天辰注册 -天辰平台 -代理登录地址导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇设计研究论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
研究性教学通过教学过程的研究性,引导学生进行研究性学习,从而让学生总结经验,在研究中积累知识、培养能力和锻炼思维。
改革教学模式,变简单的讲授和辅导教学模式为经典理论交互式教学、课题研究汇报教学和课题研讨评点教学模式相结合。在课堂教学中,基础理论的讲授适当运用对话、交流的方式,启发学生自主探寻知识;在设计课题研究中,运用问题解决模式,引导学生针对课题大胆提出问题,并针对问题开展研究工作,查阅资料、收集信息,进行研究分析,分组讨论和陈述交流并重;最后,教师对课题研究要及时引导、点评,得出开放性、建设性的结论。
在设计课程中真正做到将理论知识、认识实践与设计实践相结合,融会贯通,在课题研究中综合运用。就环境设计而言,其本身就是一个整合技术与艺术、涵盖科技与人文诸多领域的综合性、交叉性专业。因此,教师要协调多方面因素,在总的课题研究之下增加分支课题并进行专项研究,可以在不同的设计课程中有重点地研究相关的分支课题。如,在餐饮空间设计中引入历史主义和乡土主义的研究,作为设计史课程之外对于风格样式的深入研究,并应用于设计项目;在办公空间设计中,可以对空间行为、生态建筑、办公室文化、企业文化甚至企业管理模式进行研究,从不同的角度和途径提出问题、研究问题、解决问题,形成各具个性的设计。
向学生介绍不同时期、不同风格流派、不同大师的设计理论,对于同样的设计课题、同样的灵感来源,由于其设计方法不同,解决问题的方式不同,所得出的设计方案将会千差万别,更具个性化。研究设计方法论有助于学生完善自身的设计语言,避免设计方案的东拼西凑,保证设计作品的原创性。
在专业设计课的教学中,运用理论研究成果,将专业设计课程教学分阶段进行。第一阶段,运用经典理论交互式教学方法,在基础理论的讲授中适当运用对话、交流的方式,调动学生学习的积极性,并提出一些要深入研究的课题让学生课后思考;第二阶段,对第一阶段提出的问题以研究报告的方式在课堂上汇报、讨论,教师引导学生得出结论;第三阶段,提出本课程的专业设计项目,学生根据自身不同的兴趣特点和解决方案提出扩展课题研究,进行课堂展示,互相学习,提供多角度解决问题的方式;第四阶段,设计方案深入制作,研究并交流制作方法;第五阶段,汇报课程设计成果,教师对课题研究进行讲评、总结。在教学中,要改变观念,创设开放、宽松、互动的教学环境和气氛:学校方面,要加强图书馆、阅览室以及电子阅览室建设,增设更多具有特色的工作室,为研究性学习活动提供场所、设备、技术等支持;教师方面,要树立以人为本的教育观念,提升素质和能力,成为学者型、研究型、合作型教师;学生方面,要激发研究兴趣,转变角色,掌握设计研究能力。
变简单的讲授和辅导教学模式为经典理论交互式教学、课题研究汇报教学和课题研讨评点教学模式相结合。课堂教学形式多样,将讲授与对话交流相结合,启发式教学与自主探寻相结合,学生陈述与教师讲评相结合。
研究性教学培养学生的创新意识和思辨能力,提高学生的学习热情,引导学生进行研究性学习,变应试教育遗留下来的被动学习、死记硬背为独立思考、主动探索,对设计课题进行个性化研究。
当前我国一些院校在广告设计专业方面还没有较为完备的师资力量。一方面,随着社会发展对广告人才的需求增强,很多院校都开设了相关的广告专业,但是师资数量与实际需求相差较大。另一方面,部分教师自身的理论素养不高,而有的教师虽然具有相关的理论素养,但实践经验比较缺乏,在教学观念上也比较守旧。这样就致使广告设计专业的教学质量很难得到有效的提升。
我国广告设计专业主要是为社会的发展培养出更加具有创造性的人才,这样的人才应当具备较强的动手能力以及较高的综合素质,这就要求我国广告设计专业的教育研究应当与生活实际紧密联系。但是就当前我国广告设计专业的发展状况来看,其教育研究与实际存在脱节的状况。广告是一门实用性较强的专业学科,而部分高校长期以来所关注的是理论方面的教育,比较忽视在应用领域中广告设计的教育,这种教育模式培养出来的人才很难真正适应激烈的市场竞争。
对于广告设计专业的教育研究者来说,其应当依据教学目标以及人才培养计划,在进行课程设置的时候要进一步创新,因为广告设计是一门交叉性较强的学科,应当和社会学、心理学、影视学、传播学、营销学、经济学等多种学科进行结合,使多门学科相互渗透,继而形成独具特色的课程教育研究体系。这使学科与学科之间的沟壑被填平,增强了学生的创新能力以及综合素质。广告设计专业的教育具有综合性和多样性,以往以美术教学为主导方式的教学模式和理念已经与当前的社会发展脱节,教育者应当进一步加强广告设计教学体系和课程设计方面的改革,只有这样才能进一步提升我国广告设计专业的教育研究成效。
专业教育队伍任何学科的教育都离不开优秀的师资力量。市场经济的发展不仅对学生的能力提出了要求,同时对教师队伍的建设也有了新的期待。对于广告设计专业来说,教育者应当进一步提升自身的专业研究能力和教学水平,只有这样才能使自身满足教学的需要。需要注意的是,教师所要丰富的不仅是自身的理论储备,还有实践教学经验,最好是有自己的广告设计作品。另外,高校广告专业还应当注意将多个学科的教师进行有效整合。广告设计教育不仅需要相关的艺术理论方面的教师,还应当有营销、管理以及传播学等多方面的师资,只有这样才能够真正培养出具有创新意识的高素质的广告设计专业人才。
专业的教育研究方式如上文所述,广告设计专业的实用性以及实践性较强,因此,广告设计专业教育教学及研究应当和实际生活紧密联系,对教育方式不断创新,只有这样才能进一步培养出真正适合时展、满足市场需求的人才。高校广告设计专业应当和一些优秀的广告设计公司密切合作,使学生在公司实践的过程中培养艺术素养,明晰市场的需求及自身的不足,只有这样才能培养出更加满足市场需求的广告设计人才,才能使我国广告设计专业的教育更加具有实际意义。
情景规划是理清扑朔迷离的未来的一种重要方法。它要求先设计出几种未来可能发生的情形,接着再去想象会有哪些出人意料的事情发生。这种分析方法可以开展充分客观的讨论,使战略更具弹性。情景规划与其它传统的战略规划方法不同,它考虑到战略的模糊性与不确定性,使得规划从“毕其功于一役”的短期活动,转化为持续性的研究方案。将情景规划的理念引入到旅游规划设计中,能够突出市场的作用,使其发挥旅游规划商业战略分析的作用更为明显。
情景规划的第一个作用是管理工具。壳牌石油公司运用它成功地预测到发生于1973年的石油危机,令情景规划第一次为世人所关注。当时传奇式的情景规划大师,法国人皮埃尔·瓦克领导着壳牌情景规划小组。该小组于1972年构建了一个名为能源危机的情景,他们想象,一旦西方的石油公司失去对世界石油供给的控制,将会发生什么,以及怎样应对。在1973年至1974年冬季OPEC(石油输出国组织)宣布石油禁运政策时,壳牌公司已有良好的准备,成为惟一一家能够抵挡这次危机的大石油公司。现在,从一定意义上说,情景规划已经成为大公司通用的分析工具之一。
情景规划的核心作用,就是改变一个组织的理念、思维方式、分析方式及研究方式。因为它是一套可以在高度不确定的环境中帮助决策者高瞻远瞩地进行分析的方法,所以不仅能帮助决策者进行一些特定的决策,同时也能使决策者对需要变革的信号更为敏感。情景规划如果不能影响决策者的心智模式,不能引导组织的变革,那么对组织来说,它也很难创造真正的价值。诚如皮埃尔·瓦克所言:“除非我们能够影响重要决策者对于实际状况所持的心智印象,否则我们对未来的各种看法就像是洒在石头上的水一般,四散而无法凝聚。”
情景规划的第三个作用是提供了一个预防机制,让管理者处变不惊。因为情景规划是在问题发生前假想可能发生的情景,并做出反应,所以当想象过的情景真正出现的时候,就能够从容和周密地加以应对。在旅游景区的规划设计中,我们经常会感到缺乏特色和个性,设计上追赶所谓的潮流,求大、求洋、求多、求全。而如果运用情景规划的方法,便能提前预测可能发生的资源浪费和不良的市场反应。因此,这对设计团队提出了很高的要求,需要更多地从旅游者的角度出发,研究旅游者所接触的情景,研究旅游者的需求,设计旅游者的体验。如果只从经营者自己的概念出发,就会天马行空地出现许多并不关注游客,但自我感觉很好,市场反应不尽理想的旅游产品。
情景规划可以推测出将来的市场价值取向、技术发展方向以及政府的政策等情景。所以这个工具有系统、科学的一面,但同时又必须发挥想象力,把复杂的决策过程感性化,使其能够被更好地把握。
运用市场情景规划的工具建立一个良好的市场导向方案,首先要了解旅游者究竟需要什么,为什么对这个地方感兴趣,创造什么样的产品才能使他们感兴趣,这是对市场调查的基本要求。目前,我们在旅游市场调查方面,即使有了具体实际地进行市场调查的观念,现实中很多调查的原始数据的准确性仍然有限,所以,一般的方法是数据分析和专家分析相结合。但这又带来一个问题:专家的感受和眼光实际上并不能代表旅游者的眼光。所以,在市场调查的基础上,应更多地考虑旅游者的感受,并研究市场的前瞻性。近二十年是中国经济社会发展最快的时期,消费现象的变化极快。每当我们意识到适应需求的时候,可能已经落后于市场潮流了,而市场前瞻在本质上应当是引导潮流。这个工作难度很大,首先要做好相应的预测,然后再研究如何引导,由此情景规划分析工具预测变化、预防风险的作用就体现出来了。
市场需要培育,特别是培育终身顾客和挖掘潜在需求。当前技术迅猛发展,消费取向千变万化,企业需要通过市场的前瞻来培育一个现实的市场。在我国,旅游是新兴的市场需求,如果能考虑到各年龄层的市场培育,尤其是孩子的市场,这样,从小培养起来的旅游消费者,往往以后就是终身旅游消费者。
旅游规划应该强化每个地方的特色。针对不同的特色资源,突出差异性、惟一性,提升其在市场上的竞争力,形成相对的垄断优势,才能占领市场、吸引游客。只有创造性地使自然及人工美汇于一处,发挥其特色,旅游产品才能真正地满足游客的需求,才能成为具有竞争力的旅游区域。
总之,要坚信有特色,不存在绝对没有特色的项目,其次是如何把特色挖掘出来,最后要落实到如何强化特色上来。情景规划正可以帮助规划者更准确地抓住每个地方的特色,并进行判断,从而推动规划设计中的创新。
摘要;文章阐述了抗震设计方法的转变,并介绍了两种不同设计方法的优缺点,对能量分析方法在抗震结构计算中的应用进行了分析。
目前世界各国的抗震设计规范大多数都以保障生命安全为基本目标,即“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防水准,据此制定了各种设计规范和条例。依此设计思想设计的各种建筑物在地震中虽然基本保证了生命安全,却不能在大地震,甚至在中等大小的地震中有效的控制地震损失。特别是随着现代工业社会的发展,城市的数量和规模不断扩大,城市变成了人口高度密集、财富高度集中的地区,一般的地震和1995年的日本阪神地震,造成了巨.大的经济损失和人员伤亡。严重的震害引起工程界对现有抗震设计思想和方法上存在的不足进行深刻的反思,进一步探讨更完善的结构抗震设计思想和方法已成为迫切的需要。上个世纪九十年代,美国地震工程和结构工程专家经过深刻总结后,主张改进当前基于承载力的设计方法。加州大学伯克利分校的J.P.Moehlelll提出了基于位移的抗震设计理论;日本建设省建筑研究院根据建筑物的性能要求,提出了一个有关抗震和结构要求的框架,内容包括建议方案,性能目标,检验性能水准等:我国学者已认识到这一思潮的影响,并在各自研究领域加以引用和研究,如王亚勇、钱镓茹、方鄂华、吕西林分别发表了有关剪力墙、框架构件的变形容许值的研究成果,程耿东采用可靠度的表达形式,将结构构件层次的可靠度应用水平过渡到考虑不同功能要求的结构体系,王光远把这一理论引入到结构优化设计领域,提出基于功能的抗震优化设计概念。
我国现行的结构抗震设计,主要是以承载力为基础的设计,即用线弹性方法计算结构在小震作用下的内力、位移;用组合的内力验算构件截面,使结构具有一定的承载力;位移限值主要是使用阶段的要求,也是为了保护非结构构件;结构的延性和耗能能力是通过构造措施获得的。结构的计算分析方法基本上可以分为弹性方法和弹塑性方法。当前在建筑结构抗震设计和研究中广泛地采用底部剪力法和振型分解反应谱法等。这些方法没有考虑结构屈服之后的内力重分布。实际上结构在强震作用下往往处于非线性工作状态,弹性分析理论和设计方法不能精确地反映强震作用下结构的工作特性,让结构在强震作用下处在弹性工作状态下工作将造成材料的巨大浪费,是不经济的。随着人们认识的提高,结构的地震反应分析设计方法经过了两个文献的转变:(1)静力分析方法到动力分析方法的转变:(2)从线性分析方法到非线性分析方法的转变。其中动力分析方法就经过了从振型分解反应谱法到时程分析法、从线性分析到非线性分析、从确定性分析到非确定性分析的三个大的转变。作为一种简化实用近似方法,目前的推覆分析方法(Push—overAnalysis)受到众多学者的重视。它属于弹塑性静力分析,是进行结构在侧向力单调加载下的弹塑性分析。具体做法是在结构分析模型上施加按某种方式(研究中常用的有倒三角形、抛物线和均匀分布等侧向力分布方式)模拟地震水平惯性力作用的侧向力并逐步单调加大,使结构从弹性阶段开始,经历开裂、屈服直至达到预定的破坏状态甚至倒塌。这样可了解结构的内力、变形特性和能量耗散及其相互关系,塑性铰出现的顺序和位置,薄弱环节及可能的破坏机制。这种方法弥补了传统静力线性分析方法如底部剪力法、振型分解法等的不足并克服了动力时程分析方法过程中,计算工作量大的问题,仅用于近似评估结构抵御地震的能力。但是,传统的推覆分析方法基本上只适用于第一振型影响为主的多层规则结构,对于高层建筑或不规则的建筑,高阶振型的影响不容忽视,并且对于非对称结构,还必须考虑正、反侧反推覆的不同所带来的影响。此外推覆分析方法无法得知结构在特定强度地震作用下的结构反应和破坏情况,这限制了它在抗震性能设计中的使用。地震动能量是刻画地震强弱的综合指标,它综合体现了地面最大加速度和地震持时两个反映地面运动特性的重要因素。结构地震反应的能量分析方法是一种能较好地反映结构在地震地面运动作用下的非线性性质及地震动三要素(幅值、频谱特性和持时)对结构抗震性能影响的方法。地震时,结构处于能量场中,地面与结构之间有连续的能量输入、转化与耗散。研究这种能量的输入与耗散,以估计结构的抗震能力,是结构抗震能量分析方法所关心的问题。结构在地震(反复交变荷载)作用下,每经过一个循环,加载时先是结构吸收或存储能量,卸载时释放能量,但两者不相等。两者之差为结构或构件在一个循环中的“耗散能量”(耗能),亦即一个滞回环内所含的面积。能量等于力与变形的乘积。一个结构(构件)所耗散的地震能量多,不仅因为它承担了较大的地震作用,还因为它产生了较大的变形。从这个意义上来看,耗能构件是用它自身某种程度破坏所作的牺牲,来维持整个结构的安全。所以,每次大的地震作用之后,人们看到那些没有其它途径耗散所吸收的地震作用的能量的结构,只有通过结构自身的破坏来释放所有的多余能量。因此,结构的抗震设计应当注意保证结构刚度、强度和变形能力的协调与统一,如结构的延性设计就是在传统的单一强度概念条件下进行的弹性抗震设计的基础上,充分考虑结构和构件的塑性变形能力,在设防烈度下允许结构出现可能修复的损坏,当地震作用超过设防烈度时,利用结构的弹塑性变形来存储和消耗巨大的地震能量,保证结构裂而不倒。
能量法在近半个世纪的研究中发现较快,但由于地震本身的复杂性能量与结构反应之间的关系仍需我们进行进一步的探索。
教学过程是一个复杂的系统工程,包含了三个基本要素,即教师、学生和教材(教学内容),这三个因素的集合并相互作用,就形成教学过程。从教师与教材的关系看,教师必须钻研教材;从教师与学生的关系看,教师必须了解学生;而教师从学生与教材的关系上看,教师必须考虑教法,即研究如何使教材内容易为学生所掌握,如何有利于学生进一步学习。教学过程中,教学方法的设计是关键,因为教学方法的设计,既要考虑用什么方法讲课,又要针对课程特点和教会学生用什么方法进行学习。教学方法设计的好坏,直接关系到课堂教学的成败。可见,教学方法是完成教学任务的手段,是实现教学目的的措施。一个教师的教学方法如何,直接影响着教学效果,所以,注重教学方法的探索与设计绝不是无关紧要的。
学校是传授知识的地方,教学是传授知识的最有效的形式。学生在校期间,要用主要精力和时间,在教师指导下去接受人类数千年积累下来的科学知识,即通过接受间接经验去获得反映客观世界的科学知识。教学也因此显示出自身的特点——在教学过程中,不需要大量感性材料的堆砌,而是要求感性材料的典型性。所谓典型性,就是指所举的材料能充分反映事物的本质特征,教师所用的事例,引证的材料,做的实验、演示等等,都能够典型地说明所要讲的那个原理。一个好教师,一节好课,不在于课堂上引证了多少材料,而在于这些材料能否充分说明所要讲的规律性知识。课堂中说东道西,“旁征博引”,罗列了许多材料,学生尽管听得很感兴趣,但所得规律性的知识并不多,这样的课,其实并不是好课。衡量好课的标准不在于具体事实和现象列举了多少,而在于是否将可能的最大量的科学原理教给学生。所以,一个好教师的备课,要在设计一条正确的认识路线(掌握知识的途径)方面下功夫。也即,教师备课应在教法上下功夫。教法就是学法,就是设计学生掌握知识的认识程序。因而,教师要让学生结合教学去取得一定的直接经验,要注意有效地利用“从具体到抽象”的思维方式来组织教学,以弥补学生直接经验的不足,从而克服接受间接经验中所带来的一些局限性。
我国古代教育家孔子提出“学而不思则惘,思而不学则殆”,主张“学”与“思”结合,朱熹讲究的“熟读、精思”,要求“读”与“思”结合。捷克的教育家夸美纽斯要求在教学过程中培养学生观察力、思考力和把知识运用于实践的独立精神。可见,古今中外的教育家都很重视掌握知识同发展思维能力的关系。
知识与思维是两个既相关联而又不同的概念。传授知识与培养思维能力都是教学的重要任务,两个教学任务既统一在同一的教学活动中,又统一在同一个认识主体的认识活动中。教学过程既是传授系统科学文化知识,又是培养学生思维能力的过程。星辉招商客服,知识的掌握与思维能力的发展是相互依存、相互转化的。思维活动要以知识为基础,比如人的思考主要运用“概念、判断、推理”来进行,而“概念”本身就是知识。丰富的想象也离不开平时知识的积累。因此,思维能力的发展对知识有着一定的依存关系。离开了知识的传授,单纯的思维训练是不可能进行的。当然,思维能力的发展又是掌握知识的重要条件,思维能力的高低密切地影响着知识掌握的速度和质量。在教学过程中,一定的知识是发展思维能力的基础,而思维能力的发展又能更好地促进知识的掌握。
在教学中,怎样才能既系统地传授科学知识,又能培养学生的思维能力呢?首先,教师在传授知识的过程中,一定要自觉地、有意识地去培养学生的思维能力,不仅要告诉学生“是什么”,而且要使学生知道“为什么”,学会怎样去分析问题和解决问题。其次,教师在教学过程中要采用启发式,充分发挥学生学习的主动性,引发学生积极思考,在教学中力求使学生始终处于一种对知识的渴求状态。
再次,传授给学生的知识应是规律性的知识,学生只有掌握了规律性的知识,才能举一反三,触类旁通,才能由已知推向未知,才具有了真正的思维能力。最后,教师要随时把新知识有机地加入到学生原有的知识系统中去,力求使学生所掌握的知识条理化、系统化,以利于今后知识的“迁移”和运用。
教学有法,而无定法,贵在得法。教学方法的研究,是基础研究,应用研究和开发研究的集合。课堂教学是一个多元复合的整体。自觉进行教学方法的整体设计,才有可能整体优化,收到良好的教学效果。在教学方法的整体设计中,要力求做到以下几点:
一是新颖。新,就不能翻来复去,总是陈词旧例重复使用。久闻芝兰不觉香,要推陈出新,常讲常新。比如在讲“矛盾的特殊性”时,就不必老调重弹,而可另辟溪径,以湖泊为例。首先讲世界上有多种多样的湖泊,有盐湖,甜湖(湖水含碱和氧化钠,碱微甜),火湖(湖中有荧光素和荧光酵素的生物),死湖(湖中没有任何生物)……等,使学生懂得仅湖泊就有这麽多不同的特点。然后从这样具体而有趣的事例入手,引导学生理解“所谓矛盾的特殊性,就是矛盾着的事物及其每一个侧面各有其特点”。接着再以湖泊的特点,进一步分析矛盾特殊性的几种表现,如甜湖,其矛盾的侧面是含有碱和氯化钠,在不同的发展阶段上,碱与氯化钠的含量也不同。当氯化钠的含量达到一定程度时,湖水就咸;当碱的含量达到一定程度时湖水就微甜,而且在湖里洗衣服不用洗涤剂也能除去油污。这样就把矛盾特殊性的原理寓于湖泊的种种特点之中,使学生听得明白而有趣,且印象深刻。同时,还向学生展示了知识的广阔无边,科学的深邃奥妙,增强了教学的吸引力。二是准确。语言作为思维的表达形式,准确是极其重要的。教学过程中,学生总是沿着教师的语言开拓思路。如果教师用语词不达意,含混不清,就会使学生茫然不知所从。所以,讲课一定要做到概念正确,事例准确,数据精确。知识的问题是个科学的问题,任何模棱两可、含糊其辞都会影响教学任务的完成。这就要求教师注意语言的科学性和条理性,做到导言、结语、议论、讲述要言不烦,板书简明扼要,醒目易记。教学中,尤其要注意确切地使用概念,凡是涉及到实质性内容的,每个概念的内涵和外延,都要力求表达明确,比如,《法律》课中的“上诉”和“申诉”二概念就不能混用。申诉和上诉都是受法律所保护的当事人的诉讼权利,但二者又存在着明显的区别,即,上诉是指当事人对法院第一审判决裁定不服,依照法定期限程序提请上一级法院重新审理,而申诉是指当事人对已发生法律效力的判决和裁定不服时,依法向法院或检查院提出重新处理的要求。二者反映了当事人的不同诉讼权利,上诉权利是行使在发生法律效力之前,而申诉权利的行使是在发生法律效力之后。在《法律》课教学中,这两个概念绝对不能混淆。实践证明,教师的语言只有做到准确,才能确切地表达授课内容。讲课时,要力求用最准确、经济、鲜明的语言表达最丰富的内容。说得多,不一定就能讲明白;说得准,讲在点子上,学生则易于接受。
三是诱导。诱导包括设置悬念,有意预留知识的“空白”,激励学生参与,鼓励学生质疑问难。古今中外有学之士,一直把疑问喻为智慧的萌动,求知的开端,创造发明的起点。亚里士多德说:“思维自疑问和惊奇开始。”有疑,有问,才有思,才有究。史丰收在小学上算术课时,曾向老师提出过一连串的问题:为什么加法和乘法要从低位数算起呢?有没有比这算得更快的办法呢?……正是这些疑问,引导他创造了快速计算法。疑问是可贵的。让学生带着问题去听课、作练习、做实验,是提高课堂艺术的关键所在。学生头脑中有了“为什么”,就有了接受和消化知识的内在动力,教师的授课和其他教学手段才有可能产生积极的效果。
在中国教育史上,比较全面地把教学与设疑联系在一起的是宋代的张横渠。他认为:一切知识都从疑难中产生,愈求进步疑难愈多,疑难愈多,进步愈大。把一切学问都看得容易,而自觉无一可疑的人,一定是未曾学习的人;因为未曾学习,虽有疑难也不知道。张横渠的见解说明学者在学习的过程中,“进步”与“疑难”是相辅相成,互为促进的,但作为教师,却可从中得到启示:精心设疑是诱导学生“再发现”的一个突破口。韩愈在《师说》中谈到了教师的责任:“师者,所以传道授业解惑也。”惑即是疑问,为学生解答疑问,是教师的任务之一,但作为现代教师当然不能仅仅满足于为学生“解惑”,还应该引导学生自己去“解惑”,并且在“解惑”的过程中能“另辟新径”。学生的“学”,往往取决于教师的“教”只有在教学中精心诱导,才能激发学生思维的波澜,点燃智慧的火把。为此,在教学中,就必须不满足于对问题的一般理解,教学生“于不疑处有疑”,引导学生对问题进行深入的思考和分析,大胆地去探求知识,并善于抓住事物的本质,提出问题,从而使学生的能力得到培养,智力得到发展。可见,教师在教学活动中,教给学法是关键,会学比学会更重要,点金术比黄金更金贵。
总之,任何教师,只有在了解学生,钻研教材,并拥有精心设计的教学方法的基础上,才有可能从容地走上讲台,娴熟地驾驭课堂,顺利地完成教学任务,从而在学生的心中建立起知识的“大厦”。
促进数学课程发展的众多动力中,没有比社会发展这一动力更大的了,社会发展的需要主要包括:社会生产力发展的需要,经济和科学技术发展的需要和政治方面的要求。
教育必须为社会主义经济建服务。这就要求数学课程要有明确的目的性,即要为社会主义经济建设培养各级人才奠定基础,为提高广大劳动者的素质做出贡献。当今社会正由工业社会向信息社会过渡,在信息社会里多数人将从事信息管理和生产工作;社会财富增加要更多地依靠知识;知识更新、技术进步周期和人的职业寿命都在日益缩短,要适应日新月异的社会,必须把劳动者的素质、才能提到极重要的位置,而且要使他们具备终身学习的能力。
数学课程的内容应具有应用的广泛性,可以运用于解决社会生产、社会生活以及其他学科中的大量实际问题;运用于训练人的思维。应该精选现代社会生和生活中广泛应用的数学知识作为数学课程的内容。另外,还要考虑其他学科对数学的要求。数学课程还应满足现代科学技术发展的需要,加进其中广泛应用的数学知识,如计算机初步知识、统计初步知识离散概率空间、二项分布等概率初步知识。
数学不仅是解决实际问题的工具,而且也广泛用来训练人的思维,培养有数学素养的社会成员,要使学生懂得数学的价值,对自己的数学能力有信心,有解决数学问题的能力,学会数学交流,学会数学思想方法。
我们培养的人应该有理想、有道德、有文化、有纪律、热爱社会主义祖国和社会主义事业,具有国家兴旺发达而艰苦奋斗的精神;应当不断追求新知、实事求是、独立思考、勇于创新,具有辩证唯物主义观点。这就要求数学课程适当介绍中国数学史,以激发学生的民族自豪感。用辩证唯物主义观点来阐述课程内容,有意识地体现数学来源于实践又反过来作用于实践的辩证唯物主义观点。体现运动、变化、相互联系的观点。
(一)中学数学课程应当是代数、几何、分析和概率这四科的基础部分恰当配合的整体
数学研究对象是现实世界的数量关系和空间形式。基础数学的对象是数、空间、函数,相应的是代数、几何、分析等学科,它们是各成体系但又密切联系的。现代数学中出现了许多综合性数学分支,都是在它们的基础上产生并发展起来的,研究的思想方法也是它们的思想方法的综合运用。代数、几何、分析在相邻学科和解决各种实际问题中都有广泛应用,所以中学数学课程应当是它们恰当配合的整体。曾经出现过的把中学课程代数结构化(如“新数”)的设计方案。“以函数为纲”使中学数学课程分析化的设计方案都不成功,正是没有满足这一要求。
应用数学近年来蓬勃发展,出现了许多新的分支和领域,应用范围也在日益扩大,这种形势也要求在中学数学课程中有所反映。从“新数运动”开始,各国数学课程内容中陆续增加了概率统计和计算机的初步知识。这一方面说明概率统计和计算机知识在社会生产和社会生活中的广泛应用,另一方面也说明数学的发展扩大了它的基础,对中学数学课程提出了新的要求。由于计算机科学研究的需要,“离散数学”越来越显得重要。因此,中学数学课程中应当增加离散数学的比重。
基础数学,包括代数、几何、分析到19世纪末都相继奠定了严格的逻辑基础。到本世纪30年代法国布尔巴基学派用公理化方法,使整个数学结构化。任何一个数学系统都可以归结为代数结构、序结构和拓扑结构这三种母结构的复合。经过用公理化方法的整理,使数学成为一个逻辑严密、系统的整体结构。因此,作为符合数学知识结构要求的中学数学课程就必须具有一定的系统性和逻辑严密性。
现代数学进行着不同领域的思想、方法的相互渗透。许多曾经认为没有任何共同之处的数学分支,现在已建立在共同的统一的思想基础上了。
数学思想和方法把数学科学联结成一个统一的有结构的整体。所以,我们应该体现突出数学思想和数学方法。
教育、心理学的发展,对教学规律和学生的心理规律有了更深入的认识。数学课程的设计要符合学生认知发展的规律。认知发展,要经历多种水平,多种阶段。认知的发展呈现一定的规律。基于这些规律,要求数学课程具有:
教学内容、方法都要适合学生的认知发展水平。获得新的数学知识的过程,主要依赖于数学认知结构中原有的适当概念,通过新旧知识的相互作用,使新旧意义同化,从而形成更为高度同化的数学认知结构的过程,它包括输入、同化、操作三个阶段。因此,作为数学课程内容要同学生已有的数学基础有密切联系。其抽象性与概括性不能过低或过高,要处于同级发展水平。这样才能使数学课程内容被学生理解,被他们接受,才能产生新旧知识有意义的同化作用,改造和分化出新的数学认知结构。
皮亚杰的认知发展阶段的理论认为,中学生的认知发展水平已由具体运算进入了抽象运算阶段,但是即使他们在整体上认知水平已经达到了抽象运算的水平,在每个新数学概念的学习过程中仍然要经历从具体到抽象的转化,他们在学习新的数学概念时仍采用具体或直观的方式去探索新概念。因此,数学课程应向学生提供丰富的直观背景材料。不拘泥于抽象的形式,着重于向学生提示抽象概念的来龙去脉和其本质。也就是要“反璞归真”。
苏联心理学家维果斯基认为儿童心理机能“最近发展区”的水平。表现为发展程序尚未成熟,正处于形成状态。儿童还不能独立地解决一定的靠智力解决的任务,但只要有一定的帮助和自己的努力,就有可能完成任务。数学课程的启发性就在于激发、诱导那些正待成熟的心理机能的发展,不断地使“最近发展区”的矛盾得到转化,而进入更高一级的数学认知水平。
要使数学课程真正具有启发性,需要克服两种偏向:第一,内容过于简单,缺乏思考余地。没有挑战性,不能激发学生思维,甚至不能满足学生学习愿望。第二,内容过于复杂、抽象。超过了学生数学认知结构中“最近发展区”的水平,学生将会由于不能理解它,产生畏惧心理,最后厌恶学习数学。
布鲁纳曾指出,向成长中的儿童提出难题,激励他们向下一阶段发展,这样的努力是值得的。在这种思想的指导下,他的数学课程采用螺旋式上升的原则,这是课程内容启发性的体现。
上面分别考查了三个方面对数学课程提出的要求,这些要求有时互为前题,互相补充,而有时却是彼此矛盾的。这导致了数学课程设计的复杂性和艰巨性。如何才能使这三方面的要求和谐统一呢?从《实验教材》11年的实验中形成了16字指导数学课程设计的思想,比较恰当的统一了以上三方面的需求。这16字的指导思想是“精简实用、反璞归真、顺理成章、深入浅出”。“精简实用”是个基本的指导思想,它恰当地表现了理论和实际的正确关系。由实际到理论,就是由繁精简,把实际中多样的事物、现象,经过分析、综合,归纳出简单而又具有普遍性的道理,这就是理论。而只有精而简的理论才能用来“以简驭繁”。所以“精简实用”在科学上的意义就是要寻求真正具有普遍性、简明扼要的理论。要做到精简,必须抓住重点。教材中普遍实用的最基础部分,那些具有普遍意义的通性、通法就是重点。中学数学课程内容应是代数、几何、分析和概率这四科的基础部分恰当配合的整体,这样做既可满足社会的需要、数学知识结构的要求,又可满足可接受性的要求。其中普遍实用的最基础部分是代数中的数系,最普遍有用的是数系的运算律(“数系通性”);解代数方程;多项式运算;待定系数法。几何中的重要内容是教导学生研习演绎法,要点在于让学生逐步体会空间基本性质的本质与用法。平行四边形定理、相似三角形定理、勾股定理可以说是欧氏平面几何的三大支柱,它们也就是把空间结构全面代数化的理论基础。用向量把几何学全面代数化,讲向量身体、解析几何及其原理,这些就是几何课的重点。分析的重要内容除函数、极限、连续等分析学的基本概念之外,变化率是要紧的概念。分析中最基本的方法是逼近法。
“反璞归真”就是着重于教学生以基础数学的本质,而不拘泥于抽象的形式。初等代数最基本的思想、最重要的本质就是那些非常简单的数的运算律,它们是整个代数学的根本所在。把它形式化,也就是多项式的运算和理论。传统的代数教学从多项式的形式理论开始,学生不解其义,感到枯燥。《实验教材》反璞归真,先讲代数的基本原理就是灵活运用运算律,首先用以解决一次方程的实际问题,学生自然地觉得应该有一个多项式理论,然后再讲多项式,这样学生易于理解多项式的来源与本质。“这就是反璞归真”的一个实例。
基本的数学思想与数学方法是基础数学的本质,突出其教学是把知识教学与能力训练统一起来的重要一环。把知识看作一个过程,弄清它的来龙去脉,掌握思想脉络,学生的数学才能才发展起来,要学生“会学”数学,就必须让学生掌握基本的数学思想和方法,会“数学地”提出问题,思考问题、解决问题。
集合的思考方法,在几何和代数中都十分重视。经常训练学生从考虑具体的数学对象到考虑对象的集合,进而考虑分类等问题。
函数的思考方法,考虑对应,考虑运动的变化、相依关系,由研究状态过渡到研究过程。分解和组合的方法。对数学问题的分析与综合、转化、推广与限定(一般化与特殊化)、类比、递推、归纳等基本的数学思想与方法都分别得到强调。
“顺理成间”就是要从历史发展程序和认识规律出发,“顺理成间”地设计数学课程。数学是一种演绎体系,有时甚至本末倒置。这正是数学本身的要求和学生心理发展的要求相矛盾的所在。正确处理这个矛盾,使这两方面的要求和谐统一,课程设计就既不能违背逻辑次序。更要符合认识程序。因此,要参照数学发展历史,用数学概念的逐步进化演变过程作为明镜,用基础数学的层次与脉络作为依据来设计数学课程。数学的历史发展经历过若干重要转折。学生的认识过程和数学的历史发展过程(人类认识数学的过程)有一致性。数学教材的设计要着力于采取措施引导学生合乎规律地实现那些重大转折,使学生的数学学习顺理成章地由一个高度发展到另一个新的高度。在基础数学范围内,主要经历过五个大的转折。
由算术到代数是一个重大的转折。实现这个转折,重要的是要向学生讲清代数的基本精神是灵活运用运算律谋求问题的统一解法。由实验几何到论证几何是第二个重大转折。要对空间的基本概念与基本性质加以系统的观察、分析与实验,建立“空间通性”的一个明确体系,达到“探源、奠基与启蒙”三个目的,然后引进集合术语并以集合作工具,讲清一些基本逻辑关系、推理格式,再转入欧几里得推理几何。第三个转折是从定性几何到定量几何,即从综合几何到解析几何。要对几何问题谋求统一解法,出路在代数化,首先要把一个基本几何量代数化,就得到向量的概念,然后运用欧氏空间特有的平移、相似与勾股定理等基本性质引起向量的加法、倍积与内积这三种向量运算。这样就把窨的结构转化为向量和向量运算。这样就把空间的结构转化为向量和向量运算这种代数体系,因而空间的基本性质也就转化成向量运算的运算律。换句话说,向量的运算律也就是代数化的几何公理。这样就实现定性几何到定量几何的转折。向量是这个转折的枢纽。第四个转折是从常量数学到变量数学,这在概念和方法论方面都有相当大幅度的飞跃,需要早作准备。初中二年级已引入三角函数的初步概念,初三正式研究各种函数,到高一、高二的代数与解析几何中,就逐步讲座到连续性、实数完备性、切线等概念。数列、逼近的思想也早有渗透,到高三进一步突出逼近法研究极限、连续、微分、积分等变量数学问题。第五个转折是由确定性数学到随机性数学。在代数之后引起概率论初步。上述数学课程设计,既遵循历史发展的规律,又突出了几个转折关头,缩短了认识过程。有利于学生掌握数学思想发展的脉络,提高数学教学的思想性。
“深入浅出”就是要学到应有的深度,才能浅出。许多事物和现象表面上各不相连,但是把它们提高到适当的高度来看,这些事物和现象就会有一种统一的理论串连其间。因此,如果没有掌握到这种枢纽性的理论,就无法回头用理论来统一一系列繁复多样的实际。所以数学课程的设计要用学生易于接受的形式引导学生去掌握枢纽性的理论。“占领制高点”,才能居高临下,一目了然。把数学课程搞得浅薄,砍掉具有枢纽地位的基础理论,把数学课程变成一本支离破碎的流水帐,一来难懂,二来无用,所以深入浅出的要点在于教好那些具有枢纽地位的基础理论。
《实验教材》的实验证明,16监察院指导思想恰当地处理了理论和实际的关系,数学科学与数学学科的关系,数学知识教学与数学能力培养的关系,数学课程完整性与发展性的关系等,充分满足了三方面的要求,五个转折都顺利地实现了。《实验教材》内容多、要求高、负担重,有待进一步精简。
《实验教材》的实验研究取得了效果和经验。但是数学课程发展的规律、指导发展的理论尚待探索和逐步建立,尚需使用历史分析的方法,比较研究和实验研究的多种方法,研究古、今、中、外的数学课程,从中探索出规律,建立数学课程发展的系统理论,以指导今后的数学课程改革和设计的实践。
义务教育的新数学课程和教材从去年下半年开始已在全国普遍实施和使用。义务教育的数学课程有一个基本精神,就是要从应试教育转到素质教育,这个转变涉及到教育思想、教育目标、教学目的、教学内容、教学方法和手段等各个方面。要实现这些转变,绝不是编辑出版几套新材料就完事的,何况新教材也只是一个阶段性成果,随着对新世纪挑战的认识的提高还会有新的改革。所以实施义务教育的新数学课程是一个长期、艰巨的改革过程。今天我不打算全面阐述这个过程,也是我力所不及的,我只想提供一点“参考消息”,看看国外一些人是如何议论迎接新世纪挑战问题的。我想综合一些研究成果或有倾向性的预测,描述一下面向新世纪的数学课程。
首先,数学的社会需要有很大改变。随着经济适应信息时代的需要,每个部门的工作人员——从饭店服务员到秘书,从汽车修理工到旅游人——都必须懂得计算机控制过程。现在大多数职业都要求从业人员具有分析能力而不单纯是机械的操作技能,所以绝大多数学生需要更多的数学能力作为普通职业的准备。同样,在每天的报纸和公众的政策讨论中都广泛使用图表、统计数据。为了更有效地参加社会生活不能不要求普通公民具有更高标准的数量意识,市场经济需要人们掌握更多有用的数学。随着承包制、股份制、租凭制的进一步推行,市场经济的逐步完善,无论是城市还是广大农村,生产者也将成为经营者,因而,成本、利润、投入、产出、贷款、效益、股份、市场预测、风险评估等一系列经济词汇频繁使用,买与卖、存款与保险、股票与俩券……几乎每天都会碰到。相应地,与这些经济活动相关的数学,如比和比例、利息与利率、统计与概率、运筹与优化以及系统分析一决策……就应成为中小学要学的数学了。
科学技术的迅速发展,特别是信息时代的到来,要求人们具有更高的数学修养,现代高技术越来越表现为一种数学技术。高科技的发展、应用,把现代数学以技术化的方式迅速辐射到人们日常生活的各个领域,智能机器人、办公自动化以及计算机储蓄、售货和个人胸等电子产业将高速发展,到下个世纪,理个普通老百姓要是“计算机盲”,将会像现在的文盲一样不适应现代生活生活中需要越来越多的数学语言。各种图统计图表,数学符号向各行各业普通老百姓传递着大量信息。
其次,数学及其应用有很大变化。最近二三十年数学的性质及其应用的途径发生了巨大变化。不仅发现了许多新的数学领域而且应用数学的问题类型以空前的速度增长了。当然,最显著的是计算机的发展和计算机应用的爆炸性的增长。这些计算机应用的绝大多数都要求发展新的数学,在计算机出现以前不可能在这些领域应用的数学,虽不显著,但同样重要的是在用广泛应用性的统一概念联系起来的几个主要数学分支中产生的大量思想财富。学生必须学习在这些应用中使用的数学以便掌握数学的威力去解决实际问题。
数学的发展使人们对“数学是什么”的认识有变化。数学是一门科学。观察、实验、发现、猜想等数学的实践部分和任何自然科学是一样多的。尝试和错误、假说和调研,以及度量和分类是数学家常用的部分技巧,学校应当教。实验室作业和实习作业对于理解数学是什么及其如何使用不但是适宜而且是必需的。在数学实验室里计算器和计算机是必需的工具。实际数据(科学实、人口统计、民意测验等的数据),观察和度量的对象(骰子、方块、球)是作图工具(尺子、细绳、量角器、胶泥、坐标纸)都是必需的。像生物是有机体的科学,物理是物和能的科学一样,数学是模式的科学。这种表述至少可以回朔到笛卡儿,他把数学称作“序的科学”,后来物理学家斯梯文·温伯格(StevenWeinberg)用它去解释数学预测自然的神奇能力时作了改进。类似地把数学看成“模式与关系”的科学,形成了在《美国大众科学》(ScienceforAllAmericans)中表述数学的基础。通过它们的所有表现形式——数、数据、形、序、甚至模式本身来划分、解释和描述模式,数学确信科学家遇到的任何模式都可以在某处解释为数学实践的组成部分。
模式在数学的每个方面都是明显的。学生学到算术如何依靠数的规则性;他们能够看到乘法表中的次序,而且惊奇素数模式中的无次序。多面体的几何展示了规则性,在自然和建筑中它经常出现。甚至统计这门研究是无序的学科,也依靠把模式展示成估价不确定性的码尺。数学也是一种交流形式,它是自然语言的补充,所以数学不仅是一门科学,而且数学也是一种语言。不仅是自然所说的语言,而且也是商业、贸易的合适语言。
数学科学现在是自然科学、社会科学和行为科学的基础。由于计算机和世界范围的数字式交流的支持,商业和工业都越业越依靠不仅是传统的而且是现代数学的分析方法。数学可以作商业和科学的语言准确地是因为数学是描述模式的语言。用它的符号和句法、词汇和成语,数学语言是交流关系和模式的通用工具。它是一种每个人都必须学习使用的语言。如果说数学是模式的科学和语言,那么要学懂数学就是要去研究和表示模式之间的关系:在复杂、模糊的环境中能够辨明模式;理解并变换模式间的关系;对模式分类、编码、描述;用模式的语言读写;并使用模式的知识运达到各种实际目的。要掌握模式的多样性,数学课程需要介绍和发展多种不同类型的数学模式。数学要研究的模式不限于算术法则,所以中学数学里研究的模式必须打破人为的限制。一个搞数学的人,他搜集、发现、创造或表达关于模式的事实和思想。数学是一种创造性的、活跃的过程和被动地掌握概念和程序很不相同。事实、公式和信息有多价值只有看它在多大程度上支持有效的数学活动。虽然有些基础的概念和程序所有学生都必须知识只是是教学应当坚定地强调,学数学是要追求去理解、去交流,而不仅仅是去计算,通过展开模式的基本原理,数学可以使脑子成为处理现实世界问题的有效工具。从这些观点能够为下一个世纪导出有效的、能动的中学数学课程。
第三,新技术的作用有很大变化。计算器和计算机已经深刻地改变了数学世界。它们不仅影响到什么数学是重要的,而且也影响到如何做数学,现在袖珍计算器上能够做几乎所有幼儿园到两年制大学教的数学技术,仅只这一事实(巴斯卡的梦在我们这个时代实现了)就必定会大大影响数学课程。虽然学科的最前沿的发展一般不会对早期的教育产生主要影响,但是由计算机和计算器带来的数学中的变化如此深刻,需要重新调整中学数学中各课题的处理方法和它们之间的平衡。比如对发展常规计算技能的重视程度应降低,这就会有更多的时间来发展对数学过程的理解和推理能力;易于开发一种课程,可能加强近似计算和估算。一个学生能准确作2507×4131的乘法和能够说出结果大约是一千万,哪个更重要些呢?常常一个近似的答案不仅已经足够,而且比精确答案需要更多的洞察力,而且近似答案可以给精确结果提供快速检验;可以开发强调各种数学方法的更广的课程.
计算器和计算机不仅改变了什么数学重要,而且也改变了数学应当如何教.它们把困难的变得容易,使不可行的变得可行.例如,计算机能够显示和操作像三维的形状复杂的数学对象。使用计算机,学生能够解决与他们日常生活有关的现实问题和能够激发他们对数学产生持久的兴趣。计算机能把教师解放出来去完成只有教师才能完成的任务。比如和学生一起去探索、猜想。计算机提供了一种动态的、画图的手段;它还提供了许多有效的途径去表达数学思想。新技术使数学更加现实,计算机出现之前,难以完成现实问题所要求的计算,有了计算机计算不再是障碍,只要问题能被学生掌握,就能解出。实验中得到的现实数据可以得到分析处理。表达重要物理现象的方程可以解出。许多精深的概念用计算机比用其他任何更能做得易理解。
第四,对学生学习的理解有变化。学习不是一种被动地吸取知识,并通过反复练习,强化储存知识的过程,而是学生原有知识处理每项新的任务,同化新知识,并构建他们自己的意义,再者,一些思想、概念在记忆里不是孤立的,而是有组织的并且和他过去用的自然语言及遇到过的情况相联系。这种对学习的积极的、构造性的观点必须在教数学的途径中反映出来。2、通向未来的转变
美国数学科学家教育委员会、数学科学家委员会以及2000年数学科学委员会提出的《人人有份》(EverybodyCounts)这份报告中预示这次数学课程改革要实现七个重大的转变写道:“为了迎接时代的挑战,数学教育正要处理几个困难的转变,这些转变将支配本世纪剩下这段时间的改革过程”。这七个转变可以概括数学教育,特别是数学课程改革的趋向和前景。这七个转变是:
第一,中学数学的目标应从双重使命(为多数人的数学很少,为少数人的数学很多)转变到单一目标:为所有学生提供重要的、共同的核心数学。由于工业社会、信息社会对劳动力的需求是要他们有更高文化修养,所以要给所有学生提供更多的数学教育,所要要发展适合于每个年级所有学生的核心数学课程,即要面向大多数,甚至是所有学生,要大多数公民甚至是全体公民都学好数学;对能力强的学生还要用数学去激励他们;在教学中用方法和进度而不是用课程目标来区分;选择普遍有趣的课题和有效的教学方法。
第二,数学教学从“传授知识”的传统模式转变到“以激励学习为特征的,以学生为中心”的实践模式,由学生被动听讲的课堂变成学生积极主动参与的像下面这样的学习环境:鼓励学生去探索;帮助学生表达自己的数学思想;让学生看到许多数学问题不只一个正确答案;提供证据,证明数学是生动的,激动人心的;使学生体验到深入理解和严格推理的重要性;使所有学生都建立起能够学好数学的自信心。
第三,公众对数学的态度从冷漠和敌意转到承认数学在今日社会中的重要性。通过现代事件传送的信息,使公众认识:期望高的地方,数学要得也多;随着科学技术作用的增大,数学的重要性也增加;对于有文化的公民发挥作用来说;数学文化同文化一样重要。
第四,数学教学从热衷于无数的常规练习转到发展基础宽广的数学能力,学生的数学能力应该要求达到能够辨明关系、逻辑推理,并能运用各种数学方法去解决广泛的、多种多样的非常规问题,要求今天的学生必须能够:进行心算和有效的估算;知道在某一特定条件下适于使用哪种数学运算;能够正确、自信和恰当地使用计算器;会估计数量级以确认心算或计算器计算的结果:会使用表、图、电子数据表(Spreadsheet)和统计技术去组织、解释和表示数值信息;能判断别提供的数据的可靠性;会使用计算机软件去完成数学任务;能从模糊的实际课题中去形成一些特别的问题;会选择有效解决问题的策略。第五,数学教学从强调为学习进一步的课程的需要转到更多地强调学生今天和将来所需要的课题,大多数的数学内容都要在它的运用的情境中来呈现,它的逻辑体系要随年级的提高慢慢地建立起来。值得更加强调的课题和领域,作为例子,可以举出:概率,它便于不确定性地说理和对风险的估价;探测数据分析和统计,它便于关于数据的说理;建模,它可以增进对复杂情形的系统的、结构性的理解;运筹学,它便于复杂任务的计划和行为目标的达成;离散数学,它便于对大多数计算机应用的理解。这些课题和领域将会使观察和实验在未来数学大纲中占重要地位,将使数学和其他科目,特别是和自然科学科目更加靠近。
第六,数学教学从原始的纸笔计算转到使用计算器和计算机,各级数学教师正使他们的教学方法和科目适应于未来的课程。计算器和计算机使得新教学模式成为可行的同时给学习环境注入一种特别的惊异的感觉,它将伴随数学能力的健康发展。
由于技术发展计算器和计算机的使用方法也要持续地迅速改变。应当使用新技术不是因为它有魅力,而是因通过扩充每个学生的数学能力它通顺提高数学学习,计算器和计算机不是去代替用功和严密思维,而是用作争取好成绩的武器。
第七,公众对数学的理解从“随心所欲的法则的不变教条”转到“关于模式的严格而生动的科学”。数学是一门生动活泼的科目,它寻求蕴藏于周围世界和我们头脑中的模式。这个转变要求课程内容和教学方式两个方面的变革:寻求解法,不仅是记住步骤;探索模式,不仅是学习公式;形成猜想,不仅是做练习,当教学开始反映这些重点的时候,学生将有机会像这样去学习数学:作为探索性的、动态的、进展的科目,而不是作为僵死的、绝对的、封闭的一组被记住的定律去学习,学生将被鼓励去把数学看作一门科学,而不是看作教规,并且认识到:数学是关于模式的科学而不仅是关于数的科学。
前面已经谈到促使数学课程改革的条件变化和改革的方向。把数学看成模式的科学和语言的观点为新数学课程奠定了基础,改革仍可采取多种形式,但它应该遵循一些基本原则。美国数学科学教育委员会在《重建中小学数学》(ReshapingSchoolMathematics)一书中提出了六条原则:
数学能力使学生理解数学概念和方法并且在各种情况下辨明数学关系。它帮助学生逻辑地推理,解决各种问题,常规的和非常规的问题。数学能力要求学生能够用数学方法阅读文献,能够用口头和书面的形式表达数量的和逻辑的分析。
数学能力强的学生能够在他的职业和日常生活中使用数学。他们将是数学思想的明智使用者,接受或者拒绝表面上有数学论证的主张,他们将会数学地看事情,知道什么时候数学的分析有助于解释清问题。他们将有充分的数学知识去择业和进一步学习要求精通数学的学科。
数学能力不包括交流数学的才能。除了知道如何解决问题以外,学生还必须会阅读并理解数学课本并且会口头和书面地把数学研究和问题解决的结果向别人表达。所以,数学课程必须提供适当的情境,让学生能够学习读数学、写数学、说数学。
学生只有把数学看成配称现代的科目才能获得数学能力。新课程教材必须设计得能从科学技术的进一步发展预期不断改革。在数学中,不积极参与数学的交际活动过程(猜想与争论、探索和推理、问题提出和解决、计算和检验),一般不可能达到理解。计算器功能像“快笔”,所以能够使数学过程比用纸笔更有用、更有效率。同样,计算机能使学生算得快、画得快,快速地模似过程,使用其他任何手段是难以作到的。所以使用计算器和计算机的教学比传统教学更有潜力,更能使学生获得深刻的理解。
原则3:恰当的应用应当是课程有的机组成部分学生需要在自然地产生数学思想的情境——从简单的计算和度量到商业和科学中的应用——中体验数学思想。计算器和计算机使得在课程中能够引进实际应用。
一项应用是否恰当重要的标准是看它是否能引起学生兴趣。是否是激发他们的数学思维,有吸引力的应用应当取自儿童生活的世界,取自社会事件,或课程的其他部分,不仅取自自然科学,也要取自商业、地理、艺术和其他科目。
教学的基本目的应当是让学生学会在反映实际应用的情境中使用数学工具。数学思想总是应当在有意义的数学活动的情境中呈现和发展。
数学提供了如此丰富、大量有趣、有用的思想,以至难以挑选。然而,课程中不能仅仅因为现在已经有了的概念或技能就应当保留。虽然在现在的课程中有许多是有效的,但是我们不能再把“课程中已经有了”作为这个课题应当保留的主要理由。我们需要“从零开始”,没有一个思想不作仔细考查。
修订课程不应当只是增加更多的课题,而是确立重点,有些重点应当取消,有消增加,有些保留。甚至对于确实要保留的重要重点,现代应用或现代技术可以作十分不同的处理。常常一种新颖的处理方法可以避免阻止必要改革的思想僵化。原则5:课程的选材应当和中小学数学的现代化标准相一致。
新的“中小学数学课程和评价标准(NCTM,1989)提供了一类课程标准的范例,应当用来作评定中小学数学课题的价值的标准。课程的选材应当和这些课程标准相一致,改革的步子如此巨大,甚至现在的课程指南未适应明天的需要。课程改革要求持续地努力,植限于学校的现实,目标坚定地指向未来。
恰当使用新技术要求有新的数学教学方法,使学生成为更积极的学习者。除了使用新技术之外,关于学生如何学习的研究提出了更多教数学的有效方法。数学教学必须适应这两方面的发展,大多数的数学教学不再适于传统的老师教学生被动地听的模式。
没有单独的一种教学方法。也没有单独的一类学习经验能够发展各种数学能力。需要的是各种活动,包括学生之间的讨论,实习作业,重要技术的实践。问题解决,日常的应用,调研工作,以及教师讲解。
教师应当是催化剂,他帮助学生学会自己思考,他们不应当只扮演教育者,其作用只是告诉学生“正确方法”。此外,课堂活动应当给学生提供充分的机会用书面和口头的数学语言彼此交流。
一个有用的比喻是,教师是一个明智的辅导员,不同的时间,要求教师充当以下不同角色:
模特儿角色,他不仅演示正确途径,而且也演示错误的开端和高级思维技能,引导去解决问题;
顾问,他帮助个人、小组、全班决定他们的工作是否保持了主题,进展得是否合理;
对话者,他支持学生在班上发表意见,鼓励他们靠自己的活动去做出反应,靠自己去探索数学;
询问者,他鞭策学生弄清他们做什么才是合理的、有目的的,使学生确信他们能够捍卫自己的结论。(未完,待续)
为达到这些目的所必需的数学知识在二十世纪已有了巨大变化。以后还将比以前变得更快。前面在讨论条件的重要变化时已涉及,这里不再赘述。
这里要谈的目的是前面的一般原则的具体化。它们可以为新的数学课程提供一个构造性的框架。
表达——用数表达数量和数量关系的能力。操作——熟练一位新的算术;决定适当的算术程序的能力;熟练估算;选择适当方法进行复杂计算的经验。
解释——从数据中抽取结论的能力和为了准确性和合理性去检验数据和结论的能力。
小学教学应当使用具体材料、计算机软件和计算器。应当强调心算,特别是估算多位数计算和结果,同时应当大大削减教多位数、分数和小数的传统笔算方法的时间。用这种观点处理算术的小学课程将同今天教的普通算术显著不同。今天的小学数学的中心任务是发展整数、分数、小数的各种运算的手工技巧。要根本改革教学,不再强调这些课题,而增加说理、发现模式、辨明正确程序以及抽取结论的机会,这样安排着重点的小学数学课程会使数量推理的水准获得惊人的进步。第二,小学数学应当为数学打好一切方面的基础
如果学生为就业和日常生活作更好的数学准备,小学数学就必须包括比算术更多的科目:
几何,包含二维、三维对象的性质,对称和全等,几何图形的作图和几何图形的变换;
数据分析,包括搜集、整理、表示和解释数据;制作统计图表;以及用数据去作分析和预测;
每个这样的课题都能够起到使小学数学课程更有趣、更适合学生的显著作用。几何提供了看物理世界的明显窗户,现在通过计算机画图更提高了明显程度,在数学里和在生活中一样,一图值千言,度量即使很年轻的儿童也能提供有意义的应用。并加强数的概念。数据分析提供了有趣、合适的问题的源泉,概率也如此,它还能和熟悉的游戏联系。代数的一些概念能把学生引向简单的抽象,而离散数学提供一些课题,使数学能与许多领域联系,特别是和计算机联系。另外,教学应当是综合的,使得不同领域间的关系得以领悟和加强。比如,教师应当加强算术在几何和概率中的应用,以及几何概念在数据表示中的使用。
计算器在学校数学中从幼儿园开始就应当作为设备使用。儿童用来发现数的关系和解决问题。把大多数纸笔计算训练换成用计算器的教学本身不是万应药。不动脑子的训练用纸笔和用计算器是一样的,但是用计算器可以让学生进行加强发现和探索的活动。用纸笔计算是作不到的。
学会什么时候如何使用加减乘除对学生总是重要的。但是标准算法的反复训练并不显然会导致理解。数学教师必须利用计算器教学的好处作为工具去帮助学生获得理解。
观察对数学和对科学一样是基本的。儿童学习数数和算术时需要摆弄现实的东西。学习数学的儿童要发展长度、面积、体积和形状的正确直觉必须画、切、折、注、量。
各年龄段的学生都必须经常探索学校数学中学到的比较原始的模式间和紊乱的现实世界实际资料数据间的关系。现实数据比编造的更可信,搜集数据的行为,不管是测量的、数出的、民意测验的、实验的,不是计算机模拟的数据,可以丰富儿童的学习活动。而且度量出的数据和计算出的数据之间,即实验的和理论的数据之间的不可避免的交流会获得数学的完整科学。第五,中学数学应当强调实践的数学能力
如果说教学是要给学生数学能力,那么在各年级都必须始终强调问题解决。学生需要领会比教材本身更多的数学。事实上,推理训练能使他们接触并解决日益增加难度和复杂程度的问题。在整个课程中重要的是强调问题而不仅是练习。
扩充小学数学课程有个重要涵义是进入中学数学。中学各年级不应当看成巩固的时间或者暂停歇息的时间,而应看成儿童的数学发展的基本部分。中心应当是日常生活的数学,一个富有激发性的主题,它会自然地导出许多重要的数学课题(如数据分析、几何度量、利率、与电子数据表分析(Spreadsheetanalysis)。理解小学数学的概念对学习中学数学是根本的;然而,手算的熟练程度不应当再作为评定学生为进一步学习的准备程度的标准。第六,学校数学与其他科目应当相互加强
数学发展的动因许多与科学有关,在学校里数学和它的任何应用之间不有可贵的纯朴的联系。数学的应用已经远远超越了自然科学,扩展到事业、社会科学、地理、和各种职业及商贸领域。儿童能够在探索的情境中学到很多数学。高中学生需要在自己的数学课上体验应用。同样在其他课上使用数学。
因为数学是科学的语言和模式的科学,数学和科学之间的特殊联系远比理论和应用之间的联系多。数学探究的方法和科学方法都集中注意探索、调研、猜想、证明、推理。科学与数学之间的学校这条纽带应当特别帮助加强学生对这两个领域的掌握。
第七,中学数学课程的主要目的应当是发展符号意识(SymbolSense)
小学过渡到中学特征是从具体对象转到抽象符号。发展顺畅使用符号和其他抽象名称(可能是几何的、代数的、或算法的)的能力必须是中学数学的中心目的,学生有效使用符号去推理的能力要求有以下的体验:
表达——用符号形式表达数学问题并在关系、式子、和方程中使用这些符号表达式的能力;
操作——确定适当的符号程序和选择适当的方法解决用符号形式表达的问题的能力;
当然计算器和计算机在发展符号意识中起着重要作用。因为强有力的计算器将恰像影响算术如何做一样深刻影响符号操作。在中学目前强调操作技能需要改成大大强调理解和问题解决。新技术对中学课程的影响无疑将是发展高经软件使学生能够去发现模式而不仅仅是符号操作。
中学数学必须为就业、升学和作公民给学生作好准备,要达到这些目标,课程性质包括充分反映数学科学威力的广泛的课题:
代数,包括一般算法和各类函数(多项式函数,三角函数,指数函数,对数函数)。
最优化,包括数学建模,“如果……会怎样”(Whatif)分析、系统思想和网络流程图(Networkflows)。
强调计算机条件下的一般算法会使代数和三角更有趣。尽管几何作为一个科目有使人厌烦的坏名声,但是由于它的与物理世界的联系,它总是一门有很大兴趣的科目。数据分析与离散数学和最优化一样能够很容易同有趣的、有意义的应用联系。
数学教学中重要的是阐明这门科目的统一性和完整性。例如,分形几何(Fractalgeometry)高中学生是十分能够接受的并且包含代数、几何和离散数学的一些方面。还提供了计算机的诱人使用。数据分析直接导致代数和几何方法,而代数和几何本身又结合成解析几何。这些把一个课题和其他课题联系起来的纽带常常和这些课题本身一样重要。
学会理解和建立逻辑的、首尾一贯的数学谁是学校数学的主要目的,然而,欧几里得几何不是教学生推理的唯一载体,代数和离散数学都为谁提供了很好的机会;甚至流程图和电子数据表也能用来说明数学论证的逻辑性质。
比熟练形式证明更加重要的是从各种基本例子中理解数学真理是逻辑的不单纯是经验的。少年儿童能够从算术的基本经验中发展逻辑意识。一旦理解了符号,许多基本思想就可以证明,常常可以用各种方法来证明。代数结果的几何证明(例如,毕达哥拉斯公式用重组正方形的方法展示)常常特别使学生信服。
数学应当在所有学生而不仅是升学的教育中发挥重要作用。核心的中学数学对所有学生基本上应当是一样的,尽管表述的深度上可以不同。核心以外的扩充自然是不同的,要估计到学生的不同志向和可能的进一步教育。学生能够学会去应用数学。他们的确常常能够在与数学有联系的学科(如自然科学、地理、商业)中学到新的数学。数学和语文一样是一门应当“跨课程”来教的科目。、新数学课程设计中的几个问题第一,关于教学内容
60年代“新数”运动后,中学数学教学内容包含了代数、几何、分析加上一点在力学上的应用、统计和概率。1986年在讨论“九十年代学校数学”的ICMIKuwoait会上把代数看作仍然“在中学课程中占中心的重要地位”,“然而,重要的事情浊让学生掌握操作技能(如多项式运算)而是教学生把代数看作解决问题的自然工具”。有的国家取消了欧氏几何,感到后悔,因为“大量从事科技工作的人需要掌握非常严格的逻辑性或数学性的陈述”。没有取消的仍然坚持,因为几何有利于激发学生的学习动机,为以后的学习和工作作准备。Kuwoait会建议的课程内容,改革以微积分占优势的状况,引进与计算机科学有关联的离散数学的概念,此外,还包括了那些由于有了计算机而可能搬上课堂的内容,如数据分析,这些都是计算机发展带来的影响。这里再补充三点:一是算法得到重新强调,并且要比较解决同一问题的不同算法的效率;二是符号操作;三是离散数学,对于程序设计的价值的看法有分歧,一方面看到,在填写程序中许多是纯技术性的工作;另一方面,有一些重要的研究表明,在程序设计中的认知活动可以起到概念化的辅助作用,这个问题需要通过实验研究来解决。
教学内容中的另一个问题是“为大众的数学”的研究。60年代的“新数”主要是为了加强“中小学数学”与“高等数学”之间的联系;现在在大力研究中把中小学数学同“民族数学”联系起来,搞面向大众的“为大众的数学”的运动。这个运动从1984年到现在已经十年了,要回答的一个主要问题是“数学是否应该保持在为大众的中小学课程中的核心地位?”可能有四种选择:一是否定回答,对每个人不能都教“纯数学”;二是肯定回答,但必须设计好;三是肯定回答,但未必所有人都学懂;四也是肯定回答,但要设计区分的课程,对不同水平的学生区别对待。前面讲的七个转变中认为目标不能降低,可以通过教法和进度来区别。第二,关于课程的结构
课程改革不仅是内容问题,还有课程的结构问题,即要回答“如何构建课程才能不仅易学,而且符合教学目标?”只学“结果”呢,不是要学“过程?”现在强调学习“知识何来”,也就是学“过程”。数学课程应该以数学过程为基础,而不是像现在这样以学科内容为基础来重新编制。数学是一组过程。学校的任务是帮助学生去“数学化”,那么,不仅是确定哪些数学课题对于中学生是必不可少的,而且重要的任务是选择哪些过程可能会更好地为提高公民素质服务,以及什么学校实践可能帮助学生学习这些过程。
在一个计算机化的社会里,这些过程应包括:比较、分类、排序、抽象、符号化、一般化、…等等,所有这些都可以归入“数学化”这个术语之中,如何才能发展数学化的功能呢?“过程”能够作为数学课程建构的实际可能的基础吗?等等仍然是研究的课题。
近年来,对于“应用”,对于使数学教学“贴近”实际,对于“数学模型”的教学,已经有许多谈论,事实上,数学教学历史上总是具有很强的职业的成份;只能随着中学和大学的学院化,数学和现实的联系才被忽视,但是教“应用”和使用“现实生活”例子的问题仍有待研究。“应用”在数学教学中可以有许多解释,有些人为的非现实生活的例子,也可能有重要的教育价值,也可能养成学生应用数学的技能,不能一概否定,还有一类传统的例子是过份“现实”的,是直接从职业中拿出来的,如薄记、税收、联系特殊地方工业的数学,如“三机一泵”这样的现实例子,这就有一个“谁的现实”的问题。这些例子只是社会的一些特殊需要,不足取。…就算排除了这类实例,还会有多种形式体现“应用”。比如,“守门员如何站位才能缩小对手的射角?”、“攻球员应当把球带到离球门多远处,他的射球位置能取得最大射角?”这些问题把数学与实际情境联系在一起,对有些学生有吸引力,但并不是真用数学解决问题,没有哪个球员会这样去计算他们站立的位置,数学的应用主要不在于这样的“应用”。更重要的是,这种“联系”不可能总是结合学生“实际的”,正如Carson说的,“现实是主体和时间的函数,对我是现实的,对别人未必是现实的;在过去是现实的,现在不一定再是现实的了。”可见要使课程有“应用”性是既复杂、又长期的问题。前面说的都是用来为数学教学服务的“现实”例子,当数学用来为现实服务时,情况就完全不同了,它是完全不同的一类例子,它是用数学去描述、理解和解决学生熟悉的社会现实问题,这种问题不仅有社会意义,而且不局限于数学一科,不要用到学生多方面的知识。加强实际应用,是教育传统中长期持续的工作,1918年Kilpatrick讲的“在社会环境中有目的的活动”运用“设计”、“兴趣中心”来激发学习动机,即所谓“设计教学”法,这是老例子,但也有一些新例子。
现在有一种愿望:在中小学引进跨学科的,以社会为基础的设计工作,在这种设计工作中,学生会看到数学如何才能够应用到真正的“现实生活”问题上去,并且可望获得进一步学习的动力,会自然地产生建立“数学模型”的机会,实际上关于数学建模的学习包括了各种水平的活动。现在有必要研究许多模型,明确“数学建模”的确切意图。2000年的一个重大挑战不仅是提供在学校能够学的应用的实例,而且是更深入地研究各种类型应用的教育目的和正确性,所以学生如何运用数学必定是九十年代一个主要目标。这里有三种可能的选择:第一,在数学课内的应用,这种应用可以直接引起动机,要求学生具有数学以外的知识;第二,数学应用于其他课内;第三,数学应用于跨学科的设计(项目)中,这项工作在未来的年代中是值得认真探讨的开发性的工作。
随着社会主义市场经济的发展,对设计人才的需求日益增加,使得设计教育像雨后春笋迅速成长。这无疑给广告设计教育注入了活力,但在日益强调科学技术的当今社会,像设计这种独具人文色彩的学科被大批量模式化的发展,使得设计教育远远背离了“包豪斯”的初衷。作为为社会培养输出人才的高校,广告设计教育开展的如何呢?本文试图从广告设计教育的一些现状出发,分析其中存在的问题,提出广告设计教育更需要提倡人文精神。
广告行业大环境上的繁荣对于广告设计教育起着推动作用,但是同时这种表面的繁荣与广告设计教育本身薄弱的根基形成了一种反差。
(1)从社会层面上看,社会大众对广告设计的认识过于简单化。经济利益驱动下许多广告设计作品一味模仿西方设计形式或简单的运用中国传统文化,知其然不知其所以然的做一些浅层的形式上的挪用、拼凑甚至抄袭,使我们的设计丧失了民族文化的内涵和个性。这对于中国广告设计及设计教育的发展是有害无益的。
(2)从学校层面上看,各高校在市场导向下一哄而上,而师资力量和理论研究上又有所欠缺,致使广告教育在根基还不稳固的情况下快速膨胀,必然造成教育质量难以保证。学校一方面很少提供给学生真正与社会接触的机会,一方面在理论上的研究和建设也很有限。面对广告这个不断变化,重视市场规律和团队合作的综合学科显得有些力不从心。
(3)从学生层面上看,盲目重技术,急功近利。学生没掌握好设计基础,没有设计理念就盲目重技术,对自身文化底蕴的培养不够重视。社会上大部分广告公司希望用一些实际操作熟练的毕业生,并不很重视创意、文化、艺术这些层面的需求。他们只是需要更多更快的完成设计生产。这种完全是经济利益趋势的需求对于已经或将要学习广告设计的学生来说是一种误导。导致学生无法安心全面扎实的学习,而是仅仅急于掌握各种设计软件的操作。
狭义的“人文精神”,将文学、哲学、历史、艺术、伦理、地理等人文学科作为基础,关注人的审美情感、思想道德和人格完善,它的核心是强调人格尊严、理解与宽容、自由与责任,以及对人类和自然的关爱等。从个人角度来看,主张人要完善心智,净化灵魂,懂得关爱,提升精神境界,提高生活品位。广义的“人文精神”,以整个人类文化作为基础,也就是指整个人类文化所体现的最基本精神。它不仅包含艺术精神、道德精神,也包含科学精神等一切人类崇高的文化精神。科学精神中的基本要素,如实事求是、追求真理、充满幻想、勇于创新、永不满足等,无不闪耀着人文的光辉。
简要言之,人文精神是诸多文化要素的复合体。如认知方式、语言文字、风俗习惯、、处世哲学、道德意识、审美情趣、人格理想、价值观念、政治信念、爱国主义等等,都是构成一个民族人文精神系统的重要因素。
人文精神是改造社会和我们人类自身的有力武器。它能引领我们提升设计理念,提高广告设计作品的文化艺术质量。广告设计需要人文精神的注入使其作品更有生命力和感染力;广告设计教育注重人文精神则能更好的提升学生的人文涵养及创造力。
一切设计都存在着一个价值观的问题,即为什么而设计?设计的功能是什么?怎么样的设计才是美的?这一切都需要人文素养为其提供精神指导。设计是科学与艺术的融合,是一门多学科交叉的、实用性强的综合性学科。是功能效用与审美意识的统一,是现代社会物质生活和精神生活必不可少的组成部分,直接与人们的衣、食、住、行、用等各方面密切相关,在一定程度上影响和改变着人们的生活方式和生活质量。设计的目的在于为人类服。
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