包志旻
摘? 要:作為高中數學教育工作者,重新審視數學在各個領域的地位,重新審視各階層人員的數學素養,尤其數學對決策層的影響,不僅對事件初期的預判,還包括后繼大量人力、財力、物資的調配等等領域對數學應用。更應該靜靜思考當下數學教學存在的問題。
關鍵詞:數學教育? 教材偏寫反思? 高考制度反思? 教學改革思考
我國中學數學教育的大致情況是,學校里愛好數學、數學成績好、又覺得學習數學比較輕松的學生不太多,多數學生對學習數學缺乏興趣。花的時間與功夫不少,但所獲得的收獲并不好,因此學習數學成了大多數同學的學習負擔,攔路虎。大多數學生很難達到理想的數學水平和能力。其中有課程標準要求過高的原因;有教材內容過多過繁的原因;有教師水平不整齊,教得不夠活的原因;更有現行評價體制的原因,因為數學是所謂的主科,應試的牽制力是很大的。
一、數學家和企業家們對數學的思考
愛因斯坦花10年時間重修數學,為創建廣義相對論打下基礎。二戰中數學家幫助聯軍躲過德國襲擊,扭轉戰局。
華羅庚在1959年5月,在《人民日報》上發表了《大哉數學之為用》,精彩地敘述了數學的各種應用:“宇宙之大、粒子之微、火箭之速、化工之巧、地球之變、生物之謎、日用之繁等各個方面,無處不有數學的重要貢獻”。“物質結構上不管分子論、原子論也好,或近代的核子結構、基本粒子的互變也好,物理科學上雖然經過了多次的概念革新,但自始至終都和數學分不開。不但今天,就是將來,也有一點是可以肯定的,就是一定還要用數學”
華為創始人任正非說:“國家若要強盛,數學是基礎”,做芯片不能只靠砸錢,得砸數學家、物理學家、化學家。如果不重視教育,我們會重返貧窮的。因為這個社會最終是要走向人工智能的,未來我們幾百條上千條的生產線完全是自動化的,做工人的機會都不存在。
二、國家戰略與數學學科的思考
2019年7月12日,為落實《關于全面加強基礎科學研究的若干意見》(國發〔2018〕4號)要求,切實加強我國數學科學研究,科技部、教育部、中科院、自然科學基金委專門聯合制定了《關于加強數學科學研究工作方案》。這可謂是從國家戰略強調數學學習的重要性。并且加大支持應用數學研究。支持科研人員面向國家重大需求和國際前沿研究,面向制約核心產業發展的瓶頸問題,針對重點領域、重大工程、國防安全等國家重大戰略需求中的關鍵數學問題開展研究。
三、光環下的反思
我國數學教育可謂響當當的,一是我國參加國際數學奧林匹克競賽金牌頗豐,比如今年在英國巴斯市舉辦第60屆國際數學奧林匹克競賽(IMO)又是中國隊獲得了團體冠軍。二是在PISA測試中也是證明中國學生是王者。一國的數學研究水平與“奧數熱”有無多少正相關,這且不說。恰恰相反,讓有數學天賦的孩子,擺脫競賽類升學的禁錮,自由自在遨游于知識之海,才是真正享受數學之美,才能挖掘出數學的潛力。像美國、俄羅斯,沒有“全民皆學奧數”的氛圍,卻源源不斷地向世界輸送一流的數學家,就在于他們跳出了功利和競技,注重培養孩子們的興趣。在整個選拔、培養機制中,也是有意識地強化孩子們在數學方向的學習,最終引導其走上學術道路。
四、數學教材反思
語文、政治、歷史已起用人教版教材,現用滬版數學二期課改課本,突顯許多數學家如華羅庚、蘇步青,吳文俊個人簡介,但這些可惜都被我們老師跳過,或簡單帶過。必須弘揚數學文化與人文精神。再看滬版教材大部分從實際生活問題導入概念和數學問題,例如指數函數后專門加了一節:兩個增函數遞增的快慢。可惜前打了*號,許多老師不教了,沒有課時,還有許多實踐課題研究,成了擺設。
五、關于高考的反思
教育部日前制定出臺了《關于在部分高校開展基礎學科招生改革試點工作的意見》(也稱“強基計劃”)。在確保公平公正的前提下,積極探索多維度考核評價模式,逐步建立基礎學科拔尖創新人才選拔培養的有效機制。也許能打開一扇門。
高考數學命題中明確有10%的應用題,大量數據胡編亂用,不關心公共事業,但2018上海春考有道好題,這樣的題文字量多,數據來源真實,關注衛生公共事業。希望產生更多關注生物醫藥、生命環境、日常生活出行的數學問題,出現在高考卷中,讓更多優秀人才報考各類專業,投身公共事業建議。
六、關于數學學有所用的思考
現在可以看到許多在國內國際期刊上的論文,數據真實,對已發生的事件數據分析,或對將會發生的事件先知先覺。大量優秀數學人才從事金融,對金融經濟領域、股市行情的分析。例如“數學模型”應用,有專門各類模型公式,也包括傳染病數學模型。現在數學系都成數學科學院了,也有好多應用數學系了,但有些專業知識過于陳舊,教授們多少年不變的講稿。
七、關于當前數學教學現象思考
從數學教育內部看,教學沒有真正抓住數學的本質,存在脫離數學本源的現象,學生訓練得太多太苦,時間、精力投入太大,教學效益不理想;為升學考試,對學生數學學習興趣與內部動機都有不利影響;缺乏問題意識,引導學生主動提出問題少,對學生提出問題的能力培養不力;結論記憶多關注知識背景和應用少;重解題技能技巧,導致機械模仿多獨立思考少,數學思維層次不高;強調細枝末節多關注核心數學思想少,對學生數學素養的提高不利。
八、關于教學改革的思考
數學教育改革涉及教育思想、學術觀點、課程教材、教學方式、學習方式以及評價方式乃至價值觀的變革,應當允許改革的不同思路、不同方案的存在,真正貫徹百花齊放、百家爭鳴的方針。用一種理念、一個標準來衡量全國的數學教育的做法不能滿足數學教育發展的需要,任何改革舉措,如果脫離中國具體國情,都是注定要失敗的。提出一些難以實現的所謂先進理念,并以某種手段強制推行,其結果只能是擾亂教師的教學思想,讓教師在教學實踐中無所適從,從而極大地損害中國的數學教育事業,甚至動搖我國數學教育的根基。
參考文獻
[1]陳華友,周禮剛,劉金培.數學模型與數學建模[M].科學出版社,2014.