数学教育的最终目的是培养数学人才,因为科技强国必然是数学强国。中国高考默认:会解数学题就是会数学。在高考指挥棒下,数学教学沦为解题训练。会解数学题不是会数学的充分条件。
1.数学有三个基本环节:提出问题->抽象化->创造数学方法或理论。前两个环节不涉及运算。第三个环节则会有代数运算、解方程、积分、证明等。但不要把数学理解成就是解方程,求积分。数学是从提出问题到创造理论的过程,三个环节是一个整体。
(1)提出问题,是数学研究的开端。提出问题与解决问题同样重要。数学历史上如哥尼斯堡七桥问题,四色问题,费马猜想等等。这些问题的提出与解决同样为人称道。如果在学习过程中注重探索数学概念产生的的背景,提问的能力会不断提高。但中国的一些教师和学生对数学背景不重视,导致学生提出问题能力相当薄弱。一个数学工作者如果连问题都提不出,又准备研究什么呢?(2)数学抽象与表达数学抽象是去掉事物其他特征,保留数学特征的过程。如足球、篮球、乒乓球、地球,经过数学抽象,去掉材质、重量、颜色等特征,保留几何特征,抽象成球体。另外是数学语言。数学用符号极其精确的描述这个世界。在数学家眼里,任何语言都没有数学语言来描述来得简洁,精确。如描述极限的ε-δ语言。数学表达能力在阅读数学文献时自觉形成。在中学阶段,一些数学表述虽然很严谨,但还没有完全符号化。数学老师当然应用通俗的语言去阐述数学原理。但在学生理解后,还应用数学语言严谨表述。(3)数学思想的作用大道至简。看似复杂的数学背后是一些基本思想。很多数学理论,它的思想不是古人就有了吗?延续至今,虽然内容上丰富多了,但思想没有丰富多少。数学老师总是将“数学思想”这几个字挂在嘴边,但真正能培养学生数学思想的优秀老师并不多。因为思想不是靠教会的,而是潜移默化。数学课堂应多些思想的渗透,多些“数学味道”。而不是一味的做题,教不会练会,练不会考会。理解了的内容可以记住一辈子,不理解的内容即使模仿得惟妙惟肖,三天就忘了。(4)运算是为了研究数学,但数学绝不是运算。虽然数学离不开运算,但运算的确是一种比较低级数学活动。例如解方程。一个学生经过训练,学会各种方程的解法不是难事。这说明他会数学了吗?解法怎么来的,他知道吗?给一种他没学过解法的方程,它能研究出解法吗?他知道怎么研究吗?类似“研究解法”的过程是数学的核心,是最难的部分。研究出解法后,将它公诸于世,不会研究的人也能学会这个解法,这没有什么难度。当然,学会这个解法也有意义。可以用于解决一些实际问题。于是我们看到,欧美人开创理论,中国人学习解题。我们教了,学生也学了,数学最低级的部分。
2.中国人经常取得数学奥林匹克竞赛金牌。但数学最高奖“菲尔兹”奖,中国无人问津(华裔数学家丘成桐与陶哲轩分别于1986与2006年获此殊荣,但他们所受为国外教育)。由此看出,中国是解数学题强国,而不是数学强国。在数学研究的独创性方面,中国是落后的。3. 中国人有一种偏见:外国(尤指欧美)人数学比我们差,数学比我们简单。中国学生基础好,运算能力也强。其实外国学生数学能力是很强的,他们可能不强于解题,但他们讲起数学原理却头头是道,欧美学生经常要写研究报告,而中国课堂碰到这些内容就跳过。丘成桐反认为中国学生数学基础很差。 4.中国老师常挂嘴边:这个考试不考,不学了。学生也差不多。一门为科学服务的基础科学变成彻底为考试服务。每次高考结束,总有人说高考题出得多么精彩绝伦,其实大部分是垃圾。我们的试卷,精确到每个位置什么题都固定,我们的课堂,连数字都精心设计,等差等比数列公差公比永远是2,3之类,三角形求角永远是60度,120度。
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