数学和科学教育改革

数学和科学教育改革（精选12篇）

数学和科学教育改革 篇1

长期以来,凭借雄厚的财力和良好的研究氛围,美国吸引了来自海外的大量人才。但美国的教育人士担心,总有一天,美国的吸引力将不复存在,美国的竞争力将很难保持。2006年6月21日,美国教育考试服务中心(ETS)发布调查报告称,在这种情况下,“数学和科学教育是美国取得未来竞争力的关键”。[1]为此,2007年卡内基基金会资助150万美元,组织相关专家组成一个调查委员会,对美国数学和科学教育的现状进行全面调查。2009年6月10日,卡内基—普林斯顿高等研究中心(Institute for Advanced Study,IAS)数学和科学教育委员会发布一份题为《机会平等:为美国公民和全球经济改革数学和科学教育》(The Opportunity Equation:Transforming Mathematics and Science Education for Citizenship and the Global Economy)的调查报告(以下简称《机会平等》)。报告的主要内容是建立全美50个州数学和科学教育高水平的评估标准,同时招聘和培养优秀的数学和科学教师。报告指出,美国的数学和科学教育现状令人担忧,并呼吁美国数学和科学教育进行全面改革。

一、美国数学和科学教育调查与改革的动因

本次数学和科学教育调查与改革的动因源于美国对数学和科学教育的一贯重视。另外,近年来美国数学和科学教育现状令人担忧,也是其中的一个重要原因。

(一)美国对数学和科学教育一贯的重视

“二战”后至20世纪末,美国发布了一系列教育法案和报告,对数学和科学教育进行改革。1958年,美国颁布了《国防教育法》,其第三部分就是“为加强科学、数学、现代外语和其他重要科目的教学而提供财政援助”。[2]该法案授权联邦政府大量拨款资助各州中小学,用于加强科学、数学和现代外语等学科的教学改革。

1983年,美国颁布的《国家处在危机中:教育改革势在必行》报告揭示了当时教育存在的科学和数学低选修率、学生测验成绩差、教师缺乏足够的素养等问题。在此背景之下,1985年美国科学促进协会(American Association for the Advancement of Science)率先发起改革科学和数学教育的“2061计划”,该计划将以学生进入社会后所需的知识、技能为着眼点,长期致力于科学教育改革。1989年该协会出版了为改革指明方向的《2061年计划:为了全体美国人的科学》一书,明确提出“普及科学基础知识包括科学、数学和技术,已经成为教育的中心目标”。1996年,美国科学促进协会发表了有史以来由联邦政府支持制定的第一个全国性科学教育标准———《国家科学教育标准》,它不仅对具有科学素养的人作出了十分具体的构想,也为美国教育系统地规划出把构想变成现实所采取的具体行动路线。

(二)美国数学和科学教育现状不容乐观

近年来,随着学生人数逐年攀升和小班化教学大范围普及,美国面临教师严重短缺问题,尤其是数学和科学教师更是供不应求。如加州科学技术委员会(CCST)2007年初的一份研究报告显示,超过10%的数学和科学教师缺乏必要的培训和教学经验,超过33%的新任教师(工作1~2年内)在数学和科学教学方面准备不足。报告指出,由于老教师退休和在职教师离职,5年内该州还需招聘16,000名数学和科学教师,接下来的10年内,还需招聘33,000名这类教师。[3]美国的一些地方不得不从国外引进教师。如费城从2001年就开始不断引进外籍教师。数学和科学教师短缺的结果就是教学质量的下降。美国教育考试服务中心的调查发现,连续6年来,如果一定要给美国的中小学打个分数,那么美国人基本给了“C”,也就是及格而已。[4]

有关调查也印证了美国在数学和科学教育方面落后于其他国家不容置疑的事实。2006年5月,亚洲协会(Asia Society)公布了一份题为《全球化时代的数学和科学教育:美国能从中国学习到什么》的报告。报告警告说,美国的数学和科学教育“已远远落在亚洲国家,尤其是中国的后面”。[5]另外,国际教育成就评估协会(The International Association for the Evaluation of Educational Achievement)组织进行的2007年“国际数学与科学研究趋势”(TIMSS)的调查也证明了在科学和数学上,亚洲一些主要国家和地区学生的成绩显著超过美国学生。在数学学科上,美国4年级学生平均得分529分,500分代表国际平均水平,中国香港地区的学生以607分排名榜首,新加坡、中国台湾地区、日本也都高于美国;而美国8年级学生成绩在所调查的47个国家中排名第9,平均得分508分。[6]参与该项测试调查的研究人员表示,美国与成绩最好的亚洲国家和地区之间的差距之大令他们感到担忧,他们呼吁各方应给予更多关注。

二、数学和科学教育调查报告的主要内容及建议

2007年,卡内基基金会和普林斯顿高等研究中心(IAS)合作,组成一个数学和科学教育调查委员会,委员会由22名成员组成,主席由普林斯顿高等研究中心前主任、数学教授菲利普·格里菲斯(Phillip A.Griffiths)担任。所有成员均由顶尖的科学家、政治家、学术界人士、劳工界和商界领袖组成,如加利福尼亚大学生物化学和生物物理学教授、《科学》杂志主编布鲁斯·阿尔伯特(Bruce M Alberts)、美国国家科学院主席拉尔夫尔夫·西瑟戎(Ralph J.Cicerone)、美国国家自然历史博物馆馆长埃伦·傅特(Ellen V.Futter)等。

(一)调查报告的主要内容

调查报告于2009年6月10日发布,这份长达76页的报告由5部分组成。报告调查内容“不仅针对美国数学和科学教育的现状,而且调查如何提高中小学和大学在所有领域创新战略的能力,如何为每间教室的每个学生提高高质量的教育”。[7]各部分主要内容如下:

第一部分,导言:紧急和充满机遇的时刻。这部分主要探讨了改革美国现行数学和科学教育的必要性,并探讨了学校和教育系制度需要为学生卓越和平等的数学与科学教育进行改革等问题。第二部分,卓越和平等:数学和科学学习的动员。该部分针对数学和科学学习,委员会建议应建立广泛的公众理解和承诺,指出要把数学和科学教育放在学校改革、改进和责任努力的中心,并动员国家为所有学生改进数学和科学教育。第三部分,标准和评估:聚焦基本知识和能力。该部分针对如何聚焦数学和科学的基本知识和能力,提出应建立数学和科学教学的一般标准,促进和引导数学和科学教学的改进和创新;第四部分,教学和专业学习:管理为了有效性。该部分就培养未来教师、招聘新教师、改进教师专业知识等几个方面论述了管理的有效性问题,以便让每个学生都能得到优秀教师的指导;第五部分,学校和制度:为成绩而设计。

报告主要综合了以前美国各州有关教育的呼吁,并对目前美国在数学和科学教育方面的弱势提出严重警告。报告提出数学和科学教育应有更严格的内容,提高教学标准和评估水平,对教师进行更好的培训,建设创新能力更强的学校。

(二)调查报告的主要建议

报告指出,“为了让学生能接受到卓越的数学和科学教育,美国必须行动起来,以便让所有的学生———而不仅仅是少数学生或那些幸运地能进入某类学校的学生———实现更高水平的数学和科学学习”。[8]为了达到这一目标,报告提出一个全面的行动计划,计划涉及四个方面的建议:

第一个方面的建议:为全美学生提供高水准的数学和科学知识。报告动员国家为数学和科学教育的卓越和公平而努力。把数学和科学放在教育创新、改进和责任制的中心地位。为此报告建议:广泛宣传,让公众意识到数学和科学是美国经济复兴和社会流动(social mobility)的中心;增加公众对数学和科学的了解,让他们知道数学和科学涉及到很多的职业,尤其和国家的安全和经济有着非常密切的联系;增加高校和中小学教育的合作,以便学生进入高校后能继续从事数学和科学的学习;鼓励公司、非营利组织、慈善机构等投资中小学数学和科学教育。奥巴马总统在一次公开演讲时指出,“在国际教育比较中,我们的学校落后了,我们教师的质量下降了,其他国家超过了我们。让我给你们一个新的数据吧!在8年级的数学比赛中,我们落到了第9的位置。新加坡中学生的优秀比例与我们相比是3∶1,我们只有1/3的13~14岁的孩子可以做到他们那样”。[9]看来,美国的数学和科学标准的提高势在必行。

第二方面的建议:建立数学和科学教学的一般标准,并伴之以高质量的评估。为此,该报告建议:标准内容的设置应该更少、更清晰、(质量要求)更高,以便引导数学和科学教学的改进;开发高水平的评估和责任机制,并和一般的标准一起,激发数学和科学教学的改进和创新;联邦政府签署了全美州长联合会(National Governors Association)和CCSSO的共同核心标准方案(Common Core Standards Initiative);政府资助研究和开发活动,以了解学生需要知道多少,才能在大学获得成功;在共同核心标准方案(the Common Core Standards Initiative)的框架内,鼓励开发科学标准;各州之间共同合作创立一个全国性的评估、数据收集与汇报的体制,并形成一个共同的框架,定期加以修改。之所以要在全美建立数学和科学教学的一般标准,是因为美国在教育管理方面采取的是地方分权制度,美国的公立教育50个州和地区有自己的标准,结果,一个学生在一个州达到标准,到了另外一个州可能会被评为不及格,采取全国标准有助于数学和科学教育水平得到全面提高。

第三方面的建议:通过更好的学校和制度管理,提高教师的教学水平和专业学习。报告建议:通过培养未来教师和不断招聘新教师,为所有年级增加优秀的数学和科学教师;为数学和科学学科教师的专业学习和教学水平的提高实施一个全面的计划,以使他们加强对科学和数学知识的学习,通过改进为所有教师的专业学习,改革数学和科学教学;提升全美学校和学校系统的人力资本管理,让每个学生都能得到优秀教师的指导。关于招聘、培训和奖励优秀教师的建议,也是奥巴马政府教育改革的重点之一,但如何招聘、培养优秀的数学和科学教师,是美国联邦和州教育当局亟需解决的一个问题。

第四方面的建议:重新设计学校和相关系统,以便让数学和科学学习更加有效。报告建议:为学生在数学和科学方面取得的成绩建立一个更高的期望,并把它作为进入高校和职业生涯的一个途径;组织学校聚焦教学和学习,尤其要重视数学和科学两个方面,并作为其核心使命。

对美国而言,“机会平等”意味着改革美国目前的教育,以便让每一所学校都能为每一位学生提供高水平的数学和科学教育。[10]报告指出,如果美国民众,尤其是年轻人明白数学和科学学习的重要意义,其学习的积极性将更大。因此,卡内基基金会要求全国动员起来,为变革唤醒人们的认识。通过战略性合作,卡内基基金会、普林斯顿高等学术研究所和其他机构(包括很多领导也担任了委员会成员)正在采取行动,并鼓励更广泛的参与。

三、报告得到各方面的支持

2009年6月10日,《机会平等》报告新闻发布会在美国华盛顿召开,美国与教育有关的重要人物都参加了报告的新闻发布会,如联邦教育部长阿恩诺·邓肯(Arne Duncan)、国会众议院教育委员会主席乔治·米勒以及卡内基高等研究中心高级研究委员的18位成员等。这表明新报告已经得到政府和国会的支持。

教育部长邓肯在发布会上指出:“奥巴马总统已经向所有的美国学生发出呼吁并采取行动,以便在未来的10年中能使他们的数学和科学成绩达到一个较高水平。今天发布的这个报告为我们的学生如何达到这一水平提出了一个行动计划。”[11]报告建议联邦政府、各州、地方教育领导人采取行动改革数学和科学教育,使美国能重返全球竞争力的最前沿。委员会主席菲利普·格里菲斯也指出,美国科学和数学团体必须和高校、商业部门、联邦和州政府及其他机构“联合起来”共同改革当前的科学和数学教育。[12]

报告发布后,美国国家科学教师协会(National Science Teachers Association)、美国中立的非营利教育改革机构Achieve、美国自然历史博物馆等相关组织和机构纷纷公开支持该报告。拥有300万个公司和机构会员的美国商会(U.S.Chamber)在报告发布的第二天就公开表示支持该报告。美国商会竞争劳动力研究所(Institute for a Competitive Workforce)执行理事莉蒂亚·洛根(Lydia Logan)指出,商业团体早已认识到坚实的数学与科学基础和具有竞争劳动力之间的联系,美国商会将动员其成员单位支持委员会各项建议,支持这项改革。[13]

该报告强调加强对数学和科学教育的改革,这也是美国现任总统奥巴马一直强调的教育政策。2009年3月,他在拉美裔全美商会上发表讲话时,对艾森豪威尔总统在数学和科学上的投资造就了遍布全国的年轻科学家和工程师的做法大为赞赏。[14]2009年7月20日是美国首次登月40周年纪念日,他在白宫会见阿波罗3人组时并未提美国的太空计划,而是强调数学和科学教育。他说:“作为总统,我将全力以赴让数学和科学重新‘酷’(cool)起来。我们要实现2020年的目标,即拥有地球上的国家中最高的大学毕业率,尤其在数学和科学领域……我们期待下一代孩子们仰望太空时,将出现另一个阿姆斯特朗(Armstrong)、柯林斯(Collins)和奥尔德林(Aldrins)。当他们准备踏上探索旅程时,我们要保证美国宇航局做好了准备。”[15]2009年4月27日,在美国国家科学院第146届年会上,奥巴马总统宣布了在科学研究、创新和教育等方面的新计划和投资,并宣布了一项名为“追求卓越”(Race to the Top)的全国性计划。该计划的出发点是提高学生在数学和科学方面的成绩,让美国学生在国际数学和科学成绩的排名在未来10年内从中游达到优秀。[16]同年7月24日,奥巴马和教育部长共同替联邦教育部“追求卓越”计划揭开序幕,联邦教育部将提供43.5亿美元,供各州政府申请,以推动中小学数学和科学等学科的教育改革。[17]这应该是奥巴马对卡内基基金会数学和科学教育调查报告所提建议最好的回应。

政府还组织委员会在全国范围内对8~10年级的学生及他们的父母进行了一次民意调查,以了解他们对数学和科学教育的看法。调查结果表明,相对其他学科(除了英语外),学生及其父母都把数学和科学科目(包括代数、数据分析和几何)放在较高的优先考虑的地位。他们明白数学和科学对他们未来的重要性,但他们认为数学和科学学得好坏并不重要,除非他们打算今后从事的职业与数学和科学有直接关系。[18]可以看出,学生和家长对数学和科学教育的改革仍认识不足。因此,美国政府除了加大对数学和科学教育改革的投入外,还要广泛宣传,让公众意识到数学和科学在美国经济复兴中的重要作用。

数学和科学教育改革 篇2

（2015—2016学年第二学期）

吴春海

一、试卷结构

此试卷由

（一）计算题（占30分）

（二）、填空题（占16分）

（三）判断题（占5分）、（四）选择题（占10分）、（五）操作题（占12分）

（六）解决实际问题（占27分）组成。

二、试题分析

从整体上看，本次试题难度适中，内容不偏不怪，符合学生的认知水平。试题注重基础，密切联系生活，有利于考察数学基础和基本技能的掌握程度，有利于教学方法和学法的引导和培养。

三、试卷分析

1、成绩分析：数学及格率81.8%，优秀率24.2%，最高分95分，最低分37分。对于这样的试题，最后取得这样的成绩，难以令人满意，但是对于这届毕业生，这又是必然的。主要体现在以下几个方面：

（1）基础知识不扎实，如简单的整数的乘除法不能准确计算，没有形成一定的基本技能。纠其原因主要是学生的基础太差，有好几个学生都不能正确掌握整数及小数的计算。判断题也反应出学生对基础知识的掌握不扎实。

（2）对题目理解不够。如解决问题第六题第4小题，学生看到了两幅统计图，学生初看到时就有些蒙，他不知道该看哪一个，而且在这两幅图中出现了两种百分数，有些学生就不知道该怎么办了。（3）这一点主要说的就是学生做题马虎，在不同的题中都有体现。如第一题的口算，18/9都不知道等于几。第二秒填空第2小题要求用分数表示，结果用小数表示了，导致失分。像这样的情况很多很多，所以在以后的教学中一定要让学生养成一个良好的学习习惯。

对于这次成绩，我个人是真的不太满意，但没有气馁，结合这次考试的实际情况进行分析，查露补缺。今后在教学中还是应该继续严格要求学生，对教学练习强度要加大，另外对学生的思想道德教育要加强，端正他们的学习目的。

六年级语文期末试卷分析

（2015—2016学年第二学期）

吴春海

一、试卷结构

此试卷由积累运用（49分）、阅读广角（21分）和习作乐园（30分）三大部分组成。

二、试题分析

从卷面情况来看，所考的题型多样，内容难易适中，出题内容全面，概括了所学知识，体现了新课标学习的理论，是一份比较理想的答卷，从整体看，试卷非常注重语文综合能力的检测，除了检查学生掌握基础知识及课内外阅读能力之外，还重在培养学生的创新能力，想象力和灵活运用知识的能力以及举一反三的能力，能比较客观的反映学生的学习情况，体现素质教育的教育基本理念。

三、数据统计及分析

参考人数33人，及格率100%，优秀率63.6%，最高分95分，最低分62分。

1、答卷情况。

通过学生答卷情况来看，学生的知识掌握情况大致如下： 掌握较好的是基本知识题，字、词、句子部分学生掌握得较好。对于灵活性强的阅读理解，大部分学生能够读一遍，经过思考后相应完成习题。

习作方面比平时有了较大的进步，体现在卷面比较整洁，没有空着不写的，而且内容大部分还是符合要求的。

2、从考卷中发现的问题。（1）词语句子积累不够。

重视积累，就等于给了学生一把学好语文的金钥匙，语文教学效率就会迅速提高。学生平时缺乏大量的阅读、积累、欣赏、感悟，遇到一些较灵活的题，就感到束手无策。如：第三题的积累展示第6小题，走近名著，学生由于阅读量少，不能正确连线。

（2）书写不规范。

从整体卷面看，学生的书写情况不容乐观。书写不够端正，字体 潦草不规范。特别是有些容易写错的字，很多学生在这方面丢分。如第1题看拼音写汉字，还有词语盘点完成的都不是很好。

（3）加强阅读能力，在试卷中，学生的阅读能力弱得到了充分的体现。主要表现在不能做到认真阅读，不认真思考。主要表现在阅读

（二）的第2、4小题上。

四、今后努力的方向

1.基础知识方面：对学生实行课课清，让学生掌握课本所要掌握的知识和技能。

2、要更加重视学生书写习惯的培养，要学生书写端正、规范、卷面整洁。

3、重视学生学习习惯的培养，教育学生仔细审题，认真答卷，细心检查。

4、注重语言积累的灵活性。以及课外阅读的习惯，以提高学生的阅读和写作能力。

六年级英语期末试卷分析

（2015—2016学年第二学期）

吴春海

一、基本情况

六年级共有学生33人，及格率100%，优秀率63.6%，最高分94分，最低分63分。

二、命题

本次试题覆盖面广，难易适度，题型多样。客观地考查了学生半学期及以前所学的英语知识与能力。

四、存在的主要问题及分析

学生们的试卷中存在的主要问题就是听力部分的第三题选择正确答语，此题失分较高。笔试部分第四题按要求完成句子，有的学生没有审好题，问句写成了陈述句，开头字母不大写，丢单词的情况也有。这也是由于平时没有时间让孩子们多读多练句型是导致此题考试的失利是主要原因。第四题阅读题，主要就是学生对单词掌握不够准确，对阅读内容不够理解，再加上自己没有良好的学习习惯导致此题考试失分。从试卷分析来看，主要存在的问题：

1.学生的书写习惯有待提高。2.灵活运用能力有待进一步加强;

3、联系生活实际能力欠佳;

4、阅读写作能力有待加强;

5、学生的临场应变能力差，思维能力差，审题习惯差。

五、努力方向及改进措施

面对成绩，思绪万千，切合实际分析情况，查露补缺。今后在教学中还是应该继续严格要求学生，对单词教学练习强度要加大，另外对句子的理解和运用练习要加强，平时还要尽量创设情景，给孩子们较好的英语氛围。具体做法如下：

1、创造有利于学生学习英语的环境和氛围。学习英语除了学生自己要经常练习外，还应有良好的环境和氛围，多给学生创造一些无意识记忆和学习的环境，如教室的标语可用英汉两种语言书写，英语角等。

2、对于基础知识的掌握(26个字母的书写;常用单词以及日常交际用语的掌握;常见的读音规则等)，我要加大关注力度。主要采取竞赛、值日生报告等形式，提高学生口语表达能力。

3、同时要注意自己角色的转变。教师不再只是知识的传授者和管理者，而是学生发展的促进者。教师通过各种生动活泼的活动进行课堂教学，根据学生模仿力强、求知欲强、表现欲强的心理特点，教学中应采用多种教学手段，通过听，做，说，唱，玩，演等方式吸引学生积极参与到教学活动中，使学生在活动过程中接受英语语言的熏陶。

六年级科学期末试卷分析

（2015—2016学年第二学期）

吴春海

一、总体情况

本次检测应参考人数33人，及格率90.9%，优秀率42.4%。最高分99分，最低分55分.二、命题评价

本次命题题量适度，难易适中,基本覆盖到所有应该掌握的知识点，同时突出了实验教学的内容,符合新课改的精神。

本套试题满分100分，共分为六大题。第一题，填空题，目的在于考察学生对相关知识点的掌握情况，每空1分，共8分；第二题，判断题，目的是考察学生对知识点的掌握程度和判断能力，每题3分，共30分；第三题，选择题，要求学生准确把握所学内容，正确剔除那些似是而非的答案，做出自己的选择，每题4分，共20分；第四题，看图片，写建筑名称。共15分；第五题，看图回答，计12分。第六题，实验题，分值为15分。

三、学生答题情况分析

本次学生答题情况总体上看不错，学生能正确理解出题者的意图，准确答题，得分率较高，但也有个别题答题情况不是很好。

四、教学建议

针对本次答题情况，不难发现，教师在平常的教学过程中存在的最大失误就是对实验教学重视的程度远远不够，在以后的教学中要引以为诫，要引领学生通过各种手段、各种途径进行实验、探究，真正把知识学活、学透。此外，要采用各种措施，科学有效地抓好复习巩固环节，加强学生对基础知识的理解与掌握，使学生能够做到腹中有货、心里不慌。

六年级思想品德与社会期末试卷分析

（2015—2016学年第二学期）

吴春海

期末考试已经结束，就这次考试，我认真的分析了：共有33名学生参加考试。及格率97%，优秀率84.8%，最高分98.5，最低分52.5。从试卷命题来看，内容比较全面，把整个六年级品德与社会全考到了。从学生做题看，学生的简答题错误率较高。

期末考试虽然过去了，但为了能在以后更好地工作，取得更好的成绩，特作打算如下：

1、切实抓好：四个“有效”，即有效教学，有效办公，有效练习，有效课堂。

由于我自身的一些原因，在上半学期里我没有做好四个“有效”，特别是有效练习做的很不到位。练的不多，测试的不多，只教不考，又怎么能知道学生掌握的情况呢？这也是我没考好的主要原因。在以后的教学中，我会加大练习密度，一课一练，一月一考。及时掌握学生的学习情况。

2、努力克服困难，抓紧有效时间进行有效教学。

以后我将努力克服困难，我还要抓住课堂的40分钟。向40分钟要质量。

3、关注每个学生的发展与进步，不放弃每一个学困生。

浅谈科学合理布置和批改数学作业 篇3

小学数学作业布置教学方式一、引言

小学数学作业是培养学生的自学能力以及实践能力的重要工具，采用科学合理的方式进行布置和批改，不但有利于学生的学习，对教师改进自己的教学方式也有一定的帮助，又可以对学生的学习情况进行真实的反映。所以教师们一定要尽职尽责，对学生的作业认真布置和批改，尽量使每个学生都能够在作业中进行成长。

二、小学数学作业的布置方法

1.引进预习作业

学生在对作业进行预习的时候，可以对自己的知识掌握情况进行详细的了解，这样学生在上课听课的时候，就会有目的性的、有针对性的去听，不但可以提高课堂教学效率，还可以使课堂效率产生事半功倍的效果。另外，学生在长期做预习作业的时候，就会逐渐养成自学的好习惯。但是在布置预习作业的时候，老师一定要对其难易度进行准确的把握，老师可以先把题目先做一遍，对其难易度进行自我体验，并配置好各题之间的联系。只有這样才能够布置一些高质量的、难易度适中的小学生数学作业。

2.体现一定的差异性和趣味性

《数学课程标准》规定，教学要从学生的兴趣出发，有力地激发学生的学习兴趣。所以在布置作业的时候也应该体现一定的趣味性，才能够激发起学生的兴趣，如果只是对某一题型进行机械、反复地训练，那么就会让学生产生一定的厌烦情绪。所以作业的布置可以以所学知识为核心，设计一些新颖的、有趣的题目。另外，每个学生接受知识的能力不同，在布置作业的时候也要考虑到这一点，对学生之间所存在的差异性进行重视，并根据学生的实际情来进行作业布置，让不同程度的学生在做完作业之后都能够得到一定收获和成长，这样不但可以提高教学效率，还可以让不同程度学生都能够在做作业体会到成功的喜悦，有效的提高学生的自信心。

3.贴近生活，增强作业的开放性。

数学作业的布置一定要和学生的设计生活相结合，也可以和不同的学科进行结合，这样增加了作业题目的多样化，有效提高学生的学习兴趣。

（1）可以建立开放性作业情景

新课程曾把数学比喻成是人们进行生活和劳动的基础工具，所以一定要把学生从那些相当枯燥的数学学习中拯救出来，建立一个和实际生活紧密相连的开放性学习意境，让丰富多彩的日常生活融入到数学作业中去，这样就可以对学生的创新性精神进行激发。

（2）对作业的内容进行开放

不能只是把作业禁锢在课本中，老师可以对作业的布置进行创设性设计，让学生去生活中寻找答案。

（3）对作业形式进行开放

布置作业不一定非要是书面形式的，也可以使口头形式、演示形式的，甚至也可以是对其创作成果进行展示形式。总而言之，是增加学生的解答形式以及提高学习兴趣。

三、小学数学作业的批改方法

1.体现人性化，正确地使用批改符号

对于批改符号的运用，一定要体现一定的人性化。最起码每页的作业必须进行认真修改，不能出现改错或漏改的情况。另外这些解答题全对的时候可以直接用“√”，对于一些打错的题目尽量不要画一个大大的“×”号，可以画小一点，也可以直接用其他的符号代替，例如“、”，然后在学生改成正确答案的时候，直接改为“√”号。这样不但不会打击学生的学习积极性，还可以提高他们改作业的积极性。

2.建立科学的作业批改机制

批改作业是教师的一项基本工作，不但有利于帮助学生进行查漏补缺，还可以检验教师的教学成果，所以一定要建立一个科学的作业批改机制，其中批改形式不能过于单一，例如在批改“对称和对称轴”这节的对称图案设计作业的时候，不但要进行教师批改，还可以让学生之间进行批改，批改之后还可以进行展览，让学生收获更多成功的喜悦，也要注意学生才是学习的主体，如果出现学生没有完成作业，特别是一些提高题，不能只是进行批评，而是应该进行相应的指导等帮助学生学习；另外在批改作业时还可以对评语进行恰当的运用，但要注意使用时不能只是指出错误，而是应该多用一些肯定的语言，对学生的突出表现要多加赞赏。

四、结语

总而言之，小学数学作业的有效布置和批改不但能够有效的反应教学质量，还可以对小学生的数学知识以及数学技能发展产生一定的促进作用。科学合理的布置小学数学作业，不但可以提高学生的学习兴趣，还可以提高学生的自我思考能力，有效的提高课堂教学效果。所以一定要采取合理的方法进行小学数学作业的布置和批改。

参考文献：

[1]顾长明.数学“超前作业”现象的分析及对策[J].江苏教育（小学教学），2011，（6）：45-47.

[2]景素霞.作业“一本通”[J].江苏教育（小学教学），2011，（12）：45-46.

[3]陈美华.心驻阳光享受过程[J].江苏教育（小学教学），2011，（9）：15-19.

数学和科学教育改革 篇4

一、美国高等教育中的STEM问题

进入21世纪,美国的STEM教育存在诸多问题,具体可归纳为以下几个方面。

(一)大学生STEM素养缺失

2002年,美国打算主修科技专业的大学新生中,需要补习数学和科学者分别达到了20.2%和9.7%。这比1977年有所倒退(详见下页表1)。这至少说明,与以往相比,打算主修科技专业的美国大学生在科技素养上有所下滑。

(二)大学STEM学位不足

STEM学位主要是指科学、技术、工程和数学专业的学位,美国大学STEM学位不足,主要表现为以下两个方面:

其一,与其他领域相比,美国STEM学位比例偏低。1997~1998学年至2003~2004学年间,美国授予的STEM学位占总学位的比例基本维持在15%以上,这个比例在2004~2005学年以后逐步下滑,到2007~2008学年下滑至13.25%,即STEM学位不足40万,低于此前5学年的平均水平。[1]

注:数据来源于National Science Board,National Science Foundation,Division of Science Resources Statistics.Science and Engineering Indicators 2004[R].Arlington,VA(NSB 04~01),May 2004.表中“自然科学”包括物理、化学、天文学以及地球、大气和海洋科学。

其二,与其他国家相比,美国STEM本科学位比例不高。相关研究表明,早在1995年,新加坡获得工程、自然科学学位的本科生比例就已经达到了67%;2001年,英国、中国和日本的这个比例也分别达到了27%、50%和22%,而美国却仅为15%。[2]2006年,在全世界的400万科技工程学士学位中,美国学生仅占了11%,而中国学生和欧盟学生则分别占了21%和19%。美国科技工程学士学位仅占全国总学位的1/3,而在日本、中国和新加坡,这个比例则分别为63%、53%和51%。[3]

STEM本科学位比例不高,不利于美国经济的发展和国际竞争力的提高。美国学者在2005年的“商界—高等教育论坛”(Business-Higher Education Forum)上疾呼:“在日趋激烈的全球竞争中,(美国的)数学和科学教育下滑,以及缺乏全国性科技基础设施更新,已经使美国经济和技术脆弱不堪,这远比任何军事或恐怖威胁要严重得多。”[4]

(三)尖端科技人才问题

本科STEM教育不足等因素使美国在尖端科技人才培养上主要存在以下方面的问题:

其一,科学和工程类博士增长缓慢。虽然20世纪80年代以来,美国科学和工程类博士毕业生数目不断增加,但与其他国家相比,这类博士的增长速度仍显不够。亚洲和欧洲的一些国家由于科学、工程类博士数量落后于美国,从20世纪80年代开始便“奋起直追”,到20世纪90年代末期,这些国家在科学和工程类博士生数量上已经超过了美国。[5]有研究认为,美国科学和工程博士学位在2010年会降到世界科学和工程类博士学位总数的15%。[6]

其二,培养了过多的外国科学或工程博士。2000年,美国科技劳动大军中38%的博士学位获得者生于其他国家。由“全国科学委员会”(National Science Board)统计数据可知,2001年,美国约34.6%的自然科学博士学位(包括物理、生物、地球、海洋和大气等科学),以及58.9%的工程博士学位颁发给了非美国籍学生。[7]到2005年,在美国取得STEM高级学位的学生中,国际学生仍然占1/3强。[8]一旦这些博士由于某些原因“打道回府”,美国将面临严重的人才荒。

二、联邦政府应对:促进高校在STEM领域的创新和强调STEM研究资助

为增强高校在STEM领域的创新和研究能力,美国联邦政府制定相关政策和法律,并通过联邦机构实施了资助。

(一)制定政策和出台法律,促进高校在STEM领域的创新和研究

美国109届国会通过了3个与STEM教育紧密相关法案。一是,2005年的《国家航空航天局授权法》(The National Aeronautics and Space Administration Authorization Act,P.L.109~155)。该法规定,相关管理人员制定、扩展和评估中小学航天科学计划。其二是,2006年的《国防授权法》(The National Defense Authorization Act,P.L.109~163)。为解决国防领域科学家和工程师短缺问题,该法使联邦政府发起的“转型期科学、数学和研究领航计划”(The Science,Mathematics and Research for Transformation pilot program)成为一个长期计划。三是,2005年的《赤字缩减法》(The Deficit Reduction Act,P.L.109~171)。该法设立了“学术竞争助学金”(The Academic Competitiveness Grants)和“国家科学和数学英才保有助学金计划”(the National Science and Mathematics Access to Retain Talent Grants programs)。这为学习数学、技术、工程、物理、生命科学、计算机科学和关键外语的学生提高了“佩尔助学金”额度。后两个法案非常有利于高校在STEM领域的创新和研究。此后,美国110届国会又于2007年8月通过了《美国竞争法》(America COMPETES Act)。该法扩展了已有的STEM教育计划,并在能源部(Department of Energy,DOE)、教育部(Education Department,ED)和国家科学基金(National Science Foundation,NSF)设立了几个新的STEM计划。这些计划对高校在STEM领域的研究和创新均给予了大力资助。联邦政府此后对该法的修订,还使各教育战略实施主体相互协调地促进高校在STEM领域的研究。

(二)增强对研究生/博士后进行STEM研究的资助

为促进大学STEM教育发展,提高高校的研究和创新能力,联邦政府各部门还重点为研究生/博士后研究提供了大量资助。美国“学术竞争委员会”(ACC)2007年的报告表明,在联邦政府2005~2007年资助的STEM教育计划中,“研究生/博士后”计划虽然在数量上不是最多,但其所受资助额度却一直最高。2005年,“研究生/博士后”计划所受资助占到了联邦STEM教育总资助额的1/2多。此后两年,由于经济衰退等因素的影响,该计划所受资助虽然在数额和比例上有所下降,但仍然占了联邦STEM教育总资助的很大比例(如表2所示)。

联邦政府实施上述研究生/博士后计划,主要是以“奖助金”的形式资助研究生和博士后开展STEM研究或在STEM领域工作,以提高美国的研究和创新能力。例如,《美国竞争法》授权能源部资助制定和实施“人才扩展学术计划”(Talent Expansion Academic Programs),以资助研究生开展核能等方面的研究;[9]教育部支持建立P-16(学前到16年级)数据系统;国家科学基金实施“研究生研究学术奖金计划”(The Graduate Research Fellowship Program),为STEM专业研究生提供为期3年的资助,等等。对此类计划实施资助,是联邦政府STEM教育计划的主体。由表2可知,联邦政府在2006年对STEM领域的研究生和博士后提供的资助额度愈14.6亿美元,占联邦政府对STEM教育资助总额的47%。

三、美国联邦政府应对STEM问题的特点

美国对21世纪高等教育中STEM问题的应对表现出如下特点。

(一)高度重视STEM计划的重要性

美国各界人士普遍认为,提高创新能力是美国发展经济和增强国际竞争能力的有效途径。美国教育界、科学界与工商界也一致认为,学生STEM素养与美国的创新能力密切相关。STEM人才数据计划报告的作者之一理查德·埃利斯提出:“目前STEM人才状况对美国参与全球经济竞争的能力产生了不相称的影响,这一点已得到了广泛认同。如果我们想要保持和增强美国的竞争优势,那么我们的政策就应全方位地反映出影响STEM工作人员和雇主的那些问题。”[10]这促使美国政府及各咨询部门总是站在提升国际竞争力的视角理解STEM问题。

(二)多方筹资,大力投入

从资金的来源看,美国对高等教育STEM计划的投入是多渠道的,既有联邦政府与州政府的资助与拨款,还有公司、基金会以及个人的捐赠。从资助数额上看,更是年年攀升。2005年、2006年、2007年,联邦政府对高等教育STEM计划的资助额先后约为14.86亿多美元、14.6亿多美元和近14.48亿美元,约分别占STEM资助总额的53%、47%和近42%。[11]如果再加上州政府、公司、基金会及个人的捐赠以及金融机构的贷款,美国对高等教育STEM计划的资助数额相当可观。

(三)多部门协同行动

STEM计划是一项复杂而庞大的工程,它涉及到社会各界的利益,亦需要各方的支持,所以美国参与实施STEM计划的部门众多,包括国会、教育部、国防部、能源部、农业部、卫生和福利部、内务部、交通部、商业部、国土安全部、环保局、国家航空航天局以及国家科学基金会等,其他还有州政府的相关机构、高等学校以及公司、个人和各种民间的协会组织等。这些部门的职能并不相同,所作所为也不一样。高等学校主要从事的是学生的STEM教育以及STEM领域中的科学研究,联邦政府的顾问组织主要是为STEM的实施提供政策建议,国家科学基金会主要是为STEM领域中的科学研究提供资金的支持。例如,《美国竞争再授权法》(America COMPETES Reauthorization Act)规定,包括国家航空和航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)、国家海洋和大气局(National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)等在内的教育计划主体部门,要根据国会的意图(而不是本部门的利益),制定和实施目标明确的教育计划(而不是孤立的教育活动),富有特色地吸引学生参与STEM活动。[12]该法案使相关部门教育计划的目标在考虑到各部门的局部特点的基础上,还要兼顾STEM的整体要求,体现了高度的灵活性和统一性。

注:资料来源于U.S.Department of Education.Report of the Academic Competitiveness Council[R].Washington,D.C.,2007:51,52.资助额为约数,有的不是最终数值。由于2007年拨款延期,该表不包括2007年通过的2008年总统预算。

摘要：21世纪,美国在高等教育阶段存在学生科学、技术、工程和数学素养缺失、大学科学、技术、工程和数学学位不足、大学培养的尖端科技人才短缺等问题。针对这些问题,美国联邦政府主要从两方面进行了应对:促进高校在科学、技术、工程和数学领域的创新和研究,加强对研究生/博士后进行科学、技术、工程和数学研究的资助。美国对高等教育科学、技术、工程和数学问题的应对呈现出思想上的高度重视、资金上的大力投入,以及多部门的协同行动等特点。

关键词：21世纪,美国,高等教育,STEM问题,应对

参考文献

[1]U.S.Department of Education.Digest 0f Education Statis-tics 2009[R/OL].http://www.eric.ed.gov/PDFS/ED509883.pdf.2010-04-01/2012-04-20.

[2][5]The Association ofAmerican Universities.National De-fense Education and Innovation Initiative[R].NW Wash-ington,D.C.,January2006.

[3]Americans for EnergyLeadership.Our Plan[EB/OL].http://leadenergy.org/.2010-06-01/2012-03-06.

[4]U.S.Department of Labor.The STEMWorkforce Challenge[R].Washington D.C.,April 2007:2.

[6]U.S.Department of Education.Meeting the Challenge of aChanging World:Strengthening Education For the 21Century[R].Washington,D.C.,January,2006:3.

[7]National Science Board.Science and Engineering Indica-tors 2004[R].Arlington,VA:National Science Founda-tion(NSB 04-01),May 1,2004:Chapter 2,Appendixtable 2~28.

[8]United States Government Accountability Office.FederalScience,Technology,Engineering,And MathematicsPrograms and Related Trends[R/OL].http://www.gao.gov/new.items/d06114.pdf.2005-10-01/2012-03-02.

[9][11]Stine,D.America COMPETES Act:Programs,Fund-ing,and Selected Issues[R].Washington D.C.,January 22,2008:21,22.

[10]郭扬.美科技委员会发表有关美国科技人才状况的报告[EB/OL].http://news.sohu.com/20071022/n252783553.shtml.2007-10-22/2012-03-08.

数学和科学教育改革 篇5

一、转变教育意识，联系生活实际

数学是来源于生活又高于生活的一门学科，其中的知识内容都是经过生活经验的提炼得出的。因此，对于幼儿教师来说，在教学过程中培养学生的生活意识非常重要，在生活中培养幼儿的数学理解能力也更加简单。但是目前各种版本的幼儿教材中的知识都过于系统，基本上都是一些理论，缺乏与生活实际相联系的内容，教师在讲课时就应该多联系实际，通过相关的生活实践让幼儿们产生对数学学习的兴趣，在实践中提高儿童学习数学的积极性，培养儿童的创造性与发散性思维。

例如，教幼儿“数数”时，先教会学生各个数字的先后顺序，接着就可以带领幼儿进行深入思考，如思考用数字5能够表示哪些物体。虽然幼儿们刚开始都是在凭空想象，不知道如何联系生活实际，给出的答案也比较简单，没有新意，但是若这时教师给予适当点拨，让儿童们观察身边的事物，就能够打开学生的思路，学生会发现每只手上都有5个手指，每只脚上有5个脚趾等。通过这些生活化的实例，就能够让幼儿真正理解数学知识，提高学习数学的积极性，同时也能够养成一些数学思维，提高对数学的理解能力。

二、增添教学内容，列举生活实例

大量实践研究表明，提本文由论文联盟www.LWlm.cOm收集整理升学生学习兴趣最好的方法就是找出学生感兴趣的学习材料。通过生活化的教学内容，能够使幼儿对数学知识产生强烈的认同感，从而追求对生活实际问题的解决方法，产生对数学学科的求知欲望。因此，幼儿教师应该抓住儿童的这种心理特点，整理优化教学内容，找出更加贴近于生活的数学实例，尽力捕捉生活当中的数学趣味现象和趣味常识，把一些枯燥无味的数学知识设计成为生活当中的真实例子，让儿童真正感觉到数学知识的魅力，激发对数学学习的兴趣。

例如，学习“认识几何图形”时，教师先教会幼儿各种图形的具体形状，接着就可以找出身边一些具体的实物重复这些图形，让幼儿记住这些图形的具体特征，最后教师可以带领幼儿自己动手绘制这些图形，通过这些亲手绘制的生活实物，告诉幼儿数学知识在生活当中使用得非常广泛，提升幼儿对数学的理解。这样的趣味导入，非常符合幼儿的心理特点，能激发幼儿对数学学习的兴趣和欲望，使其在学习新知识时更有动力。除此之外，鉴于幼儿的年龄特点，教师在引入数学知识时也可以通过游戏导入，提升幼儿的学习积极性。

三、优化教学方法，积累生活经验

新课程改革提出应该在数学教学当中适当地增加一些数学活动和数学交流，使幼儿在活动与交流之中自主探索、自主发现，理解基本的数学知识。这个理念就为幼儿教师指明了教学的方向，就是在教学方法当中融入生活知识，把数学学习真正融入到实际生活当中。因此，教师需要尽最大的可能把本身枯燥无味的数学知识转化成为富有生命力、丰富多彩的生活材料，让幼儿在实际的生活实例当中自行发现、探索并解决问题，掌握基本的学习方法。首先，幼儿教师应该不断学习，收集有趣的生活材料，学习一些有趣的数学游戏，带领幼儿进入数学学习之中;其次，幼儿教师应该让幼儿通过观察实物来理解基本的数学概念，例如在学习长方体与正方体时，就应该拿出模型让幼儿仔细观察，再教会幼儿具体的制作方法，进行更加深入的了解;再次，教师应该让幼儿通过实际的生活事例，感受到数量关系;最后，教师应该列举在实际生活中使用数学知识的例子，让幼儿真正感受到数学的用处，从而产生学习数学的兴趣。

数学和科学教育改革 篇6

一、大学数学实验教学有助于强化对大学生的科学素养培养

数学实验课是近年来大学数学教学改革中诞生的一门新兴课程，开设的时间还不长，却引起了老师和学生们广泛的关注。它最早在上世纪80年代末期美国的一些大学出现，被叫做“数学实验室”，重点是利用计算机的一系列实验引导学生进入数学课程。 我国高校大约在上世纪90年代中期开始开设这门课程，目前大多数高校已经开设。

随着计算机技术的飞速发展，数学对于当代科学甚至整个人类社会的深远影响和推动作用日益显著。数学已经成为各类科学研究的必要工具，数学方法、数学计算，已经和科学实验一样成为科学研究中不可缺少、行之有效的手段。现代数学已经渗透到了自然科学、经济金融、电力工程、管理科学乃至人文社会科学所包括的所有学科和应用领域中，从宇宙飞船的研究到家用电器的制造、从国际金融市场到市场营销管理，通过建立数学模型、应用数学的理论和研究方法，并结合计算机程序来解决实际问题，已经成为人们逐渐接受的模式。这种借助数学理论知识并应用计算机软件程序来进行研究进而解决实际问题的模式，也说明了现实对科技人才的数学素质和数学能力已经提出了更高的要求。

然而，一直以来传统数学课程的教学内容、教学方法和教学手段变化微乎其微，没有体现出这门科学在科技领域和现实生活中所起到的重要作用，更没有充分利用先进的计算机多媒体技术来改进教学过程。这就出现了中科院院士李大潜先生曾经指出的：“一方面数学很有用； 另一方面，学生学了数学以后却不会用。”

首先，数学实验这门课程改变了数学教学由教师单向传输知识的这一传统模式，并且加强了学生在教学过程中的参与。一方面，学生的主观能动性在做实验的过程中得到了充分的体现和发挥；另一方面，有趣的实验能够调动学生学习数学的积极性， 引导他们主动地利用数学知识去解决相关的实际问题。在实验过程中，不但可以培养学生们踏实、严谨的科学态度，学习科学研究的一般方法，还可以培养学生不畏艰难、勇于探索的科学精神，让他们在和同学们的团结协作中，感受成功的快乐。因此，数学实验有助于培养大学生的合作交流能力和创新意识。

其次，数学实验能够使学生切实经历应用数学知识和数学方法解决相关实际问题的全过程。通过使用计算机，借助数学软件进行模拟实验，实验的结果不仅仅是套用公式定理和亲手计算的结论，还体现出学生对数学原理、数学方法、数学建模、计算机操作和软件运用等多方面内容的掌握程度和应用能力。因此，数学实验有助于提高大学生在实际工作中的综合应用能力。

再次， 数学实验必须借助计算机操作和数学软件的使用，将先进的技术工具引入教学过程中，不仅起到辅助教学的作用，而且是解决实验中问题的主要途径。因此，数学实验有助于培养大学生掌握先进的数学工具，能够促进数学教学手段现代化。

二、数学史教学有助于培养大学生的科学意识和科学精神

大学生的科学意识和科学精神，是在对科学及科学发展过程了解的基础上形成的。通过数学史的教学，可以使学生理解并掌握数学思维的方法和艺术。数学是通过严密的逻辑推理来证明对象内部的规律，用严谨的数学语言来准确对其进行描述的一门自然科学。数学的这一学科特点能使学生在学习过程中逐渐学会对抽象问题进行分析、概括、归纳、类比、总结的思维方法，并在这一过程中培养勤奋学习、刻苦钻研、求实创新等严谨的科学态度和科学精神。

科学史中无数鲜活的事例雄辩地证明了这一点。 比如，海王星的发现。它是在某些已知的，但还不完全清楚的物理数据的基础上，根据纯数学的方法，经过演算猜想出来的，这是数学想像力理论飞跃的结果， 并且通过以后的实验所证实。1781年，英国著名的天文学家赫歇耳，利用天文望远镜发现了天王星。19世纪， 人们在观测时发现天王星的运行总是偏离预先计算好的轨道。这是为什么呢？数学家贝塞尔和一些天文学家大胆猜想， 在天王星的外侧还存在一颗行星，由于这颗行星的吸引力，才影响了天王星的正常运行。1843年，英国剑桥大学22岁的学生亚当斯，利用各种数学工具，根据力学原理，通过10个月的细心推算，终于确定了这颗未知行星的具体位置。1846年， 法国巴黎天文台青年数学家勒维列计算出了这颗新行星的运行轨道。于是他写信给在柏林天文台工作的拥有详细星图的加勒。加勒接到信，当天晚上就按照勒维列指定的位置观察， 果然找到一颗以前从未见过的星。后来经过24小时的连续观察，他发现这颗星在恒星之间移动着，的确是一颗行星。天文学家们经过一段时间的讨论，公认它便是太阳系的第八大行星， 并根据希腊的神话故事，把它命名为海王星。这种例子在数学史中屡见不鲜。如爱因斯坦广义相对论的建立， 实际上是在实验验证之前完成的，实验结果证实与用数学方法预测的理论完全一致。再比如量子力学的产生，哈雷彗星、电磁波、正电子的发现，也都是先通过数学思维方法，逻辑推理得出结沦，然后才被实验所证实的。可见，数学方法和推理对于科学现象和规律的发现起着至关重要的作用。类似的故事对于培养学生热爱科学、崇尚科学的品质，对于学生科学价值观的形成以及科学精神的培养起着不可低估的作用。

提升公民的科学素养不仅能够促进我们国家的经济发展，而且能够培养公民树立科学的价值观和科学思维方法。所以，我们必须重视公民科学素养的培养，通过运用正确的教学方式使更多的大学生热爱科学，崇尚科学，一个崇尚科学的民族才具有竞争力，才会充满生机和活力。

作者简介：肖倩（1984-），女，河北保定人，河北金融学院讲师。

数学和科学教育改革 篇7

一、课堂观察方案概述

(一) 代表性课堂观察方案

使用课堂观察方案在美国已有数十年的历史。随着新一轮数学/科学课程改革的实施, 2000年后, 各种新开发的课堂观察方案不断涌现。其中一些方案通过大范围问卷调查、访谈和课堂观察, 并经过严格的信、效度检验, 建立了较完善的授课质量评价指标体系。这些课堂观察方案因其具有较强的代表性而为众多学校采用。

如国家科学基金会出版的《教学标准发展成果:课堂观察方案》 (简称IMDPCOP) , 是该基金会教学标准发展项目的最终成果;[2]华盛顿西部大学开发的《科学课堂观察指南》 (简称SCOG) , 它是美国教育部数学和科学合作伙伴项目的一项核心成果, 该指南也同时得到国家科学基金会的资助;[3]零点调查公司开发的《课堂系统变化:教师进步观察方案》 (简称LSCTEOP) [4]以及《走入课堂:观察和分析方案》 (简称ICOAP) [5], 它们也获得了国家科学基金会的资助;亚利桑那州立大学开发的《基于改革的教学观察方案》 (简称RTOP) , 由该校及国家科学基金会资助;[6]波特兰RMC研究公司开发的《俄勒冈数学领导协会课堂观察方案》 (简称OMLICOP) 。[7]

(二) 课堂观察量表的维度分析

课堂观察方案的主体部分是课堂观察量表, 其评价维度集中反映了教师教学效能的表现层面。

注:√表示该方案有此维度, 括号内为该维度下的指标个数。

SCOG“教学促进并监控学生的理解”相当于其他方案的“设计”和“实施”维度;“学生组织、关联和应用他们的科学知识”相当于其他方案的“教学效果”维度;OMLICOP“履行任务”维度相当于其他方案的“内容”维度;ICOAP“教学管理和活动”维度没有具体指标, 只要求记录“教学活动时间”和“课堂管理时间”各是多少分钟, 从课时的有效利用角度评估授课质量。

综上, 美国理科教育界在基于“设计与实施”、“内容”、“课堂文化”及“教学效果”四大维度评价教师授课质量已形成高度共识。

二、课堂观察的核心关注

上述六个主流课堂观察方案, 其指标总数多寡不一, RTOP方案在三大维度下共计仅含20条评价指标;而SCOG方案在四大维度下的评价指标则多达47条。评价指标越多, 在使指标体系越细致的同时, 也使指标体系变得繁琐而不便于应用。为此, 本文对六个观察方案在每个维度下所设计的指标分别进行比对, 从而对“设计与实施”维度, 选取出5条多数观察方案都涉及的指标;在“内容”维度, 选取出4条此类指标;在“课堂文化”维度, 选取出6条此类指标;在“教学效果”维度, 选取出2条此类指标。以上共计17条指标, 反映了它们各自所在维度的核心关注, 共同构成有效教学的本质内涵。

(一) 设计与实施维度的核心关注

本维度的核心指标有5条:1.教学设计和活动注意到学生已有经验和准备;2.教师提问策略促进了学生对本课核心概念的理解;3.教师对其教数学/科学的能力表现得有信心;4.教学速度适合学生的发展水平/需要;5.教师的课堂管理风格/策略有助于提高教学质量。

提出指标1是因为学生已有的知识和经验是学习的基础条件并会强烈影响其学习结果;指标2考察提问行为, 教师可用提问监控学生的概念理解并促使他们深入思考;[8]指标3考察教师的学科教学知识, 它是学科知识与一般教学知识交互作用的产物, 是教师教学能力的表征;指标4考查教师通过即时评价, 调整教学进度, 为学生的意义建构留有充分时间, 否则会使学生从学习任务中脱离出去;指标5考察教师的课堂管理, 以判断其教学效率和把学生注意力持续集中到学习任务上的能力。

(二) 内容维度的核心关注

本维度的核心指标有4条:6.数学/科学内容主要集中在由相关概念、事实和术语构成的核心概念上;7.教师牢固掌握了有关的数学/科学知识;8.与数学/科学其他部分的内容、其他学科以及现实生活中的情境建立了恰当的联系;9.数学/科学被划为随着最佳证据而改变的动态知识体。

内容维度的核心关注是授课内容对学生而言重要并有意义、要在课堂中得到清晰准确的阐述、要符合科学的本质含义。其中指标6反映处于课堂中枢地位的应是数学/科学中的核心概念, 如学习机械功率时对功与功率、功率与效率之间区别的讨论。指标7内涵丰富, 如果教师未能掌握好学科知识, 学生就会一知半解甚至形成错误概念。教师掌握了学科知识, 则不仅能准确阐述有关内容, 还能准确把握学生阐述的观点, 基于其和教学内容的联系而展开讨论。[6]指标8反映教师能以综合的眼光, 考虑学科内、学科内外知识的普遍联系。指标9反映科学本质理解, 人们通过猜想及批判性反思形成新观点, 基于调查获得证据, 并通过论辩不断发展和丰富科学知识。

(三) 课堂文化维度的核心关注

本维度的核心指标有6条:10.有尊重学生的想法、问题和贡献的气氛;11.理智的严谨、建设性的批评以及观点的挑战表现明显;12.课堂气氛鼓励学生形成观点、问题、猜想、解释以及提议;13.互动反映了师生间的合作关系;14.互动反映了学生间富有成效的合作关系;15.欣赏和鼓励全体学生的积极参与。

课堂文化维度的核心关注是学习共同体中的师生关系与学习情境。指标10、指标11评价是否建构了相互尊重以及严谨的学习情境。“尊重”不仅指有礼貌的“听”, 而且是要“听到”并“认真思考”, 同时, 任何人都可自由表达观点而不必担心受到指责或嘲笑;[6]此外, 建设性的批评和观点的挑战也必不可少。[8]指标12评价课堂上是否实现了学习责任从教师向学生的过渡, 换言之, 是教师替代性地思考数学/科学内容, 还是学生自己进行思考。指标13、指标14评价是否建立了师生一起参与学习任务、相互交流、合作建构意义的课堂氛围。指标15评价教师是否确保所有学生都参与到学习中来, 没有任何学生被忽视。

(四) 教学效果维度的核心关注

本维度的核心指标有2条:16.学生理解重要的数学/科学概念;17.学生有能力把技能和概念应用或推广到数学/科学的其他领域、其他学科以及现实生活情境。

教学效果维度的核心关注是学生是否学到了重要的数学/科学概念。指标16用于评价学生是否能够阐明他们对数学/科学概念本质的理解、从事合乎逻辑且有证据支持的论证、建立数学/科学模型、解释他们是如何解决问题的、认识到他们初始看法的改变及原因。指标17用于评价学生更深入的理解, 要求学生把特殊领域学到的知识和方法普适化, 否则就很可能会形成惰性知识, 从而对学生的智慧发展和将来的学习没有多大帮助。

三、启示

美国数学和科学课堂观察方案在高效课堂学习情境、师生角色上呈现的特征与内涵为我国理科课堂教学提供诸多有益启示。

(一) 学习情境特征及内涵

方案在学习情境建构上表现出严谨、尊重和全纳的特征。

严谨:课堂中洋溢着观点的共鸣以及争鸣。教师鼓励学生基于证据得出并捍卫自己的观点, 挑战别人的观点并提出建设性的意见。需要指出的是, 学习情境的严谨与学术严谨是两个概念, 教师通过规定思考、推理的步骤, 排除其他替代性的想法, 也可以达致学术上的严谨。但这种课堂没有争鸣, 在构建严谨的学习情境上是低效度的。

尊重:课堂中充盈着欣赏和尊重的情感氛围。教师关注的是引导学生参与任务而不是控制他们。

全纳:所有学生都是平等的, 不因种族、性别、体质、学习能力而被区别对待。教学设计与实施既考虑学障生需要, 又考虑不同学习风格学生需要。如教师戴有反射器以将声波反射到班上听障学生的方向, 或允许语言困难的学生用绘画表述其观点。[8]全纳确保所有学生都参与到学习任务中来, 没有任何学生精力不集中甚或严重扰乱课堂。

(二) 教师角色特征及内涵

通过对方案的解读, 可深入理解作为倾听者、支持者、启发者的教师角色内涵。

倾听者:倾听表现的是教师对学生的耐心。教师通过倾听, 查知学生概念理解的程度, 当其与预期不符时, 在后继的教学中, 教师或是为学生的意义建构留下更充分的时间, 或是让学生参与确定下一步课堂活动的焦点和方向, 或是对教学策略进行调整。

支持者:教师支持有实体性和社交性两种表现。实体支持指教师作为课程资源, 为适应学生思维特质及观点的差异, 承担了“在旁引导”的任务, 而不是课堂的指挥部, 命令学生做什么和如何去做;社交支持指教师积极评价全体学生 (包括那些不愿或不擅长学习的学生) , 教师表达了对学生的高度期望, 欣赏学生顽强努力、从事挑战性的工作, 鼓励学生敢于冒失败的风险, 尊重学生作出的贡献。[7]

启发者:教师并不扮作权威知识的合法来源, 他也不会依赖班级上少数更有能力的学生来为其他学生提供正确答案, 作为启发者的教师重视运用提问策略, 他几乎总是用问题来回答学生疑问。[7]同时, 教师关注的是高认知水平问题、候答和理答行为、集中学生注意力、帮助学生看到被他们忽略的矛盾而不是快速地提出一系列的问题。

(三) 学生角色特征及内涵

促进学生发展是教师效能的重要表现层面, 因此, 高效课堂中, 学生将因主体性地位的彰显而成为责任者、合作者、反思者和收获者。

责任者:如果课堂上由教师来提出解决问题的思路, 从事各种活动以解决问题, 那么学习责任的承担者就是教师, 而课堂教学低效乃至无效的一个主要根源就在于学生对学习“无需承担责任”。有效教学要求学生承担学习责任, 他基于证据提出观点、进行推测, 倾听他人观点或解释, 利用各种方法呈现和交流观点, 寻求解决问题的各种途径。作为责任者的学生能够认真对待学习, 深入参与任务, 把握授课实质。

合作者:学生由于经验、心理和生理特质等的不同而构成多样化的课程资源, 从而为通过合作建构深入理解奠定基础。他们作为学习共同体中的成员, 每个人的活动都是整体性活动的内在有机组成部分:他们致力于回答问题, 分享概念理解或解决某个问题的方法, 说出自己的困惑以求澄清, 反驳/挑战别人的观点或解释, 捍卫自己或本组的观点/解释。需要指出的是, 面对教师、其他小组及整个班级没有表现出上述特征的一组学生不能被视为“学习共同体”成员。

反思者:反思是一种元认知的以及批判性的思维活动, 其作用对象包括自身以及他人, 作用方式分为个体性的及集体性的。当作用于自身时, 学生思考其已有经验与当前课堂活动间的联系、课堂上是否出现了与其原有想法不一致的证据、原有观点的改变及导致这种改变的经历和证据, 对自己的推理和解释进行复核等。当作用于他人时, 反思者识别出他人的观点, 质疑他人的活动过程、推理和解释等。当以合作者身份进行反思时, 学习小组对他们理解的和不理解的数学/科学内容是什么进行讨论, 思考他们当前正在做的事情对下一阶段的探究有何意义等。反思使学生不仅在主动做某件事, 而且使他们主动思考。

收获者:在知识方面, 学生理解了核心概念并能将其推广到其他领域中去;在知识本质方面, 把数学/科学理解为通过探究生成和丰富的动态知识体;在过程方面, 表现出从事探究的能力;在情感方面, 对学习数学/科学既有兴趣, 又有信心。收获者实现了学习目标, 满足社会、学校、家长及其他利益相关人士的期望。

美国数学/科学课堂观察方案从综合的视角出发, 建立了科学的教师授课质量评价指标, 这一指标体系及其在学习情境特征、师生角色特征上的内涵, 为评价我国数学/科学教师授课质量提供了思路和方法启示。

摘要：美国在审视其数学/科学课程改革诸多经验的基础上, 建构了中小学教师效能的各种评价方法。课堂观察方案是美国教育管理者评价中小学教师课堂教学有效性的主流方法。在设计与实施、内容、课堂文化、教学效果等维度设定了关键指标, 以反映教师有效教学行为的典型特征。美国数学和科学课堂观察方案在高效课堂情境、师生角色上呈现的特征为我国理科课堂教学提供了诸多有益启示。分析美国数学和科学课堂观察方案在高效课堂学习情境, 师生角色上呈现的特征与内涵, 为我国数学和科学授课质量评价提供思路和方法。

关键词：课堂观察,数学,科学,教学有效性,评价

参考文献

[1]National comprehensive center for teacher quality.Methods of Evaluating Teacher Effectiveness[EB/OL].[2012-12-20].http://www.tqsource.org/publications/Restopractice_EvaluatingTeacherEffectiveness.pdf.

[2]National Science Foundation.IMD Product Classroom Observation Protocol[EB/OL].[2012-11-06].http://www.nsf.gov/pubs/2000/nsf0071/nsf0071_13.pdf.

[3]North Cascades and Olympic Science Partnership.Science Classroom Observation Guide[EB/OL].[2012-11-16].http://edmsp.mspnet.org/media/data/Science_Classroom_Observation_Guide_REFERENCE_EDITION_4_1_.pdf?media_000000005767.pdf.

[4]Horizon Research Inc.Local Systemic Change Through Teacher Enhancement Observation Protocol[EB/OL].[2012-11-02].http://www.horizon-research.com/instruments/lsc/cop.pdf.

[5]Horizon Research Inc.Inside the Classroom Observation and Analytic Protocol[EB/OL].http://www.horizon-research.com/instruments/clas/cop.pdf, 2012-11-02.

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[7]RMC Research Corporation.OMLI Classroom Observation Protocol[EB/OL].[2012-12-05].http://hub.mspnet.org/media/data/OMLIClassroomObservationprotocols.pdf?media_000000005734.pdf.

数学和科学教育改革 篇8

人文者, 不过是人类社会各种文化现象之总称。齐民友先生在《数学与文化》中指出:“数学深刻地影响人类的精神生活, 可以概括为一句话, 就是它大大地促进了人的思想解放, 提高与丰富了人类整个精神水平, 从这个意义上讲, 数学使人成为更完全、更有力量的人”。在数学教育中仅仅进行数学知识、方法与能力方面的科学教育是不全面的, 更应重视思想文化、意志情感、道德情操等方面的人文教育。M·克莱因也有过精辟的论断:“在最广泛意义上说, 数学是一种精神, 一种理性精神。”理性精神强调知识和科学本身的价值, 而人文精神强调的是人在追求、运用知识时的良知、责任感和价值观。

而科学教育, 主要是指科学精神和科学知识的教育科学化的人文教育和人文化的科学教育的有机结合, 这是素质教育的必然要求。高职数学课程是各高职院校非数学专业本科学生的基础主干课程, 其教学质量的高低和教学效果的好坏将间接地影响到学生的后继课程的学习, 最终影响到高质量的人才培养目标。在高职高专数学教育中不能只注重数学知识、数学思维、数学思想的研究和教学的现象, 也不能脱离知识的传授谈如何提高学生的人文素质, 应在科学教育过程中注重人文精神的渗透。

二、高职数学科学教育中渗透人文教育的途径

1、科学教育与数学的美学教育相结合

英国人罗素认为“数学, 如正确地看待它, 不但拥有真理, 而且具有至高的美, 一种冷而严肃的美”。美是数学探索中追求的一个目标。而对美的追求是数学精神的科学成分与人文成分的融合和升华。数学美的标准和一般美好事物的一些美的标准甚至完全一致的。例如, 无穷大与无穷小, 确定性与随机性等就反映了数学的对称美。二次曲线既与二元二次方程对应, 又与圆锥面的截线和谐地对应, 体现了数学的和谐美。经济数学中用导数来求解边际问题——利润最大化、成本最小化、弹性等都能体现数学的应用美。

寓美育于数学教学, 有助于培养学生的感受美、鉴赏美、表现美和创造美的能力。高职数学教学渗透审美教育, 给学生展现数学美的魅力, 阐述数学美的妙谛, 体会图形算式对称的美丽, 发现数学符号、公式之间的和谐之美, 让数学中的美感与艺术激发学生学习兴趣, 以此促进数学教学质量的提高。

2、科学教育与数学的创新教育相结合

创造性思维和创新能力是一个人终身受用的素质, 只有不断革新、不停创造才能推动事业的发展。纵观数学发展史, 其里无不洋溢着数学家们孜孜以求的创新精神。法国数学家笛卡尔主张把代数和几何结合起来, 各取其长, 用代数的方法去研究几何问题, 创立了解析几何。俄国的罗巴切夫斯基和法国的黎曼提出了与欧氏几何公理对立的公理, 创建了非欧几何。

创新是某种意义上的超越和突破。数学知识不是简单地由教师传授给学生, 而应由学生依据自身的知识和经验主动地加以建构。数学学习的建构方式是多样化的, 学生的数学学习过程应该充满观察、实验、猜测、验证、推理与交流等多样化的数学活动。教学中要杜绝教师“中心主义”, 允许学生发表不同见解, 甚至是错误的想法。对高职学生来说, 多数人以后虽从事的工作与数学关系不大, 但数学思维及数学中变换、化归等所培养他们思考问题的求异性及灵活性会让他们终生受益。因此, 作为数学教育工作者, 我们应充分展示数学知识的深刻内涵, 注意培养学生的数学思维能力, 让学生的数学学习成为富有个性, 体现多样化的学习需求的过程。

3、科学教育与数学的方法教育相结合

数学思想方法是数学的灵魂, 是数学知识的本质。数学思想方法具有比数学知识更为丰富深刻的内涵, 是对数学知识、数学技能、数学素质的高度概括, 是人类的一种创造性的文化。

在数学教育中要把数学知识产生、发展和演变的过程中蕴含的思想方法传授给学生, 使所学者将其内化在心灵深处, 形成自身的一种智力, 即数学智力;形成一种素质, 即数学素质;形成一种思维方式, 即数学式的思维方式, 并迁移到工作、学习和生活的各个方面, 从而能更好地适应信息时代的竞争和发展, 更好地驾驭复杂多变的客观世界。数学教学只有传播数学思想方法, 才能获得数学教育的真正价值, 在人的终生学习、终身发展中起到特殊的作用。

4、科学教育与培养学生的求真精神相结合

数学理论是通过逻辑思维建立起来的理论, 容不得半点虚假。数学的本质要求数学家始终站在公正的立场上, 不允许有任何弄虚作假的行为存在。数学的结论只符合逻辑的论证, 不会盲从任何一个权威。

有报道指出, “诚信”是中国学生最缺乏的宝贵品质之一。高等数学教学应使学生具有实事求是的态度、锲而不舍的精神, 把思想品德教育有机地溶入数学每一堂课中, 是提高学生思想觉悟, 促进学生形成积极正确的世界观、人生观、价值观的行之有效的办法。我们在高职数学教学过程中鼓励学生向教师提问, 质疑相关内容中的一些不妥之处, 帮助学生树立“不惟书、不惟师、只惟实”的求真务实精神。在高职学生数学学习的过程中, 我们要学会引导学生养成良好学习习惯, 树立良好的科学道德, 从而培养学生诚实正直的品质。

5、科学教育与培养学生的合作精神相结合

合作精神是现代人素质的重要组成部分。培养合作精神, 既是素质教育的需要, 也是社会发展的需要。作为当代大学生一定要学会处理个人与集体的关系, 学会与人合作共事的能力, 不能孤芳自赏, 脱离集体, 脱离群众。这既是成就事业、出人才、出成果的前提条件, 也是学生立德修身的第一要义。

在高职数学教育中提倡组建学生数学兴趣团体。以数学教师为引导, 让那些对数学有浓厚兴趣的学生组建几个小团体。这类数学团体的组建, 有助于培养学生的合作意识, 施展自己的个性。如数学建模, , 在培训和参赛过程中就需成立数学建模小组。当学习者面临着复杂的综合性问题时, 可以引导学习者依靠学习伙伴的集体智慧进行分工协作解决。通过合作和交流, 可以把具体问题数学化, 提高学生的数学表达能力;可以取长补短, 得到更加完善的结论;可以了解不同人的性格;可以学会尊重和理解;可以学会表达自己, 倾听与说服他人的方式方法等。

三、结束语

在数学教学中, 确立人文教育目标是素质教育的必然趋势, 是社会政治、经济、文化发展的必然要求。高等数学教育与人文教育之间具有相互依存的辨证关系, 有着共同的培养目标。而数学自身的特点赋予了数学教育更多的社会价值和人文价值, 数学教育中一定要贯彻科学教育和人文教育的有机融合:即以科学教育为基础, 以人文教育为价值导向, 二者相辅相成, 互相渗透。

大学数学教学应在科学人文观的指导下, 整体把握与透视大学数学教学的人文性质, 我们要主动去琢磨、去思考、去挖掘, 把教材、学生和当前的教育目标有机地结合起来, 让学生全方面发展, 推进素质教育的全面实施。

摘要：数学教育是知识的传授、能力的培养, 更是一种文化和精神的传播。本文阐述了数学教学中蕴涵的人文精神, 探讨了数学教学中如何贯穿人文素质的培养, 全面推进素质教育的实施。

关键词：高职教育,数学教育,人文素质

参考文献

[1]中国社会科学院研究所.现代汉语词典[M].北京:商务印书馆, 1998.

[2]齐民友.数学与文化[M].长沙:湖南教育出版社, 1991.

[3]方延明.数学文化[M].北京:清华大学出版社, 2007.

数学和科学教育改革 篇9

一、信息与计算科学专业的设置与发展

信息与计算科学专业是以信息领域为背景,数学与信息、管理相结合的交叉学科专业。它运用近代数学方法和计算机解决信息科学技术领域中的问题,应用十分广泛。专业方向包括图象识别、人工智能、数据压缩、信息处理、软件开发方法和理论计算机科学等。

信息与计算科学专业主要开设离散数学、计算机软件与理论、信息科学方面的专业课程。课程体系和知识结构体现了在扎实的数学基础之上,合理架构信息科学与计算科学的专业基础理论。通过离散数学、信息论、科学计算、运筹学等方面的基础知识教育和建立数学模型、数学实践课、专业实习各环节的训练,着重培养学生解决科学计算、软件开发和设计、信息处理与编码等实际问题的能力。

二、离散数学在信息与计算科学专业中的重要地位

在近十年里,信息技术有了飞速的发展,在生产和生活的各个领域都发挥着越来越大的作用,一个崭新的信息时代正在来临。面对这样一个巨大的变化,国内外对计算机类、信息类专业教育的改革也进行了大量的研讨和有益的实践。当前,高等教育面临着更多的挑战,一方面是新技术新知识的爆炸性增长,另一方面是社会对多种不同类型和层次的人才需求。因此有必要把培养目标和专业方向进一步细分,相关的教学计划和课程体系也需要更新和调整。

许多教育学者认为数学对工程学生是非常重要的,数学思维提供概念框架,学生能从数学中学习到除了微分和积分的知识,当我们考虑如何把数学教给工程学生的时候,不仅仅是数学内容本身,而是掌握解决问题的策略、方法和如何使用资源。

离散数学是高等院校信息科学专业必修的一门专业基础课,是研究离散量的结构及其相互关系的数学学科,是现代数学的一个重要分支。通过离散数学的学习,不但可以掌握处理离散结构的描述工具和方法,为后续课程的学习创造条件,而且可以提高抽象思维和严格的逻辑推理能力。

长期以来,学生把离散数学当成一般数学类课程对待,与高等数学、线性代数无异。因课程本身涉及的知识范围较广,教师也容易忽略授课专业的特点和要求。文献[1],[2],[3]对离散数学教学改革进行了探讨和实践。针对信息及其相关专业的学生,不能千篇一律地设置统一的课程和使用统一的教材,应该根据专业特点有所取舍,教学内容应根据该专业学生的需求,强调与专业密切相关的理论知识,根据教育部颁发CCC2005规范中关于离散数学核心内容的要求与信息与计算科学专业的培养目标,认为“数论”应加入离散数学教学中。

三、“数论”与信息专业的关系

信息技术日新月异,对于当前适用并流行的技术和工具,可能在几年后就会销声匿迹。比如计算机语言、数据库技术、网络技术、加密解密技术,往往几年就会有一次较大的更新。本科教育应该重视培养学生思考的能力、清楚而准确地表达自己的能力、解决问题的能力以及知道什么问题还没有解决的能力。“数论”的学习不仅与信息专业密切相关,而且能使学生在上述能力上得到训练。

“数论”有许多应用,尤其是用于信息科学,包含散列函数、伪随机数生成和移位密码。其中两个重要的应用是做大整数算术的方法和称为公钥系统的密码系统。在了解这些应用之前,应该学习在“数论”及其应用中占中心地位的一些关键性结论。例如,如何用中国剩余定理(即孙子定理)为求解模为两两互素的整数的线性同余系统,如何以这个结果为基础做大整数算术,了解费马小定理和伪素数的概念,并说明如何用这些概念建立一个公钥系统。

RSA密码系统涉及的知识都是“数论”中的基本知识,Wilson定理、Fermat小定理、Euler定理给出了三个重要的同余类。掌握它们能更好地理解RSA加密解密机制。RSA方法现在得到广泛使用。另一方面,人们正在积极研究以求发现有效分解整数的新方法。一旦新的分析方法问世,就必须使用更大的素数以确保信息的安全。已知最有效的分解法(2002年为止)需要数十亿年才能分解400位的整数。

与信息专业密切相关的“数论”理论还有很多,诸如Euclidean算法,用于素性检测的Solovay-Strassen算法、Miller-Rabin算法,分解因子的Pollard p-1算法、Pollardρ算法、Dixon随机平方算法,伪随机数的生成,线性同余类,Hashing函数,模运算等。

四、国内外离散数学教材内容对比

国内外各大出版社出版了大量《离散数学》的教材,通过教材内容的比照,发现离散数学课程与其他课程的重要区别在于内容涵盖范围极广,一般包括数理逻辑、集合论、代数结构、图论,此为离散数学的经典内容。此外,有的离散数学教材还包括数论、数学推理、归纳与递归、计数、离散概率、计算模型、布尔代数等。根据一般经验,完成全部内容的教学需要两个学期,大约108~144学时。如果课时受到限制,教师应该根据本专业学生的专业要求和发展做出教学内容的适当调整和适当增减。

由高等教育出版社2012年出版,屈婉玲主编的《离散数学》是国内众多高校选用的一本优秀教材,它是面向21世纪课程教材。《离散数学》1998年作为普通高等教育“九五”国家级规划教材出版,2004年以“十五”国家级规划教材立项进行了修订。与“修订版”相比,增加了组合数学中关于递推方程、生成函数等组合计数方法的内容,增加了有关初等数论基础知识的介绍,并讲述了它们在计算机加密技术中的应用。同时,删减了关于集合基数以及代数结构中群、环、域、格的部分内容。可见国内对初等数论内容的重视只始于最近几年。根据CCC2005专业规范的意见,计算机科学与技术专业将划分为计算机科学、计算机工程、软件工程与信息技术四个专业方向,高教出版社的《离散数学》主要是根据前三个专业方向的教学要求编写的,而针对信息技术的数学知识还是远远不够。

“数论”是与信息专业密切相关的基础理论。作为信息专业的教师和学生,应该注重“数论”方面的学习。通过调查国内外出版的包含“数论”的离散数学教材,可以看出,国外离散数学教材早在10年前就已经强调“数论”的学习,而目前国内的绝大多数教材并没有将此囊括进去。教材的更新往往有一个较长的周期,教师必须自行加快改革步伐,紧跟时代和信息技术的快速发展。

五、实践

课程设置既要强调理论,也要强调实践。国内出版的离散数学教材包含了大量的实例、应用、算法、练习,但是缺少一些实践类的题目。信息学科是一门特别强调实践和动手能力的专业,为此,在实践教学过程方面,结合当前社会需求及课程知识结构,增加“计算机题目”、“计算和研究题目”、“写作题目”。重视学生在教学活动中的主体地位,尽量激发主动探索和实践的热情,开发学生的学习能力,实现由“授之以鱼”向“授之以渔”的转变。

1. 计算机题目。

每一章学习完后,布置一组计算机题目。把学生已经学到的有关计算和离散数学的内容联系起来。

2. 计算和研究题目。

布置一组计算和研究性问题,要完成这些练习需要软件工具的帮助,例如学生自己编写程序,或数学计算软件如Maple或Mathematica。

3. 写作题目。

布置一组应该书面完成的题目。要完成这类题目,学生需要查阅参考数学文献。有些题目在过去的历史上是很重要的,学生需要查找原始资料,其他的题目则是通往新内容和新思想的途径。

这些题目的设置,完全是开发性的,学生可以锻炼查阅文献的能力、分析问题的能力、判断是非的能力。当然,对习惯于标准答案的学生和习惯于按照教材授课的老师来说,这些题目都是极大的挑战,因为中国式教育普遍缺少思考问题、解决问题的能力。所以,增加实践性课题是教师进行教学改革的有效工具,并能促使学生思维转型,为将来从事科研工作或者实践工作打下良好的基础。

六、结束语

全面提高高等教育质量必须坚持改革创新,敢于突破思想观念和体制机制障碍。离散数学是信息学科学生必修的一门专业基础课,因其课程内容的庞杂和设置的灵活性,教师应根据本专业的培养计划进行适时的改革,不要大而广,与专业需求脱节。经过深入研究、论证,认为应将“数论”加入离散数学课程的学习,并增加实践性题目。实践表明,研究成果在信息专业中具有一定的推广价值。对于专业理论的学习,学什么、学多广、学多深,都是值得探讨和改革的问题,只有在不断的改革尝试和总结改进中,才能使学生真正受益,满足科研型和工程型人才的培养需要。

参考文献

[1]屈婉玲,王元元,傅彦,张桂芸.“离散数学”课程教学实施方案[J].中国大学教学,2011,(1):39-41.

[2]王云侠,侯惠芳.《离散数学》课程建设与教学改革的探索实践[J].科技信息,2008,(4):20.

数学和科学教育改革 篇10

关键词：科学史,初中科学教学,教育价值,教学应用

一、科学史在初中科学教学中所起的作用和必要性

科学史是研究科学发生发展的历史, 它以其独特的研究视角成为科学教育的一种非常宝贵的教育资源。其教育价值已逐渐受到各国科学教育界的普遍重视, 并成为国际科学教育改革的一种重要的发展趋势。

《科学 (7—9年级) 课程标准》指出:“科学课程以提高每个学生的科学素养为总目标。”此目标体现在科学课程内容的五大领域中, 分别为:“科学探究 (过程、方法与能力) , 生命科学, 物质科学, 地球、宇宙和空间科学, 科学、技术与社会的关系。”在现有的课程教材和实际的教学过程中, 第二、第三、第四领域是显性和到位的, 也引起师生们足够的重视, 而第一、第五领域明显是以综合为特色和要求的, 其内容均渗透于其他三个领域中。

在“全面提高每一个学生的科学素养”作为科学课程的基本理念的指导下, 《标准》明确突出了科学史在科学课程中的地位和作用。然而, 许多教师对科学史的教育价值的认识还是存在着诸多的偏差和不足, 而且在具体的实施过程中, 也存在着许多误区。如对科学史的教育仅简单地理解为对科学史事实的记诵教育, 而没有将科学史所蕴涵的理性精神与求真意识、批判精神与创新意识渗透其中;没有通过科学史的再现让学生逐渐领悟科学的本质、科学内含的人性、科学的方法与科学的精神等。而这些方法与精神和科学知识一样是构成学生科学素养不可或缺的重要组成部分。因此, 我们在教学过程中引入科学史, 应打破历史事实的硬壳, 充分展现科学史内在的价值。

二、重视新课程标准理念, 充分利用科学史教育价值

1. 以史激趣, 引发学生持久的学习兴趣。

学习兴趣是学生获取知识的内在动力, 是学习过程顺利而有效进行的心理条件。只有当学生对学习对象有了浓厚的兴趣, 才能表现出学习的自觉性、主动性, 才能以顽强毅力去克服学习中遇到的困难。

学习卵生动物时, 介绍爱迪生坐鸡窝“孵蛋”的故事;在学习光学初步知识时, 介绍少年时代的爱因斯坦陷入“追光”问题的深思, 等等。这样寓史于教、史教相融的教学形式, 不仅可以增加课堂的趣味性, 而且可以让学生认识到科学家幼年时的“幼稚”, 不再认为科学是从一些天才的头脑里蹦出来的, 从而拉近学生与科学家的距离, 激发学生探究客观世界的浓厚兴趣。在教学实践中长期坚持将科学史渗透到课堂中, 对促进学生产生稳定而持久的学习兴趣有着积极的推动作用。

2. 以史为证, 感悟知识曲折的形成过程。

当然, 在科学教学中渗透科学史, 不是为了给科学知识裹上一层“糖衣”, 增加学习科学的趣味性, 而应该让学生感悟科学发展的曲折历程。

在学生学习原子结构模型时, 可结合课本材料, 突出介绍道尔顿的“实心球模型”→汤姆森的“西瓜模型”→卢瑟福发现原子核→波尔提出“行星轨道模型”→现代的“电子云模型”→夸克的发现近两百年的科学研究历程, 使学生领会到科学发现有时是几代科学家锲而不舍、接力棒式长期研究的结果。同时让学生体会到科学是特定时代或特定条件下科学研究活动的产物, 处在不断变化发展和成熟的过程中, 科学理论具有相对性, 也让学生领悟到科学家们对真理的追求与执着, 领悟到科学探究的艰辛与曲折。

3. 以史立范, 培养学生基本的科学方法。

在学生学习《神奇的激素》这一节内容时, 让学生体验达尔文、温特等科学家对植物向光性现象建立的合理假说, 对实验的精妙设计, 对实验结果的科学解释, 之后再让学生运用科学家的研究方法, 自己重复达尔文实验。这样将科学方法与科学史紧密地融合在一起, 使学生既了解科学家是怎么做的, 又学会自己应该如何去做, 使科学方法的教育更具有操作性, 让学生在“像科学家那样进行探究”的过程中, 更能体会到成功的自豪感, 从而提升他们自觉掌握科学方法的积极性。

4. 以史提能, 提高学生的探究能力。

科学史也是科学方法的历史, 科学史一再证明, 科学家之所以能取得成功, 往往与他们运用了正确的研究方法有关。许多科学家都摸索出一套适合自己的思维方式。如伽利略开创性地运用定量描述与实验研究相结合的方法;电磁感应定律的发现者法拉第认为表达物理思想的最好方式是构造相应的物理图像;而建立经典电磁学理论的麦克斯韦则认为数学公式才能最深刻地表达事物的本质;爱因斯坦善于通过直觉思维洞察事物的本质, 并用探索性演绎方法构造理论体系, 等等。教师在教学中应充分把科学巨匠们独到的科学思想和研究方法渗透到知识传授中, 从而培养学生思维的灵活性和变通性。

5. 以史作鉴, 培养学生博大的人文精神。

人文精神是人类在对自身的认识、自身的发展和自身的完善过程中形成的, 并规范和约束着人类自身的各种活动, 表现为人生观和价值观。人文精神的核心是“爱”, 热爱科学, 热爱科学事业, 热爱祖国, 热爱人类社会。单纯通过科学理论知识的学习, 学生并不能知道创造这些科学理论的科学家的人格魅力, 而科学史正是超越了科学理论知识的这一局限, 展示了科学家们的人文形象, 使学生能够从科学前辈那里汲取精神营养, 领悟人文精神的内涵。

科学发展的历史并非一帆风顺, 科学史上的巨匠们也并非个个光明磊落。当科学成果落在心术不正的科学家手中时, 社会、对于整个人类来说, 就是一场灾难。

三、初中《科学》教学中科学史的教育价值与教学应用的思考

科学史是研究科学发生发展的历史, 它以其独特的研究视角成为科学教育的一种非常宝贵的教育资源。其教育价值已逐渐受到各国科学教育界的普遍重视, 并成为国际科学教育改革的一种重要的发展趋势。

1. 充分挖掘教材所蕴涵的科学史素材, 全面提高学生的科学素养。

我国上世纪70年末至80年代初出版的科学教科书, 基本上没有科学史的内容。90年代出版的教科书已开始选取一些科学家的事迹作为学生的阅读材料。而《标准》除了进一步突出科学史在科学课程中的地位和作用外, 还对科学史进入科学课程的方式作了相应的变化。但对科学史的内容只给出了初步的建议, 而没有作出具体的规定。而现行教材中, 有关科学史的具体内容也不多。这就给教师留有选材和具体处理的充分余地, 同时也要求教师在教学中能深入分析, 充分挖掘教材中有关的教学因素, 并进行适当的补充和扩展。科学史对提高学生的科学素养的作用主要体现在以下几个方面。

(1) 重现科学发展的历史, 有助于学生对科学知识的理解。

科学史重现科学产生发展的历史, 其中必然涉及基本概念、基本理论等科学知识。但科学史的优势并不在于介绍这些知识, 而在于提供科学知识的产生背景, 这对于理解和掌握科学知识是十分重要的。如在讲光合作用的概念时, 可适当向学生介绍比利时科学家海尔蒙特的小柳树实验和英国科学家普里斯特利的小白鼠实验, 帮助学生理解光合作用的原料中有水, 产物中有氧气这一结论。

(2) 利用科学家的生平事迹, 对学生进行科学精神的教育和熏陶。

科学的发展史也是众多科学家不计个人名利, 为科学事业贡献毕生精力的奋斗史。“榜样的力量是无穷的”, 科学家在追求科学真理的过程中所表现出来的强烈的求知欲和好奇心, 尊重事实、严谨求实的科学作风, 坚持不懈、锲而不舍的科学态度, 不畏强权、坚持真理的献身精神, 以及善于听取不同意见、与人合作交流的精神, 等等, 都强烈地感染着学生, 激励着他们努力学习。这些精神也正是科学素养的重要组成部分。教师应广泛收集, 因势利导, 在潜移默化中给学生以启迪。如达尔文对大自然的热爱和百折不挠、勇往直前的性格;摩尔根由不相信孟德尔学说到改弦易辙, 创立基因论所表现出来的求实、公正的科学态度;沃森和克里克密切合作发现DNA双螺旋结构的协作精神;居里夫人在极其艰苦的条件下仍锲而不舍, 最终发现了放射性元素镭……这些科学家的生平事迹都是培养学生科学精神的极好素材。

2. 科学史的引入应与科学探究式教学相结合。

在教学中引入科学史和探究式教学的目的是相同的, 都是让学生在获得知识的过程中得到科学思维方法的训练和科学精神的养成, 即希望学生也能像科学家搞研究那样, 在教师的引导下进行独立的探究, 而不是由教师安排好一切, 让学生顺着预定的途径“走”下去, 更不是由教师直接告知结论。特别是科学史中一些的经典实验, 充分闪耀着科学家的智慧, 凝聚着正确的思维方法和独到的研究方法, 教师可以引导学生从模仿开始, 逐步发展到独立的探究和创新。

如“光合作用的发现史”、“生长素的发现史”中, 有许多科学家进行的一系列设计巧妙的实验, 是引导学生进行探究的极好素材。在教学中, 教师应设置情景, 先引导学生自己进行探究, 然后与科学家所采用的实验方法进行比较, 总结成败得失, 从而提高学生提出问题、建立假设、设计实验、收集证据和合作交流等探究能力。实践证明这种方法是有效的。

总之, 科学史的教学不应是对科学历史的简单回忆, 而是重在展现科学历史事实的内在价值。《标准》强调:“在义务教育阶段的科学课程中引入科学史, 主要是作为学生学习科学的一种途径和手段, 科学史不应作为新的知识点来考核, 其教学效果应当通过学生对相关科学知识的理解、对科学过程与方法的理解, 以及学生科学态度、情感与价值观的培养来体现。”只有把握住这点, 科学史进入科学课堂才是可能的, 也才是有效的。

四、科学史在《科学》中的教育价值

1. 能促进学生对科学知识的理解。

在科学学科教学中, 我们大多只是把概念、定理、规律的结论告示学生, 教学中为提高所谓的“课堂教学效率”, 很少介绍这些概念与理论的发展, 只是让学生知道如何“灵活”地应用这些知识去解决纸面上的学科问题, 学生学的知识相对来说是静止的、孤立的, 可以说对知识理解是肤浅的。

2. 使科学教学更具有人文精神因素。

被誉为“科学史之父”的乔治·萨顿博士, 将科学史视为沟通自然科学与人文学术的最好桥梁。因为科学史关注的焦点就是科学家, 在进行某个科学史实教育时, 不但牵涉到当时的科学探究, 而且必定牵涉到科学家的思想、性格、情趣、生活, 必定牵涉到当时的经济、政治、社会环境与学术环境, 这就很好地在科学与人文之间架起了沟通的桥梁, 使学生在了解科学的发展过程中, 认识到科学也是具有思想的、文化的、伦理的, 从而更深刻地认识科学的本质。

3. 使学生对科学方法有更丰富、更完整的认识, 并能使学生对科学方法论有一定的理解。

科学的核心是探究, 但现在一提到科学探究教学, 很多科学学科教师总是认为, 就是要多多应用实验或类似科学问题的实际进行教学。但这只是科学过程中的事实证明而己, 没有包括科学发现过程哲学思想因素、社会的因素、文化的因素、物质条件的因素、科学伦理的因素, 即没有了解科学的真正探究本质, 这种科学探究以单纯的实证累积的方式介绍科学知识, 会导致学生对科学有简单化的甚至是错误的印象。从科学的发展史来进行教学能使学生从多方面来综合认识科学发现的一般方法。

4. 可以激发学生的学习动机, 激发学生探究科学的兴趣, 使学生具有创新的意识。

科学史实充满着科学发现的传奇、科学发现的曲折情节等, 如牛顿的苹果、瓦特的水壶盖、法拉第的艰辛、雷利的精细、居里夫人的永不放弃等, 这些能使学生对科学产生一种热情, 而不是解题的枯燥感。

5. 使学生得到情感、意志、价值观上的教育。

科学史实较真实地展现了科学发现途径中的科学艰辛, 科学家们对科学发明的价值态度, 科学家们对荣誉地位的认识, 等等, 这些无不是对学生情感的一次次洗礼。

科学史作为一门科学, 它具有的价值远远不止上述所列, 在教育上的价值也远不止上述所举, 我们在实际教学要能认识到科学史在科学教育中具有这些功能, 而不要简单地把它作为一种只具德育教育功能, 抑或只作阅读材料, 甚至是忽略它的存在意义。如何实现上述科学史在教育中的价值, 正是我们一线的中学科学教师所应该思考的。

五、实行科学史在初中《科学》中的教学应用

1. 有机结合, 大胆创新——教材资源本身的整合。

阿基米德对浮力原理的发现, 本身是“智慧火花”的闪现。在一堂课中, 哪怕经教师的再三启发, 要让学生在短短的几十分钟内也同样碰撞出这种“火花”, 是很难做到的。在教学过程中我把材料进行整合成“戏说阿基米德”, 将实验的物块比作阿基米德, 将溢水杯比作澡盆, 模拟阿基米德的洗澡过程。用话外音让阿基米德反复地问学生:“我浸入水的过程中, 水越溢越多, 我也越来越感到轻飘飘了, 这是为什么?”由此来创设科学巨匠探究问题的情景, 呈现给学生, 让学生体会浮力与物体排开的水的关系。

2. 突破时空, 拓展视野——教材资源与网络资源的整合。

利用现代网络资源, 让班级中的每位学生参与制作“我的生日与科学史”专题学习栏, 让科学家“闯入”学生的生日, 让科学事件“走进”学生的生日。虽然, 这些科学家学生并不一定熟悉, 这些科学事件中所涉及的科学知识和科技成果学生并不一定了解, 但通过这一专栏的制作过程, 学生在以后学习到相关的知识时, 肯定会表现出浓厚的兴趣和更多的情意投入, 同时, 在生活中肯定会更多地关注科学人物、科技成果和科学事件。组织有兴趣的学生成立学习小组, 利用现代网络技术, 关注“科学史上的今天”, 当“今天”的内容与近期学习或已学知识相关时, 以课堂简述或专题学习栏的形式, 展示给其他学生。这不仅能使小组中的学生开阔视野, 而且能让全体学生更多地了解科学史。

3. 触类旁通, 相辅相成——教材资源与其他学科的整合。

科学知识是人类文化的一个重要组成部分, 科学与其他学科的整合是培养学生科学精神与人文精神相统一的一条途径。既具有科学性又具有人文性的科学史在这一整合过程中扮演着不可或缺的角色。

在社会与历史的课程中, 有很多材料都涉及中国的科学史。古代的“四大发明”让学生感到骄傲, 近代的科技落后让学生感到耻辱。了解这些历史, 不仅对学生进行了一次忧国忧民的爱国主义教育, 而且让学生产生了这样的疑问:“古代中国科技的辉煌, 为什么传承到近代就变成了落后了呢?”通过社会与历史学科提供的资料与《科学》提供的相关资料的整合, 学生组成学习小组, 查找中国科学发展史的有关资料, 形成专题研究, 在追溯与思考中增加了忧患意识, 增强了把握科技未来的决心。

参考文献

[1]蔡石坚.科学史对素质教育的启迪.教学仪器与实验, 2001, 1.

[2]于颖敏.科学史教育在理科教学中的意义.石油教育, 2001, 3.

[3]徐宜兰.论中学科学课中科学史的教育价值.山东教育学院学报, 2002, 2.

[4]中华人民共和国教育部制订.科学 (7—9年级) 课程标准 (实验稿) .北京:北京师范大学出版社, 2001, 7.

[5]自然科学 (1—6册) .浙江教育出版社出版, 1997.

数学和科学教育改革 篇11

1 引入环节中的“人文教育价值”的渗透

1.1 科学发展史的有效渗透——蒸汽机的发展史介绍

在引入环节用两段视频来替代原先的两幅静态图片，“静态的知识动态化”更能给人以视觉上的冲击和震撼，吸引学生眼球的同时自然地渗透科学发展史，比如：蒸汽机是如何发展到内燃机的，蒸气机的发明、改进和使用对于工业革命所起到的重要作用，同时为热机的引出做了很好的铺垫.在课堂教学中科学发展史的有效渗透能起到启迪思维，提高学生学习兴趣，活跃课堂气氛，开拓知识视野的作用，也能帮助学生深入了解和消化课堂中所传授的新知识.

1.2 科学家故事的有效渗透——瓦特的介绍

教师通过介绍视频中热机的速度告诉学生，在科学飞速发展的今天不记伟大的科学家——瓦特，这位对改写人类热机历史有着极其重要影响力的科学家，通过学生自己的讲述加上老师的补充，在学生面前呈现出一个真实的科学家的一面，使学生感受到科学家善于思考、善于探究的科学精神，从而激发学生探究新知的热情.

2 新课讲授环节中的“科学教育价值”的渗透

2.1 小组合作，激发学生的的创新意识——实验装置改进

通过观察“加热试管中的火柴”这一演示实验，教师随即抛出一个问题：如果我们想燃气重复对塞子做功，这个实验装置能实现吗？引发学生思考，通过有效提问，可以培养学生的思考习惯.在充分肯定学生的基础上，师生最终共同归纳出了四个有待解决的问题：（1）如何重复加燃料？ （2）燃料如何内部点燃？（3）塞子如何反复飞出去再回来？（4）废气如何排出？在做了几番尝试之后，笔者尝试了全新的教学思路：将学生分组进行讨论，并设计他们认为可行的办法，没想到学生的设计完全超出了我的想象，比如：有位钱同学说，为了使活塞能够飞出去再回来，我们可以在活塞处加一个橡皮筋，并用一个支架固定住.这时立即有同学提出了质疑说，燃料在燃烧的时候会不会使橡皮筋熔化呢？钱同学所在的小组进行了补充：我们可以将橡皮筋放在试管外.对于如何重复加燃料，赵同学说：老师，刚刚我们在试管底部钻了一个洞，那我们可不可以在靠近试管底部的地方再钻一个洞，直接将燃料从这里重复“送”进去？关于排气的问题，有同学说，直接在活塞上开一个洞即可，我说当然可以.就在我准备将同学们的解决方案进行整理的时候，叶同学突然举手站起来说：“老师，我觉得还可以进行再改进，如果我们在排出废气的同时，用我们化学上的“止水夹”将进气口夹住，这样燃料不是可以燃烧得更充分了吗？”听到这样的回答，我简直是惊呆了，没想到看似枯燥的“热机”经过这样的创新，学生们的思维竟如此的开阔，大大出乎了我的预料.从这一环节崭新的设计，懂得了作为老师，我们平时可能就是担心、顾虑太多，导致不敢放手让学生去充分发挥，很多时候如果我们能让学生多说一点，多动一点，要相信他们的潜力是无穷的，其实学生在得到成长的同时，我们自身的教学形式也会“绚丽多彩”的.

2.2 及时肯定，激发学生的探究意识——完善装置改进

可是并不是所有的同学都对自己充满信心的，我还记得在课堂上，从有些学生的眼神中，能看出他们在设计出自己的方案后，对自己的能力开始持怀疑态度了，这时候老师就要能及时地给予他们鼓励与赞扬，我随即说了一句：“只要有梦想就会有奇迹” 鼓励学生大胆设想，给学生以自信心.看似简单的一句话，对学生来说可能会因为及时鼓励，就会进一步激发学生探究意识.学生在这样的肯定之下，一遍又一遍地完善装置的改进设计.整个设计环节虽然做了很多次修改，但看得出来学生是有收获的，于是我见缝插针告诉学生，每一项重大发明和物理规律的得出都要进行反复的验证，这就需要我们有吃苦耐劳、勇于探索的科学精神.还记得每组交流自己小组的创意时的那份自豪，得到同伴、老师肯定后的喜悦，这是在传统的讲授课上永远也收获不到的成功.特别是当他们的创意和科学家设计出来的模型不谋而合时，学生的内心受到了巨大的震撼，长久这样训练下去，学生的兴趣能不提高吗？

2.3 培养学生合作意识和动手操作能力——模拟体验汽油机工作过程

在学生讨论得出汽油机的雏形之后，我给每组学生都准备了一个汽油机的小模型来模拟体验汽油机的工作过程，在讨论过程中组内同学之间会互相补充进一步完善，最终较完整地描述出了汽油机的工作过程.这样的教学方式不仅仅是给学生提供了动手的机会，充分调动学生学习物理的积极性，不仅让学生懂得了物理的有趣，更重要的是让学生懂得了团结协作的重要性.

3 总结提升环节中“科学教育价值”与“人文教育价值”的统一

其实科学与人文并不是孤立的，只有将科学与人文融合，求真与求善统一，才能形成美的人格.在总结环节很多学生在谈热机未来的时候，都能和环境保护相联系，他们提出了很多好的建议，比如：希望能制造出更多的对环境污染较小的热机，用清洁的能源等，由此可见很多学生已经有了自己好的想法，同时我适时地教育学生要知道凡事都有两面性，帮助学生形成正确的世界观.热机在为人类做出贡献的同时，也对环境造成了污染，这是我们需要尽量改进的地方.这中间其实无形中已经渗透了物理学的发展与人类发展的紧密关系，同时我趁机对学生进行了鼓励，激励他们好好学习，用所学的知识为人类造福.

教育的实践性和教育学的科学化 篇12

关键词：教育学,实践性

一、教育的实践性教育是人类最为重要的人类实践活动之一, 它一直以来传递着人类的文化和文明, 在社会发展的历程中扮演重要角色。当今社会的发展, 离不开祖国的未来一代, 如果教育好这些花朵, 让他们茁壮成长, 是教学亟待解决的问题。目前, 完整的教育体现, 不是单单由学校负责的, 而且由社会, 政府, 学校, 教师学生共同构成, 互相作用的结果。我们从政府的角度来说, 教育是国家发展的策略之一, 如何抓好教育, 提高教育是政府所面临的重要课题。制定好的发展规划策略, 制定教育教学法律及法制, 是政府的要责。从社会层面来说, 社会的主流意识和舆论, 是直接控制社会发展趋向的影响因素, 如何将舆论做好, 起到引导社会主流意识的作用, 是社会各个阶层需要共同为之努力奋斗的目标。从学校层面考虑, 学校的职责是教书育人, 不仅仅是知识的传授, 更是人类人格人品道德的引导和规范者, 他们需要设置合理的课程体系, 更重要的是他们需要通过教学来潜移默化的影响孩子们的一生, 给他们知识和力量的同时, 给他们生存的原则和信仰。最后从学生和教师角度讲, 学生和教师是学习的直接接触者, 非常紧密非常直接, 在学习过程不仅仅要掌握学习方法和所学知识, 还要修炼道德修养, 成长进步。除了这四个最为重要的教育学角色, 就是政府的行政管理职能, 通过有效的管理, 让学校对教育事业产生更大更重要的影响。二、教育学科学化教育学界目前不少人就将教育实践建立在科学的基础之上很缺乏信心, 有的持保留态度, 有的甚至明确表示反对。原因是他们认为, 受教育者学习的东西来自各个方面, 非常细化, 不能笼统混为一谈, 如果只谈教育学, 不能很好地学到知识, 他们对这种规律研究得不够深入, 认为教育学是一门没用的学问, 不值得深入研究。事实上, 教育学的确没能很好地提供技术和规范的知识体系, 它的意义就在于广泛的研究人存在的意义, 生活的本质, 是对生命的诠释和探询。那么对于这样的大的笼统的学科, 我们应该怎么去研究科学化呢?首先, 我们必须是用人文的方式研究和把握他, 重点研究教育学的价值。但是必须申明, 教育学并不是凌驾在基础学科之上的, 如果将俩者割裂开来就错了, 教育学可以指导基础学科的发展, 可以促进整个社会的进步。要将教育学科学化, 是有效运用教育学指导我们的最佳途径, 具体方法即研究教育哲学问题, 坚持正确的原则和价值观, 通过学习民族历史, 和研究现代主流社会观念, 来掌握教育学的基本原理。教育学是一门科学, 是一门以实践哲学和心理学为基础的学科, 只有将教育学科学化, 学古通今, 我们才能让教育学健康发展, 更好地指导我们现在。三、教育学知识的运用教育实践不仅有赖于教育学科学水平的提高, 还有赖于对教育学知识的正确运用。教育规律经常不是线性的, 正如其他社会科学知识一样, 教育学中社会科学形态的知识与自然科学知识相比, 前者通常揭示一个适当的范围, 而不像自然科学知识一样精确和准确。比如, 自然科学可以精确计算出第一宇宙速度为7.9 km/s, 发射人造地球卫星不能小于这个速度。然而, 当我们研究教育公共支出与GDP的关系时, 得出的结论通常是当一个国家人均GDP达到5000美元时, 教育投入占GDP的比例在一个幅度 (比如4%～6%) 内比较合适。决策者使用这个研究结果时, 还需要考虑政治以及其他社会因素, 通过法定程序, 在这个幅度内做出决定。我们通过研究发现, 教育学本身的特性确实存在不足之处, 主要是因为他是将教育学的一些原理通过一些方法转换在实现对教育活动的指导。这是一个再创造的过程。那么不足之处都是哪些呢:一是教育学本身是一种指导科学, 揭示很多的规律, 我们通过得出这些规律, 来修正我们自己的行为。但是本身又不准备一定的标准, 所以产生的效果也不尽相同。举例说明:每个同学是不一样的, 每个同学接受教育的程度和所需的时间也不同, 那么教育学对这些孩子的指导所产生的效果必然不同。二是教育学本身是抽象的, 而实践过程中教学方法等是有情景有道具有故事跟进的, 这就造成教育学本身枯燥乏味, 不易于让你学习和理解。基于教育学这两点不足, 我们作为教学工作者, 应该力求运用更多更好的方法来弥补这个不足。目前很多人认为学习和了解教育学没有用, 因为他们认为教育学并不能带给他们真正的知识, 这一点在指导现实存在中是有局限性的, 不能回答实践中的所有问题, 是教育学的特性。举例:古代《弟子规》这样的古人古训, 现在儿童教育中应该让孩子学还是不学呢?家长面临前所未有的困惑, 事实上没有正确和错误, 合适的就是最好的。有的孩子喜欢读诵, 并且能学习到一些道理, 这样的孩子属于教而知之型, 是可以培养的类型。那么还有一些孩子, 读不懂也做不住, 学习起来不仅没有效果, 还会产生学习的厌烦情绪。这样的孩子属于教而不知的类型, 那么强迫他们学习就是错误的。诸如此类这样的问题, 我们是不能很好通过教育学来回答的。就行教育学本身没办法告诉你这个事情的对错本身, 而是指导我们通过学习这个事情, 能够对我们起到一个什么样的作用, 来告诉我们做事的方向和取舍。这是实践问题, 也是实践之后的取舍问题。但是我们不能因为教育学本身的特点就说教育学有局限性, 对它大加褒变, 我们应该看到教育学本身还是很好的指导了我们的学习方向。对社会存在和发展有益无害。教育学的正确运用非常重要。

参考文献

[1]扈中平.教育研究必须坚持科学人文主义的方法论[J].教育研究, 2003, (3) .