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論文關鍵詞:數學;學科教學知識;養成
數學學科教學知識是數學教師通過數學學科內容知識和有效教學策略交互作用,幫助學生有效學習數學知識的知識。數學學科教學知識是數學教師知識的核心,是保持數學教師知識復合性、動態性的原動力,并能拓寬教師專業發展的知識基礎。數學教師可以通過教育敘事、教學反思和樹立動態的課程觀在教育實踐中逐步養成數學學科教學知識。
一、數學學科教學知識的重要性
1.數學學科教學知識是數學教師知識的核心。數學學科教學知識是數學教師個人獨一無二的教學經驗,是教師在特定的時刻、特定的情景中利用可能的條件對數學知識的特殊整合,它是數學教師知識結構中的核心部分。數學學科教學知識走進數學教師知識之中,通過協調和整合,不僅實現了數學知識和教育性知識的銜接,還把數學教學活動中一切有利于數學教學的可能元素、知識納入到教師的數學教學思維之中,為實現有效地數學教學創設了必要條件。
2.數學學科教學知識是保持數學教師知識復合性、動態性的原動力。數學教師知識的復合性是指數學知識結構的橫向拓寬與縱向深化;動態性是指數學教師自入職進入教學場域中后,教師知識在其職業生涯中不斷發展和提高。由于數學學科教學知識就是從動態的角度建構,教師視教學情景、學生要求等變化形成學科教學知識,動態性的學科教學知識不斷地為數學教師知識補充源頭活水,使之始終處于運動之中,所以數學學科教學知識正是保證數學教師知識這種復合性、動態性的原動力。
3.數學學科教學知識拓寬了教師專業發展的知識基礎。很長一段時間以來,很多數學教師都是著重發展三個方面的知識,即數學學科專業知識、教育類知識和普通文化知識。這種知識結構不僅狹窄,而且之間也相互孤立,造成這種局面的主要原因是遺漏了關于學生的知識、學習的知識和教學情景的知識。數學學科教學知識正彌補了這種缺陷,把學生的知識、學習的知識和教學情景的知識融合進來,這就實現了數學教師有效知識的不斷增長和更新,擴充了教師的知識結構,拓寬了教師專業發展的知識基礎。
二、數學教師養成數學學科教學知識的途徑
1.重在積累——在教育敘事中養成數學學科教學知識。教育敘事一般是從教育生活中發現研究的主題,是一種對教育生活體驗的“傳記”,對教育生活的深度描寫。在教學生涯中,當數學教師遇到不同的教材、學生,就經歷著不同的故事;年復一年,當教師再回顧、思考這些教學事件,也就對教學、教材、學生有了新的認識。數學教師通過教育敘事的記錄,可以對教育生活再度思考、詮釋、評價,重新組織教育生活中各方面的知識與經驗,升華對教學的認識,也創造了多重可能的意義,還創造了對舊有詮釋再度思考的空問,并認識到教學中沒有單一的路徑或方案。
2.適時提升——在教學反思中養成數學學科教學知識。教學反思是指教師參照專業領域的價值觀念、行為規范對自己與學生聯系最密切、最投入或最能體現教學意圖的教學實踐的觀察和思考,是對教育教學工作有所改進的理性認識。數學教師通過反思自己的教育理念,可形成對學生、教學目標的設計和分解、知識與能力、知識與品德的新的認識,并獲得一種新的認知方式,逐漸形成自己的教學思想。通過教學反思還能使數學教師積極建構動態的和靈活開放的教育思維方式,實現教學效果的最佳。事實上,數學教師的學科教學知識的形成過程與教學反思過程是同步的、方式也是一致的,數學學科教學知識在一定程度上也是在這種同步和一致性中養成。
【關鍵詞】科技傳播/科技意識/科教興國
【正文】
科學技術傳播(TheTransmissonofScienceandTechnology以下簡稱科技傳播)是指科技信息的交流、溝通與分享的過程或行為。它是實現科學技術是第一生產力的關鍵。哲學家培根早就指出:知識的力量不僅取決于它自身價值的大小,更取決于它是否被傳播以及被傳播的廣度與深度??茖W技術是否被傳播,傳播的結果怎樣,不僅直接影響著科學技術本身的價值,而且影響著科學技術的社會價值。本文擬就科學技術傳播的社會價值作一些初步的分析和討論,以此就教于學界同仁。
科技傳播的社會價值是科技觀的一個重要組成部分,是科學技術的一種文化形式。科學技術作為人類的創造性勞動,既是人類認識客觀存在的智慧結晶,又是人類認識客觀存在的武器。從價值論的角度看,科學技術是“對于事物存在價值的確認?!聦嵣喜豢赡苷业揭环N科學知識,它不是對事物存在價值的斷定。因為那樣的知識沒有反映事物存在的合理性和客觀性,沒有揭示宇宙聯系和規定的豐富性,沒有揭示事物所遵循的規律,因而也沒有任何指導人的社會實踐的能力?!笨茖W技術正是由于其本身的價值所在,才有了傳播的可能與必要,才有了其社會價值意義。正如馬克思所說:“由于自然科學被資本家用作致富手段,從而科學本身也成了那些發展科學的人的致富手段?!薄半S著資本主義生產的擴展,科學因而第一次被有意識地和廣泛地加以發展、應用,并體現在生活中,其規模是以往的時代根本想象不到的。”今天,發達國家工業生產的增長大約有三分之二來自先進的科學技術。科學技術成為越來越重要的生產力。國家的強弱及其國家在世界舞臺的地位,在很大程度上取決于國家的科技發展水平及有效地利用科技成果的能力??茖W技術是生產力,并對社會進步起決定性影響的思想深入人心。近20年來,許多國家和政府紛紛制定科技發展規劃,如美國的“星球大戰”,歐洲的“尤里卡計劃”,日本的“技術立國”等,即是科學技術所具備的社會價值的表現??茖W技術的傳播過程,無論這種傳播是主動的還是被動的。只有經過傳播過程或傳播活動,科學技術才能內化為生產者的技能,進而作用于勞動對象,發展社會生產力,推進社會各領域的變化。重視科學技術的生產力作用,就必須重視科學技術的傳播。換句話說,科技傳播是使科學技術的潛在生產力轉化為直接生產力的必要環節,其社會價值意義即在于此。
一、社會成員科技意識的提高及整個社會科技氛圍的形成
日本森谷正規認為,一個國家的技術向來是該國文化的產物。日本之所以能在二戰后獲得飛速發展,就在于它使來至歐美的技術,適應了日本的環境,即取決于日本“技術性格”與“技術風土”的相適應。我國長期以來受儒家思想的影響,崇尚道德人倫,輕視工藝技巧的社會民眾心理不能不說是近代以來,我國科學技術落后的一個重要因素。雖然我國歷史上不乏將西洋先進科學技術傳播給國人的賢仁志士,但終因沒有適宜的社會文化環境而未能產生較大的社會效果。我國發展的歷史及科學技術發展史都表明,社會及其所屬成員對科技的認識、態度和評價是影響科學技術發展的重要因素,這一因素能轉化為制約或促進科學技術發展的主觀精神和客觀社會條件??萍家庾R就是以這些認識、態度和評價為基本內容的。較高的社會科技意識,會使全社會自覺意識到科學技術的巨大社會價值,增強對科學技術的理解,形成尊重科學技術勞動和科技勞動者,支持科技事業的社會環境,影響、吸引更多優秀的社會成員投身科技。所以,世界上許多國家和地區都非常重視通過科學技術傳播工作,將科學技術普及,進而提高社會成員的科技意識,形成全社會理想的科技氛圍,如在英國的許多會議廳、甚至餐廳墻上懸掛的更多的是科學家的畫像;我國特別行政區——香港僅科技傳播的專門機構就有10幾個;我國長春市圖書館也建立了國內第一個“院士廳”,廳內掛有許多院士的畫像及生平介紹。各國政府都在通過各種形式的傳播將科技意識、科技思想、科技態度傳遞給每一個社會成員,從而影響他們對科學技術的態度,影響他們對科技的理解、重視、支持及內化為科技勞動的積極性??茖W技術的生產力功能只有依靠人的自覺的有意識活動才能實現,這種意識就是科技意識??萍家庾R的能動性是和它的超前性(相對于某一具體實踐而言)、科學性不可分的。在科學技術的作用越來越大的當今世界,對科技的傳播會使科技社會一體化發展,這樣,科技才能適應社會環境,取得社會的認可,為社會及社會成員所容納,才能被勞動者主動地內化為自己的知識,變成生產工具和從事實踐活動的武器。
社會成員的科技意識問題實質上是一個社會民眾心理問題,是社會發展的一定時期社會民眾對科技價值的基本判斷和基本態度。從社會心理學的角度看,社會民眾心理的產生是特定文化傳統和現實文化狀況共同作用的結果,正如著名社會心理學家DavidG.Myers所說:“社會心理的變遷更多地是基于文化而不是過程。不同文化中的人可能形成不同的主張,并具有相同的形成方式”。在Myers看來,人的社會心理主要表現為人的社會態度,包括人的信念、意愿、好惡、目的、相信等等,這些社會態度作為一種價值判斷會深深地影響甚至決定人的社會行為,于是,在人的社會態度和社會行為之間形成一種內在的關聯效應。如果人的社會態度以一種普遍的社會共識被民眾所擁有,就會在人的社會行為中形成一種內聚力,表現為較為一致的社會行動;相反,社會態度的混亂或多樣,也必然引致混亂的社會行為或多樣化的社會行動,社會就失去了其整合力。Myers認為,人的社會行為與社會態度之間的關聯性用右圖表示。
附圖
從這一圖示可以看出,態度與行為的關聯性具有內在的雙向導引途徑,態度可以決定行為,行為也可以決定態度。行為和態度的內在關聯構造又存在于一個更大的社會背景之中,受到許多因素的影響,因而可以說,行為態度的相互作用是在作為整體的社會環境的影響之下進行,而通常我們對于態度的認識則主要是通過被表達出來的態度實現的。Myers認為,態度和行為的這種關聯性具有非常普遍的意義,它真實地反映了各種文化傳統中的基本狀況,是一種普遍的結構模式。
根據Myers的結構模式,人們不難作出如下分析,即在一個社會中,如果其社會成員在信念、意愿、好惡、目的、相信等社會態度方面對科學技術的社會意義和社會價值具有良好的判斷,具有發展、推進、大力利用和規范科學技術的良好社會共識,即具有良好的科技意識或關于科學技術具有良好的社會心理態度,那么,人們在行為上就會做出發展、推進和大力利用科學技術的活動,并通過這種活動,形成更好的有利于科技進步的社會氛圍。如上分析結果表明,科技態度或科技意識在推進科技進步和發展中確實具有不可或缺的極其重要的作用,而全民科技意識的提高必然要得力于科學技術的傳播,這是不言而喻的。
從傳播的角度看,并非所有科技成果都能得到社會的承認,都能內化為人們的社會態度,都能存在于人們的科技意識之中。事實上,只有被社會所承認的科技,才能引起其成員對它的重視、理解,才能真正變成民族的科技,才能具有旺盛的生命力。貝爾納在《科學的社會功能》中指出:“只有能夠理解科學的好處的全部意義并加以接受的社會,才能得到科學的好處?!笨萍家庾R是理解科技的基礎,科技意識的獲得靠科技的傳播。
二、科學技術的傳播有利于科技知識的現實生產力轉化
科學技術總是最先被少數的科技工作者所擁有、掌握,而科技的發展要靠全社會的力量,科技對社會的作用也必須借助于社會的力量。這就要求科學技術必須變少數人掌握為多數人掌握。而要達到這一轉變,必須通過科技傳播。通過科技傳播,科學技術與生產力三要素相結合,轉變為現實生產力。
科學技術與勞動者這一生產力中最活躍要素的結合。通過科技的傳播,勞動者掌握了科學技術,從而提高了智力,提高了支配自然的有效性。科學技術與生產工具相結合,知識形態的科學技術通過生產工具“物化”出來,創造了新的生產力。科學技術與勞動對象的結合,使得新的勞動對象不斷被開拓出來。運用科學技術的力量能夠創造出自然界原先沒有的勞動對象。新的生產工具、勞動對象無一不是科技的“凝聚物”。馬克思關于“勞動生產力是隨著科學和技術的不斷進步而不斷發展的”著名論斷,深刻地反映了這一本性。
二十世紀九十年代的今天,人才、科技、信息成為社會發展的重要資本。計算機與自動控制技術的產生與發展,尤其是信息高速公路的普遍應用,使生產工具中增加了信息化、智慧化、網絡化的新的計算機控制系統,大大提高了勞動生產率,引起了社會產業結構的巨大變革,改變了人們的生產方式、生活方式、工作方式及管理國家的方式。信息高速公路的建立,一方面使得科技信息的傳播、交流與共享速度、容量成倍地增加,人們能夠很便捷的獲得最新的科技、經貿信息,提高工作質量和工作效率;另一方面,人們能通過信息高速公路進行有效的合作,尤如一個單位。這樣,科學技術在傳播的過程中又促進了它自身的發展和其它學術的傳播。正是由于科學技術的傳播,中國古代的四大發明才能引起歐洲技術的變革、生產工具的改進和人們思想與行為選擇的變化。哥倫布的航海之行不能不說是指南針傳播的結果之一。馬克思在《機器、自然和科學的應用》中評價中國古代四大發明中的三大發明時曾提出:“火藥、指南針、印刷術——這是預告資產階級社會到來的三大發明?;鹚幇羊T士階層炸得粉碎,指南針打開了世界市場并建立了殖民地,而印刷術則變成新教的工具,總的來說變成科學復興的手段,變成對精神發展創造必要前提的最強大的杠桿。”
在知識經濟撲面而來的時代,由于各種儀器的標準化、微型化和商品化,知識的獲取、整理、支配、利用等操作在今天已發生了變化,我們有理由認為,信息機器的增多正在影響并將繼續影響知識的傳播,就象早先人類交通方式(運輸)的發展和后來音像流通方式(傳媒)的發展曾經做的一樣,今天的科學技術傳播對于知識這一重要生產要素的擁有及擁有質量來講起著“瓶頸”的作用。正如后現代哲學家利奧塔爾所提出的那樣,知識只有被轉譯為信息量才能進入新的渠道,成為可操作的。因此,我們可以預科,一切構成知識的東西,如果不能這樣轉譯,就會遭到遺棄;新的研究方向將服從潛在成果變為機器語言所需的可譯性條件。不論現在還是將來,知識的“生產者”和使用者都必須具備把他們試圖發明或試圖學習的東西轉譯到這些語言中去的手段。這也就是說,在科技高速發展及物化的時代,無論是科學技術的創造者還是科學技術的接受者,都必須掌握科學技術傳播的知識或工具。
三、科學技術傳播有助于塑造正確的社會價值體系
科學技術是人類由必然王國向自由王國過渡的重要保證,它的發展是人類社會實踐活動不斷擴大和深化的結晶。當代科學技術的發展,更加廣泛深刻地引起社會各領域的變化,影響著人們的思想觀念及人與人之間相互關系,甚至從根本上影響到社會價值體系的重塑。由于科學技術在其本性上具有深刻影響社會價值體系的功能,所以,科技傳播必須在有效的和正確的社會控制之下進行。
新科技傳播對人類社會價值體系的影響來說,可作如下概括:
首先,科技傳播會深深地改變我們的文化觀念。正如美國哲學家Lowrance所說,“科學已經消除了大量的文化神秘,清除了許多謎信,使我們生活在一個沒有魔法的世界上,它把物質轉化成毒氣、體液、香味、懲具和生命力,重鑄了身體和心靈、自然和教養以及古典的技術和手藝,展現了人類的那個大寫的手??茖W揭示了死亡、遺傳和健康的原因、回答了人類的起源,指明了人類的趨向,使我們有能力理解我們所見所說的意義。科學不僅描述了特殊的文化,而且幫助我們精心制作不斷變化的文化和社會觀念?!?/p>
其次,科技傳播能夠創造全新的公眾認識,形成新的社會透視熱點。在科技傳播過程中,當利用大眾傳媒手段對最新科技成果宣傳報道和分析時,往往會在公眾中造成強烈的震撼,創造出全新的大眾認識,從而形成全社會對某些科技成果的關注,形成新的社會透視熱點,從而動搖、修正或重鑄出新的道德的、倫理的、審美的、行為的或實踐的、甚至宗教的規則,這些規則在社會價值體系中的變遷,對于科技自身的發展和人類整體的演進,都會產生推進或阻礙的作用。
第三,技術的社會傳播能夠強有力地改變競爭社會選擇的注意力,改造人們的價值觀念。例如,在Lowrance看來,太陽能的廣泛應用和儲存方法的不斷躍進,意味著大范圍內對太陽能電池的夢幻般的進步,不是基于更有效的制造業,而是基于科學的發現。太陽能的技術應用所具有的這種促進人們價值觀念的狀況,并不是人為的,而是技術傳播的結果。
第四,科學的社會傳播能夠澄清和幫助分析人們的社會選擇,幫助提高公眾的注意力。科學描述因果現象,人們的社會行為和態度是基于知識而改變的。因此,基于科學的認識和知識,有助于改變人們的社會態度和行為,對此,前文已作了較深入討論。
第五,社會科學和人文科學的傳播同樣具有改變人的現實價值體系的功能。
從如上幾點討論可以看出,科學技術的社會傳播對于改變人的現實社會存在,尤其是對于改變人的現實社會存在的觀念或社會價值體系,是影響甚大的,之所以會如此,是由科學技術的基本的社會功能決定的。
我們知道,科學技術知識是思想啟蒙和思想解放的先導,科學技術對人的智力、思維方式都有重大的促進作用。隨著科技的綜合滲透,科技與社會的一體化發展,科技通過直接或間接的方式滲透到社會生活的各個領域,成為社會事務的必要成份,貫穿于社會及社會事務管理始終??茖W技術為滿足人們的精神需要,全面提高勞動者的科技素質,促進人的全面發展創造了物質與變化條件。任何一種科技的發明與傳播都會不同程度的引起人們社會價值觀念的變化。例如,愛因斯坦相對論的發現,不僅豐富、發展了物理學理論,而且導致時空觀、運動觀和物質觀發生了深刻的革命,改變了人們考慮問題的角度。資產階級用科技這一物質手段,倡導自由、平等、博愛的思想,反對宗教神學的封建的世俗權威?!霸诩夹g方面,蒸汽機的產生及其廣泛使用,極大地刺激了整個社會生產領域,鋼鐵工業、機器制造業、交通動力業、冶金和化學工業等生產部門的迅速壯大,一個席卷歐洲大陸的第一次產業革命普遍展開,導致了世界性的工業革命,這是一個社會物質文明和精神文明進步的狂飆時代?!笨梢?,正是由于科學技術的突飛猛進的發展及其廣泛傳播,才有了人的較為全面、較為徹底的解放和自由,從而使人充分發揮其潛能,擺脫自然的束縛,使人的認識及其實踐逐漸從宏觀領域走向微觀領域又走向宇觀領域??萍純r值觀、科技思想和科技方法逐漸深入人心并成為人們認識改造世界的理性工具。每一次科技革命及其科技傳播都在科技普及的基礎上,不同程度地解放了社會成員的腦力,提高了社會成員的智力,引起了人們思想觀念的根本性轉變。正如亨利·哈里斯所說:“在二十世紀里接受教育的人——不管他知道不知道,不管他喜歡不喜歡——沒有一個能夠不受哈維、牛頓、達爾文、以至普朗克的學說所影響”。
四、科技傳播有助于科學技術自身的發展
任何一種科學及其物化形式——技術都是特定社會歷史條件的產物??茖W技術是為解決某個或某些方面的問題產生的,所以科學技術只有變成現實的武器,才能實現它的社會目的。由于社會的系統性,某一問題的解決,僅靠一門科學或一種技術的運用是不可能的。它一方面要依靠其它科學技術知識,另一方面需要所有參與人對科學技術的掌握運用。如果離開科學技術的傳播這一客觀行為,科學技術知識就不能成為社會的力量。所以,就科學技術產生的直接目的的解決來講離不開科學技術的傳播,而每一次科學技術知識的傳播結果都是以后科學技術產生與發展的前提或基礎。正是在這個意義上,著名科學家牛頓講,我之所以站得高,是因為我站在了巨人的肩膀上。由于科學技術知識的可傳播性及其被傳播,人類知識、人類文化才能得以繼承和完善。事實上,任何一種科學技術的發展、完善本身都是繼承的結果。拿內燃機的設計原理來說,它是從汽缸內部產生熱汽,這明顯地區別于從汽缸外輸入蒸汽的蒸汽機原理。但是,它同蒸汽機一樣,都是靠熱汽推動活寒在汽缸內運動而產生動力的,這是它對蒸汽機原理的繼承和改進。任何科學技術的發展都是一個由傳播到吸收、繼承,再到發展完善,然后再傳播的過程,科學技術本身也正是在這樣一個不斷反復的過程中,得到補充和修正從而獲得發展。
根據如上討論可知,科學技術對人類及人類社會所引起的積極社會作用是顯而易見的。但是,科學技術的傳播也帶來了一定范圍的反功能、負價值。馬克思講:“在我們這個時代,每一種事物好象都包含有自己的反面。我們看到,機器具有減少人類勞動和使勞動更有成效的神奇力量。然而卻引起了饑餓和過渡的疲勞。新……的財富的源泉……變成貧困的根源。技術的勝利,似乎是以道德的敗壞為代價換來的。隨著人類愈益控制自然,個人卻似乎愈益成為別人的奴隸和自身卑劣行為的奴隸,甚至科學的純潔光輝仿佛也只能在愚昧無知的黑暗背景上閃耀,我們的一切發現和進步,似乎結果是使物質力量具有理智革命,而人的生命則化為愚鈍的物質力量,現代工業科學與現代貧困、衰頹之間的這種對抗,我們時代生產力與生產關系之間的這種對抗,是顯而易見的、不可避免的、毋庸爭辯的事實?!笔聦嵣希茖W技術每將人類帶向文明一步,人類都要為此付出相當大的代價?,F代科學技術在提高社會生產力的同時,卻增加了高科技犯罪;能源為人類提供了動力,但帶來了環境的污染,生態環境的破壞;原子核裂變在為人類開辟了一種新的能源——核能的同時也給人類帶來了毀滅性的危機,1945年8月6日日本廣島原子彈爆炸就是鐵的例證;電視使人們信息靈通,生活豐富;但卻浪費時間,影響工作、學習及兒童的社會教育??寺〖夹g的發明、運用,克隆人的出現既能避免減少人類工作的負荷、損傷,卻也可能帶來更多的混亂、犯罪。科學技術越發展,科技傳播越迅速,科技消極的社會功能暴露得就越明顯。辯證唯物主義告訴我們,任何事物都有它的兩面,科學技術傳播亦是如此。我們應在積極推進科技傳播的同時,有意識地將科技傳播的負面效益限制在最小范圍,并利用其它科技知識加以徹底解決。只有科學技術才能最終解決認識世界、改變世界的問題。對此恩格斯早就指出:“在科學的猛攻下,一個又一個部隊放下了武器,一個又一個城堡投降了,直到最后,自然界無限的領域都被科學所征服,而且沒有給造物主留下一點立足之地?!?/p>
總之,科技傳播深刻地影響著人們的物質生活和精神生活??焖俳煌üぞ叩某霈F,增加了人類活動的半徑;電視機的普及,使“秀才不出門,便知天下事”成為可能;航天技術的發展,開始了人類“太空旅游”的年代;電子計算機使人類信息共享??萍紓鞑ヒ云渚薮蟮牧α繜o孔不入地進入人們生產、生活的各個方面,推動著人類社會的進步。今天隨著知識越來越成為新型的生產要素,科技傳播的功能及其價值必將日益明顯??萍紓鞑サ乃俣扰c質量將成為一個民族知識擁有與操作的基礎環節。所以,加大科技傳播力度是實施科教興國戰略的重要組成部分。
【參考文獻】
〔1〕〔1〕〔2〕〔3〕〔11〕、喬瑞金《科學進步論》,海洋出版社,1992年版,第141頁、第186頁、第19頁。
〔4〕〔5〕DavidG.Myers"SocialPsychology"McGraw-HillBookcompany,1993,第16頁第38頁。
〔6〕《馬恩全集》第23卷,第664頁。
〔7〕〔8〕讓·弗朗索瓦·利奧塔爾《后現代狀態一關于知識報告》,三聯書店第4頁。
〔9〕〔10〕W.H.Lowrance"TheRelationofscienceandTechn-ologytoHumanValues".quotedHickman"Technologyasahumanaffair".McGraw-HillBookCompany,1990,第429頁,第430頁。
〔12〕〔U.S〕亨利·哈里斯《科學與人》商務印書館,前言。
〔13〕張斌《技術知識論》中國人民大學出版社,第59頁。
關鍵詞:概率論與數理統計;問題驅動;教學方法
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1002-2589(2014)06-0217-02
引言
概率論與數理統計是一門實踐應用性很強的數學基礎課程,它在經濟管理、金融投資、保險精算、企業管理、經濟預測等眾多經濟領域都有著廣泛的應用。鑒于這門課程的特點,傳統的教學方法注重理論的推導及簡單應用,不能很好地將概率統計的知識應用于實際的問題中,使得應用性很強的一門課程與實際存在一定的距離。如何進行教學改革,提高教學質量,使學生更好地掌握處理隨機現象的基本理論和方法,培養他們解決具體實際問題的能力,是教師的首要任務。近些年來,有許多學者對概率統計的教學模式及方法進行了研究[1-6],本文根據筆者的教學實踐和經驗,認為應該從問題驅動的教學方法入手。
一、目前存在的問題分析
目前概率論與數理統計教學存在很多問題,以下兩方面較為突出:
(一)大學生學習習慣與學習愿望的矛盾
由于我國教育制度的原因,所面對的學生基本上均是應試教育培養而來。多年的教學實踐過程中發現,學生獨立思考能力差,依賴老師已經成為習慣。他們仍然延續高中時對老師的評判標準,即注重老師所講內容能否使其在考試中獲得高分。但是,值得樂觀的是,現在的大學生是伴著信息技術成長起來的,具有思維活躍、具有廣泛的興趣愛好,渴望學習新事物,渴望跟老師學到更具有實用價值的知識,這便成了當代大學生的優勢和特點。
(二)教學知識點增加與學時少之間的矛盾
近些年來,我校提出了大類培養的“精英教育”的教學理念,同時對概率論與數理統計課程有了更高的要求,內容和學時上也有了較大的改變,目前的教學內容是:隨機事件及其概率,隨機變量及其分布,多維隨機變量及其分布,隨機變量的數字特征,大數定律和中心極限定理,數理統計的基本概念,點估計,假設檢驗,方差分析與回歸分析和隨機過程簡介。由于教學內容上的很大變化,而增加的64課時是微不足道的,這就給授課老師出了難題。
這門課程的教學,如果授課老師只是簡單地講授教學內容,將會不可避免地使學生不懂概率論與數理統計等知識的真諦,弄不清課程的精髓,無法理解其抽象的概念,更搞不懂它的推理過程,學生就會對這門課程失去了興趣。
因為概率論與數理統計采用的是120多人大課堂教學,所以還不能完全放棄傳統的教學方法。但課時相對較少,在一定程度上限定了教學方式,這就需要我們在傳統教學的基礎上尋找新的教學方式,從而提高教學效率。老師如果想吸引學生的眼球,就必須精心準備教學內容。這就需要授課教師依據概念的重點、難點、疑點,設計一系列“問題鏈”式的問題,用“問題鏈”驅動課堂教學。問題驅動的課堂教學主要目的是使學生積極融入課堂教學中去,通過“問題鏈”逐漸引導學生,使其認識到所學內容的本質和核心思想。這樣的教學模式有助于推動學生課堂學習,從而加強了課堂教學中授課教師和學生們互動,使教學活動收到了非常好的效果。設計問題應圍繞需要學生理解和接受新概念的關鍵點及學生學習新知識的興奮點,從而達到促發學生思考,引導學生提出問題,最終達到自然吸收并理解結論的這一目標。
二、問題驅動下的教學模式
(一)引導學生思索問題
我國教育改革的重點是由接受教育轉型到創新教育,將教學轉變成“知識教育為基礎保障,培養學生創新能力為最終目標”的教學模式。這種教學模式就要求學生應是積極主動去學習,而不應該是被動地去學習。只有學生對學概率統計有興趣、能主動地學習它,那么這才是學好這門課程的基本保證。那如何才能讓學生在課堂中占居主要地位呢?最奏效的方法就是讓學生在課堂教學中不斷地提出問題,積極地探究問題。
那怎樣引導學生思考問題就應遵循以下幾條原則:
1.突破心理,不怕犯錯誤
最初,學生還是會不積極思考問題,也不知該怎么解決問題,甚至還害怕出錯。問題驅動進行課堂教學的優點是能使學生突破怕出錯的心理芥蒂,讓他們意識課堂上沒有思考是學不好概率統計的。舉個實際教學中的例子:
比如,學習了隨機事件的相容性、獨立性和相關性之后,會知道:①事件A和B互不相容?圳AB=φ;②事件A和B相互獨立?圳P(AB)=P(A)P(B);③事件A和B不相關?圳相關系數P=0。這時就會出現:“兩個事件互不相容與相互獨立是否有一定關系呢?互不相容就一定相互獨立嗎?相互獨立就一定能保證不相關嗎?”等問題,我先讓學生想,這時,學生就會認為:“如果兩個事件互不相容,那么兩個事件一定相互獨立”。我就會追問:那這個判斷正確嗎?
引導到這里,我將會給學生列舉一下例子:
設事件A和B是兩個概率不為零的不相容事件,則有P(AB)=P(φ)=00,故事件A和B不相容。
這樣學生明白了兩個事件不相容不一定是獨立的,同時在一定條件的獨立情況下確是相容的。雖然學生想錯了,但是可以讓他們從錯誤的判斷中獲知什么是正確的,加深了他們的對知識的認知。
接下來學生會問:“兩個事件如果相互獨立就一定不相關”是否也不對呢?為了回答這個問題,我也是會再給出相關的例子。設(ζ,η)的密度函數是正態分布N(a1,a2,σ1,σ2,P),可以容易計算出相關系數p=0,而且隨機變量ζ,η是獨立的。這就說明了對于正態分布而言,ζ,η相互獨立?圳ζ,η不相關。而對于更一般的情形下并不能從不相關性推出獨立性,但相互獨立并且相關系數存在時一定是不相關的。
2.引導學生,實現思維的創新
當學生對于事件的相容性、獨立性、相關性之間的關系有了初步的了解后,有的學生便會想在通常情況下三者之間的關系到底是什么樣呢?這種創新思考意識是值得我們授課教師去肯定和鼓勵的,也是我們需要去引導的。
(二)引導學生提出問題
課堂教學中隨著學生思索就必然產生一系列的相關問題。“提出問題”是讓學生融入教學中最有效的方法,能非常好地訓練學生勤學好問的品質。老師通過提出具有啟發性的問題,利用學生刨根問底的好奇心,使學生擺脫不會提問題或不知道提出怎樣問題的障礙,引導學生自己提問題,從而使學生知道如何提出問題。通過這種教學模式,幫助學生養成提問題的習慣,培養學生的創新精神和創新能力。近些年來,筆者在船海學院和文管學院的教學中使用過這種方法,文管學院的學生反映出很好的效果。這個專業學生的數學基礎相對弱點兒,因此這種教學模式就解決了他們學習概率論抽象概念這一困難。
(三)引導學生自主得出結論
引導學生做結論,實際不是要求學生找到數學某領域的未知結論,而是讓他們真正掌握新的知識點,讓他們學到老師想要教的一個數學概念。例如,對學生來說,“概率的統計”的定義接受起來總是很困難,這一直是學生學習的難點。怎樣克服這個教學難點,“問題引導,讓學生自己獲得結論,是使學生理解這一抽象的概念”最有效的方法。
例如,在講解抽象時,我們可以穿一些經典的問題:問題一:有可能出現頻率穩定性嗎?關于這個問題可以舉一些具體有說服的案例,像德?摩根(DeMorgan和Pearson)等人對投擲硬幣做過大量的試驗,試驗結果是正面出現的頻率穩定在0.5左右。問題二:能不能觀察并統計出嬰兒的出生情況?對此問題也可以列舉一些有說服的案例,如眾多學者通過實驗發現男嬰出生的頻率穩定在0.513左右。18C法國數學家拉普拉斯(Laplace)研究了倫敦、柏林、彼得堡和整個法國的廣大人口的資料,計算出這地區的男嬰出生頻率大概是22/43。這些問題的結論都是學生通過解答自己獲得的,所以,當把“概率的統計”的定義給學生講解時,他們就不會認為這個概念難以理解了,不再覺得概念過于抽象了。
綜上所述如何解決課程學時相對較少這一難題,保證并提升教學質量,開拓學生的知識面,增強學生自己解決實際問題的能力,這便成了授課教師追求的目標。引入問題驅動教學法是一個非常有用的途徑,會引領學生到一個形象的教學環境中去,使問題思考和基礎知識變得有的放矢。問題驅動下的概率統計課程的教學新模式是迎合教學改革的大趨勢,符合人才培養模式變革的要求,將會為高等教育的成功轉型貢獻一分力量。
參考文獻:
[1]劉國慶,王勇.改革課堂教學方法,探索概率統計教學的最佳模式[J].大學數學,2003,19(3):27-29.
[2]孫福杰,王亞玲.談概率統計的啟發式教學[J].長春大學學報,2006,16(6):142-144.
[3]凌旭東,陳香,吳暉琴,樊帆.概率統計課程教學方法的探索與思考[J].科技信息,2011(35):280.
[4]丁吉超,楊文強.本科“概率統計”教學課程改革應注意的幾個問題[J].高等教育研究學報,2007(3):99-100.
于是,科學技術研究所將這項發明推薦到動物王國科學技術研究中心,并獲得了科學技術創新成果特等獎。
哼哼就要進城領獎去了,他很激動。這是他第一次走出農場,到城里去看新鮮事物,這是多么幸福的一件事呀!
哼哼出發之前來到山羊校長的家。
“祝賀你,哼哼!咳咳咳……”
“山羊校長,您和我一起進城領獎,順便到大醫院里看看病去吧!”
“不用了,我的病我自己清楚!到了城里,你一定要見見小老鼠吉吉老師!你進步很快,你的博士論文我沒有辦法指導了,你見到吉吉后,拿著我的推薦信,他一定會同意指導你的!咳咳咳……”
“山羊校長,您放心吧!”哼哼看著山羊校長虛弱的樣子,眼圈紅了。
第二天一早,哼哼背著一個小行李包踏上了通往城里的路。很快,哼哼坐的長途汽車就到了城里的車站。他走下汽車,急忙尋找接站的人。
“哼哼,我的朋友,你好呀!”這聲音好熟悉呀!哼哼愣了一下,突然驚喜地喊道:“是吉吉!”
只見吉吉穿著禮服、戴(dài)著禮帽微笑地站在一旁,哼哼高興地和吉吉擁抱在一起。
“吉吉,你怎么知道我今天進城呢?”
“我是來接你的,我剛調到動物王國科學技術研究中心工作,還沒來得及告訴你和山羊校長呢?!?/p>
“吉吉,這么久沒見面,我有一肚子的話要和你講呀!”
“別著急,我們回動物王國科學技術研究中心再慢慢聽你講!”
頒獎大會很?。╨ónɡ)重,動物電視臺、廣播電臺和報社的記者都來了。吉吉親自給哼哼頒獎,動物王國電視臺記者熊貓小姐采訪了哼哼。
(1)一類人員
(2)具有高級工程師(或相當于高級工程師)專業技術職務,并同時具備下列1和2中各一項條件的人員)(退休人員除外):
2、學歷與職業年限:
(1)取得大學本科以上學歷或學位,從事消防專業技術工作滿7年的。
(2)取得大學專科學歷,從事消防專業技術工作滿12年的。
3、專業水平與業績:
(1)在消防技術崗位上獲得國務院或省部級津貼的。
(2)參與消防科學技術研究,獲得與消防專業相關的省(部)級及以上科技進步獎,且排名前7位的。
(3)主編或參編消防技術類專著,并有統一書刊號出版,且本人獨立撰寫3萬字以上的。
(4)主編或參編2部以上國家消防技術標準的。
(5)撰寫消防技術論文,并在有國內統一刊號(CN)的期刊或在有國際統一書號(ISSN)的國外期刊上發表5篇以上,且作者排名第1位的。
(6)擔任項目負責人或技術負責人,完成5個以上建筑面積10萬平方米以上建設工程消防安全咨詢、評估的。
(7)擔任項目負責人或技術負責人,完成2個以上縣級以上區域消防安全或火災風險評估的。
4、二類人員
具有工程師(或相當于工程師)專業技術職務,并同時具備1和2中各一項條件的人員(退休人員除外);
5、學歷與職業年限:
(1)取得大學本科及以上學歷或學位,從事消防專業技術工作滿5年的;
(2)取得大學??茖W歷,從事消防專業技術工作滿10年的;
(3)取得中專學歷,從事消防專業技術工作滿15年的。
6、專業水平與業績:
(1)參與消防科學技術研究,獲得與消防專業相關的?。ú浚┘壖耙陨峡萍歼M步獎的。
(2)撰寫消防技術論文,并在有國內統一刊號(CN)的期刊或在有國際統一書號(ISSN)的國外期刊上發表2篇以上,且作者排名第1位的。
(3)主編或參編1部以上國家消防技術標準的。
(4)擔任項目負責人或技術負責人,完成10個以上建筑面積2萬平方米以上建筑消防設施維護保養、檢測的。
(5)擔任設有控制中心火災自動報警系統的社會單位的消防安全管理人滿5年,管理業績良好,取得人力資源和社會保障部門頒發的消防管理員職業資格證書的。
7、三類人員