大家都知道,数学难学,往往是因为学生不知道数学对他们有何意义。10月上旬,美国数学教师协会(NCTM)发布了高中数学教育的最新指导大纲《高中数学焦点:推理与意义建构》,强调数学课必须把焦点落在推理与意义建构上,以培养学生选择和应用最有效的问题解决方法的能力,无论是在课堂上还是在生活中。
在数学中,“推理”涉及根据证据或既有假定得出逻辑结论。“意义建构”可以理解为通过跟既存知识与先前经验的关联,对某一情境、背景或概念进行理解。推理和意义建构是紧密联系在一起的,是数学学习的基础。仅仅让学生接触到数学主题是不够的,让学生知道如何实施数学程序或重现知识也是不够的。他们必须学会推理和对数学的意义建构,这样他们才能够有意义地运用数学。当今的学生要在数学和生活中获得成功,需要培养批判思维技能。例如,在高中的文学课上,学生通常被要求对他们所阅读的书籍进行分析、理解和批判性地思考。推理在像文学这样的领域是很重要的,在数学中尤其重要。
这是NCTM在对小学与初中的数学课程作出调整3年后,对美国高中数学教育提出的最新主张。据NCTM发布的新闻稿,培养学生的“推理与意义建构”会使数学变得对学生更加有意义,更加实用。
关键是知识的应用
《高中数学焦点:推理与意义建构》是NCTM于2006年发布的《课程焦点》的后续。《课程焦点》为幼儿园到8年级每个年级的数学课程提供了内容标准,这份文件在美国数学界得到了广泛的好评,即便NCTM最严厉的批评者也对之表示了肯定。
而高中数学的“课程焦点”在编写目的与结构上跟3年前小学和初中的《课程焦点》有所不同。《高中数学焦点》并不是一套课程内容标准,而是一个指导大纲,展示NCTM所认为的必不可少的技能——“推理与意义建构”如何通过高中数学得以培养。
新的指导大纲指出,对数学内容与程序的理解仍然重要,与此同时,学生还需要学会如何在不同的情境中运用知识——这是在日常生活情境与工作场所中被证明的必不可少的核心技能。
“从儿童早期到成年的数学,推理与意义建构都处在核心的位置。”NCTM的主席亨利·S·科普纳(小)在这份文件的导言部分说,“对这些技能的培养将为学生的大学学习、职场工作以及积极的公民参与作准备。”
NCTM的官员还认为,对这些技能的重视还有助于培养更多对理工科感兴趣的人才,而理工科人才的匮乏一直是美国政策制定者的一块心病。
《高中数学焦点》起草委员会的主席,奥本大学的数学教育教授W·加里·马丁说:“我们一直在教学生,数学就是实施复杂的程序。在我看来,真正的问题是,学生能够用它来做什么?”
顺应统一课程的大势
有着10万名会员的美国数学教师协会发布这份文件,正值联邦政府与各州的政策制定者在推动中小学课程标准的统一化。
已有48个州参加了旨在制定全国统一课程标准的“共同核心”计划。该计划的发起者是美国两大跟州政府合作的组织——州教育长官委员会和全国州长协会。NCTM是受邀对该计划的数学课程标准草案提建议的几个机构之一。“共同核心”的数学课程标准重点是为学生的大学学习与就业作准备,按照内容领域来进行编写。
NCTM官员将《高中数学焦点》的一份复印件呈交给了“共同核心”的起草者们。据“共同核心”数学组的成员,本宁顿学院的数学与物理学教授詹森·辛巴说,这份文件跟“共同核心”的数学标准草案在很多方面都是一致的,比如,二者都强调数学实践,或学生运用数学策略解决新问题的能力,尽管描述这些技能所使用的语言有所不同。
数学的新意义
NCTM的这份高中数学指导大纲对“推理与意义建构”如何在数学的不同领域进行应用作出了说明,而且还以师生课堂对话的方式,对数学课上如何实现这样的应用提供了大量的案例。
NCTM的专家称,聚焦推理能力不会给数学教师增加额外的负担,相反,它会使学生对数学更加投入。
“目前,很多学生之所以感到数学困难,是因为他们没有发现数学有什么意义。缺少了推理与意义建构提供的关联,就会出现一遍又一遍的无休止的重复教学。”
NCTM的《高中数学焦点》没有按照年级来编写,部分原因是因为美国学生在高中阶段选修的数学课程各不相同,有的学代数初步,有的学高等代数。
据马丁介绍,小学和初中的《课程焦点》主要针对州一级官员、课程制作商、出版社,而高中的“数学焦点”则主要针对“教学带头人”,包括教师、课程专家、管理者,而不仅仅是州一级官员和出版界。
NCTM在1989年和2000年发布了非强制性的学科标准,在全国范围对中小学数学的课程、教学与教材产生了重大影响。不过,批评者指出,NCTM的数学标准对关键性的数学内容重视不够,并偏离了标准的问题解决方式。作为纠偏,3年前NCTM发布了《课程焦点》,为小学和初中的数学提供了清晰的指南,并赢得了原先批评者的认可。
争论焦点仍在“内容”上
NCTM的这份高中数学指导大纲引来了大片叫好声,不过仍有批评者的吹毛求疵。
马萨诸塞州教育发展中心的主任阿尔伯特·库克将NCTM的《高中数学焦点》视为“一缕新风”。库克评论道,其他有关课程标准的文本,比如布什政府第二任期的全国数学咨询委员会发布的报告,只是对核心数学主题进行了罗列,对于很多教师来说,并不清楚究竟是什么把这些主题联系在了一起,各主题之间有什么关系,以及它们究竟为何重要。而NCTM的这份新文件,则用平实的语言阐述了各主题的重要性,是“一种新的框架写作风格”。不过,库克对于文本中用于展示“推理”在数学课上如何进行的假设的师生对话并不以为然,他更倾向于真实场景下的师生对话,认为这样更有说服力。
弗恩·威廉姆斯是全国数学咨询委员会的成员之一,曾是NCTM的批评者,他说他在详细阅读这份文件之前不发表过多评论。不过,他表示,《高中数学焦点》所使用的语言让他想起了NCTM于1989年制定的标准,他认为那是在倡导一种弱化的数学教学法,对于数学的内容强调不够。
哈佛大学的数学教授维尔弗里德·施密特也是全国数学咨询委员会的成员之一,此前也对NCTM于1989年和2000年发布的课程标准颇有微词,他对NCTM对数学推理技能的强调表示认同,认为很多学生变得对数学程序过于倚重。不过,他认为,《高中数学焦点》把太多的重点放在了“抽象”技能而不是数学内容上,对数学的高度连续性的学科特征强调不够。需要在内容、知识与推理、问题解决能力之间保持好平衡。在施密特看来,NCTM对问题的诊断基本上是正确的,但所开的药方可能会使情况更加糟糕。
这还只是第一步
为了让《高中数学焦点》更加能够被公众接受,NCTM还将分别针对教师、管理者、政策制定者及家长编写专门的辅导材料。此外,NCTM还将发布“主题手册”,更加详细地阐释“推理和意义建构”如何在不同的数学领域,如代数和几何得以培养。
“这只是第一步。”马丁先生说。总而言之,NCTM的官员希望这份文本能够帮助高中生理解数学的意义,提高他们的成绩。数十年来,美国高中生的数学成绩几乎停滞不前。“高中的数学教学似乎难以撼动。”马丁说,“这是一个艰巨的任务,但我们不能沿着老路走下去,年复一年地重复相同的错误。”
(摘编自《中国教师报》)
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