王尚志 呂世虎 張思明
為了幫助教師們更好地認識和理解《普通高中數學課程標準(2017年版)》,我們擬從八個方面介紹研制過程中的思考。
一、知識壟斷的時代一去不復返
近50年是科學技術發展最快的時期,知識更新的速度前所未有,信息技術特別是網絡技術的發展和變化大大超出人們的想象,知識壟斷的時代一去不復返,基于知識傳授為核心的教育不得不面臨顛覆性挑戰,教育的重大變化之“就是正在從“以知識為本”向“以人為本”轉變,學會知識變成了借助知識學會學習。在數學教育中,“記憶+訓練”的模式也面臨顛覆性挑戰,取而代之的將是:在學習和應用數學過程中,以“四基”“四能”為基礎,以提升數學學科核心素養為目標。這場變革剛剛開始,我們將面臨種種困難,但前途“定是光明的。
二、數學直接為社會創造價值并越來越重要
20世紀中期以來,數學的發展異常迅猛,尤其表現在數學應用方面,數學課程標準做了這樣的描述: “數學的應用已滲透到現代社會及人們日常生活的各個方面。隨著現代科學技術特別是計算機科學、人工智能的迅猛發展,人們獲取數據和處理數據的能力都得到很大的提升,伴隨著大數據時代的到來,人們常常需要對網絡、文本、聲音、圖像等反映的信息進行數字化處理,這使數學的研究領域與應用領域得到極大拓展。”數學應用發展的最重要結果就是:數學已經從幕后走到前臺,“數學直接為社會創造價值,推動社會生產力的發展”。
另方面,數學作為科學技術的基礎地位不僅沒有削弱,而且得到越來越深入的理解和認識,“高科技本質上是數學技術”已經成為共識,尤其是在計算機科學、人工智能迅猛發展的今天,數學不僅是自然科學的重要基礎,而且在社會科學領域、藝術領域、人文領域也在發揮越來越大的作用。數學科學已經比肩自然科學,越來越受到重視。
數學的發展直接影響數學教育、數學課程。數學教師應該對數學有一個正確認識,對數學學科的大發展有大概了解,這樣在日常教學中才能給學生好的引導,才能把重要的東西留給學生。
三、學科教育要發揮重要作用
學科教育既要研究教育的規律,又要理解學科的價值,在推動教育發展、學科教育深入的過程中,需要教育專家、學科教育專家、學科專家、一線教師合作。
四、數學教育是一個教育領域
國際上對學科領域的分類對我們理解學科核心素養很有幫助,雖然有不同分類法,但比較有共識的是把高中課程分為:語言領域、數學領域、科學領域、技術領域、社會人文領域、藝術領域、體育健康領域等。有的領域包含相近的課程,例如,科學領域包括物理、化學、生物、自然地理(地理學科一部分)等;有的領域包含內容十分廣泛,例如,體育健康領域會包括體育、心理、醫學等很多涉及健康的學科知識;只有數學領域僅包括數學學科。這是我們理解數學教育獨特作用的一個角度,數學是基礎,數學是工具,數學是文化,數學也是各學科的伙伴或幫手。STEM課程或者STEAM課程,就是通過抽象的“數量關系和空間形式”把科學、技術、工程、藝術等聯系起來,當然,也離不開社會環境、人文理念、哲學思考,等等。
五、高中數學課程應該滿足不同人發展的基本需求
在高中數學課程標準研制過程中,選擇性是重要課程理念之“,必須建立適合不同人發展的課程體系、發展的渠道。高中畢業生中一部分人將直接走向社會,一部分人通過高考繼續深造,還有一部分人希望有機會更好地挖掘自身潛能,展示自身才華,獲得更快發展??萍肌⑷宋摹⑺圀w活動是展示才華的舞臺,大學先修課程、校本課程也為學生發展提供機會,同樣,學科競賽也是一個展示才華的舞臺,盡管受眾較小。數學是一個可以幫助不同學生實現夢想的“好伙伴”,高中數學課程應該滿足不同人發展的基本需求。
六、考試與評價應體現數學價值
課程改革應與評價改革同步。
更重要的是用什么考查學生的能力、素養?一個重要的原則是體現數學價值。容易達成共識的數學價值有三個方面:數學是思維體操,促進學生形成好的思維品質;數學是有用的,可以幫助我們發現和解決自然和社會中的問題;數學水平高低反映了人的智力水平,因此幾乎每一種考試都會設置數學問題。前兩個數學價值更為基礎。在這方面,數學考試、評價也有很多需要改進之處,例如,最重要的思維基礎是對重要的數學概念的認識和理解,而在考試和日常評價中,考查、評價對概念認識、理解問題是很少的。在數學考試評價中,如何讓學生感受到數學是有用的?特別是,如何把數學建模的思路融入試題中?這些都是考試評價改革的方向,也是需要大家共同努力探索的領域。
七、課程綜合化趨勢——數學建模
“課程綜合化”是課程發展的趨勢。實施綜合化有兩種不同思路,一種是削弱或取消學科課程,進行課程整合,以模塊或專題形式進入課堂;另一種是以學科課程為基礎進行綜合化整合,其中可以任務或專題形式進入課堂。我們選擇后一種思路。
一些專家希望把數學建模的內容融入數學課程中,不必單獨設置數學建模課。我們的意見是分兩步走,第一步,先以數學建模課的方式進行集中學習,促使大家在數學學習中重視應用;第二步,當大部分教師都能在各個課程(分析、方程等)中自覺地把數學與運用數學解決問題有機結合,也許就不需要單獨設置數學建模課程了。這個思路與高中課程改革的思路是一致的,即在現階段把“數學建?;顒优c數學探究活動”設置為課程內容的主線。
八、數學課程目標與數學學科核心素養
為了落實“立德樹大,根本任務,高中數學課程標準設定的目標由以下關鍵詞組成:“四基”“四能”“六個數學學科核心素養”“情感、態度、價值觀”。
它們的基本關系是:在學習和應用數學的過程中,積累“四基”“四能”的經驗;提升和發展“六個數學學科核心素養”水平;在這個過程中,幫助學生提高學習數學的興趣,增強學好數學的自信心,養成良好的數學學習習慣,發展自主學習的能力;發展敢于質疑、善于思考、嚴謹求實的科學精神;不斷提高實踐能力,提升創新意識;認識數學的科學價值、應用價值、文化價值和審美價值。其中,提升和發展“六個數學學科核心素養”水平是實現課程目標的關鍵。