《3.数学教育的基本理论.ppt

数学教育的基本理论 西华师范大学数学与信息学院 杨孝斌 培利数学教育改革 F.克莱因的数学教育思想 H.弗赖登塔尔的数学教育理论 G.波利亚的数学教育理论 认知主义 建构主义 情境认知理论 …… 一、弗赖登塔尔的数学教育理论 1.生平及贡献 Hans Freudenthal（1905-1990年）,荷兰数学家和数学教育家,生于德国. 1930年获柏林大学数学博士学位； 1946年起任荷兰Utrecht 大学教授； 1951年起为荷兰皇家科学院院士； 1971-1976年任数学教育研究所所长； 1987年12月应邀来上海华东师范大学讲学。 弗赖登塔尔被称为“二十世纪数学教育之父” “对于数学教育，本世纪的上半叶Felix Klein做出了不朽的功绩；本世纪的下半叶Hans Freudenthal做出了巨大的贡献。” ——加亨(Kahane)教授 主要工作： 1967年当选为国际数学教育委员会主席； 单独举行国际数学教育大会（ICME－1，1969．法国．里昂）； 提倡数学教育的科学研究； 创办ICME的理论刊物——《Educational Studies in Mathematics（数学教育研究）》 主要数学教育论著： 《作为教育任务的数学》； 《除草与播种———数学教育学的序言》； 《数学结构的教学法现象》； 《数学教育再探———在中国的三次讲学》 2. 弗赖登塔尔的数学教育观 ——情境问题是教学的平台 ——数学化是数学教育的目标 ——学生通过自己努力得到的结论和创造是教育内容的一部分 ——“互动”是主要的学习方式 ——学科交织是数学教育内容的呈现方式 概括为： 现实、数学化、再创造 (1) 何谓数学教育中的“现实”？ 数学教育中的现实——数学来源于现实，存在于现实，应用于现实，而且每个学生有各自不同的“数学现实”. 数学教师的任务之一就是帮助学生构造数学现实，并在此基础上发展他们的数学现实. 弗赖登塔尔坚持主张：数学教育体系的内容应该是与现实密切联系的数学，能够在实际中得到应用的数学，即“现实的数学”。如果过于强调了数学的抽象形式，忽视了生动的具体模型，过于集中于内在的逻辑联系，割断了与外部现实的密切关系，那必然会给数学教育带来极大的损害。“新数”运动的失败就是个明证。 如何理解“现实”？ 不同的社会需要是否就是“现实”？ 每个人的“数学现实”是一样的吗？ 数学教育应为不同的人提供不同的数学修养，从而为每个人培养适合于他所从事的不同专业所必需的数学态势，使其能顺利地处理有关的各种数学问题。为此，弗赖登塔尔的一个基本结论是：每个人都有自己生活、工作和思考着的特定客观世界以及反映这个客观世界的各种数学概念、它的运算方法、规律和有关的数学知识结构。这就是说，每个人都有自己的一套“数学现实”。 从这个意义上说，所谓“现实”不一定限于具体的事物，作为属于这个现实世界的数学本身，也是“现实”的一部分，或者可以说，每个人也都有自己所接触到的特定的“数学现实”。大多数人的数学现实世界可能只限于数和简单的几何形状以及它们的运算，另一些人可能需要熟悉某些简单的函数与比较复杂的几何，至于一个数学家的数学现实可能就要包含Hilbert空间的算，子、拓扑学以及纤维丛等等。? 数学教育的任务就在于，随着学生们所接触的客观世界越来越广泛，应该确定各类学生在不同阶段必须达到的“数学现实”，并且根据学生所实际拥有的“数学现实”，采取相应的方法予以丰富，予以扩展，从而使学生逐步提高所具有的“数学现实”的程度并扩充其范围。 从已有的“数学现实”发展到更高层次的“数学现实” 一些具体的例子如下：通过公共汽车上下车人数的变化引入整数的加减法，并找出运算规律；借助学生上学乘汽车、骑自行车或步行等多种交通工具以及途中出现的各种情况，介绍各种类型的图象表示、解析表示，进一步可介绍变化率以及斜率等概念及有关性质；还可以从商店出售各种不同牌子、不同规格的商品所获得的利润计算，引进矩阵的乘法概念，以及它的运算法则；以及根据血压的变化介绍一般周期函数的概念，再进到更有规律的正弦函数及其性质；或者从物质的生长率引进指数函数概念，从而导出对数函数等。? 由于人们对数学需求不尽相同，各人在不同阶段又有特定的数学现实，弗赖登塔尔认为，在现实背景材料的使用上有下述三种不同的水平：??????? 第一级是在实际问题中直接包含着有关的数学运算，只要通过简单的变换或过渡，就可以从实际问题求得相应的数学问题。在这里，具体的现实问题起着核心作用。??????? 第二级是提出了某个现实问题，希望学生能够找出与之有关的数学，加以组织，建立结构，从而解决问题。这