一
高考升學(xué)率是高中教學(xué)最重要的教學(xué)目標(biāo),甚至是唯一的指標(biāo)。實(shí)際上,現(xiàn)有高中教育在某種程度上已成了“應(yīng)試教育”。
高中在本世紀(jì)中期有可能成為我國義務(wù)教育的最高階段,帶有全民性質(zhì),也就是說應(yīng)該是素質(zhì)教育。21世紀(jì)是高科技的世紀(jì),需要大批高科技人才。對高中的要求不是培養(yǎng)高科技人才,而是要求提供素質(zhì)更好的高中生。當(dāng)前高中最重要的任務(wù)是向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變,為高等院校培養(yǎng)大量合格的新生,為社會(huì)培養(yǎng)大批勞動(dòng)后備力量,以適應(yīng)21世紀(jì)的需求。
二
高中數(shù)學(xué)教學(xué)的目的主要是提高素質(zhì)。而不只是具體知識(shí)的學(xué)習(xí)。
再從“智”的方面講,就是發(fā)展學(xué)生智能,提高其思維素質(zhì)與文化素質(zhì)。數(shù)學(xué)無疑是在“智”的方面起重要作用的。從這個(gè)意義上說,數(shù)學(xué)具體知識(shí)不過是達(dá)到此目的的手段而已。要實(shí)現(xiàn)通過數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)達(dá)到發(fā)展學(xué)生智能,提高其思維素質(zhì)的目的,必須增強(qiáng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)。
1.用結(jié)論。用數(shù)學(xué)的現(xiàn)成公式,這是最低層次,是人們最容易看到的地方。2.用方法。如方程的方法,圖表的方法,分析與綜合邏輯推理的方法等。3.用思想。研討問題的一般過程,觀察、分析、試驗(yàn);從需要與可能兩個(gè)方面考慮問題;逐步逼近;分類與歸一;找特點(diǎn)、抓關(guān)鍵;從定性到定量等。通過用數(shù)學(xué),學(xué)生才能理解知識(shí),掌握知識(shí);通過用數(shù)學(xué),才能訓(xùn)練學(xué)生的思維。
三
(一)添入微積分。微積分是近代數(shù)學(xué)的入門,高中學(xué)習(xí)微積分是現(xiàn)代化的需要,這在國外高中是相當(dāng)普遍的事。微積分使“運(yùn)動(dòng)進(jìn)入數(shù)學(xué)”“辯證法進(jìn)入數(shù)學(xué)”。學(xué)習(xí)它,學(xué)生的數(shù)學(xué)和思維水平都將進(jìn)入一個(gè)新的階段,能切實(shí)地訓(xùn)練學(xué)生的辨證思維。毫不夸張地說,不學(xué)或未學(xué)懂微積分,學(xué)生思維難以達(dá)到較高的水平,難以適應(yīng)21世紀(jì)對高中學(xué)生素質(zhì)的要求。過去的實(shí)踐證明,高中學(xué)習(xí)微積分不會(huì)有多大困難,而主要是決心不夠。
(二)增加概率統(tǒng)計(jì)內(nèi)容。目前的高中數(shù)學(xué)中概率統(tǒng)計(jì)的內(nèi)容還很局限,應(yīng)適當(dāng)加重,因?yàn)楦怕式y(tǒng)計(jì)的學(xué)習(xí)不只在應(yīng)用上。微積分克服靜止觀點(diǎn),概率則克服絕對觀點(diǎn)。微積分與概率一起對學(xué)生進(jìn)行辨證唯物主義思維的訓(xùn)練,對正確世界觀的形成影響很大,何況他們在現(xiàn)代科技與實(shí)際生活中的應(yīng)用又是異常地廣泛。
(三)高中數(shù)學(xué)課程納入微積分與概率統(tǒng)計(jì)的優(yōu)勢。對于高中數(shù)學(xué)課程是否納入微積分與概率統(tǒng)計(jì)歷來有不同意見。不主張納入的理由之一是,微積分與概率統(tǒng)計(jì)大學(xué)還要學(xué)習(xí),中學(xué)開設(shè)就會(huì)重復(fù),不但浪費(fèi)時(shí)間,并且學(xué)得不深不透,將為大學(xué)學(xué)習(xí)造成困難,一張白紙反而更方便。
其實(shí)不然,第一,微積分與概率統(tǒng)計(jì)完全在大學(xué)學(xué)習(xí),這種畢其攻于一役的做法并不符合人們的認(rèn)知規(guī)律。相反,在中學(xué)階段學(xué)一點(diǎn),形成一些感性認(rèn)識(shí),在大學(xué)再進(jìn)一步學(xué)習(xí),這樣螺旋式上升才符合認(rèn)知規(guī)律。當(dāng)然事物應(yīng)一分為二,中學(xué)學(xué)習(xí)也可能產(chǎn)生一些思維定勢,但主要還是提供了學(xué)習(xí)基礎(chǔ),不能因噎廢食。第二,2l世紀(jì)已不完全是升學(xué)教育而是素質(zhì)教育,還有相當(dāng)部分學(xué)生不能升入大學(xué),就是升入大學(xué)的還有學(xué)人文科學(xué)的學(xué)生,微積分與概率統(tǒng)計(jì)的知識(shí)和產(chǎn)生的思維訓(xùn)練作用對他們也是至關(guān)重要的。目前高中的新教材中納入了部分概率統(tǒng)計(jì)的知識(shí),但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
(四)增強(qiáng)用數(shù)學(xué)意識(shí),允許非形式化。這是21世紀(jì)高中數(shù)學(xué)改革最關(guān)鍵之點(diǎn),數(shù)學(xué)教育工作者與數(shù)學(xué)教師能在這點(diǎn)上取得共識(shí),在大綱、教材、數(shù)學(xué)、考試等內(nèi)容上都能貫徹此精神,則可望縮短學(xué)生發(fā)展必經(jīng)的歷程,盡快進(jìn)入現(xiàn)代化前沿,適應(yīng)21世紀(jì)對高中學(xué)生的要求。
1.恰當(dāng)掌握數(shù)學(xué)理論形式化的水平,加強(qiáng)對理論實(shí)質(zhì)的闡述。“允許非形式化”的觀點(diǎn)是值得贊賞的,“不要把生動(dòng)活潑的觀念淹沒在形式演繹的海洋里”“非形式化的數(shù)學(xué)也是數(shù)學(xué)”。數(shù)學(xué)要從實(shí)際出發(fā),從問題出發(fā),開展知識(shí)的講述,最后落實(shí)到應(yīng)用。應(yīng)用是廣義的,用到數(shù)學(xué)本身,用到其他學(xué)科,用到實(shí)際。為了完善理論,可以在小結(jié)、總結(jié)、復(fù)習(xí)時(shí)提高理論的形式化水平。此時(shí)學(xué)生更有基礎(chǔ)來接受形式理論,但對學(xué)生也不必做硬性的要求。
微積分可以從切線斜率談起,用幾何直觀引入極限、導(dǎo)數(shù)的概念。概率可以從抽樣檢查,天氣預(yù)報(bào)等實(shí)際問題引申出有關(guān)概念,重點(diǎn)放在“用”上,而不是在“算”上。
2.恰當(dāng)掌握對公式推導(dǎo)、恒等變形及計(jì)算的要求。隨著計(jì)算機(jī)的普及,21世紀(jì)對手工計(jì)算的要求大大降低。從增強(qiáng)用數(shù)學(xué)意識(shí)上講,也應(yīng)降低對公式推導(dǎo)與恒等變形的要求,否則沒有時(shí)間來講應(yīng)用。必須改變把數(shù)學(xué)課與“計(jì)算、推導(dǎo)”等同起來的觀點(diǎn),計(jì)算、推導(dǎo)可以以點(diǎn)帶面地做,不必求全。如不定積分公式可以直接列出,概率分布也不必詳加推導(dǎo)。要充分利用幾何直觀、形象地加以說明。否則應(yīng)用的重點(diǎn)就難以突出,生動(dòng)活潑的思維就會(huì)淹沒在繁難的計(jì)算和公式推導(dǎo)中,“增強(qiáng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)”就會(huì)落空,學(xué)生思維水平也不會(huì)提高,新內(nèi)容的引入也將障礙重重。
恰當(dāng)掌握理論的形式化水平和對公式推導(dǎo)與計(jì)算的要求,在高中數(shù)學(xué)現(xiàn)代化進(jìn)程中至關(guān)重要。只有這樣才能把有限的時(shí)間用在刀刃上,對所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)才會(huì)用。建立方程能力的培養(yǎng)較之方程的形式理論與解法的學(xué)習(xí)要重要得多,“用”才會(huì)對學(xué)生素質(zhì)的提高真正起作用。只有這樣才能把近代數(shù)學(xué)入門的基本知識(shí)納入高中課程。
四
不管初中、高中的數(shù)學(xué)課程教材改革,最后都?xì)w結(jié)到一個(gè)焦點(diǎn)——考試??荚嚥慌c課程教材同步改革,一切就會(huì)付諸東流。考試若與課程教材配套改革,則將有力地促進(jìn)改革的實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)我國國情,考試指揮棒的強(qiáng)大作用在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)還會(huì)存在,但可逐步向2l世紀(jì)數(shù)學(xué)課程改革要求靠攏。
(一)考試也要“增強(qiáng)用數(shù)學(xué)意識(shí)”。考試中增強(qiáng)用數(shù)學(xué)意識(shí),即不要考概念和定理的證明,而應(yīng)主要考“用”。事實(shí)上,近幾年的考試正在朝這個(gè)趨勢發(fā)展。陳省身先生講到有關(guān)考試時(shí)曾說:“當(dāng)然不能考定義、定理,只能考具體問題,看你能不能把定義落實(shí)到例子上”??棘F(xiàn)成知識(shí)的導(dǎo)向,將“減弱用數(shù)學(xué)意識(shí)”。應(yīng)主要考應(yīng)用,用于解決數(shù)學(xué)問題,用于解決實(shí)際問題。大學(xué)建模比賽就可以很好地借鑒,出一些實(shí)際情景問題,條件結(jié)論不是那樣明確。這些題雖然用的知識(shí)不深,也無多大技巧,但需要學(xué)生具體地分析問題才能完成。這樣不但直接考查了學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力,也間接考查了學(xué)生對數(shù)學(xué)知識(shí)掌握的情況。扭轉(zhuǎn)了按步驟解題、記結(jié)論,以記憶性為主的考試偏向。
(二)考試不求全。試題應(yīng)以點(diǎn)帶面,以質(zhì)勝量,采取抽查方式(可采用計(jì)算機(jī)抽題)。某些內(nèi)容這次可能未考到,但一考到就有一定規(guī)模,帶有一定綜合性,重在考應(yīng)用和應(yīng)變能力。這樣考試覆蓋面反而大。
只要高考加以改革,全盤皆活,既解放了教學(xué),又能大大促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)的提高。