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自1992年第一届全国大学生数学建模竞赛举办以来,数学建模得到了广泛的关注[1]。开设数学建模课和参加数学建模竞赛活动,不仅能提高学生的数学素质和创新能力,而且能增强学生分析、解决实际问题的能力,从而提升学生的综合素养。
数学建模教育作为素质教育的一部分,以培养技能型、应用型人才为目标的高职高专院校,将数学建模作为数学教学的重要组成部分,更有其必要性和可行性[2]。正是基于此,国内众多高职院校都根据自身特点,开展了数学建模教学活动。
相对于本科院校,高职院校数学建模课程在教学对象、教学方式和教学目的上都有所不同。本文从学校、师资、教材和学生四个层面分析了高职院校数学建模课程面临的困难与存在的问题,针对现状,提出了高职院校开展数学建模课程应该做到的四个重视,这对当前的高职院校如何开展数学建模课程有一定的理论和实践意义。
1.面临的困难与存在的问题
1.1 学校层面
高职院校对数学建模课程的重视程度不够。国内数学建模课虽然已在部分学校开展了十多年,但仍为新兴课程,很多校领导对数学建模课和数学建模竞赛知之甚少,或者觉得其不重要而忽视其对应用学科的推动作用,从而导致开课迟、课时少、资源(软硬件)缺乏等,这对数学建模课的正常开展造成了直接影响。
1.2 师资方面
当前高职院校师资多为专职教师,本身对数学建模不熟,实践经验较为欠缺。首先表现在对数学建模思想不熟悉,数学建模要求我们摆脱过去“定义-定理-证明-推论”这种演绎模式,而是通过数学实验来直观展现数学公式所描述结果,教学方式的改变导致教师原来熟悉教学要求发生改变;其次,很多数学教师不熟悉各种数学软件,比如LINGO/LINDO、MATLAB、MATHEMATIC等。
学校原有师资不经过培训或进修,提升教学能力,就很难胜任数学建模、数学实验等新课程的教学要求。
1.3 教材方面
相对针对本科院校的数学建模教材的“百花齐放”局面,市场上适合高职院校学生数学建模的教材却少得可怜,上课教师难以根据本校的特点而直接选定合适的教材[3,4]。大多数院校的数学建模教材依然是本科院校的教材,这并不符合高职教学的实际与需求,从而存在以下问题[5]:(1)内容过于繁杂,理论性较强,涉及知识点多而且深,对学生要求过高,不适合数学基础相对较差的高职院校学生,也符合高职院校培养技能型、应用型人才的需求;(2)内容缺乏趣味性和针对性,当前的教材多追求内容全而广,注重逻辑的严密性,缺乏趣味性,更缺乏培养应用型人才的针对性。
1.4 学生方面
首先,相对于本科院校学生来说,高职院校学生的数学基础比较薄弱。多数学生的数学素质和基础均较差,高职生源素质总体不高、学习积极性较低。这些因素都给数学建模教学带来了诸多困难
其次,高职院校学生的数学基础水平差异悬殊较大。随着高校的不断扩招, 高职院校学的中数学基础水平差异比较悬殊,这已是不争的事实。同一学校甚至同一专业的学生数学基础差距极大。
再次,高职院校学生的数学建模意识不强。这主要是由两方面原因造成的,一方面是当前的数学教学方式多为传统的填鸭式教学,这种教学模式造成学生只要会做题就能在考试中获得高分,基于应用的建模思想在期末考试中毫无用武之地;另一方面是学生应用数学软件能力不强, 大多数学生没有接触过建模类型的软件, 学生虽有一定的计算机应用能力, 但只局限于课堂教学和文字处理, 在数学软件的自学和应用上存在较大的缺陷。
2.建议与对策
2.1 重视数学建模的宣传普及
对数学建模的普及包括向上和向下两方面。一方面,由于很多领导、老师对数学建模还很陌生,教学组老师需要多向他们普及数学建模课程好处,包括对学生综合素质的提高、对其他科目(如经济类科目)的推动、对学校知名度的提高(如参加数模竞赛等)等。另一方面,也需要多向学生进行宣传普及工作,毕竟学生才是最终的知识接受者,如果他们不感兴趣的话,开展的课程就难以达到预期的教学目标。
2.2 重视师资培训和教材本地化
数学建模课程需要组织教师进行专门的培训和进修,进一步提升教学能力。这包括对实际问题抽象建模的能力、数学软件的应用能力等。组织学生参加数学建模竞赛是激发学生学习兴趣、检验教学成果的好方法,任课老师需要对全国大学生数学建模竞赛和美国数学建模竞赛的参赛流程、参赛规则进行熟悉。
针对当前高职院校数学建模课程难以找到合适的教材的状况,组织任课老师针对本校的实际情况自编教材是提升教师教学质量、提高教材匹配度的办法。教学组老师根据实际教学的情况和学生的反馈,反复讨论认证,最终编写适合的教材。
2.3重视教学过程的趣味性
数学建模是应用性很强的科目,并不是纯理论性课程,所建立模型与实际紧密联系,这使得教师可以适当减弱知识之间推导的严密性而增加模型的趣味性。一方面,可以讲书上的题目或模型与学生的生活联系起来,比如讲解贷款问题时,可以根据某一个学生的家庭情况进行建模;另一方面,可以抛开教材而直接从生活中的问题进行建模,并作为课堂上的案例进行讲解,比如食堂的排队问题等;再者,可以结合学生的所学专业,从其专业知识里归纳数学模型。
数学建模课程涉及知识面广,从事数学建模教育的教师需要认真研究和改革总结出较多涉及不同工程应用背景和生活中常见的趣味性实例,应用这些实例再现数学建模的思想和基本方法,能够具体而方便的应用于趣味性教学,提高学生的学习动力。
2.4 重视教学辅助手段的应用
数学建模因其具有对现实规划的指导性,得到了人们的重视。但我们也要认识到,罗马不是一天建成的,一个学校师资水平、学生水平不是一下子就能提高的,需要在人力、物力、财力等各方面长期不断的投入;一个人的数学建模素养也不是一两次课能建立的,需要长期不断的培养和练习。
针对高职院校,可以在教师和学生两方面采取“走出去”和“请进来”的策略来逐步改变现状。首先,多组织老师和学生到本科院校取经,学习其先进的教学经验。其次,可以多邀请外校建模教师或相关人士来为本校师生做讲座或培训。
另外,对于竞赛获奖的同学,可进行优秀论文张贴、口头表扬、社团荣誉等形式对其进行鼓励,在增强学生自信的同时营造学习和竞争的氛围。
3.总结
本文分析了高职院校数学建模课程在学生、师资和教材等方面存在的问题和面临的困难,然后结合当前教学现状和计划,对如何在高职院校开展数学建模课程提出了针对性建议。这对当前的高职院校如何开展数学建模课程有一定的理论和实践意义。
参考文献:
[1] 李大潜. 将数学建模思想融入数学类主干课程[J], 中国大学教学, 2006年第1期
[2] 颜文勇. 数学建模[M], 北京:高等教育出版社,2011
[3] 杨启帆. 数学建模[M], 高等教育出版社, 2005
关键词:科技竞赛;创新能力;人才培养模式
自上世纪八十年代以来,我国高等教育一直将创新能力作为人才培养的重要目标,特别是近年来,在我国高等教育由规模建设转向内涵建设的过程中,培养大学生的自主创新能力已经成为高等教育改革的重中之重[1]。
科技竞赛作为大学生课堂理论和专业学习的有效补充和延伸,让大学生综合运用相关课程的知识去设计并解决实际问题或者特定问题,已经越来越受到大学生的欢迎[2-3]。科技竞赛一般具有实践性、创新性,要求大学生理解相关专业的基础知识,运用专业知识分析问题、总结思路、设计方案,并实际动手完成,同时,科技竞赛往往以团队的方式组织,要求参与的学生具有较好的团结协作能力、人际沟通能力,以及组织领导能力等[4]。科技竞赛既培养大学生的创新能力,又提高其综合素质,这使得科技竞赛越来越受到高等学校的重视,已经基本发展成为培养大学生创新能力的一种重要载体[5]。
鉴于科技竞赛在培养学生创新能力和实践能力方面的强大作用,它越来越受到大学生和教师的欢迎,也逐渐受到用人单位的重视,成为高等教育教学改革的热点之一。积极探索科技竞赛管理体系、建设科技竞赛平台,以此建立创新人才培养模式,改革人才培养方案,是所有高等院校都在面临的教改课题。
本文以我校计算机学院和软件学院为对象,介绍近年来的大学生科技竞赛工作,总结以科技竞赛为载体进行学生创新能力培养方面的经验,探索面向产业需求的创新人才培养新模式。
1科技竞赛对创新能力的培养
1.1培养大学生创新思维
科技竞赛往往采用组委会命题方式或者指导性命题,前者,如大学生数学建模竞赛、ACM大学生程序设计大赛等;后者如“挑战”杯全国大学生课外学术科技竞赛、全国大学生信息安全竞赛等。无论哪种命题方式,它们都强调创新在竞赛中的运用,强调在作品中采用的新方法、新思路或者新技术。这都要求大学生在科技竞赛准备阶段注重创新意识的培养,训练创新思维,以便在竞赛过程中进行创新。
1.2增强大学生实践动手能力
科技竞赛不同于一般的课程学习或学习竞赛,其主要成绩评价是与命题相关的程序、方案或者产品,这就要求大学生具有较强的实践动手能力。如在ACM大学生程序设计大赛中,要求选手在一定的时间内完成一定的程序;“挑战”杯全国大学生课外学术科技竞赛,往往要求参赛者提交相应的设计方案或者产品原型;全国大学生信息安全竞赛通常都要求将相关的思想实现成软件或者硬件产品。
上述规定都要求大学生要在相关老师的指导下或者独立思考中进行选题、分析、设计、制作产品并进行相关的测试,这一系列过程都需要大学生具备较强的实践动手能力,并能在实践中综合运用所学的相关理论知识。
1.3提高大学生自主学习能力
科技竞赛题目通常具有一定的系统性,这就要求参赛的大学生能综合运用多门相关课程的知识,不但具有扎实的知识基础,还要具有较好的自主学习能力。
在科技竞赛过程中,大学生不停地分析问题并设计、制作产品,会遇到各种新问题,这就要求大学生能及时学习补救所欠缺知识,以解决新出现的问题。科技竞赛提高了大学生的自主学习能力,学生通过自主学习完善其知识结构,能够较为全面地解决实际需求中的各种问题。
除了对学生个人创新能力的培养,科技竞赛还能提高学生综合素质,为学生创新提供帮助。科技竞赛以团队的方式进行,在竞赛过程中,学生之间需要良好的沟通与管理,它对学生自身的沟通能力和团队协作精神具有良好的促进作用。同时,科技竞赛往往是一个漫长的过程,对学生的意志品质和心理素质也是一种锻炼。科技竞赛将基础知识与专业知识相结合,让学生了解相互之间的关系和各自的重要性,从而提高学生的学习兴趣,激发学生的学习热情。
2积极探索开展大学生科技竞赛的有效方法
近几年来,南京邮电大学和计算机学院和软件学院对发展大学生科技竞赛进行了积极的探索,并努力发展科技竞赛这种人才培养的新载体,现就这方面的情况作如下总结。
2.1从政策上规范科技竞赛管理制度
前几年,我院所进行的科技竞赛还处于初始阶段,那时的科技竞赛活动主要是部分教师的个人行为,它往往和相应的科技活动相结合,没有稳定性和延续性。随着科技竞赛的发展,学校和学院相继出台了一系列的科技竞赛管理制度,为形成长效机制,有序、有效、稳定地展开科技竞赛提供了政策上的保障。这些管理制度主要包含两类。
1) 竞赛管理办法。办法中明确了各类科技竞赛的管理体系,以及在竞赛过程中各相关职能部门的责任;
2) 竞赛激励机制。明确指出了对参与竞赛学生的激励,如通过竞赛培训课程获得选修课学分,竞赛获奖纳入学生自主学分和其他评优统计。在参与组织的教师方面也制定了相应激励机制。
2.2从组织上完善科技竞赛管理体系
科技竞赛作为大学生创新能力培养的平台,其成效主要取决于相应的管理体系。近年来,我们探索出了一条校级领导高度重视与关心,教务处与二级学院为中心,竞赛负责人为重点的管理体系。
竞赛负责人为竞赛组织团队领导,全面负责该项科技竞赛的具体运行,调动团队教师和学生的积极性,组织科技竞赛培训、命题、评测等一系列竞赛活动。
学院为科技竞赛提供全方位支持,学院下属的系或教研室作为核心,组成竞赛团队,并配以学生工作相关的辅导员。同时,学院在团队中构建优秀的指导教师队伍,成立竞赛指导委员会,授权并协助竞赛负责人组织科技竞赛的具体运行。
教务处主要代表学校,从政策、资金和宣传上对科技竞赛予以支持,动员并激励学生积极参加科技竞赛;
2.3以校级竞赛为主积极拓展科技竞赛形式
各类科技竞赛往往限制参赛人数,以此为载体的创新人才培养人数有限,覆盖面太窄,为了解决这个问题,我们针对各类科技竞赛设置了相应的校级竞赛,这样做有两个方面的好处。
1) 扩大了创新人才培养覆盖面,使之成为面向大部分学生进行创新能力培养。通过组织校级科技竞赛,打破了参与科技竞赛人数的限制。同时,通过科技竞赛培训设置选修课,让更多的学生能够在参加科技竞赛的同时完成学分,避免加重学生负担。
2) 为更高级别的科技竞赛选拔人才,通过示范作用激发学生热情。从校级科技竞赛中选拔优秀团队,参与更高级别的科技竞赛,这样做既能完成优秀团队的选拔工作,又能以其示范作用激发学生的竞争意识和学习热情,扩大作为创新能力培养载体的科技竞赛的影响力。
3实施效果与问题
通过近几年的建设,我们先后以我院为主组织了南京邮电大学大学生电子设计竞赛、南京邮电大学大学生信息安全竞赛、南京邮电大学ACM程序设计竞赛、南京邮电大学软件设计竞赛等4项科技竞赛,并协助组织了南京邮电大学数学建模竞赛等多项科技竞赛。
通过这些科技竞赛的培训和选拔,我院学生获得了不少全国或省级科技竞赛荣誉。如2009年全国大学生数模竞赛中获得二等奖2项;2009年全国大学生电子设计竞赛中以我院学生为主参与的4支代表队获得二等奖;2009年全国大学生信息安全竞赛中,我院学生组队参加获得三等奖;2009年ACM-ICPC国际大学生程序设计大赛合肥赛区铜牌、宁波赛区铜牌等。依托于科技竞赛载体的学生团队近3年先后获得省级大学生创新性实验计划11项、校级创新性实验计划53项。
虽然我院以科技竞赛为载体的学生创新能力培养取得了一定的效果,但还是存在不足之处,其主要体现在:1)学生积极性有待提高,虽然科技竞赛成为部分学生自主学分的主要来源,但是主要还是以课外科技活动形式存在,对学生难以形成更大的吸引力;2)科技竞赛和专业课程结合不够紧密,和专业课程设计等在学生实践能力培养上相互之间过于独立,在一定程度上分散了学生的精力,使实践难以深入。
4结语
科技竞赛是从大学生课外科技活动发展起来的实践活动,它已经成为当前大学生创新能力培养的新载体。本文以我校计算机学院和软件学院为例,介绍了我们以科技竞赛作为创新能力培养新载体的一些探索活动,该活动虽然取得了一定的成绩,但是如何将科技竞赛和教学相结合,将其纳入本科生的培养计划,更好地培养学生的创新能力,都是我们进一步改革的重要课题。
参考文献:
[1] 王宏,吴文虎. 清华实践教学“赛课结合”新思路[J]. 计算机教育,2006(7):10-12.
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[4] 杨一涛. 大学生竞赛与本科教学相结合培养人才的方法探索[J]. 南昌高专学报,2010(5):77-79.
[5] 袁国武,赵杨,赵征鹏,等. 依托程序设计竞赛,提高计算机专业学生培养质量[J]. 计算机教育,2009(15):104-106.
Develop Innovative Ability of College Students by Scientific and Technical Competition
FU Xiong , CHEN Chunling
(College of Computer, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China)
关键词:人才培养模式;数学课程建设;学思结合;知行统一:因材施教
近十多年来,在我国高等教育教学改革过程中,人才培养模式的改革与创新逐渐成为新的热点。20世纪90年代中期,国家在制定“九五”计划时,在《国民经济和社会发展“九五”计划和20t0年远景目标纲要》中已明确将“改革人才培养模式,由‘应试教育’向全面素质教育转变”作为世纪之交国家教育改革与发展的主要任务之一。进入21世纪以来,关于人才培养模式的改革与创新日益深入,在2010年颁布并实施的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》(以下简称《纲要》)中,对人才培养问题进行了全面阐述,并用一节专门谈“创新人才培养模式”。本文先对“人才培养模式”本身进行一些讨论,在此基础上,再就大学数学课程建设与改革在优化课程体系、更新教学内容、创新教学方法的过程中如何贯彻好《纲要》中提出的“注重学思结合”、“注重知行统一”和“注重因材施教”谈若干看法并提出一些建议。
关于“人才培养模式”的辨析
正如我们在本文开头时所提到的,“人才培养模式”这个提法在我国出现至少已有十多年的历史了。这些年来,不少专家学者对这个提法的含义也有诸多的讨论。为了更好地理解这个提法的内涵,有必要先弄清“模式”一词的含义。在《辞海》中,对“模式”一词是如下注解的:
模式:亦译“范型”。一般指可以作为范本,模本,变本的式样。作为术语时,在不同学科有不同的含义。在社会学中,是研究自然现象或社会现象的理论图式和解释方案,同时也是一种思想体系和思维方式。
由上述注解中我们首先得知:这是个外来语(大概是由英语mode译过来的,但在《牛津英汉双解字典》(1988年版)中尚无此译法),因此很难先给个定义。再者,这个词内涵极广,以至在不同学科,甚至不同场合就有不同含义。在当今中国社会的方方面面,政治、经济、文化、教育以至日常生活都在使用。而且在实际使用中,范围可大可小,讨论宏观问题有宏观意义上的“模式”,讨论具体问题时,也可以有微观意义下的“模式”。因此,往往给人以约定俗成之感,而不去探究其确切的含义。
而教育界谈论“人才培养模式”已有多年,已逐渐形成一些较为成熟,并为人们广泛接受的注释,我选择了两种在网上较为流行的说法供大家参考。
――所谓人才培养模式,是指在一定教育思想和教育观念指导下,由教育对象、目标、内容、方法、途径和质量评价标准等要素构成并且集中为教育教学模式的相对稳定的教育教学组织过程的总称:
――“人才培养模式”是指在一定的现代教育理论、教育思想指导下,按照特定的培养目标和人才规格,以相对稳定的教学内容和课程体系,管理制度和评估方式,实施人才教育的过程的总和。
这两种说法大同小异,适用于中观和微观情形,也都涉及课程体系,教学内容,教学方法等要素。其实我们所关注的并不是概念本身,而是在人才培养模式改革创新中我们应该去抓什么?解决什么问题?如何去解决这些问题等。而《纲要》已经给我们指明了努力的方向。
《纲要》指出:“深化教育改革,关键是更新教育观念,核心是改革人才培养体制,目的是提高人才培养水平。”《纲要》用了一章(第十一章)部署人才培养体制改革。首先强调要更新人才培养观念。指出:要“树立人人成才观念,面向全体学生,促进学生成长成才。树立多样化人才观念,尊重个人选择,鼓励个性发展,不拘一格培养人才。”并专门用一节讲“创新人才培养模式”(第三十二节)。在这一节中并没有对“人才培养模式”概念本身的论述或说明,而是在简短的开始语之后提出“注重学思结合”、“注重知行统一”和“注重因材施教”,并各用一段提出具体要求。这样的表述方式是意味深远的。这启发我们:研讨人才培养模式改革创新,我们不必过于拘泥于概念表述的争论,把重点放在贯彻好三个注重的原则上,以期取得更为实际的效果。这也是本文题目的由来。
注重学思结合
学思结合是我们对学生的一项要求。《纲要》要求教师通过自己的教育教学活动促使学生学会学思结合,养成学思结合的习惯。为此,《纲要》提出:“倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学,帮助学生学会学习,激发学生的好奇心,培养学生的兴趣爱好,营造独立思考、自由探索、善于创新的良好的环境。’要达到这样的要求,改革与创新教育教学方法就显得格外重要。数学课程改革与创新推进至今,有越来越多的有识之士认为应当把改革创新教学方法放在更加重要的地位,有些专家提出应把教学方法的改革和创新作为当前教学改革培养创新型人才的切入点和突破口。
启发式、探索式、讨论式、参与式教学,各自侧重点不同,应用的环境、方式也不同,但都是以学生为主体,调动学生去主动思考、探讨,在思维的过程中掌握知识和技能。把“被动”地接受知识转变为“主动”地掌握知识。这里调动起学生的主动性和积极性是关键。其实这也是教学优劣的分水岭。教学方法并无定式,一位好的教师总是善于根据教学内容和要求的不同以及所教学生的实际状况采用适当的教学方式调动起学生的学习主动性和积极性,以取得更好的教学效果。
大学数学课除数学类专业外大多是公共基础课,一般都采取大课教学形式。这种形式客观上对采用探究式、讨论式和参与式教学带来一定的困难,相对而言,在大课教学中采用启发式会更重要一些。“废止注入式,倡导启发式”其实是老生常谈,在四十多年前就提出了这个口号。老一辈的优秀教师在他们的长期教学中在启发式教学方面积累了大量的经验,很值得大家学习。他们的一个共同特点是在讲授过程别是在公式推导或定理证明时不仅教师本人是边思考边讲授而且要求学生们和他一起去思考,共同完成推导证明或演算。・
现在,PPT等多媒体辅导教学工具已普遍用于课堂教学,这对于活跃教学氛围,提高课堂效率,改善教学效果都起了很大作用。但它终究是一种辅助的教学手段,对于推理性较强的数学课程来说,它的使用应根据课程性质和内容,与传统的板书教学相结合。对于图形,特别是立体图形或动态描述的现象等使用多媒体工具会明显增强效果,有助于学生对问题的理解,提高学生的空间想象力。而大段叙述性的抄写或内容的归纳总结等适当利用多媒体工具可节省时间、提高效率。但对于定理证明、推导运算等则板书更有利于引导学生的思维,有时引而不发更能吸引学生的注意力,促使学生主动思考。多媒体工具与板书的配合使用必须与教师本人的教学特点相结合,因人而异,驾驭好了才能取得好的效果。必
须杜绝把讲稿搬上屏幕,照本宣科的新的填鸭式教学。
习题课是大学数学课程的一个重要组成部分,在促使学生学会学思结合过程中占有重要地位。近年来由于种种原因,大多数学校取消了习题课或者把习题课改为例题讲解课。我认为这是不可取的。学数学,学而不练等于没学。我强烈呼吁应予恢复,至少在理工类经管类等专业。习题课主要在教师指导下让学生自己动脑动手,通过组织讨论,教师点拨,帮助学生理解消化掌握所讲授的知识,在这里,探究式、讨论式、参与式教学大有可为。习题课也是培养青年教师的好场所,青年教师通过上习题课,学会与学生交流,锻炼驾驭课堂的能力,进一步加深自己对所授课程的理解,这对他们的成长是有极大好处的。
在数学课程的教学中如何提高学生对所学课程的兴趣,引发学生的好奇心,这是数学课程建设的一个重点也是难点。为了提高大学生学习数学的兴趣,近些年来大家想了很多办法,有很多创造,特别是开设数学文化课的探索取得很大进展,收到很好的效果。另外,向广大学生推荐优秀的数学科普读物或期刊(近年来这些资料也日益增多),邀请名家给学生们作数学科普报告等都是一些很好的方法。但就一门课程来说,提高学生学习兴趣则主要靠讲授教师的驾驭了。教师本人对课程理解的程度、讲课艺术以及教学投入在很大程度上影响学生对课程的学习兴趣。一批国家精品课程及其视频材料可作为广大教师学习参考资料,更重要的是在实践中孜孜不倦地探索。
为了提高学生学习兴趣,对适当的内容采取情景引入或情景教学是有益的,但切忌形式主义。从现实世界中抽象出数学概念要抓住本质,才能引导学生走向正确的方向。若把表面的肤浅的现象误认为是本质的东西灌输给学生势必造成误导,把学生引入歧途。目前中小学数学教材中不少所谓情景引入都过于牵强附会,这种过分强调情景引入的倾向和形式主义的做法必须予以纠正。
选用优秀教材也是提高学生学习兴趣,促使学生学思结合的一个重要途径。这些年教材建设应该说取得了不小成就。各大出版社近些年来出版的教科书、参考书数量已不少,仅高等教育出版社推出的数学教材就有数百种之多。但是认真分析起来还存在不少问题。教材数量虽大但雷同的较多(有相当一部分教材的编写与教师的职务晋升有关),真正高质量有特色的教材并不多。一部好的教材应该具有什么样的特征?我认为它应很好体现数学发展的规律,符合人的认知规律,贯彻教育教学规律。好的教材是在教学实践中逐渐形成的。一个通俗的说法是:好教材不是编出来的而是教出来的。因此一部好教材的产生往往要经过多年以及十几年时间。这些教材由于充分吸收了多年教学中积累的经验,不仅在内容选取上十分精准,编排上颇具匠心而且往往为学生学思结合留下足够的空间。例如:美国著名数学教育家卢丁(Walter Rudin)编写的《数学分析原理》是古典分析的经典教材书,在美国及许多国家深受欢迎,也有中译本。这本教材已诞生半个多世纪,至今仍有许多教授选用作为教材。甚至像陶哲轩(Terence Tao,2006年菲尔兹奖获得者)那样的大牌教授,已经写了自己的教材《陶哲轩实分析》,却仍然使用这本书作为教材。这本书的一大特点是作者在字里行间有意识地做些“遗漏”,让读者自己去“补上”,这对读者无疑是个挑战,但同时也给读者提供了一个独立思考的机会。
好教材一般都配备有精选过的习题。学习数学必须独立完成足够的习题。这不仅有数量的要求,更需要有质量上的保证,而并非做得越多越好!
我们期待在各大出版社的支持下,大家扎扎实实,齐心协力,认认真真地做好教材编写工作,争取有一批真正的精品教材留世,以满足各种不同类型院校、专业的需要。
我们处在信息化社会,大学生为适应社会的需求必须扩大他们的知识面,掌握更多的基本技能。为适应这种趋势,各类学校和专业(包括数学类专业在内)为数学课程安排的课时必然会有所减少,另一方面,为促进学生学思结合也有必要减少讲授的时间。因此优化课程体系,适当精减并调整更新部分教学内容也是当前教改的一项重要任务。目前我们数学课程体系的设计,教学内容的选取偏重强调完整性、系统性。课程数量和教学内容均显偏多(特别是与欧美大学相比)。建议数学教学指导委员会能在这些工作上加大力度,尽早拿出一个指导性意见,以有效推进这方面的改革。
注重知行统一
《纲要》指出:“要注重知行统一。坚持教育教学与生产劳动、社会实践相结合。开发实践课程和活动课程,增强学生科学实践、生产实习和技能实训的成效。”
近些年来数学课程建设与改革的一大进展是数学建模和数学实验课的开展和普及。数学建模及相应课程从20世纪80年代兴起,1992年以来开展的全国大学生数学建模竞赛活动对大学数学课程的改革产生了深远的影响,数学实验和数学建模已成为培养学生数学应用能力和创新能力的行之有效的重要途径。大批院校(约占院校总数2/3以上)开设了“数学建模”或“数学实验”课程。相关的教材也相继出版,大约有两百种。2010年全国有1195所院校,17404个代表队共计51000多人参加了当年的全国大学生数学建模竞赛。不仅如此,许多院校还走上数学建模竞赛的国际舞台,并取得相当不错的成绩。
虽然如此,我们对此不可估计过高。对于绝大多数院校来说,开设数学建模和数学实验课的时间还很短,尚处在探讨阶段。现有的200多种教材看起来数量已不少但成熟的并不多,仍处在完善过程之中。在教学方法上不少教师仍以讲授为主,探究式、讨论式教学有待推进。这两类课程必须以学生自己探究、讨论为主,万万不可变为简单的知识传授。要大力倡导把数学建模的思想和方法融入大学数学的主干课程。进一步做好组织学生参加数学建模竞赛活动的工作。在竞赛之前对学生进行一些培训和辅导是必要的,但要避免功利性的做法。由于竞赛采用通讯方式,竞赛场地设在自己学校。辅导教师更要自律,自觉做到让学生们独立完成,坚决杜绝作弊现象,不要为了所谓成绩丢失了诚信,丧失了人格。
提倡学以致用,鼓励学生用学过的知识去探究事物分析问题。这些年来不少学校在这方面进行了探讨,取得不少的经验。南开大学文科数学教学组的老师们引导学生们写数学应用的小论文,挑选有代表性的论文在自办刊物《数学之美》上刊登并做点评。学生们积极性很高,题目涉及范围很广,有些论文还有相当深度和应用价值。我们选择其中一期刊登的部分论文的题目列出,大家就可以一目了然:
・迎水道校区男女同学上晚自习人数的统计与分析:
・政府学院大一学生逃课原因的调查与分析:
・水环境中的数学――河流污染的分析与评价;
・运用概率探讨3D彩票中奖问题:
・投票中的数学;
・超市中商品存放规划的数学。
对于数学类专业的学生,教师在教学中要有意识地把教学与研究结合起来。由于数学研究的特殊性,在起
始阶段宜先引导学生学会阅读期刊文献,养成阅读期刊文献的习惯。为此教师可结合讲授内容介绍一些期刊文献上的作品以引导学生去阅读文献。要大力倡导鼓励本科生听学术报告。这些报告很可能一上来听不懂,但听多了就逐步会有感觉,这就是“熏陶”。
学数学一定要动脑动手,凡事要先“试一试”。养成这样的习惯,学生会受益终生。
注重因材施教
学思结合、知行统一是对受教育者的要求,做到学思结合、知行统一是受教育者的主动行为。而因材施教则是教育者的主动行为,在这方面教师应有更多的作为。
首先我们要更新人才观,要按《纲要》的要求树立人人成才观念和多样化人才观念。面向全体学生,促进学生成长成才。尊重个人选择,鼓励个性发展。国家社会需求的人才是多种多样的,接受高等教育的学生根据自身的特点和条件,在教师指导下,打好基础,发扬自身优势走上成才道路,再经过社会实践的磨练最终成为某个方面或领域的专门人才。
当前高等教育已进入大众化教育阶段,大学生在学人数大大增加,学生的平均水平,尤其是数学平均水平明显下降而且差距拉大。这是一个必然出现的正常现象。在大众化教育时期,沿袭精英教育阶段的模式和要求进行教学显然是不合理的。我们必须从学生实际出发,实行差异化教学,为学生提供多元化、多品种的选择,允许学生在教师指导下根据自身的特点进行选择发展个性,对于生源平均水平较低的院校要从实际出发适当降低基本要求。为了因材施教,在当前实行完全意义下学分制条件尚不具备的情况下,同一数学课程可以实行“分层次”教学,既可在同一专业大类中分层次,也可跨大类分层次。当然,分层次教学会为教学管理、教评等带来一定困难,这就需要学校教学管理部门本着以学生为中心的精神,通过管理改革予以积极配合。
现在有些高校对大众化教育阶段出现的新情况新问题认识不足,对大学数学课程仍力图维持原有的统一要求,甚至为“高攀”而不适当采用过高层次的教材,以致造成大面积的不及格,然后又用非正常手段放宽采“补救”。这些做法影响了教学效果而且助长了不正学风,危害甚大。一定要从学生的实际水平出发,掌握适当难度,让学生真正学有所获,同时又要严格要求,促使学生自觉成才。
承认差异,鼓励个性发展,推行个性化教学是因材施教的另一个重要方面。学生来自不同家庭、不同地区加上本身的差异实在是千差万别。而教师课堂教学则必须照顾大多数学生。而对于少数基础较差学习有困难的学生以及智力超群的尖子生则主要靠课外辅导去调动他们的潜能,这就需要教师有高度责任感和大量的教学投入,舍此无其他办法。
《纲要》还提出要探索拔尖学生培养模式。我认为最重要的是要尊重人才成长的规律,重在营造良好的成才环境。严格来讲,尖子人才不是教出来的而是冒出来的。我们的责任是及早地发现他们并为他们提供发展的空间,营造良好的环境。真正的天才学生他们的智力远远超过我们这些常人,不要让我们的教育磨去他们的棱角,钝化了他们的洞察力。只要有浓厚的学术空气,平等宽松的氛围,鼓励自由表达,相互切磋,再加上名师指引,这些天才就一定会冒出来。与真正的世界一流大学相比,我们最缺乏的就是这样一种良好的学术环境。营造这样的学术环境任重道远。
一、为什么数学教师要做研究?
1 个人发展的需要
有些教师认为,数学教师只要读懂了课本,会演算习题,就万事大吉,一旦有个别学生在课堂中或课外辅导时提出了“怪问题”,教师只要回答“这超出了范围”,就能抵挡过去,在讨论中,一些教师说,教师很少时候会想“这个概念是怎么产生的”、“这个解法是如何想到的”之类打破沙锅问到底的问题,教师如果是这样应付教学,也许能够过日子,但对学生、对个人的发展是没有半点好处的。
教师们说,如今可不同了,现在提倡研究性学习,提倡创新思维,提倡学生敢问、敢争、敢辩,于是,我们经常可以看到课堂上学生问倒老师的场面,例如,有位教师教完质数与合数后,顺便介绍了陈景润是如何克服许多困难,最终在哥德巴赫猜想问题上取得丰硕成果的事例,试图培养学生的自豪感、爱国情怀等,谁知刚说完,一位学生站起来问:“老师,什么是哥德巴赫猜想啊?”该老师哑然了,作为中国的一个数学教师,连哥德巴赫猜想的内容是什么都不知道,恐怕有点说不过去吧。
在信息飞速发展的社会,作为老师,偶尔被学生的一些问题难倒,这是很正常的事情,因为某些时候,学生接触社会的面或许比老师更广阔,但是,在数学学科知识这一块上,我们总不能老被学生问得汗流浃背,不然,你这个数学老师就太不称职了,一方面是自己面子上过不去,另一方面教师的地位和形象也将在学生的心目中跑得无影无踪了,更为难堪的是你将面临下岗的危险,这不是危言耸听。
说得现实一点,搞研究,是为了我们教师自身的需要,为了不使自己老是处于被动,也为了使自己在学生的心目中有威信,老师们应该时常搞搞教学研究,不断更新和丰富自己的知识。
2 教研的推动作用
教学研究的作用是显而易见的,百利而无一害,用数学的话说,我们可以把教师应做研究看成公理,它对推动数学教育的发展起着至关重要的作用,在座的老师们主要聊了两个方面的作用。
首先,教师经常性做研究可以使自己成为名师,甚至是专家型教师成为专家型教师,是许多人一踏进教师这个行业就拥有的梦想,成为大伙都敬佩的教师,至少有一个好处――可以提高学生学习数学的兴趣,为什么这样说呢?因为一个老师,如果学识高深,博大精深,讲课的时候,常常左右逢源,旁征博引,如行云流水般,学生学得如痴如醉,在知识的海洋流连忘返,不消说,你的学生一定会非常崇拜你,自然地,他们会将对你的喜爱迁移到你教的学科上,这比平时老师们想尽法子提高学生学习数学的兴趣要好得多。
老师们举了许多这方面的例子,例如,我国著名数学家陈景润就是在专家智慧型教师沈元教授(后来成为中科院院士、北京航空航天大学校长)的启发诱导下成为数学家的当年沈元教授因故留在福州,接受母校的邀请,当了一名中学数学教师,当他一站在陈景润所在班级的讲台上,即刻引起所有中学生们的一片倾慕,沈老师讲课风趣、形象、生动,居然演义出数学界几乎惊天动地的一幕活剧,在一次讲课时,沈老师无意中扯来了一片奇光闪烁的落霞,谈起了数论中著名的难题:哥德巴赫猜想,沈老师从小学生们都能理解的奇数、偶数开始,循循善诱,将这些看上去很简单的数字,阐释为蕴藏着极为玄妙的智慧,将本是枯燥乏味的数学概念、定理、公式解释成闪烁着生命的异彩,沈老师这样讲授,无不让学生感受到数学这凝聚着人类文明、智慧和创造的学科,竟是一个何等鲜活、何等瑰丽的自由天地,当然,虽然许多学生以后成不了数学家,但他们受益于数学科学教育却是无限的。
其次,教研可以提高教师的知识深度和广度及应用能力,这里的知识包括数学学科知识和数学教学方法的知识等,这些知识对学生的学习是非常重要的,教师在研究和学习这些东西的过程中,能够学会怎样指导学生进行数学活动,为学生选择恰当的学习任务,体会学生对数学概念的理解,及如何以多种方式展现数学信息,以便学生的数学理解获得成功,可以说,教研可以使教师的数学知识、学生知识、教学知识相统一。
随着社会的不断发展,许多外来学科知识已经和数学知识融合,而融合后的知识,开始慢慢渗透到我们的数学课本中,但是,老师们对这些新东西并不在意,没有去研究和学习,有人作过调查,发现大部分数学老师对信息安全、优选法与实验设计初步、风险与决策等近现代数学问题不熟悉,这是比较危险的信号,因此,数学教师需要学习和研究这些进入数学课本的与现代数学思想和应用数学有关的问题,并将其融入已有的数学知识中。
二、选择什么样的研究课题
作为一名数学老师,要研究的课题,无非是两个方面:一是数学教学研究,这有理论研究(现代数学教育理论、思想、数学方法论的研究)和实验研究两个方面,二是数学学科(包括初等数学)的研究。
数学教学方面的选题,一般来说,可以是老师们教学中感到困惑、问题难以处理的地方,如差生转化,作业处理方法的改革,某某方法的教学,学生学习兴趣的激发。等等,而教学的实验研究,建议教师最好是报名参加课程培训,在有经验的老师的指导下进行实验,实验研究前,教师有必要先了解教育实验的基本操作方法,包括方案的制定、实验对象的选取、实验假设的设置、实验过程的安排、实验资料的收集,以及实验报告的撰写等。
座谈中,老师们都强调,由于种种因素的限制,往往难以参与并完成大型课题研究,因此,老师们应多搞微型课题研究,即选取一个很小的,不需要花费太多人力物力的课题展开研究,比如要教一元一次方程了,这是学生初次接触方程,他们的学习心理是什么呢?会在哪些地方遇到困难?要怎么设计环节,突破难点呢?等等,教师带着这些问题,结合所教学生的实际情况进行研究,定能获得很好的成果,张奠宙老先生说过:“一个好例子,胜过一打好名言,”说的就是这么个意思,我们研究了一个又一个很小的课题,积累起来,将是一笔巨大的财富,许多有成就的数学教师,就是从微型研究中成长起来的。
老师们根据自身的情况,对第一个方面即数学教学研究得比较多,主要包括对数学教材的研究,对不同年龄段的学生的心理状况的研究,对课堂的研究,以及对教师自身的角色和职能的研究,等等,关于对教材的研究,永州市永华中学的刘正华老师谈了他们的做法,很值得大家思考和借鉴。
永华中学现在使用的数学教材是湘教版的新教材,作为学校的数学教研组长,刘老师经常与同组的数学教
师一起研究教材教法,比如教七年级上册“一元一次方程的应用”时,新教材中安排的例题比较乱,七个例题分别是电价问题、手机话费问题、储蓄利率问题、水费问题、商品打折问题和两个有新意的行程问题,不像传统教材是按类型进行编排,老师们觉得教材这样编排不系统,于是就有人提出还是按传统教材教,把应用题分为行程问题、百分率问题、工程问题、劳力调配问题、数字问题、面积问题及其他问题等类型进行教学,并且有的老师平时就是按这样的类型进行教学的,由于采用人教版教材教了十多年,教学效果也不错,而新的湘教版虽然没有进行归类,不便于学生模仿,但比较贴近生活,于是刘老师就在所教的两个班做了一个对比实验,一个班按传统人教版的把例题归类教学,另一个班则按湘教版的例题编排顺序教学,布置不同的作业,结果在单元考试中,对两个班的学生在试卷中应用题的成绩进行了分析。
试卷的应用题中,第一题是行程问题,第二题是百分率问题,这两道题是传统题型,对比班学生的考试成绩略好,第三题是新题型,湘教版班的学生做得比较好,应用题的总平均得分相差不大,并且按新教材教学的班级的成绩还略好一点,
事后,刘老师对这个实验进行了质疑:为什么湘教版对这一节要这样编排,而不采用传统教材这样按类型编排?这样编排有什么好处?
他通过思考,回过头来重新审视新教材的例题,发现它具有以下几个优点。
1 新教材选用的例题都是一些与实际生活非常贴近,能引起学生关注和感兴趣的问题,并且图文并茂,给学生以丰富的表象,容易引起学生的注意,是学生迫切想搞明白的问题,符合“最近发展区”理论。
2 新教材这一节的例题没有按类型编排,主要是要求学生学会分析题意,找到等量关系,然后根据等量关系列方程解决问题,目的是培养学生的分析问题和解决问题的能力;而传统教材的按类型编排例题,主要是要求学生在学习完例题后,模仿例题去解题,新教材的编排体现了新课标“有效的学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆,动手实践、自主探索是学生学习数学的重要方式”的基本理念。
后来,他为了了解学生解应用题时的思考方法,调查访问了一些学生,发现按传统教法教学的班级的学生大多数人在解应用题时,首先把这道题进行归类,看它是哪个类型,然后才去思考怎样解答;而按新教材教学的班级,大多数学生首先是弄清题意,找等量关系,然后进行解答,凸显了新教材编排上的优点。
冷水滩区一小的冯小华老师对数学教师职能定位做了一些研究,他认为在新课程下,小学数学教师既是“导演”,又是“演员”,什么时候老师是“导演”呢?什么情况下又充当起“演员”了呢?冯老师认为,第一,因不同年龄层的学生而定,面对低年级学生,教师在教学中重在引、重在导,高年级的数学课堂,教师以朋友和学习中的一员参与学生合作探讨、发现和解决问题。
例如在义务教育课程标准实验教材第三册“角的初步认识”一课时的教学中,教师先出示红领巾、三角板、时钟、折扇等一系列学生生活中遇到过的有关角的实物,让学生看角、指角,再引导学生折角、摸角;接着指导学生用两根硬纸条和一个图钉做活动角、摆弄大小不等的角;然后教师在黑板上将图钉演变成点,两根硬纸条演变成线,介绍角的画法,最后把角的描述性定义编成儿歌帮助学生记忆,整过教学过程中,教师充当了“导演”的角色,在组织和引导学生的学习,当到四年级学习角的知识时,教师可根据内容提出以下几个问题:(1)画角,标出角各部分名称;(2)比较角的大小,角的大小可能与什么有关?(3)如何量角?量出自己所画角的度数,然后学生小组内合作自主探究解决问题,最后全班交流、汇报,在这一教学过程中,教师则以合作者身份参与到小组的学习和交流中,完全成了“演员”中的一员。
第二,因学生经验而定,义务教育课程标准实验教材人教版第九册“多边形的面积”这一单元,教“平行四边形的面积”时,教育对象虽然已是高年级同学,但教学中,教师仍要引导学生将平行四边形转化成长方形,然后再推导面积的计算,当到“三角形和梯形的面积”时,学生已有了平行四边行面积计算的经验,因此教学中,学生完全可在小组内自主学习,解决问题。
第三,因不同的教学内容而定,经过对小学数学教材的分析,发现概念、公式类知识的教学,教师应充分引导、解释;计算、应用类教学,则可让学生在小组合作中自主尝试、交流、探究、解决问题。
冯老师还认为,小学数学教师职能定位还要受学生个别差异、教学环境等其他因素的影响,通过对教师职能定位的研究,他认为教师作研究要从实践中去发现问题,从实践中探究、解决问题,最后又运用到实践中去。
对教学方面的研究,已经引起老师们的重视了,许多老师也或多或少地参加过一些研究,但是,大家往往忽视了对数学学科知识方面的研究,就目前的情况看,研究数学学科知识显得非常必要和迫切,我们曾作过调查,在小学数学教师中,系统地接受过数学训练的老师人数极其的少,这样势必会造成一个现象:老师对所教的数学知识并不了解,或者了解不深,常常没有把握数学概念的本质,而将内容讲错,有的老师竟然还不如自己的学生,因为有部分学生自己报名在外面参加了奥赛培训班,习得了更高一级的数学知识,拿到课堂来问老师,常常使老师很难堪,这个现象在小学尤其突出,比如,到现在为止,仍然有许多老师在围绕x=0是不是方程,2/0算不算分数,0.9是等于1还是小于1,1+1-1+1-1+…等于多少等问题而争得面红耳赤,这都是老师们数学专业知识不扎实所导致的。
鉴于目前老师们的知识结构状况,我们认为,从事数学学科知识的研究,选题主要针对两个方面,一个是解题方面的研究,另外一个是读书,即研究数学专业方面的书籍,包括初等数论、数学史话等方面的书本。
讨论中,大家特别强调了解题研究,并列举了许多中学教师通过解题研究而成为名师、大学教授的例子,比如现为上海大学数学系教授的冷岗松、湖南师范大学数学系教授的沈文选等,他们原来都是中学教师,通过研究初等数学问题,解答无数习题后,获得了许多成果,凭借这些,最终应聘到大学任教,顺利评上正教授。
再如,在我省慈利县某初中有一个数学教师,他买了几大本初中数学竞赛的书,利用课余时间,将这些书上的每一个题目都做了一遍,以后不论他的学生拿哪一个题目来问,他都能讲出做法,结果,他带的学生经常在大大小小的竞赛中获奖,他也就一举成名,成为了一个很优秀的数学教师。
关于读书与解题的研究,潇湘数学教育工作室已经作过讨论,讨论结果刊登在《湖南教育・数学教师》2007年9月号,这里不再多谈。
三、如何开展课题研究
选择好要研究的课题后,接下来就是如何开展了,研究的方法可以多种多样,我们还是围绕两个大的方面来
论述对于数学教学方面的研究,老师们认为主要有以下几种方法。
谈话法,即构建与学生的数学对话,教师通过与学生的对话,为设计基于学生思维特点的教学奠定基础,使教师站在学生的角度思考数学,促进课堂教学向更多以学生为中心的教学实践转变,其具体步骤是:
首先,数学教师为对话任务的顺利进行做必要的准备,包括了解交流对象的基本情况,如性别、年龄、所在班级、数学成绩、性格特点、数学学习习惯、语言交流能力等;明确与学生交流的数学内容及其对学生的难易程度;设计基于以上实际情况的交流问题,尤其应关注交流问题的有效性,不论是关于知识、技能的问题,还是情感态度的问题,对学生来说,要有实际意义,要能激发学生说出他们的心声。
其次,教师与学生进行系统的对话,对话过程中,教师要完成一些教学任务,例如,分析和纠正学生的数学问题,检查并评价学生的数学学习和数学思维,找出学生学习某些数学问题的思维方式。
第三,展示并讨论教师与学生进行交流的录像带,根据自己学生时代学习数学的经验和已有的教育教学知识,解释学生在系统交流中的数学表现,理解教育形态的数学的内容和特点,以及学生的数学观点,讨论在后继的教学中如何依据学生思维特点设计教学,构建课程内容,不同年级的学生学习数学的思维有什么不同。
认真做好了这三个步骤,教师再稍加总结和反思,就会获得不少研究成果,这些成果可以为教师以后的教学带来不少帮助。
例如,有一个初中数学教师,每接手一个新的班级,他便为每个学生制定一份情况表,将他们原来的数学成绩、数学学习习惯等清楚的写在上面,然后分别找他们谈话,保证每一天有一个学生要走进该老师的办公室,这一轮谈完了,再重新开始,从不间断,这样一来,他对班上每个学生过去和现在的情况都了如指掌,结果,课堂出现了这样的情况:一部分学生在埋头解答课外习题,如竞赛题等,另一部分学生在仔细听老师讲课,并认真做笔记,还有一部分学生在翻阅以前学过的数学课本,查漏补缺,这位老师教的学生,有的在竞赛中获奖,有的顺利考入理想的高中,有的虽然没有升入高一级学校,但是获得了他们需要的数学知识。
叙事研究法,近年来,叙事研究法在教育界受到重视,并被教育理论研究工作者和一线教师广泛采用,这种方法主要指教师通过自己对数学教育实践中有意义的典型事件的描述与分析,以一种类似记叙文的方式展开,发掘或揭示内隐于数学教学生活、事件、经验和行为背后的教育思想、教育理论和教育信念,从而揭示数学教育的本质、规律和价值意义,它的基本特点是倡导教师的教学研究应从发生在自己数学教育生活中的事例出发,通过对数学教育实践案例的叙述反思自己的教学,改进自己的教育教学水平,提高数学教学的实效性。
具体步骤可以是:
首先,描述教育事件,数学教师将教学过程中发生的给自己留下深刻印象、能启发自己进行教学反思的事件写成“教育记叙文”,文章重点是描述遇到什么样的教学问题,用怎么样的办法解决的,解决过程中发生了什么另外的教育事件,结果怎么样,这些事件大多具有比较强的情景性、偶发性,需要教师有敏锐的观察力并及时记叙。
第二步,给出教学注释,教师叙事研究不在单纯叙述,而是激发教师探索、梳理个人的教学主张、看法,因此,教师需要收集相关的资料,以教学注释的形式表达出个人的教学解释、理论依据、成功或失败的教学行为、理解了的或感到困惑的教育问题,教学注释可以穿插在事件描述中,也可以写在叙事之后。
第三步,教师叙事讨论,叙述教育故事的教师应将叙事文章提前展示给参与讨论的教师,让他们对事件有一些了解,为接下来的问题讨论做准备,讨论中,叙事文章的作者最好充当讨论的主体,而讨论的主要目的是使主体教师回味、体验经历的教育故事,并借鉴其他教师的批判性意见,使得个体知识得以验证、发展。
第四步,理论研究者给予指导,教师在叙事研究中作为研究者,探究的是个人在教学实践中的教学思想,发展个体知识,不是探索大而全的教育规律和规则,但这种研究一样需要专家的帮助和指导,从而使教师的教学思想更加理论化、系统化,解决疑惑的问题,因此,教师的叙事研究需要通过面对面或网络交流,及时与专家和教育研究人员沟通,潇湘数学教育工作室的同仁就专门建立了这样一个交流平台――潇湘数学教育网,欢迎大家登陆交流。
关于叙事研究,北京师范大学的曹一鸣教授曾专门撰文叙述,文章刊登在《湖南教育・数学教师》2006年6月号上,有兴趣的老师可以去查阅。
当然,还有许多教学研究的方法,讨论中,老师们都积极谈了自己的研究方法,如冷水滩一小的冯冬春老师介绍了自己的经验:“在一小做过《低年级学生学习兴趣的培养》、《利用音像设备发展学生想像力》、《我心中的理想课堂》、协同教学、同步教学、数学实验教学等很多研究,在研究过程中,我大胆地处理教材,灵活地开展教育教学工作,及时总结工作中的得失,我的工作经验在研究中积累,教育教学能力在研究中提升,我进行协同教学研究时,主要探讨在数学教学中,有机地整合其他学科的知识,让学生在愉快的学习过程中提高自身的综合素质,起初,我很难做到在数学课中自然地体现其他学科的知识,设计的课有时只有一清二白的数学知识,有时就像一个百科知识的万花筒,我没有放弃,反而花更多的时间学习相关的资料,向周围的同行们请教,与同班的科任教师交流,利用寒暑假和双休日进行系统的理论学习,每次上完课我都会记下师生的发现、体会,及时进行总结,每学期结束时,我就挑出自己满意的教学设计,写出一些典型课例的分析,总结出几篇教育教学体会,经常会有一两项在省、市、区级获奖。”
永华中学的宋伟老师在对培养学生数学阅读能力方面的研究也值得我们学习:“从事数学教育以来,我有一个发现:每次要求学生自己先阅读教材,熟悉课本内容时,有些学生就坐不住了,东张西望;还有些学生就是走马观花,应付了事,等你提问的时候,什么也答不上来,另外,布置学生阅读课本中的数学与文化和课题学习时,学生们也是牢骚满腹,认为浪费时间,有的干脆做其他资料,置若罔闻,在平时的练习、考试中亦是如此,很多学生喜欢先做计算题或者一些简单的证明题、解答题,然后试探性地看阅读量相对大一点的应用题或实验探究题,如果很难就不做了,都不愿意仔细分析题目,这样下来,每次考试除了一些成绩较好的学生能考好,其他的学生的试卷后面几乎都有空白。”
为此,宋老师特别作了一个调查,调查学生对计算题、化简题、证明题、应用题的偏重情况,还有阅读课本时的关注程度,结果显示:有78%的学生喜欢做计算和化简题;有83%的学生一见应用题就心烦,因为对题目给出的众多条件难以辨清关系;76%的学生做数学题时不是先仔细阅读题目条件,而是先看题目结果求什么;有82%的学
生喜欢阅读定义、公式;只有21%的学生喜欢阅读证明过程和应用题的分析过程,15%的学生会去阅读前面的章节介绍、编者的话,为了找到造成这个调查结果的原因,他做了很长时间的研究,归纳出几点原因:
1 学生在螺旋上升的学习过程中,积累了一些小的学习方法,如简便计算、套用公式等,认为解题就是要快,如果读题的时间过长,可能会影响后面的答题,做不完,而事实上,数学这门功课有很多教学内容,像一些函数建模、性质的推导过程,方程解应用题等都离不开阅读。
2 教师在教的过程中忽视了阅读的重要性,认为数学就是要教会学生怎样解题,考试考高分,上课时把完成教学任务放在第一位,注重知识点是否讲清楚了,学生是否会做题,而对于让学生自己通过阅读理解知识点则认为根本没有必要,这也促使了学生养成了光做不看的坏习惯。
3 社会上的一些舆论鼓吹数学就是要学会解题,解题就是要找到正确的方法,越快越好,导致很多学生喜欢寻求捷径,忽视问题的实际意义、生活本质,变成了解题机器,对其今后的持续教育形成障碍,实际上,生活离不开数学,而数学更离不开生活,数学作为大自然最基本的语言,阅读是联系它和大自然的重要途径,同时,他认为阅读也是提高学生认知水平、数学思维、归纳概括能力的有力手段,学生学会阅读,才能弄清问题的本质,学到有用的数学,那么,如何引导学生认识数学阅读的重要性,并在今后的学习过程中正确运用呢?可以从下面几个方面入手:(1)定时举办数学文化演讲比赛,对优胜者进行表扬,这样就可以迫使学生查阅相关数学资料,熟悉课本以外的数学文化,了解一些数学家的成长历程,激发他们的上进心和阅读的兴趣,(2)每两周或一个月举办一次数学阅读解题比赛,教师可以从相关资料和网上准备一些阅读量较大的且趣味性较强的探究题、应用题,不一定只选本期的内容,只要对学生有启发、能培养思维能力的题目都可以,(3)课堂教学时,要强调阅读的重要性,引起学生的注意,教会学生怎样去阅读数学教材,鼓励学生从课本中发现问题,敢于质疑,对于表现好的学生要及时表扬,答错的要找到其回答中的闪光点,进行表扬,(4)平时的练习、考试过程中要求学生多审题,讲解的时候,对于一些难理解、容易产生歧义的题型,可以多举几个例子,要精讲细练,引导学生弄清问题的本意,(5)讲解应用题时,要以学生阅读为基础,对于关系比较复杂的应用题,一定要引导学生先读再去想,直到弄清问题的实质为止,不能图快,要循循善诱。
开展研究以来,他所教的学生不仅开始喜欢数学阅读,而且还运用到其他学科里,以前感到头疼的物理、化学课程,现在也兴趣盎然,虽然还有部分学生由于基础不太好,看懂题目有一定的困难,但也开始试着去看、去做,并乐于请教,现在他们的成绩提高很快,家长们都感到很满意。
对于数学学科知识方面的研究,大家主要讨论了数学问题解决活动这一常见方法,其具体步骤是:
第一,选择一个数学探索性问题,对于中小学数学教师来说,数学问题的范围最好停留在初等数学领域内,比如初等数论等,可以是数学竞赛题目,也可以是开放性问题,等等,问题涉及的内容最好是教师不怎么熟悉的,或是自己独自解答起来有困难的,然后根据收集的资料构造假设,设计实验,收集数据,分析数据,评定实验,通过解决问题,严格数学概念,深化数学知识理解,教师还要写出解题依据,哪部分操作失败,什么原因造成的,通过问题解决过程,深化了哪些数学知识等。
第二,所有有过同种探索经历的老师组成讨论小组,讨论各自采取的策略和对问题的理解,以及关于学生学习这些题目可能有的思维特点、学习困难程度,教师指导学生探索时应该如何调控,采取何种教学方式,教学的重点、难点,教学手段等。
第三,每个教师将问题解决过程和讨论交流中的所想、所感、所得进行整理、串联、升华为个性化的数学理念和数学思想,作为今后教学的指导和提示。
四、教研遇到的阻碍
老师们认为,尽管有许多人知道教研的巨大作用,也熟悉一定的研究方法,但真正融入研究氛围的老师并不多,大多数老师只是简单重复着自己的工作――备课、上课、批改作业,有教师认为,“日出而耕,日落而归”,何必去劳神费力给自己加压力,自讨没趣呢?这大概是时下绝大部分老师的心声,造成这种状况的原因是多方面的。
文化传统的牵制,从长期的教育实践看,在高等教育中,教师一直保持着教学和科研双肩挑的传统,而且科研的内容与教学内容有内在的联系,而在中小学校没有老师必须承担双重任务的传统习惯,在传统文化观念中,大学里的教师称谓是“教授”(即便是讲师),中小学教师即便是特级还是“教师”,于是乎,在我们的骨子里总有一种观念,要中小学教师去搞科研,有越位之嫌,即使他们认真研究了,人们总不放心他们的研究成果,因为他们是比不上知识渊博的大学教授的,这种传统思想的影响是极其巨大的,并且持续时间非常久。
教育制度的影响,从事科研是一项比课堂教学活动要复杂、艰苦得多的劳动,但是其物质上的收益却远比不上多上课、补课,这对积极从事研究的老师来说,无疑是个不小的打击,事实上,我们认为,科研和教学都应该纳入教育成本的。
习惯问题有些老师已经习惯或者说沉醉于我们前面所说的简单重复的劳动中,愿意以工具性主体行为来掩饰其真正主体性成长的单薄,这个制约因素是大面积的。
知识结构的影响,教师自身的知识结构不合理、不完善,不具备从事研究的必要条件,也是一个制约教学研究的因素,前面说过,我们曾对部分小学数学教师的学历做过调查,发现有数学系专科(含专科)以上文凭的老师,只占总数的1%,甚至绝大部分老师都是从别的科目调过来的,对数学学科基本不了解,要他们开展教学研究,恐怕是难上加难。