姜偉偉 孫在福
教育改革是發(fā)展的必然結果,在發(fā)展新時期,對教育改革也提出了新的要求,一些先進的新思想、新概念以及新教學方法被提出。其中HPS教育就是提出的新的教學理念,具有一定的教育功能和現(xiàn)實意義。高校數(shù)學更加重視數(shù)學知識在實踐中的應用,要把數(shù)學實用化,HPS教育在高校數(shù)學教學中的應用。本文就主要來探討HPS教育在高校數(shù)學教學中的實際應用。
隨著科學技術的發(fā)展,教育改革發(fā)展已成必然,國際科學教育改革中,HPS教育已經(jīng)被廣泛地應用,而我國對其的研究相對較晚,最開始是在上世紀末引入STS教育理念,隨著研究的深入,對HPS教育也開始了探索,探索其在教學中的應用方法和應用價值,證明了HPS教育是提高科學素養(yǎng)的有效途徑,在學科中的應用,促進學科的學習和教學的改革。
HPS,分別是三個部分概念的簡稱,包括了科學史教育:History of Science;科學哲學教育:Philosophy of Science;科學社會學教育:Sociology of Science,在HPS教育中,突出強調就是科學哲學、科學史學以及科學社會學的學科作用,在主體學科和考察的目標上具有較強的針對性,是對科學本質的探索,更加重視學生學科素養(yǎng)的落實。將教育活動與三者結合起來,從多個角度去透視科學本質,培養(yǎng)學生的科學精神和科學素養(yǎng)。
HPS教育追求的是科學的人文性、批判性和創(chuàng)新性,對科學教育發(fā)揮著重要的作用,滿足當前教育改革創(chuàng)新的要求。那么HPS教育的特征:(1)以科學的基本史料為基礎,科學史料有利于填補科學知識與歷史的空缺,是從歷史的角度還原科學,增加對科學知識的理解和掌握,就比如在高校數(shù)學教學中的應用,能夠幫助學生掌握數(shù)學知識和深入理解數(shù)學知識。(2)HPS教育重視對科學哲學的思考,哲學也就是研究的本體論基礎,從哲學的角度上來分析科學的以及研究,科學哲學強調的是理性分析或者是對概念的分析,HPS教育在教學中的應用,也就是提高其思考多元性和批判性,提高學生的認知能力和理解能力。(3)HPS教育理念背景為構建論,也就是要以水構建論為背景,把科學放在社會系統(tǒng)中,與生活實際相結合,而不是脫離社會獨立存在的。(4)HPS教育重視鏈各個方面的改變,首先是知識傳播向著知識理解的方向轉變,在傳統(tǒng)的教育中,其主要就是教師把知識傳遞給學生,在HPS教育理念下,強調學生自身對知識的理解和掌握以及應用。另外是對學生的培養(yǎng)方面的改變,傳統(tǒng)的教育重視培養(yǎng)科學精英,而HPS教育更加注重學生素養(yǎng)的培養(yǎng),提高學生的綜合能力。
2.1 HPS教育在教學中的應用思考
首先,把HPS教育融入于到高校數(shù)學教學中,是發(fā)展的必然趨勢,是時代發(fā)展的必然要求,在發(fā)展的新時期,社會對人才的需求有了新的變化,而HPS教育理念下,推動了高校數(shù)學教學改革,滿足社會發(fā)展對人才的需求。然后是有利于科學精神和人文精神的結合,把數(shù)學教學致力于社會的大環(huán)境中,建立數(shù)學科學價值觀,探索數(shù)學學科的適應性和價值。最后,HPS教育重視學生數(shù)學思維和數(shù)學素養(yǎng)的培養(yǎng),正是當前大學生發(fā)展的必然要求。
要把HPS教育融入到高校數(shù)學教學中,一方面,要強化HPS教育理念的科學課程體系,在數(shù)學課程中就需要積極的探索,要重視科學的立體形象,增加科學史、科學哲學、科學社會學等方面的知識,把培養(yǎng)學生的素養(yǎng)作為教學的根本目的,幫助學生正確的理解掌握和應用數(shù)學知識。另一方面,對教師提出了更高的要求,作為教學的組織者和主導者,要加強及時的培訓,教師的教學水平和知識構架等綜合能力,直接影響HPS教育在教學中的應用。在HPS教育理念下,要重視教師的知識和教學技能,以及對HPS教育理念的理解等。
2.2 HPS教育在高校數(shù)學教學中的應用策略
2.2.1 把科學史料融入課堂中
要重視史學、哲學和社會學的結合,如何把科學史學融入到數(shù)學教學中,成為數(shù)學學科的重要教學資源。在實際的史學史料的選擇中。首先是要從數(shù)學知識的實際應用價值和來源方面考慮,幫助學生形成正確的數(shù)學觀,認識到數(shù)學是從實際的生活中抽象出來的,并且重視數(shù)學在社會發(fā)展中的作用,以及與其他學科的聯(lián)系。就比如海王星的發(fā)現(xiàn),海灣戰(zhàn)爭,把這些實際的是歷史發(fā)展來探索數(shù)學知識。然后是從培養(yǎng)學生數(shù)學思維的角度出發(fā)選擇史料,也就是能夠展現(xiàn)科學發(fā)展觀的提出和解決發(fā)展。在課堂上營造一個探究性的課堂,提高學生的興趣,激發(fā)學生去探索的積極性。及比如一些概念的形成,通過它形成的歷史事件和具體的成熟過程,讓學生認識到數(shù)學問題從一個提出到解決再到發(fā)展的整個過程。最后是選擇的史料要促進學會說呢過數(shù)學情感的升華,感受探索精神,培養(yǎng)學生的自主學習、自主探索的能力,通過介紹一些數(shù)學探索家的探索歷程,艱苦奮斗的精神,激勵學生的學習數(shù)學的自信新和探索的積極性。
2.2.2 把數(shù)學教學與生活實際結合
數(shù)學源于生活,用于生活,所以學習數(shù)學是離不開生活的,在HPS教育理念下,強調科學與社會的互動,高校數(shù)學教學要與生活實際結合起來,從實際中去探索數(shù)學知識,應用數(shù)學知識解決生活的實際問題。重視數(shù)學的實用性和社會價值,比如在微積分的提出之后,才會有計算曲線運動的軌道和速度,才會有神七神九飛天。一是,高校數(shù)學教學要結合生活實際,在生活中去發(fā)現(xiàn)數(shù)學,能夠從生活中去探索分析數(shù)學知識,幫助學生更好的接受數(shù)學知識。二是要結合生活的實際現(xiàn)象,傳遞數(shù)學思想,能夠捕捉生活的數(shù)學現(xiàn)象,把其作為課堂的輔助教學。三是要引導學生應用數(shù)學知識解決生活問題,教師創(chuàng)設條件,讓學生把數(shù)學知識和方法應用到生活實踐中去,比如一些社會實踐調查等,培養(yǎng)學生的實踐能力,提高數(shù)學素養(yǎng)和綜合素質能力。
2.2.3 完善HPS教育課程體系
雖然現(xiàn)在 HPS教育已經(jīng)逐漸的在高校數(shù)學教學中得到了應用,也取得了良好的效果,但是在實際的應用中,還需要進一步的完善,把HPS教育理念深層次地融入到高校課程中。那么就需要積極開設HPS教育課程,加大研究的力度,高校就需要結合實際需求開設HPS教育課程,加強研究力度,完善課程體系,發(fā)揮出實際的教育價值。另外在高校數(shù)學教學中開設專題講座,促進交流,相互的學習完善。從學生的實際發(fā)展出發(fā),要讓其教學真正促進學生的發(fā)展,對數(shù)學知識的掌握和理解以及應用。
2.3 HPS教育在高校數(shù)學教學中應用的影響
HPS教育在高校數(shù)學教學中的應用,無論是對教師還是對學生,或許和學校教育的改革都具有積極的意義。(1)幫助學生對數(shù)學知識的掌握和專業(yè)技能的學習,通過把數(shù)學教學與史學、哲學、社會學的結合,讓學生從實際生活中去了解數(shù)學的實用性和數(shù)學價值,培養(yǎng)學生的數(shù)學興趣和數(shù)學素養(yǎng),有利于學生對數(shù)學知識技能的學習。(2)形成以開放的眼光去看待科學實踐,在HPS教育理念下,追求的是不斷地探索發(fā)現(xiàn),具有社會構建性特征,能夠對數(shù)學的相關理論進行質疑、猜測、反駁、檢驗,幫助學生理性批判精神的塑造,有利于學生個性化的發(fā)展。(3)培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,其強調的是學生的自主學習和自主探索,結合生活實際去探索發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。對培養(yǎng)學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力有著積極的作用。
文章對于HPS教育在高校數(shù)學教學中的應用探究,首先分析HPS教育,然后從三個部分來分析其實際的應用途徑和價值,一是在教學中應用的注意點,二是在實際教學中的應用,包括了課堂與史學的融合、與生活實際的結合以及對課程體系的完善。三是其應用的價值。在發(fā)展的新時期,HPS教育的應用已經(jīng)成為了發(fā)展的必然趨勢,所以需要高校要加強對其理論的研究,探索教學新方法,促進教學的改革,提升教學質量和學生數(shù)學素養(yǎng)的培養(yǎng)。
(作者單位:青島黃海學院)