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试论学科教学中学生素质的培养

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     当今世界,科学技术突飞猛进,知识经济已见端倪,国力竞争日趋激烈。教育在综合国力的形成中处于基础地位,国力的强弱越来越取决于劳动者的素质,取决于各类人才的质量和数量,这对于培养和造就我国二十一世纪的一代新人提出了更加迫切的要求。《党中央、国务院关于深化教育改革,全面推进素质教育的决定》指出:全面推进素质教育,培养适应二十一世纪现代化建设的社会主义新人(唐山一模)。当前我国正逐步推进素质教育,实施素质教育是我国教育的热点之一,它既是基础教育的紧迫任务,又是一项复杂巨大的系统工程,不论从观念理论、制度体制还是从实践操作上都需要做艰苦的工作。

    中学数学是重要的基础学科,在推进素质教育的过程中肩负着自身的历史重任,对培养和发展中学生素质意义重大。这是因为,即将跨入二十一世纪的莘莘学子,如果他的大脑思维离开了敏捷、灵活、深刻、创造、批判,而是迟钝、呆板、肤浅、因循、保守的。那么何谈他已具备了能经受世纪风雨洗礼,能为“四化”再创辉煌的优良素质呢?在数学教学中,如何面向二十一世纪,培养和提高中学生数学素质,适应社会主义现代化建设的需要,是广大数学教育工作者面临的重大课题。本文围绕这个热点课题,就数学教学中如何培养中学生数学素质作一探讨。

    一、数学素质的内涵

    关于什么是数学素质,众说纷纭。根据目前的研究结果,一般认为是在先天的基础上,主要通过后天的学习所获得的数学观念、知识、能力的总称,是一种稳定的心理状态。具体地说有以下几种提法:

    1、 张奠宙教授《数学素质教育设计》(草案)中的一个界定:即从数学知识观念、创造能力、思维品质、科学语言等四个层次进行分析研究;朱成杰教授《数学思想方法教学研究导论》指出数学素质包括:思想政治、科学文化、心理健康和劳动技能素质等四个方面。

    2、就“大众数学”的教育目标来说, 可分为:数学知识、公民意识、社会需要、语言交流等四个方面,这是着重从人生活的实际需要出发而提出的。

    3、我国传统提法:基本运算能力、逻辑思维能力、 空间想象能力、应用数学知识分析解决实际问题能力,有人建议应增加一项“建立数学模型能力”。

    4、美国数学课程标准认为, 数学教育的目标应是具有以下五点数学素质:①懂得数学价值;②对自己的数学能力有信心;③有解决数学问题的能力;④学会数学交流;⑤掌握数学思想方法。

    二、中学生数学素质的培养

    1、面向全体,因材施教,重视数学意识的培养

    前国家教委付主任柳斌指出:素质教育的要义即面向全体,全面发展,主动发展。面向全体,“为一切人的数学”已成为国际数学教育改革的主流。数学要面向全体,就是要对每一位学生负责,在对大多数学生进行教学的同时,兼顾学习有困难和学有余力的学生,“使所有学生都达到基本要求”并且尽可能的提高。而现代教学要求以人为本,对“教师主导”和“学生主体”进行有机结合,立足学生主体,实施因材施教即教师根据学生在知识、技能、能力、志趣、特长等方面的个性差异,从学生实际情况出发,有区别有针对地进行教学,让不同程度的学生都能有所得,都能尽最大努力,既能“吃得了”,又能“吃得饱”,让每个学生数学素质都能得到全面和谐发展,最终实现“差生”转化、中等生优化、优生深化发展的目标,这是素质教育的出发点和归宿。教师应及时利用课堂这主阵地不断地调动学生学习主动性,树立学生学习自信心,向学生传授数学知识,数学思想方法,使他们形成科学的数学观。只有这样,才能使所有学生喜欢数学,酷爱数学,变被动学习为主动学习,自觉地做学习的主人翁。久而久之,学生的数学意识增强了,他们会自觉地运用数学思想方法来处理各种现实问题,也会把日常生活中一些看上去似乎与数学无关的问题转化为数学问题,一旦学生达到这一层次,我们就可欣慰地说,“我们培养的目标达到了”。我们通常所讲的“要给学生授之以‘渔’而不是只授之以‘鱼’”就是这个道理。比如学习函数时与商品销售相联系,培养学生用函数的思想观点来分析和解决实际问题的能力。

    2、加强逻辑思维能力的培养,形成良好的思维品质

    当今世界数学教育的改革热点是讨论“如何在增长知识的同时,不断提高思维能力和解决实际问题的能力”。数学教育不仅要注意具体的解题技能方法,更应注意数学知识发生过程中的思想方法,培养学生的数学能力(潍坊一模)和优良数学品质。

    数学中的逻辑思维能力是根据正确的思维规律和形式对数学对象的属性进行综合分析、抽象概括、推理论证的能力。它是基本数学能力之一,也是数学

    素质的核心。高考改革内容强调:“继续发挥数学等基础学科的作用,强调基础性、通用性、工具性,将考查重点放在思考和推理上(福州质检)。”因此加强逻辑思维能力的培养,是数学教师的一大根本任务。

    教学中应重视知识的形成、发现过程。数学本身是一门演绎性很强的学科,然而根据学生年龄特征和本着学生可接受的原则,教材的编排不可能十分系统完整,在教材中许多概念的形成,公式、定理等的发现过程往往没有详细完整给出,只是完美的结论,这就要求教师在课前深研教材、精心设计、重新组织教学内容,教学中应改变驾轻就熟的“题型+方法”的教学方式,让启发式教学进入数学教学活动,克服学生思维的被动性,选择自觉渗透数学思想方法:展示知识的发生过程,暴露知识的背景,为学生创设问题情境,教给学生发现、创造的方法,启发引导他们去思考、创造,让他们在创造中学习,在发现中获取,在成功中升华。具体地说,可利用概念、公式、定理的教学,培养学生思维的概括性和创造性;利用知识应用的教学,培养学生思维连续性和广阔性;利用典型例、练习题的多解和延伸变化,培养思维的敏捷性和深刻性;利用学习中经验的积累和存在问题的矫正过程,培养学生思维的方向性和批判性。

    3、加强思想方法的教学,教会学生猜想,培养创新能力

    心理学表明创新能力是教师根据一定的目的任务,运用一切己知信息,开展能动思维,产生新颖独特,有社会和个人价值的智力品质。在科学技术、知识经济时代,一个国家、民族创造水平如何,已成为决定其荣辱兴衰的重要因素。江主席指出:“一个没有创新能力的民族,难以屹立于世界民族之林。”培养中学生创新能力是跨世纪人类发展和社会进步的要求。在数学教学中(临沂一模),加强数学思想方法教学,教会学生不断实验,大胆猜想是一种好方法。

    数学思想方法是数学的灵魂与精髓,是核心,它是学生获取知识的手段,是联系各项知识的纽带,是知识转化为能力的桥梁,它比知识更具有普通适用性,抽象概括性。学生掌握了数学思想方法就能更快捷地获取知识,更透彻地理解知识,并能终身受益。中学数学涉及到的思想方法大致可分为三种类型:技巧型(如特殊、一般、消元、换元、降次、配方、待定系数法等)、逻辑型(如类比、归纳、分析、综合、演绎、反证法等)、宏观型(如函数与方程、分类讨论、数形结合、归纳猜想、整体化归、数学模型等)。

    现代教育科研理论指出:教育要把实践中的经验上升到理论高度,进一步指导实践,使学生有意识地、主动地运用思想方法解决数学问题。高考改革内容也强调:更加注重能力的考查,在此基础上考察与高中水平相适应的创新能力和实践能力。教师要充分挖掘教材中蕴含的数学思想方法,突出数学思想方法教学,进行学生创新能力的培养。如猜想是一种非常重要的数学思想方法,科学上突破、技术上创新等发明创造往往是从猜想开始的。牛顿早就说过:“没有大胆的猜想就做不出伟大的发现。”著名的数学教育学波利亚早在1953年就大声疾呼:“让我们教猜测吧!”“先猜后证 ──这是大多数的发现之道”。可我们在日常教学中,往往过分强调数学知识的严谨性和科学性,忽视实验猜想等合情推理能力的培养,让学生觉得数学枯燥、乏趣、难学。

    教师要教会学生通过观察、实验,进行猜想;通过对特例分析,归纳出一般(共性)的规律,作出猜想;通过比较、概括,得到猜想;通过从宏观作出估算,先有猜想,再有严密数学证明。这样“既教猜想,又教证明”,激励学生猜想欲望,让学生体会到数学也是生动、活泼,充满激情,并富有哲理的一门学科。在实际教学中应该介绍一些科学家的著名猜想、科学发现的重大作用,如介绍德国数学家哥德巴赫猜想、我国数学家陈景润等人的杰出贡献,形成良好氛围。只有敢于猜想、大胆假设,才能促进学生从多层次、多角度地去思考问题,促使思维打破常规,产生新的思想,新的观念,新的理论,对培养学生创新能力具有深远意义。近几年开放探索性问题教学、数学应用建模教学如春风般吹进中学数学课堂对于培养学生实践能力、创新意识为核心的素质教育深入开展,无疑具有巨大推进作用。

    4、强化语言训练,促进信息交流,提高综合能力

    当今世界上许多事物大多需要综合多门学科知识来解决,靠单学科知识就能解决毕竟是少数。数学学科本身具备很强的综合性,代数、三角、几何教材中综合了许多政治、历史、地理、物理、化学、生物等相关学科知识。因此教学中数学应发挥基础学科作用,加强学科内联系,挖掘各知识交汇点,提高学生综合运用知识能力,帮助学生解决相关学科生产、生活中的数学问题,并正确运用数学语言加以表述。

    数学语言的水平是反映一个学生数学素质和数学能力高低的重要因素。数学语言包括文字语言、图形语言和符号语言三种形式,文字语言是数学逻辑化、科学化、规范化的日常言,图形语言则是直观、形象、生动,符号语言简捷、抽象、精确、概括。“数学语言是数学思维的载体,是解决问题的工具”,离开了语言是无法学习并交流的。

    数学教学中,要加强概念教学,丰富学生语言词汇,提高解决问题的综合能力。不仅要让学生记住数学概念、表示符号,更重要的是要掌握其所揭示的具体内容。如“△”在几何中是三角形符号,而在代数中则是指一元二次方程根判别式。强化数学语言的教学,注意同一对象的不同语言互译训练,它利于

    思维能力的培养,如几何中“ A  a ”、“直线a经过点A”与“点A 在直线a上,记为A∈a”是三种语言的互化。 一个学生能否流畅地解决问题,关键在于能否准确理解互译各种语言。近年中考高考频繁出现语言互译、阅读理解、学科内小综合问题,学生失分率很高。由此可知,加强数学语言的训练,提高学生综合运用知识的能力,对培养学生数学素质起重大作用。随着社会数学化、科学数学化程度日益提高,数学语言必将成为人类交流和信息存贮的重要手段,从而使学生掌握数学语言,就是为学生提供了将来更好地工作和生存的一种工具。

    5、重视数学应用,积极开展数学建模,培养解决实际问题的能力

    一个人的数学素质的优势不仅在于其掌握数学理论的多少,也不仅在于其能解决多少数学难题,更重要的是看他能否运用数学思想去解决现实生活中的实际问题。中学生性格活泼,既有一定的社会生活经验又有较强的好奇心和求知欲望,他们喜欢学习有生动现实基础及将来从事“四化”建设所必需的数学知识与才能,教师在教学过程中要有意识地理论联系实际,结合生活和社会实践,提倡做中学,通过问题学,着重从学生今后实际生活的需要出发,使学生能学到真正有用的东西,能适应变化发展的世界,引导他们关心社会和关心未来,让学生学会解决问题。

    让问题进入课堂,以问题解决来培养学生应用能力。义务教育数学教学大纲明确指出“要使学生受到把实际问题抽象成数学问题的训练,形成应用数学的意识,教材中对于数学联系并应用实际也给予充分的注意。”由于“应试教育”的影响,却恰恰忽视了这一点,造成一个直接结果是,学生缺乏应用数学能力。可喜的是近几年全国高考和各地中考命题中都注意并加大了应用数学题的力度,(如高考从1993年至今从未间断,到1999年达25分,并在不断发展和完善)。把“问题解决”这个当前国内数学教学改革的热门课题引入高考的新尝试,这对我国中学数学教育适应素质教育具有很强的导向功能。

    另外必须形成应用数学的强烈意识。首先,让教师进行应用数学方面的培训,开展应用数学的研究;其次,积极开展社会实践,深入实行调查,进行数学建模活动。在高考中出现的实际应用题,都是经过人工改造,抽象概括过的问题,这对数学建模活动有所不同,数学建模中必须自己提出问题,并进行抽象概括,比解应用题更复杂,更富创造性。在活动中要以学生为主体,充分发动学生,让他们动手动眼,获得丰富第一手材料,布置学生撰写建模小论文,激发他们参与建模热情,培养他们创新能力,学习兴趣。我们的数学教育不仅要让学生学会继续深造所必需的数学基本知识,基本技能,更重要的是让学生用数学眼光看待世界,用数学思维方式去观察分析现实社会,去解决现实生活中问题。因此,积极开展数学建模活动,可大幅度地提高解应用问题能力,培养国家更多的创新人才;再是,新教材中增加应用数学的内容;同时在各级考试中适当增加应用数学题的数量等,切切实实,让大家充分认识数学的巨大威力。

   6、注重心理指导,创设良好环境,严格养成教育

    现代心理学认为:心理是人的一切行为活动的背景,一个人的心理素质影响他的行为动力、行为方式以及直接影响制约着他们行为的有效性。心理素质己成为一个人综合素质的核心部分。据此中学数学素质教育决不可忽视心理教育。

    中学数学心理教育可以从心理过程和个性品质两方面来实施。在心理认知过程中重点加强学生元认知培养即对自己的认识活动进行自我体验、观察、监控和调节,有利于提高学生学习自觉能动性,发展学生自学能力,开发学生智力,解决“教会学生如何学习”问题的有效途径。如中学生记忆力、观察力、概括力、想象力、思维力等,怎样去培养、去获得,有何目的、计划和行动,为什么要这样做等都在监控和调节之中,这种监控和调节往往比智力更重要,有些聪明学生学习水平低下,就是自己不能对自己监控调节。

    在情感意志过程中,主要是在认知过程基础上,结合具体教学内容,对学生实施爱国主义教育、辩证唯物主义教育、数学审美教育,以及数学在社会主义现代化建设作用中的教育,使学生产生需要,有动机、积极主动地学习,进而体验到成功的喜悦,激发他们不畏困难,勇于攀登的顽强意志。在个性品质方面,要认真贯彻教学大纲中的个性品质培养,紧紧围绕培养兴趣和良好学习习惯进行教学,针对学生个性差异进行因材施教,使学生树立正确信念、理想和世界观,形成日趋稳定并发展能力和性格。中学数学心理教育主渠道是课堂教学,教师备课时要充分挖掘心理教育因素,有心理教育的意识,以渗透和小专题讲座形式,适时适度适量地进行心理教育。

    养成教育是社会、家庭要为学校进行素质教育创设良好的外部环境。学校本身要有良好的校风、学风、教学管理制度;班级要有优良的班级文化、班风;社会要在人才选拔、学校建设等方面进行改革,在重教的同时,大力宣传素质教育的意义;家庭要有正确的子女成才观,营造良好的家庭气氛,根据孩子的禀赋,顺其天性,积极引导,使学生都感到自己能成为有用之才,从而养成自愿自觉的学习习惯,并能逐渐开发自己的数学潜能,以达到提高自身的数学素质。

    近几年我校非常重视素质教育,成立了德育研究领导小组、家长委员会,政教处、团委定期开展班级管理研讨会、家长会,聘请校外辅导员,邀请大学院校心理学教授来校举行心理讲座,教务处开设选修、辅修课、课外兴趣活动,学校召开运动会、科技周、艺术节等形式构建了和谐、融洽的人际关系,为学生创建了宽松的学习环境,切切实实减轻了学生过多过重的课业负担,心理压力,培养他们健康身心,健全人格,使他们能愉快学习,茁壮成长并不断发展。

   7、加强中学数学师资队伍建设,改革数学教学体系和内容

    办好教育,提高学生素质,教师是关键;构建和实施素质教育,数学教师是中坚力量和关键因素。加强数学教师队伍建设,提高教师素质就成为更好实施数学素质教育的重要保证:一方面,高师院校数学教育专业要明确培养目标,造就一批具有高数学素质的新型中学教师;另一方面,要对现有从教的数学教师进行继续教育的培训,提倡自我教育,立志岗位成才,使从教教师有能力进行数学素质教育。我们常说“要教给学生一滴水,教师自己先有一桶水。”

    这是因为教师不仅给学生传授数学知识,而且他的人生观、价值观、思维方式、治学态度等都将潜移默化地感染学生,教师的素质直接影响着学生的素质提高和发展,对学生产生深远的影响。具体地教师在观念层次上要树立正确的数学教育观、育人评价观,切实转变教育思想,时刻以学生素质的提高为一切工作的出发点;在知识层次上要不断地学习和牢固掌握现代数学知识,领悟知识中所蕴涵的数学思想方法,学习数学教育理论知识,心理学知识并科学地传授给学生;在方法层次上要认真研究教法、学法,切实提高教学水平,教师在教育教学过程中要使得学生学会做人、求知、办事、健体、审美、创造,最终实现提高他们的整体素质。

    应该说,改革数学教学体系及内容是实施素质教育的根本途径。课程是改革的核心,没有科学合理的教学课程结构,再好的教学目标也要落空,课程改革的重要内容是选取和编排。由于原有教材内容比较陈旧,课程结构与现代科学、现代数学严重脱节,不利于因材施教和挖掘学生的特长潜力。现有两省一市试行使用的高中数学教材(试验本)让向量、概率统计、微积分、简易逻辑进入,对学生素质提高有重大作用;全国各地现行使用的八种版本初中数学教材,是教材建设的一些有益尝试。课程在选取内容时要有超前意识,另外要考虑科学技术和数学的快速变化与课程建设在一定时期内相对稳定性特点,把重要的基本的现代数学思想方法渗透其中,为学生在变化的世界中求得发展奠定坚实基础。

    2000年开始我省将推行中学教师继续教育培训,计算机水平初级能力考核及高中新教材试行使用以适应素质教育发展的需要,也是使素质教育得以可持续发展的最基本保证。

    因此,加强中学生数学素质的培养,培养他们“爱学”态度、“乐学”情绪、“会学”技巧、“自学”能力,突出“优化思维品质,培养思维能力”是时代的呼唤,历史的必然。我们深信,随着教育改革的不断深入,广大数学教育工作者的不断努力,素质教育必将结出丰硕的成果。届时,我们的学校将成为一个培养和造就新时代人才的理想摇篮。

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