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从数学的本质探东西方数学教育的差异

时间:2022-03-21 10:07:17 浏览次数:

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我国的数学课程内容集中在数学的基础知识、基本技能和逻辑推理上,讲究学科内容覆盖的全面、层层递进和知识体系的完备,这是培养学生的演绎推理能力的内在要求. 美国和英国的数学课程内容联系实际生活经验,注重实用性,建立在学生的实验与操作的基础之上,要求学生进行数学表征、数学交流、数学应用和问题解决.

2.4教材结构体系

我们以中英两国的数学教材的结构体系(见上图)为例,我国的数学教材(苏教版)每个课题的课时较多,前后联系,由定理、公理构成演绎体系,综合难度高. 英国的数学教材(EXTER 大学“数学教学改革中心”的MEP 试验教材.)侧重数学的实用性和经验性,每个课题的课时较少,联系不强,不深挖掘,综合难度低.

2.5课堂教学方式

在一节典型的中国数学课堂上,教师根据自己对课堂的精心设计有条不紊地讲解概念和例题,学生全神贯注地听讲,理解概念,根据教师的示范和要求进行解题训练,讲究一题多变、一题多解,即我们通常所说的“变式教学”,学生在“变与不变”中加深对概念的理解,强化对知识点之间的联系的认识以及对方法、技巧的掌握等,从而他们的演绎推理能力不断提高.

在一节典型的日本数学课堂上,教师通常出示一个复杂的问题,要求学生独立地寻求各种不同的解法,然后进行小组讨论, 接着由教师和学生一起对各种解法的优缺点进行分析,这样做的目的提高学生的演绎推理和问题解决能力.

在一节典型的美国数学课堂上,常常由教师先给出实验和操作的要求,然后学生进行操作、实验、探究和交流,或者教师给出某类问题的解法,然后学生练习一批类似的问题,整个课堂集中于学生通过实验达到对事实和程序的掌握.

2.6关于概念理解

我国的数学课程力求从原理的角度来描述和分析数学概念,证明相关定理、性质、公式和结论,使学生在理解的基础上获得概念. 英国的学生在老师的指导下完成操作,观察模式,归纳出相关概念,但这只是归纳,学生并不知道为什么. 英国学生的概念理解侧重于对事实和程序的记忆,而我国学生一般需要理解概念的内涵和外延. 这一差异也是由两国对数学的经验性和演绎性的不同侧重决定的.

2.7关于技能训练

看一个关于教师对数学教学目标的看法的国际性的调查问卷,问题是:“你希望学生在这堂课主要学到什么东西?”统计结果见下表:

美国和德国教师重视数学技能,而日本教师重视数学思维, 有理由相信如果将中国教师纳入调查对象,结果也会与日本相似. 这与东西方对数学本质的不同侧重有着直接的关系.

一般认为数学技能包含两种:操作性技能和认知性技能. 操作性数学技能是指在头脑外部通过肌体活动来实现的动作,其活动对象是物质化的客体,是一种外显活动. 认知性数学技能是指头脑中的数学智力活动,其活动对象不是具有一定物质形式的客体,而是这种客体在头脑中的映象,因而是一种观念性的活动. 西方侧重数学的经验性,聚焦操作性数学技能,如使用计算工具(计算机等)、统计、测量、作图等,我国比较侧重数学的演绎性,聚焦认知性数学技能,如运算,式的恒等变换,解不等式,推理论证等.

2.8关于问题解决

中国数学课程中的问题解决具有以下特征:一般没有实际背景;涉及连续的、环环相扣的数学推理;需要学生主动地挖掘隐含的信息;知识的综合程度高,要求学生主动建立概念、命题之间的联系;可以分解为一系列的基本命题的组合,也可以通过局部调整产生各种新的变式题,因此题型的积累与相应的解题经验非常重要;技巧性高,要求解题者熟练掌握双基,从而把注意力集中在寻找解题策略上;需要较长的解题时间,高度集中的注意力,较强的意志力和较高的自信心;对智力是一个挑战,绝大多数解题者都会遇到各种困难,许多人会遭受失败;一旦获解,则会产生极大的满足感;背景简单、清晰,一般不需要运用日常生活的实际经验.

英国数学课程中的问题解决具有以下特征:通常具有实际或具体的背景;一般不涉及推理,或者只要求一步推理;题目中一般都包含有解题所需的全部信息,很少要求学生自己去挖掘除基本概念以外的隐含条件;一道题目一般只涉及单个知识点,较少要求学生去建立不同概念之间的联系;不必担心会因为信息的繁杂而顾此失彼;不同的题目之间缺少联系,很少出现相互组合、或者相互化归的情形;题型的积累与解题的经验并不重要;解题进程通常是单一方向的,即从条件到结论; 一般都有现成的解题程序,学生很少面临解题思路的抉择与调整;一般只需要几分钟就能解决问题;不同水平的学生通常有不同的要求,因此,绝大多数学生都不会遇到太多的解题障碍;背景的复杂性常常超过数学本身的复杂性.

总的来说,数学本身正以前所未有的“纯数学与应用数学,逻辑演绎与实验归纳”相统一的方向发展. 这表明,数学教育改革也应顺应时代的发展,在“两极”之间寻求最佳的动态平衡.

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