曹榮榮 田磊
摘 要:大學數學教師需要真正反思“教什么和如何教”這個基本問題,以《線性代數》課程為例闡述課堂教學的基本方法策略,這是大學數學課程教學改革的基本突破口和關注點。
關鍵詞:知識論;認知論;線性代數
也許你是一個有多年教學經驗的老教師,或者你是剛剛邁進課堂的年輕教師,但你是否真正思考過“你會用什么方式或方法傳授某個知識給學生?”。某些教師也許會認為打開教案稍微翻翻就知道課堂講授的內容,能夠順利地將教學大綱所規(guī)定內容毫無保留地傳播出去就是完成任務。
每個數學教師都能正確地把數學學科知識,也就是數學自身的邏輯基礎知識清晰地講授出來,可是他們缺乏的則是數學學科的教學法知
識[1],也就是按照學生的認知規(guī)律傳授的本質的數學知識以及所運用的教學策略等。
今天的大學數學課堂過分地偏重“知識論”而忽視“認識論”[2]。教師很大程度上關心的是“知識講授”而不是“學生認知”,他們絕大多數是在“講知識”而不是“解知識”。
因此,學生沒有學到真正有價值、展現數學思想和方法的本質知識,他們總是按照教師或教材給定的既定法則進行算法計算,在簡單記憶的基礎上完成了一些表面層次的數學知識學習。這從某種意義上來說是大學數學教育的一種失敗,是教師教學無能的一種具體表現。
針對目前的這種課堂教學局面,希望我們的大學數學教師共同反思,為學生負責,為自己負責,為教育負責。
首先,教師在授課前做的準備(備課)是至關重要的環(huán)節(jié),這將是課堂教學成敗的決定性前提。多年的教學經驗表明,當你真正考慮講授哪些內容給學生的時候,你可能才會考慮到學生的接受程度、知識水平以及專業(yè)特點,你就會有取舍的進行內容的選擇、調整和過渡銜接[3]。
其次,學生是自由的主體,他們應當有機會來獨立思考并完成任務。教師總是抱怨學生學不會,我們該捫心自問,你給學生機會讓他們學會了嗎?
教師總是想當然地認為“數學是一門現成的學科,把定義、法則和算法教給學生,然后要求他們按照這些法則進行學習”[4]。他們總是把每個知識點一一羅列,向學生展示,面面俱到地重復強化。其實,這種教學模式違背了教育規(guī)律,我們根本沒有給學生機會和自由去自己建構知識。學生的獨立性和開放性是要通過教師的教學潛移默化的影響而形成。
那我們教師應該如何教呢?大學數學基礎課程的教學應當返璞歸真,知識需要揭示,而不是刻意掩蓋和逃避。傳統(tǒng)的教學似乎比較提倡“從抽象到具體”的教學模式,其實這是認知的一種顛倒。教學不應該從抽象的情形開始,而是要理解具體簡單的例子本身,這是數學家思考和學習數學最基本的思維方式。如《線性代數》課程里的“子空間”、“基”、“維數”及“對角化”等概念定義都可以從具體例子中生成,再比如線性變化這個抽象概念也無需在教學中出現。
事實上,教師的教學策略決定學生的數學思維能力的發(fā)展。希望他們能發(fā)展,就應該給他們發(fā)展的方式和機會。教師要有駕馭數學知識的基本能力,從簡單的實際例子出發(fā)自然引出數學深邃和抽象的概念。
數學教學往往是需要從一個問題開始,如“什么是矩陣的逆?”、“什么樣的矩陣具有逆矩陣?”。當然最直接的要求就是A\+-1A=I,
AA\+-1=I這些在數學上只是寫符號字母而已,這時就需要有具體例子出現。
觀察四個矩陣,教師求出第一和第三的逆矩陣,并且用語言描述出計算的過程;教師可以證明第二個矩陣是不可逆的;第四個可以簡化為兩行平行或兩列平行,而且特征至在這是也可以提及,告訴學生就是非零主元。因此,矩陣的可逆性和不可逆性可以從簡單的例子出發(fā)自然引出,這在教學上是很有價值的。
通過簡單的例子,學生可以擁有機會來做數學,樹立學生的自信心,這時教師可以從不同角度和方式來引導學生。同時通過個別例子來激起學生的好奇心和求知欲,他們則可能更會理解數學是什么。
[參考文獻]
[1] 劉清華. 教師知識的模型建構研究[M]. 北京: 中國社會科學出版社, 2004.
[2] Brousseau,G. (1997).Theory of didactical situation in mathematics. The Netherlands: Kluwer Accdemic.
[3]Gueudet,G.(2008).Investigating the secondary-tertiary transition. Educational Studies in Mathematics , 67, 237-254.
[4] Freudenthal, H.(1973). Mathematics as an Educational Task, Reidel, Dordrecht.
(作者單位:青島大學數學與統(tǒng)計學院,山東 青島 266071)