xué)科系統(tǒng)觀(科學(xué)觀)教育目標(biāo)
目前我系數(shù)學(xué)教育專業(yè)開設(shè)的幾何課程有《空間解析幾何》[2]《高等幾何》[3]《初等幾何研究》[4]《微分幾何》[5]《點集拓?fù)洹穂6],就研究的對象范疇、研究方法、手段與研究的結(jié)果而言,研究對象越來越廣泛,研究方法越來越綜合,所得結(jié)論也越來越抽象.較之學(xué)生在中學(xué)里學(xué)習(xí)的那點歐氏幾何而言,可謂進入到一個五彩繽紛的萬花筒里了.怎樣讓學(xué)生在學(xué)習(xí)、研究時能夠由直觀到抽象、由生活空間進入到流形空間(一般空間)?讓學(xué)生弄明白:空間是怎么定義的?怎樣劃分的?在不同空間里要研究什么問題?怎么研究的?這些問題涉及到相關(guān)的哪些知識或?qū)W科?前人已經(jīng)研究了哪些問題,還有哪些猜想?自己有什么思考和發(fā)現(xiàn)?什么是幾何和幾何學(xué)?幾何學(xué)的種類與劃分,劃分的邏輯標(biāo)準(zhǔn)或分界線是什么?不同的幾何分支研究的內(nèi)容和方向是什么?通過這些問題的提出與思考解決,厘清幾何的本源與發(fā)展,使學(xué)生對幾何學(xué)科有一個系統(tǒng)的、科學(xué)的、整體性的認(rèn)識.了解幾何學(xué)的發(fā)展史,感受幾何發(fā)展的曲折歷程和先哲們的智慧之光.開闊學(xué)生的幾何視野,形成幾何學(xué)科系統(tǒng)觀,培養(yǎng)學(xué)生能夠高屋建瓴地駕馭數(shù)學(xué)課改教材的能力與深刻嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦硇跃?,?xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的邏輯和非邏輯思維能力[7].讓學(xué)生不僅掌握如何學(xué)幾何,還要思考與鍛煉如何教幾何.
1.2幾何學(xué)科的空間觀(運動觀)教育目標(biāo)
由于不同幾何空間特殊的意義,在不同的空間中,它的構(gòu)成元素(點、圖形)及元素之間的邏輯關(guān)系、接合關(guān)系、度量關(guān)系、映射關(guān)系、拓?fù)湫再|(zhì)等都有可能發(fā)生質(zhì)的改變,與傳統(tǒng)的歐幾里得空間的點與圖形相比,從研究對象、研究內(nèi)容、研究方法到研究結(jié)果等方面都存在巨大差異,為了打破學(xué)生長期受歐氏幾何觀的思維慣性影響,建立新的幾何空間觀,要讓學(xué)生明白:不同幾何空間是怎么生成的(定義的)?各種空間里的構(gòu)成元素是什么?有無比較直觀(貼切)的模型空間?不同的空間之間有無共性?可否通過變換(映射)相互實現(xiàn)等,通過這些問題的提出、思考與解決,培養(yǎng)學(xué)生幾何的時空觀、運動觀、變換觀、辯證觀,注意幾何問題的生長點,體會幾何的突出特征——形式化,由于形式化能夠簡潔明了地表示純粹的數(shù)量關(guān)系,因而可以不斷澄清思想、理出線索,尋找本質(zhì)聯(lián)系.形式化的另一重要作用,是有助于數(shù)學(xué)的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造,從已有數(shù)學(xué)知識的形式結(jié)構(gòu),可以為探索和確定未知的數(shù)學(xué)形式結(jié)構(gòu)提供猜想、類比的基礎(chǔ)或借鑒的模型[8].以求新、求異、求是的態(tài)度來對待幾何學(xué)習(xí)與教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與探究能力.
1.3幾何學(xué)科的實用性教學(xué)目標(biāo)
且不說在浩瀚的宇宙空間,僅在我們生活的這個世界上我們每個人的日常生活中,時時刻刻、方方面面都是離不開幾何的.比如:建筑設(shè)計與裝飾,道路規(guī)劃與測量,航海、航空、精細(xì)化工,工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活,器械設(shè)計與制造,服裝裁剪與搭配(僅就造型、線條而言),環(huán)境美化與改善,思想的遨游與馳騁……,有形的和無形的,都離不開幾何及幾何的應(yīng)用.在普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中強調(diào):“發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識和創(chuàng)新意識,力求對現(xiàn)實世界中蘊涵的一些數(shù)學(xué)模式進行思考和做出判斷.”[9]在幾何學(xué)科教學(xué)中,我們應(yīng)注意擷取幾何應(yīng)用的典型實例,引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)和感受幾何的應(yīng)用,從理論和應(yīng)用兩方面來進行幾何教育教學(xué).如果有機會,可以讓學(xué)生進行一些實用設(shè)計與模型制作或數(shù)學(xué)建模,體會在做中學(xué)的樂趣,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力及學(xué)以致用的能力.
1.4幾何學(xué)科的審美性教育目標(biāo)
審美教育即培養(yǎng)學(xué)生的審美意識、審美情趣和審美能力、審美欣賞的教育.審美教育有助于提升和激發(fā)個人的直覺能力、想象能力和形象思維能力;有助于人們辨識并尋求真、善、美的事物,在情感上使人自覺地?zé)釔鄄⒄湟暶篮玫氖挛?;有助于激發(fā)個人的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力.幾何教育具有重要的美育功能,幾何知識與學(xué)科體系中所蘊涵與揭示的諸如對稱、變換、奇異、簡單、多樣、和諧、秩序、抽象等的知覺美,豐富的想象、暗示,深刻、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臍w納、推理帶給我們的理性美(知性美)、智慧美(志性美),更是亙古至今幾何學(xué)科教化人心靈的文化精髓.我們在文[10]中談了新課程標(biāo)準(zhǔn)下幾何審美化教學(xué)的有關(guān)問題,人類文明的歷史就是人類不斷追求美、感知美、欣賞美、創(chuàng)造美的歷史,幾何公理是美的,它美在簡潔、和諧;幾何圖形是美的,它美在變換(幻)、奇異、直觀(組合之中往往蘊涵抽象);幾何定理是美的,它美在深刻、嚴(yán)謹(jǐn);幾何應(yīng)用是美的,它美在豐富、高雅、流暢;幾何學(xué)的研究方法是美的,它美在直觀與抽象的融合,美在內(nèi)在邏輯與外在形式化的完備與統(tǒng)一.正因為幾何學(xué)凝聚了如此種種的美,才使得幾何學(xué)的思想、方法和形式化成為許多自然科學(xué)乃至社會科學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的“知識酵母”.幾何學(xué)科的審美性教育目標(biāo),即是讓學(xué)生能夠借助圖形世界——“感美”;能夠分析幾何學(xué)的研究方法——“立美”;能夠挖掘幾何學(xué)的應(yīng)用——“創(chuàng)美”.