2.对于借鉴外国数学教育的思考
从《二十世纪的数学教育》一文中介绍外国数学教育的有关材料,可以看出陈先生非常关心国际数学教育发展动态,重视借鉴他国的经验教训,这种虚心的治学态度和严谨的治学方法是研究数学教育所不可缺少的。
二十世纪50年代以后,国际数学教育界十分活跃,“结构主义”“新数学运动”“回到基础”“问题解决”“建构理论”等潮流此起彼伏,新观点新学说层出不穷……十年浩劫以后,我国进入改革开放时期,数学教育方面的对外交流日益扩大,2000年我国人员出席国际数学教育大会已有相当规模。随着信息技术的进步,了解外部世界已变得简单迅捷。应该看到,与陈先生当年相比,现在可获取的信息量已大大增加,政策上已极为宽松,手段上已非常先进。在这样的有利条件下,我们更需要的是陈先生那样的事业心,更需要他那种高瞻远瞩的眼光和勤于学习的精神。
陈先生谈到F.克来茵时,称赞这位德国的硕学──几何学大家不以大学教员不与闻中等教育为然,而是非常关心中学的教改。其实陈先生本人也同样如此,他是现代杰出的数学家,在分析学方面的研究博大精深,是著名的大学教授,但他对于中学数学教学极为关注,还曾与他的学生编写过中学数学教材。从《二十世纪的数学教育》一文,可以发现陈先生在对待外国数学教育上,持分析批判的态度,对于其中有进步意义的东西(例如数学教育改造运动的基本精神等),予以充分肯定并提倡向之学习;对于其中不可取的东西(例如意大利1923年至二战期间逆改造运动精神的中学数学教育),予以鲜明的反对。他说:他在《二十世纪的数学教育》一文中,“把外国的数学教育,噜噜苏苏说了许多的话”,而这样做的目的非常明确,就是要洋为中用,借助外国数学教育这块“他山之石”,引出中国数学教育的“美玉”。我们现在研究外国的数学教育,目的也是为搞好自己的事情。一方面应该积极向外部学习,另一方面应注意结合本国国情。对事情要一分为二,既不妄自尊大,又不妄自菲薄。自己的长处要发扬光大,短处要努力弥补;人家的优点要虚心学习,缺点要引以为戒。
在借鉴方面,切忌盲从,不应不求甚解地追潮流。国外的数学教育有许多值得我们借鉴的东西,但全盘照搬不行。前些年美国数学教育中提倡以“问题解决”为核心,“合作学习”和“轻松愉快的学习”的呼声很高,而对计算和推理等的基本要求降得很低,结果使得教育质量下降,引发“加州数学大战”这样的争论。美国内布拉斯加大学数学教授史蒂文·邓巴认为:“目前美国中学的多数学生只知道把数字填进公式里,而不去理解怎样运用这些数据去解决实际问题。这正是我们在中学数学教育方面失败之所在。”美国官方和教育专家们认为,其他国家,特别是一些亚洲和东欧国家在中学数学教学当中,注意培养学生的分析、论证和解决难题的能力。而美国则把注意力放在一般的书本练习方面。这些完全不同的方法可以帮助我们解释为什么美国中学生数学成绩不佳的原因。来自美国教育成果评估委员会的调查报告显示,几乎三分之一的美国高中生的计算能力在基本要求水平之下。为此,美国国家科学研究委员会的一个专门小组特别提出建议,呼吁美国应该尽快彻底检查其目前相当肤浅的数学教育现状,重新制定数学教学大纲,把解决问题、理论概念和实际应用三者结合起来,设计和安排教学内容,以尽快提高美国学生的数学水平。2000年4月《美国学校数学的原则和标准》正式发表,其中有了改变“问题解决”的核心地位,提高推理方面的要求等一系列新变化,旨在纠正偏差,提高数学教育质量。,对人家的东西要多思,取其精华,去其糟粕。如果我们不分清红皂白地一味追随人家,就会跟着吃亏。所以,对于外国数学教育,不仅要勤于学习,还要善于学习。陈先生在这方面的态度和方法,是值得我们学习的。
3.对教学内容改革的思考
教学内容的改革是数学教育的重大问题。随着时代的发展,原有教学内容中不符合时代要求的部分必须删减,而同时必须增加时代所需要的内容。这种内容的减法和加法,是不断进行的,问题在于所减的内容与所加的内容是否恰当。这个问题在20世纪初存在,在20世纪50年代初期存在,在迈入21世纪的今天同样存在。
陈建功先生在《二十世纪的数学教育》一文中,对于当时的教学内容的增减提出很有道理又很有远见的意见。他主张首先要简化运算,坚决地除去繁难的、非实质的、脱离实际的代数和三角运算,简化论证几何,同时力主增加微积分,并用平易直观的方法来处理,还要增加类似统计这样的联系实际的新内容。遗憾的是由于当时历史的局限性,这些主张未能完全得以实现。长期以来,我国的中学数学内容在删繁就简方面还做了一些工作,取得一些成绩;但是在内容更新方面却进展甚微。50年代在教学内容上“向苏联学习”的结果,使得微积分、概率统计等具有广泛应用的近代数学内容长期被拒之于中学门外,这种做法延续了三十余年,与发达国家相比有很大差距。到了80年代,我国的中学数学中才开始增加这些内容,但又因升学考试等因素的影响,这些作为“选修”的内容逐渐名存实亡。直至90年代后期,时代的进步已不允许我们继续停滞不前,经过数学教育界的不懈努力,才将微积分、概率统计、向量等内容又列入《全日制普通高级中学数学教学大纲(供试验用)》,编写了含有这些内容的《全日制普通高级中学教科书数学(试验本)》,并于20世纪最后一年在两省一市进行这些内容的教学试验。回过头看这一段漫长而又艰难的改革之路,令人感慨万分。一方面,我们对老一辈数学家的远见卓识由衷地钦佩;另一方面,我们深感教学内容的每一个改革成果来之不易。
面向21世纪,改革数学教学内容,既要考虑现实和未来社会的需要,又要考虑数学自身的科学结构以及数学的应用价值和教育价值,还要考虑学生的发展规律。这是一个综合性很强的系统课题,必须以很强的力量广泛调查,认真研究,反复实验,才能取得理想的成果。微积分和概率统计的初步知识,应在中学数学教学内容之中。虽然离散数学与统计学提供了计算机、工程、社会科学等所必须的基础,但是微积分的基础作用仍然非常重要。微积分在数学思想和方法上是一个极其精美的范例,它的出现不仅引出许多重要的应用,而且对推动数学理论的进一步发展功不可没。微积分的语言方式和风格已渗透到许多科学领域,微积分中体现的对于变化本质的入微分析,具有特殊的教育训练作用。作为数学文化的重要组成部分,微积分的初步知识已是现代有教养的人所不可缺少的。来源于遗传学的统计是数据的科学,来源于博弈问题的概率是关于可能性的科学,它们提供了分析不确定性和预测未来的基本工具,已渗透到众多领域策略分析方面,并日益显示出重要性。因此,概率统计初步知识已成为现在各国数学课程中颇受重视的内容。
特别值得提出,信息技术的突飞猛进,对数学教学内容的选择和教学手段的革新产生了巨大的影响,而且这种影响的发展速度往往超出人们的想象。信息技术的进展,已是改革数学教学内容时必不可少的因素。预计今后信息技术与数学教学的紧密结合,将是数学教育的一大发展趋势。
总之,随着时代的进步,数学教育也将不断进步。希望广大数学教育界的同志都关心它,更希望我国的数学家也能像陈建功先生当年那样,对数学教育予以更多的关注和支持。
今天,在已跨入21世纪的时刻,世界的变化速度已是前所未有的迅猛,发展的机遇不断涌现,竞争也日益激烈。要实现科教兴国,使我国面临未来的挑战能有坚强的实力来回应,就必须加大教育改革的力度,数学教育改革的步子也必须迈得更大些,更快些,更坚实些。数学教学内容必须吐故纳新,要让年轻的一代能更好地学习更有时代气息的数学。数学教育工作者们,让我们为迎接21世纪的数学教育而努力吧!
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