20世紀(jì)80年代后期以來(lái),數(shù)學(xué)教育研究目光轉(zhuǎn)向“社會(huì)—文化研究”,基本圍繞“數(shù)學(xué)文化研究、數(shù)學(xué)教育的文化研究和數(shù)學(xué)教育的社會(huì)研究”[1]3個(gè)論題展開(kāi).自此,認(rèn)可數(shù)學(xué)是一種文化現(xiàn)象,從文化角度審視數(shù)學(xué)教育,賦予數(shù)學(xué)新內(nèi)涵、新思考成為數(shù)學(xué)教育研究的一個(gè)重要關(guān)注點(diǎn).近年來(lái),數(shù)學(xué)文化研究已經(jīng)在“理論的層級(jí)化、教育價(jià)值和功能以及學(xué)與教的改進(jìn)與變革”等方面取得豐富成果,研究方向也開(kāi)始過(guò)渡到“數(shù)學(xué)的教師培養(yǎng)或數(shù)學(xué)教師的培養(yǎng)”[2].
理論建構(gòu)走向?qū)嵺`層面已是順勢(shì)而為,2003年頒布的《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》首次提到“數(shù)學(xué)文化”,并強(qiáng)調(diào)了“數(shù)學(xué)文化”的重要性.《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》進(jìn)一步明確把數(shù)學(xué)文化滲透在數(shù)學(xué)教材中.數(shù)學(xué)文化融合于數(shù)學(xué)課程意味著傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課程內(nèi)容和形式的改變,是數(shù)學(xué)課程觀的變革與發(fā)展,是數(shù)學(xué)自身文化的發(fā)展[3].這也就意味著數(shù)學(xué)教育決不僅僅是數(shù)學(xué)知識(shí)與技能的教育,更是一種數(shù)學(xué)文化教育.數(shù)學(xué)教師作為數(shù)學(xué)文化教育的實(shí)際踐行者,在教育過(guò)程中通過(guò)傳承數(shù)學(xué)文化,孕育并提升學(xué)生的數(shù)學(xué)文化素養(yǎng).因此,教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的先決條件,直接影響著數(shù)學(xué)文化教育的效益.
無(wú)論從理論研究還是現(xiàn)實(shí)實(shí)踐層面,教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的內(nèi)涵是什么?特征是什么?都是有待解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題.研究借助數(shù)學(xué)文化課例厘清教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的內(nèi)涵與特征.
教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)研究是隨著數(shù)學(xué)文化研究的不斷深入,數(shù)學(xué)文化研究對(duì)象從學(xué)生轉(zhuǎn)向教師的必然結(jié)果.教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)是教師專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的分支,厘清教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的概念,必先清楚教師專(zhuān)業(yè)素養(yǎng).
教師專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)不同于教師素養(yǎng)或教師素質(zhì).“教師素養(yǎng)是教師愿意成為教書(shū)育人者而應(yīng)有的職業(yè)本質(zhì)要求.”[4]教師專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)是教師素養(yǎng)的下位概念,是在承認(rèn)教師是一種專(zhuān)業(yè)化職業(yè)的基礎(chǔ)上,教師為完成教育教學(xué)任務(wù)所具備的一種專(zhuān)業(yè)品質(zhì).
教育部師范司考察已有教師專(zhuān)業(yè)素養(yǎng),分析優(yōu)秀教師與成功教師的特征,推演出教師專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)分為“專(zhuān)業(yè)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)技能和專(zhuān)業(yè)情感”[5]3個(gè)層次.因而,教師專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)可以理解為教師為完成教育教學(xué)任務(wù)所具備的一種專(zhuān)業(yè)品質(zhì),包括專(zhuān)業(yè)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)技能以及專(zhuān)業(yè)情感.
基于教師專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的內(nèi)涵,教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)可以理解為教師從事數(shù)學(xué)文化教育教學(xué)工作應(yīng)具備的一種數(shù)學(xué)文化品質(zhì),包括數(shù)學(xué)文化知識(shí)、數(shù)學(xué)文化技能以及數(shù)學(xué)文化情意.
近年來(lái),我國(guó)對(duì)于農(nóng)民工的體育參與程度越來(lái)越給予高度重視,并且開(kāi)始實(shí)施很多農(nóng)民工健身的工程建設(shè),從許多街道我們都可以見(jiàn)到各種體育健身的設(shè)備。僅從湖南省說(shuō),已經(jīng)將體育健身器材普及到了村鎮(zhèn),如今很多農(nóng)村和社區(qū)都有健身設(shè)備和器材。但是對(duì)于城市來(lái)說(shuō),很多公共體育健身的場(chǎng)所農(nóng)民工進(jìn)不去,這是由于農(nóng)民工工作時(shí)間比較長(zhǎng),進(jìn)行體育鍛煉很不方便,因此政府要考慮到這些因素,適時(shí)增加公眾體育健身場(chǎng)所的開(kāi)放力度。
然而,教學(xué)活動(dòng)是教師工作的中心,站在數(shù)學(xué)文化教育的角度,全面科學(xué)地揭示教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的內(nèi)涵,應(yīng)關(guān)注教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的實(shí)踐樣態(tài),通過(guò)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)來(lái)深入了解教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的獨(dú)特性,揭示其實(shí)踐特征.因此,進(jìn)一步通過(guò)數(shù)學(xué)文化實(shí)踐課例解讀教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的內(nèi)涵.
1.2.1 數(shù)學(xué)文化知識(shí)是教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)形成的基礎(chǔ)
原題:The 1906earthquake and a century of progress in understanding earthquakes and their hazards
每個(gè)人無(wú)論承擔(dān)何種社會(huì)角色都必須具備正常擔(dān)任該角色必不可少的知識(shí)[6].對(duì)于教師而言,同樣應(yīng)該如此.教師學(xué)識(shí)水平的高低直接體現(xiàn)著教師的影響力,制約著教育的效果[7].因此,教師具備關(guān)于數(shù)學(xué)文化方面的知識(shí)是教師承擔(dān)數(shù)學(xué)文化教育任務(wù)必不可少的基礎(chǔ)性條件.以莫比烏斯帶素材解讀為例,具體說(shuō)明教師需要哪些數(shù)學(xué)文化知識(shí).
【案例1】莫比烏斯帶之素材解讀
教師在備課階段,從以下5個(gè)方面對(duì)數(shù)學(xué)文化素材進(jìn)行解讀與加工:
(1)數(shù)學(xué)知識(shí).
普通紙帶通常有兩個(gè)面、四條邊,普通紙環(huán)有兩個(gè)面、兩條邊,而“莫比烏斯帶”是只有一個(gè)面、一條邊的紙環(huán).
(2)數(shù)學(xué)思想方法與數(shù)學(xué)精神.
五防系統(tǒng)控制規(guī)則按原理可分為基于正向控制式和基于閉鎖式兩類(lèi)。但在實(shí)施過(guò)程中涉及綜自系統(tǒng)時(shí),如果采用閉鎖規(guī)則,無(wú)論利用腳本或標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則庫(kù), 語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度都大于正向控制規(guī)則;此外,正向控制規(guī)則更便于五防、綜自系統(tǒng)技術(shù)人員進(jìn)行核查:因此,一體化五防系統(tǒng)采用目前各主流綜合自動(dòng)化廠家和五防廠家采用的正向控制規(guī)則。
莫比烏斯帶具有獨(dú)特的性質(zhì),將紙環(huán)沿邊二等分、三等分、四等分……并沿著等分線剪開(kāi),得到不同特征的紙環(huán).此處學(xué)生可以經(jīng)歷“猜想—驗(yàn)證”的過(guò)程,甚至可以列出表格,運(yùn)用不完全歸納法,猜想n等分時(shí)紙環(huán)的特征.在猜想—驗(yàn)證的過(guò)程中,實(shí)事求是與追求理性的精神得到煥發(fā).
(3)數(shù)學(xué)故事.
在引入部分,教師選取“聰明的捕快”這一關(guān)于莫比烏斯帶的故事激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.
在設(shè)置沙障完成后,直播造林視土壤墑情而定,深栽造林也可在未設(shè)置沙障的流動(dòng)沙丘上提前進(jìn)行。按照實(shí)際情況,直播造林和深栽造林也可同時(shí)進(jìn)行。在高寒沙區(qū)利用綜合手段進(jìn)行固沙造林,達(dá)到快速植被恢復(fù)的目的。
從前,有一個(gè)小偷偷了農(nóng)民家的東西.誰(shuí)知,被巡邏的捕快發(fā)現(xiàn)了,當(dāng)場(chǎng)抓獲并押往了衙門(mén).縣官抬頭一看,這小偷竟是自己的侄子!他想放了小偷,但又怕別人知道,于是在一張紙條的正面寫(xiě)道“小偷應(yīng)該放掉”,反面寫(xiě)道“農(nóng)民應(yīng)該關(guān)押”,遞給捕快,說(shuō)道:“拿去,就照上面的指示辦吧!”捕快拿到紙條一看,他是又生氣,又著急…… 聰明的捕快很快地想出了一個(gè)辦法.他將紙條扭了個(gè)彎,做成“紙圈”,然后向大家宣布:根據(jù)縣太爺?shù)拿罘诺艮r(nóng)民,關(guān)押小偷.縣官知道后大怒,責(zé)問(wèn)捕快.捕快遞給縣官一個(gè)“紙圈”說(shuō),從“應(yīng)該”二字讀起,確實(shí)沒(méi)錯(cuò).仔細(xì)觀看字跡,也沒(méi)有涂改,縣官不知其中奧秘,只好自認(rèn)倒霉.
(4)數(shù)學(xué)史.
了解莫比烏斯帶的來(lái)歷:誰(shuí)是莫比烏斯?他如何發(fā)現(xiàn)莫比烏斯帶?這一發(fā)現(xiàn)在當(dāng)時(shí)引起了怎樣的轟動(dòng)?
(5)數(shù)學(xué)應(yīng)用與數(shù)學(xué)美.
了解莫比烏斯帶在生活中的實(shí)用價(jià)值與美學(xué)價(jià)值,比如利用莫比烏斯帶制作減少磨損的傳送帶,利用莫比烏斯帶制作的裝飾品、標(biāo)志、建筑等,如項(xiàng)鏈、可循環(huán)利用標(biāo)志、以莫比烏斯帶為原型設(shè)計(jì)的圖書(shū)館等.
甲方選擇欺騙的情況下,對(duì)于乙方來(lái)說(shuō),如果欺騙獲得的收益大于誠(chéng)信獲得的收益,即U0>U3+rx-C,也即C>U3-U0+rx,司法成本足夠大時(shí),(欺騙,欺騙)成為納什均衡。
根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)鋼筋定位,做好標(biāo)記,在鋼筋交匯處,根據(jù)設(shè)計(jì)間隔的距離打孔,嵌入設(shè)計(jì)長(zhǎng)度鋼筋。本工程鋼筋的支護(hù)長(zhǎng)度必須保持在橋面鋪裝層設(shè)計(jì)標(biāo)高之內(nèi)。根據(jù)鋼筋位置進(jìn)行敷設(shè)和順次綁扎,在支護(hù)鋼筋的位置,必須先將鋼筋網(wǎng)和支架鋼筋進(jìn)行固定性綁扎,以保證鋪裝鋼筋網(wǎng)和橋面板間距與設(shè)計(jì)厚度的一致性。
從莫比烏斯帶這一課例中可以看出,教師需要知曉莫比烏斯帶內(nèi)蘊(yùn)的數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)思想方法和數(shù)學(xué)精神,莫比烏斯帶的數(shù)學(xué)故事、數(shù)學(xué)史和莫比烏斯帶的數(shù)學(xué)應(yīng)用與數(shù)學(xué)美等數(shù)學(xué)文化知識(shí).由此,教師應(yīng)該具備的數(shù)學(xué)文化知識(shí)是與數(shù)學(xué)相關(guān)的所有數(shù)學(xué)知識(shí),如數(shù)學(xué)公式定理、數(shù)學(xué)思想方法、數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)應(yīng)用、數(shù)學(xué)美、數(shù)學(xué)故事及數(shù)學(xué)精神等.
教師數(shù)學(xué)文化知識(shí)源于教師不斷收集積累的數(shù)學(xué)文化素材以及教師自身數(shù)學(xué)文化教學(xué)實(shí)踐,在逐步提煉素材和總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,教師對(duì)數(shù)學(xué)文化形成一個(gè)基本正確的認(rèn)識(shí)和理解,這種認(rèn)識(shí)和理解便是教師的數(shù)學(xué)文化知識(shí),教師數(shù)學(xué)文化知識(shí)是教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)最直接的表現(xiàn)形式.
1.2.2 數(shù)學(xué)文化技能是教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)外化的關(guān)鍵
數(shù)學(xué)文化教育是傳承數(shù)學(xué)文化,孕育學(xué)生數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的教育.在這個(gè)教育過(guò)程中,需要教師具備數(shù)學(xué)文化技能,外化自身數(shù)學(xué)文化素養(yǎng).教師數(shù)學(xué)文化技能不僅包括教師數(shù)學(xué)文化教學(xué)能力,也包括數(shù)學(xué)文化研究能力.因?yàn)樽鳛榻處?,既要成為教學(xué)者,也要成為研究者,做到教學(xué)數(shù)學(xué)文化、研究數(shù)學(xué)文化.
(1)數(shù)學(xué)文化教學(xué)能力.
教師數(shù)學(xué)文化教學(xué)能力是教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)在教學(xué)活動(dòng)中的實(shí)踐運(yùn)用,與課堂教學(xué)息息相關(guān).作為數(shù)學(xué)文化的教學(xué)者,教師需要具備確立數(shù)學(xué)文化教學(xué)目標(biāo)的能力、收集與選擇數(shù)學(xué)文化素材的能力、在數(shù)學(xué)文化素材中挖掘數(shù)學(xué)思想方法的能力和運(yùn)用數(shù)學(xué)文化素材設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)活動(dòng)的能力.其中,收集與選擇數(shù)學(xué)文化素材的能力和在數(shù)學(xué)文化素材中挖掘數(shù)學(xué)思想方法的能力在數(shù)學(xué)文化知識(shí)部分已有一定闡述,以下案例著重探討確立數(shù)學(xué)文化教學(xué)目標(biāo)與運(yùn)用數(shù)學(xué)文化素材設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)活動(dòng)的能力.
① 確立數(shù)學(xué)文化教學(xué)目標(biāo)的能力.
教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)的邏輯起點(diǎn)與最終歸宿,是教師對(duì)學(xué)生應(yīng)該達(dá)到的學(xué)習(xí)效果或最終行為的清晰闡述.因此,教師進(jìn)行數(shù)學(xué)文化教學(xué)時(shí),首先應(yīng)該樹(shù)立明確的數(shù)學(xué)文化教學(xué)目標(biāo),明了融入數(shù)學(xué)文化教學(xué)的目的,圍繞數(shù)學(xué)文化教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行和開(kāi)展數(shù)學(xué)文化教學(xué)活動(dòng).以莫比烏斯帶數(shù)學(xué)文化課為例,具體說(shuō)明數(shù)學(xué)文化教學(xué)目標(biāo)如何確立.
The Department of State had expected that passport and visa disputes might happen, so a timely instruction was sent to Grady:
【案例2】莫比烏斯帶之教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)
在對(duì)比探究中認(rèn)識(shí)“莫比烏斯帶”,并會(huì)制作“莫比烏斯帶”.
動(dòng)手操作,驗(yàn)證交流,體驗(yàn)“猜想—驗(yàn)證—探究”的數(shù)學(xué)過(guò)程,經(jīng)歷猜想與現(xiàn)實(shí)的沖突,感受“莫比烏斯帶”的神奇變化,養(yǎng)成科學(xué)探究與實(shí)事求是的品格.
了解莫比烏斯帶的來(lái)歷、優(yōu)點(diǎn)與運(yùn)用,激發(fā)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,感受莫比烏斯帶的美.
從“莫比烏斯帶”課例中的目標(biāo)設(shè)計(jì)可以看出數(shù)學(xué)文化教學(xué)目標(biāo)的確立要求教師從數(shù)學(xué)文化的內(nèi)涵與外延兩方面來(lái)確立.莫比烏斯帶案例中的目標(biāo)1是對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)與技能提出要求;目標(biāo)2是注重?cái)?shù)學(xué)思想方法與數(shù)學(xué)精神培養(yǎng),通過(guò)活動(dòng)讓學(xué)生經(jīng)歷“猜想—驗(yàn)證—探究”的過(guò)程;目標(biāo)3是注重學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)應(yīng)用、數(shù)學(xué)美的熏陶.
由此,數(shù)學(xué)文化教學(xué)目標(biāo)的確立同樣滿足3維目標(biāo)設(shè)計(jì),涵蓋知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀.但區(qū)別于一般數(shù)學(xué)教學(xué),數(shù)學(xué)文化教學(xué)的目標(biāo)更多是通過(guò)數(shù)學(xué)文化窗口讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)與世界的聯(lián)系、數(shù)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展、數(shù)學(xué)價(jià)值.基于此目的,教師確立數(shù)學(xué)文化教學(xué)目標(biāo)時(shí)可多注重過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀方面的教學(xué)目標(biāo).
② 運(yùn)用數(shù)學(xué)文化素材設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)活動(dòng)的能力.
數(shù)學(xué)教學(xué)由一系列數(shù)學(xué)活動(dòng)組成,而教學(xué)活動(dòng)的背后離不開(kāi)豐富的教學(xué)素材的支撐.因而數(shù)學(xué)文化教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì),首先需要選擇合適的數(shù)學(xué)文化教育素材.數(shù)學(xué)文化教育素材包含數(shù)學(xué)典故、數(shù)學(xué)概念的由來(lái)、數(shù)學(xué)符號(hào)的意義、數(shù)學(xué)工具的介紹等[8].這些教育素材僅是書(shū)面文本材料,教師需要挖掘出數(shù)學(xué)文化教育素材中的數(shù)學(xué)思想方法,并將數(shù)學(xué)文化素材加工處理,最后設(shè)計(jì)成適宜學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)活動(dòng).下面以軸對(duì)稱(chēng)的活動(dòng)設(shè)計(jì)為例來(lái)具體說(shuō)明教師如何運(yùn)用數(shù)學(xué)文化素材設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)活動(dòng).
【案例3】軸對(duì)稱(chēng)之?dāng)?shù)學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)
活動(dòng)目的:了解中國(guó)歷史悠久的象形文字,感受軸對(duì)稱(chēng)在中國(guó)古漢字中的美與應(yīng)用,培養(yǎng)文化自信與民族自豪感.
活動(dòng)材料(手段):印有中國(guó)古漢字(雨、山、日、旦、暮等具有軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的中國(guó)古漢字)的卡紙、彩筆及多媒體.
活動(dòng)規(guī)則:4或5人一小組(組內(nèi)組員分配不同角色,如小組長(zhǎng)、材料管理員、智多星……),先找到并用彩筆畫(huà)出古漢字對(duì)稱(chēng)軸,再猜測(cè)古漢字所對(duì)應(yīng)的現(xiàn)代漢字,時(shí)間5分鐘,規(guī)定時(shí)間內(nèi)猜的又多又正確的小組獲得小獎(jiǎng)?wù)?
活動(dòng)拓展:除了漢字,古人還將軸對(duì)稱(chēng)運(yùn)用到了生活的方方面面.你了解中國(guó)文化中與軸對(duì)稱(chēng)息息相關(guān)的部分嗎?請(qǐng)上網(wǎng)查一查.
從軸對(duì)稱(chēng)的課例中,可以看出教師需要將數(shù)學(xué)文化素材設(shè)計(jì)成一系列的數(shù)學(xué)文化活動(dòng),通過(guò)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)文化教學(xué)目標(biāo).運(yùn)用數(shù)學(xué)文化素材設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)的能力要求教師在活動(dòng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,需要注意以下3個(gè)問(wèn)題.第一,科學(xué)性與人文性的統(tǒng)一,既要涉及數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)思想方法,又要給活動(dòng)提供一個(gè)具有人文意蘊(yùn)的背景.案例3將中國(guó)文化與數(shù)學(xué)中的軸對(duì)稱(chēng)相融合,兼顧科學(xué)性與人文性.第二,注重小組合作與交流,賦予組員角色意識(shí),增強(qiáng)學(xué)生在活動(dòng)中的參與感與責(zé)任心,并鍛煉學(xué)生的交流表達(dá)與溝通合作的能力.第三,注重活動(dòng)延伸,課堂的數(shù)學(xué)活動(dòng)只起到拋磚引玉的作用,在學(xué)生心中打開(kāi)一扇數(shù)學(xué)文化王國(guó)的大門(mén),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而課外的活動(dòng)延伸可引導(dǎo)學(xué)生成為自主探索數(shù)學(xué)文化的主人,培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)與管理的能力.
(2)數(shù)學(xué)文化研究能力.
教師參與研究是教師對(duì)自身教育教學(xué)行為的一種自我反思,是從教學(xué)理論層面考慮教學(xué)實(shí)踐問(wèn)題,是對(duì)教師能力的更高要求.
一般教師參與研究的形式分為兩種:“一是學(xué)科教學(xué)研究,即學(xué)科教研活動(dòng),主要解決諸如教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)方法等方面的問(wèn)題;二是科研課題研究,主要由學(xué)校少數(shù)骨干教師組成課題組.”[9]教師數(shù)學(xué)文化研究能力同樣可以據(jù)此劃分為數(shù)學(xué)文化教學(xué)研究能力與數(shù)學(xué)文化課題研究能力.數(shù)學(xué)文化教學(xué)研究能力主要是教師能夠?qū)ψ约簲?shù)學(xué)文化教學(xué)進(jìn)行反思,涉及的內(nèi)容多與數(shù)學(xué)文化教學(xué)實(shí)踐相關(guān),諸如教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)方法的選擇等.數(shù)學(xué)文化課題研究能力是基于對(duì)數(shù)學(xué)文化整體的認(rèn)識(shí)理解,然后就數(shù)學(xué)文化的某一方面進(jìn)行深入思考研究,且多為當(dāng)前普遍存在、急需解決的實(shí)踐問(wèn)題.因此數(shù)學(xué)文化課題研究成果多可以推進(jìn)數(shù)學(xué)文化教育教學(xué)改革,轉(zhuǎn)變教師的數(shù)學(xué)文化教育教學(xué)觀念,利于教師數(shù)學(xué)文化教學(xué),提高教師的數(shù)學(xué)文化素養(yǎng).
1.2.3 數(shù)學(xué)文化情意是教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)發(fā)展的前提
在人類(lèi)的歷史長(zhǎng)河中,數(shù)學(xué)扮演著怎樣的角色?在茫茫宇宙中,數(shù)學(xué)如何揭示著世間萬(wàn)物存在著的普遍規(guī)律?在抽象冷靜的邏輯思維中,數(shù)學(xué)史里存在哪些溫情柔軟的瞬間?數(shù)學(xué)文化情意是人們?cè)诮獯疬@些問(wèn)題的過(guò)程中對(duì)數(shù)學(xué)、生命與宇宙油然而生的敬意.教師數(shù)學(xué)文化情意是教師在數(shù)學(xué)文化教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中對(duì)數(shù)學(xué)文化所形成和沉淀的一種情感傾向.下面以“圖靈的密碼”一課為例,說(shuō)明教師數(shù)學(xué)文化情意在教學(xué)過(guò)程中是如何體現(xiàn)的.
【案例4】圖靈的密碼
教學(xué)目標(biāo)
總之,在小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)中運(yùn)用微課,有利于突出教學(xué)重難點(diǎn),提升教學(xué)內(nèi)容的直觀性,降低學(xué)生的理解難度,還促進(jìn)學(xué)生對(duì)語(yǔ)文知識(shí)的深度理解,提升小學(xué)語(yǔ)文課堂教學(xué)的實(shí)效性。
(1)通過(guò)破譯密碼的游戲,了解編碼中加密與解密的過(guò)程,理解“錯(cuò)亂法”“代換法”“加亂法”3種基本的加密方法.
ADSS光纜受電腐蝕影響發(fā)生斷裂,故障點(diǎn)往往在懸垂預(yù)絞絲金具與ADSS光纜連接處。海邊平時(shí)風(fēng)浪大和鹽污重,ADSS光纜在野外經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后容易在其外護(hù)套表層堆積產(chǎn)生污垢。當(dāng)與輸電線路水平同桿掛設(shè)時(shí),由于電磁場(chǎng)作用,鐵塔預(yù)絞絲金具與光纜之間出現(xiàn)電勢(shì)差,光纜表層產(chǎn)生微電流,微電流經(jīng)金具端流至鐵塔接地端,形成放電現(xiàn)象,引起電腐蝕。長(zhǎng)期的電腐蝕影響容易造成光纜的外護(hù)套老化脫落,光纜加強(qiáng)件紡綸紗外露,抗拉強(qiáng)度大大下降,加之風(fēng)擊振動(dòng)和弧垂張力作用,最后導(dǎo)致ADSS斷纜。
(2)通過(guò)“編密碼本、設(shè)計(jì)密文”,能自己編制密文,并嘗試破解他人的密碼,感受數(shù)學(xué)在密碼學(xué)中的應(yīng)用.
(3)通過(guò)了解數(shù)學(xué)在第二次世界大戰(zhàn)中的作用,觀看“圖靈”及“計(jì)算機(jī)與二進(jìn)制”視頻,走近偉大的數(shù)學(xué)家圖靈,感受數(shù)學(xué)在軍事、科技與生活中的重要價(jià)值.
教學(xué)片段…………
1.1 資料來(lái)源 血清中LDH水平與子宮內(nèi)膜癌患者臨床特征的聯(lián)系;收集2010年3月-2014年2月上海市第一人民醫(yī)院婦科手術(shù)病理確診病例子宮內(nèi)膜癌組107例,收集患者入院后,術(shù)前生化常規(guī)檢查中的血清LDH的水平,統(tǒng)計(jì)分析LDH水平、子宮內(nèi)膜癌患者分期、病理分級(jí)及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等的聯(lián)系。
T:二進(jìn)制在運(yùn)用到計(jì)算機(jī)中后得以迅速發(fā)展,有一個(gè)特殊的時(shí)代背景(呈現(xiàn)PPT,第二次世界大戰(zhàn)).
T:大家知道這是哪里嗎(呈現(xiàn)PPT,二戰(zhàn)中的重慶圖片)?
此外,公路工程建設(shè)需要各個(gè)部門(mén)與參建單位的協(xié)作與配合,對(duì)施工與管理中存在的問(wèn)題進(jìn)行有效溝通與協(xié)商,以保證公路工程建設(shè)有序進(jìn)行。但是一些施工單位與其他參建企業(yè)之間缺乏有效交流與溝通,長(zhǎng)期處于各自執(zhí)政狀態(tài),信息交流不協(xié)調(diào),從而導(dǎo)致公路工程建設(shè)無(wú)法順利開(kāi)展,造成水電、綠化以及交通等部門(mén)之間發(fā)生沖突,不利于施工的順利進(jìn)行。
S:重慶.
T:今天我們繁榮的重慶就是在這樣的斷壁殘?jiān)兄亟ㄆ饋?lái)的.我們來(lái)看一組數(shù)據(jù)(PPT呈現(xiàn)).
61個(gè)國(guó)家和地區(qū)、20億以上人口被卷入戰(zhàn)爭(zhēng)
作戰(zhàn)區(qū)域面積2?200萬(wàn)平方千米
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),戰(zhàn)爭(zhēng)中軍民共傷亡9?000余萬(wàn)人
經(jīng)濟(jì)損失5萬(wàn)多億美元
人類(lèi)歷史上規(guī)模最大的世界戰(zhàn)爭(zhēng)
S:這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)真是太可怕了!
圖7是爐排調(diào)風(fēng)門(mén)全開(kāi)時(shí)的風(fēng)室靜壓分布情況,右側(cè)為風(fēng)室進(jìn)口,左側(cè)為風(fēng)室尾部。從圖7中可以看到,風(fēng)室進(jìn)口靜壓小,尾部靜壓大,靜壓分布呈階梯型分布。這是由于在風(fēng)室中,由于流量分配及沿程阻力損失等因素的影響,沿工質(zhì)流向空氣流速逐漸減小,動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)為壓力能,導(dǎo)致風(fēng)室進(jìn)口風(fēng)壓較小,尾部風(fēng)壓大。鑒于此,需要增大進(jìn)口風(fēng)門(mén)開(kāi)度,減小尾部開(kāi)度。
T:一位數(shù)學(xué)家的出現(xiàn),使這場(chǎng)世界性戰(zhàn)爭(zhēng)提前兩年結(jié)束.這個(gè)人叫阿蘭·麥席森·圖靈.他是數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家、密碼學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)之父、人工智能之父,是計(jì)算機(jī)邏輯的奠基者.因?yàn)閳D靈破解密碼,二戰(zhàn)盟軍成功進(jìn)行諾曼底登陸,開(kāi)辟歐洲第二大戰(zhàn)場(chǎng),第二次世界大戰(zhàn)提前兩年結(jié)束.
該案例中教師將“編碼”與“二進(jìn)制”產(chǎn)生的真實(shí)背景融入教學(xué)中,數(shù)學(xué)的軍事價(jià)值在殘酷的第二次世界大戰(zhàn)中得到凸顯,豐富的情境給學(xué)生極強(qiáng)的代入感,更能體會(huì)數(shù)學(xué)在軍事中的應(yīng)用價(jià)值,從而對(duì)數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)家、歷史有更深刻的認(rèn)識(shí).在挖掘與呈現(xiàn)這些素材的過(guò)程中,教師與學(xué)生的數(shù)學(xué)文化情意一起得到升華.
歷史上的許多重要事件成為數(shù)學(xué)發(fā)展的轉(zhuǎn)折點(diǎn),但這些真實(shí)而重要的背景卻往往被教師忽略,只留下單薄的、冰冷的數(shù)學(xué)知識(shí)教給孩子們,這樣的教學(xué)其文化價(jià)值是有缺失的,也是數(shù)學(xué)文化情意缺失的一種體現(xiàn).教師數(shù)學(xué)文化情意是教師對(duì)數(shù)學(xué)文化價(jià)值的認(rèn)同、理解以及運(yùn)用,這種認(rèn)同根植于教師對(duì)數(shù)學(xué)文化的基本理解之上.教師數(shù)學(xué)文化情意的形成是基于教師具有一定的數(shù)學(xué)文化知識(shí)、數(shù)學(xué)文化技能,在實(shí)踐中所形成的對(duì)數(shù)學(xué)文化更深的認(rèn)識(shí),是教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)進(jìn)一步發(fā)展的前提.
分析教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的基本特征是對(duì)教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)內(nèi)涵的進(jìn)一步認(rèn)識(shí).基于教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)內(nèi)涵的理解,教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的特征主要包括:長(zhǎng)期穩(wěn)定性、發(fā)展階段性、實(shí)踐生成性和綜合復(fù)雜性.
教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)不是與生俱來(lái)的,而是在數(shù)學(xué)文化學(xué)習(xí)以及教學(xué)過(guò)程中慢慢生成并且發(fā)展的,具有長(zhǎng)期性的特點(diǎn).這種長(zhǎng)期性包含兩層涵義:其一,數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的形成過(guò)程是一個(gè)日積月累的過(guò)程,需要長(zhǎng)期不斷地豐富數(shù)學(xué)文化知識(shí)、完善數(shù)學(xué)文化技能,衍生數(shù)學(xué)文化情意;其二,數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)貫穿人的一生,它不僅著眼于當(dāng)前數(shù)學(xué)教師的數(shù)學(xué)文化教學(xué),同時(shí)還對(duì)數(shù)學(xué)教師未來(lái)的教學(xué)產(chǎn)生持續(xù)性影響.
其次素養(yǎng)具有穩(wěn)定性,素養(yǎng)并不只存在于一時(shí)一事中,而是表現(xiàn)為一個(gè)人某種長(zhǎng)期和一貫性的特點(diǎn).教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)更是體現(xiàn)了素養(yǎng)的穩(wěn)定性特點(diǎn).無(wú)論是教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的生成亦或是外化,數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)一旦形成,便不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)消失,而是在一定時(shí)間段內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定性.
教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性特征是教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)最基本的特征,這也就決定了教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)對(duì)教學(xué)具有長(zhǎng)期影響性,同時(shí)也意味著教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)培養(yǎng)與發(fā)展過(guò)程中需要注意日積月累的作用,不可操之過(guò)急.
中央合作金庫(kù)為專(zhuān)業(yè)合作金融機(jī)構(gòu),其業(yè)務(wù)“以調(diào)劑合作事業(yè)資金”為宗旨,業(yè)務(wù)對(duì)象“以專(zhuān)營(yíng)或兼營(yíng)之各級(jí)合作社、合作團(tuán)體及合作業(yè)務(wù)機(jī)關(guān)為限。”在國(guó)民政府支持之下,合作貸款業(yè)務(wù)又得以擴(kuò)大,1948年,中央合作金庫(kù)農(nóng)業(yè)合作貸款全國(guó)總額達(dá)3萬(wàn)億元,主要為生產(chǎn)貸款,貸款區(qū)域覆蓋全國(guó)20個(gè)省,形成近代中國(guó)農(nóng)業(yè)合作金融的新高潮。中央合作金庫(kù)貸款資金來(lái)源,“由中央銀行以9折轉(zhuǎn)抵押(轉(zhuǎn)押息4分5)方式分月墊借,其余1成,由中央合作金庫(kù)自籌?!盵20]貸款資金仍然高度依賴(lài)國(guó)家銀行,農(nóng)業(yè)合作事業(yè)受?chē)?guó)家金融控制的命運(yùn)仍然無(wú)望改變。
“教師是能夠不斷追求自我實(shí)現(xiàn)和專(zhuān)業(yè)成長(zhǎng)的人,每位教師都在不斷的成長(zhǎng)與發(fā)展中,后一發(fā)展階段比前一發(fā)展階段要成熟,教師在每個(gè)不同發(fā)展階段,其專(zhuān)業(yè)發(fā)展水平及要求不同,但在總體發(fā)展方向上基本是保持向上、向前.”[10]基于教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展具有階段性,作為數(shù)學(xué)教師專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的一部分,教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)同樣具有發(fā)展階段性.
教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的形成是一個(gè)從無(wú)到有、由低到高的過(guò)程.這樣的過(guò)程可以通過(guò)后天的培養(yǎng)促成,并且在這個(gè)發(fā)展過(guò)程中,不斷積淀充實(shí),由量變到質(zhì)變,從一個(gè)階段跨越到另一個(gè)階段,完成飛躍式的發(fā)展.在每個(gè)發(fā)展階段,教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的特征表現(xiàn)不同,這些不同質(zhì)的教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)特征就構(gòu)成了教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的發(fā)展階段性.
素養(yǎng)是一種內(nèi)在的東西,素養(yǎng)通過(guò)行為培養(yǎng)并得以檢驗(yàn).同理,教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)也是在現(xiàn)實(shí)情境中指導(dǎo)實(shí)踐的開(kāi)展,并通過(guò)教學(xué)實(shí)踐行為表現(xiàn)出來(lái).在不斷的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,教師會(huì)不斷生成對(duì)數(shù)學(xué)文化知識(shí)、技能、情意的新理解.新的理解反思產(chǎn)生新的實(shí)踐行動(dòng),新的實(shí)踐反思又日益加深理解,如此循環(huán)往復(fù),這種理解認(rèn)識(shí)的加深必然導(dǎo)致教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)進(jìn)一步得到完善和提升.
因此,教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)是在實(shí)踐中體現(xiàn),又在實(shí)踐中完善,具有實(shí)踐生成性.教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的實(shí)踐生成性特征是教師素養(yǎng)區(qū)別于其它素養(yǎng)最明顯的特征,既來(lái)源于實(shí)踐又用于實(shí)踐,在實(shí)踐中不斷檢驗(yàn).這也就意味著數(shù)學(xué)教師要在實(shí)踐中加深對(duì)數(shù)學(xué)文化知識(shí)、技能、情意的理解,進(jìn)而在實(shí)踐過(guò)程中培養(yǎng)自身的數(shù)學(xué)文化素養(yǎng).
素質(zhì)是一個(gè)人的品格、精神、知識(shí)、能力、學(xué)識(shí)、言談、行為舉止等的綜合[11].沒(méi)有任何一種單獨(dú)的特征可以概括人的素質(zhì).教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)是教師數(shù)學(xué)文化知識(shí)、數(shù)學(xué)文化技能以及數(shù)學(xué)文化情意三者的綜合體.也就是說(shuō),教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)并不是數(shù)學(xué)文化知識(shí)、數(shù)學(xué)文化技能和數(shù)學(xué)文化情意的簡(jiǎn)單相加,三者之間相互影響作用,缺一不可,共同構(gòu)成教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng).
此外,素養(yǎng)的形成過(guò)程是一個(gè)長(zhǎng)期的、反復(fù)的、漸進(jìn)的自主生成過(guò)程,這個(gè)過(guò)程中受多種因素的影響.教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)是教師從積淀豐富的數(shù)學(xué)文化知識(shí)到熟練掌握數(shù)學(xué)文化技能再到正確認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)文化,認(rèn)同理解數(shù)學(xué)文化的教育價(jià)值的過(guò)程中所形成的一種綜合性品質(zhì).這樣一個(gè)過(guò)程必然長(zhǎng)期受著多種復(fù)雜因素的影響.
因此教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)具有綜合復(fù)雜性.這種綜合復(fù)雜性既體現(xiàn)在教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)中的數(shù)學(xué)文化情意、數(shù)學(xué)文化知識(shí)與數(shù)學(xué)文化技能之間的作用,影響機(jī)制復(fù)雜,也體現(xiàn)在數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的形成過(guò)程,也是一個(gè)漫長(zhǎng)復(fù)雜的過(guò)程.
教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)是融合數(shù)學(xué)文化知識(shí)、數(shù)學(xué)文化技能、數(shù)學(xué)文化情意的綜合性品質(zhì),表現(xiàn)為長(zhǎng)期穩(wěn)定性、發(fā)展階段性、實(shí)踐生成性、綜合復(fù)雜性.基于對(duì)教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)內(nèi)涵與特征的解讀,就現(xiàn)階段如何提升教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)進(jìn)行一些思考.
教師對(duì)數(shù)學(xué)文化知識(shí)掌握的深度與廣度直接影響著數(shù)學(xué)文化教育內(nèi)容的豐富性與趣味性,尤其體現(xiàn)在數(shù)學(xué)文化素材的選擇及其呈現(xiàn)方式上.教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)并非是教師一開(kāi)始就具備的品質(zhì),而是源于教師自身有意識(shí)地鍛煉與培養(yǎng).在這個(gè)過(guò)程中,教師首先需要做的就是以數(shù)學(xué)文化知識(shí)內(nèi)涵為參照,思考數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)所蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)文化.“一個(gè)人要成為合格的教師,應(yīng)當(dāng)有超量豐富的知識(shí),他的知識(shí)必須比教科書(shū)上的原理或比任何固定的教學(xué)計(jì)劃更為廣博.”[12]一名合格的教師要拋開(kāi)教材,充分利用身邊可用的資源,學(xué)會(huì)從各個(gè)視角挖掘數(shù)學(xué)素材中所蘊(yùn)含的豐富的數(shù)學(xué)文化信息,拓展自身數(shù)學(xué)文化知識(shí)儲(chǔ)備,成為學(xué)生心目中喜愛(ài)又敬佩的數(shù)學(xué)代言人.
教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)源于實(shí)踐,又服務(wù)于實(shí)踐.數(shù)學(xué)文化教學(xué)是數(shù)學(xué)教師提升數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)最直接也是最有效的方式.開(kāi)展數(shù)學(xué)文化教學(xué),將數(shù)學(xué)文化有機(jī)地融入數(shù)學(xué)課堂,是將教師數(shù)學(xué)文化知識(shí)用于實(shí)踐的過(guò)程.在這個(gè)過(guò)程中,需要教師創(chuàng)建屬于數(shù)學(xué)文化教育的教學(xué)模式.數(shù)學(xué)文化教學(xué)模式下的數(shù)學(xué)教學(xué)要求教師能夠確立恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)文化教學(xué)目標(biāo)、靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)文化素材、巧妙選擇適宜的教學(xué)方法、合理設(shè)置數(shù)學(xué)文化情境等.通過(guò)一系列的數(shù)學(xué)文化活動(dòng),進(jìn)而加深對(duì)數(shù)學(xué)文化的理解,提升數(shù)學(xué)文化素養(yǎng).
數(shù)學(xué)文化知識(shí)的積累與數(shù)學(xué)文化教學(xué)的開(kāi)展是教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)提升的有效途徑.除此之外,教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的提升還來(lái)源于教師對(duì)日常數(shù)學(xué)文化教學(xué)的反思.反思的完整環(huán)節(jié)就是自我觀照、自我覺(jué)察、自我改變的過(guò)程[13].實(shí)際上,教師需要在數(shù)學(xué)文化教學(xué)后進(jìn)行反思,深入理解數(shù)學(xué)文化的教育價(jià)值所在,審視數(shù)學(xué)科學(xué)性與人文性的雙重屬性,體悟數(shù)學(xué)超越科學(xué)主義的文化意義,明了數(shù)學(xué)文化教學(xué)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的理性創(chuàng)新精神和獨(dú)立人格.
研究基于數(shù)學(xué)文化課例,分析了教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的實(shí)踐樣態(tài);識(shí)別出教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的要素框架,包括教師數(shù)學(xué)文化知識(shí)、數(shù)學(xué)文化技能、數(shù)學(xué)文化情意;闡釋了教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的顯著特征,包括長(zhǎng)期穩(wěn)定性、發(fā)展階段性、實(shí)踐生成性、綜合復(fù)雜性.研究是對(duì)教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)內(nèi)涵及要素的實(shí)踐邏輯分析,而對(duì)教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)提升的思考僅是從理論上作了一定的回答,仍需實(shí)踐驗(yàn)證.后繼研究需要研究者在“教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的培養(yǎng)”“教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的測(cè)評(píng)”以及“教師數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的實(shí)際現(xiàn)狀”等方面做進(jìn)一步探索.
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