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1、,用“数学情境与提出问题” 教学促进创新人才成长,贵州师范大学教授 吕传汉 桐梓县初中数学教师培训 2013.11.,目 录,一 问题提出的背景 二 如何培养创新型人才？ 三 “情境问题”教学操作中应把握的一些关键 四 教学案例介绍,一 问题提出的背景,教育改革：看什么？ 首先看我们的毕业生能否适应国家经济社会发展的需要, 对雇佣的高中毕业生，什么能力对职业成功是最重要的?,21世纪对个人素质需求的一些调查：,Why 21st Century Skills?, 对你们最近雇佣的高中毕业生，他们最缺乏的是什么？,Why 21st Century Skills?, 对于你们将要雇佣的本科毕业生，那
2、些能力和基本知识是最重要的？,Why 21st Century Skills?,在今后五年中，那些能力需要重点提升？,全球性的根本变化,后工业社会的形态特点 经济生产形态 机构组织形态 具体工作形态, 经济生产形态 多元少产！, 机构组织形态,1970/80 2000/10,设计,生产,设计,生产,营销,美 国 工商业机构 98 100 人以下 86 20 人以下 （ 2002 年） 服务业占GDP的85%以上。,上 海 (2005/6) 中小企: 99.7% 雇 员: 86.8% 资产值: 69.2%,香 港（2008） 注册公司304,000 所 99.3 100人以下 (中小企) 94.
3、3% 20人以下 87.0 10人以下 超过 1,000人: 110所 工作者 220,000 （2004年估计） 注册公司雇员 2,200,000, 工作单位越变越小 永久职位趋于少数 受僱人士愈来愈少 创业机会越来越多,工作要求变化：现代小单位运作,一个客户一个小组,组长之外再无等级,论功行赏或升或走,融合长处没有分工,只问产出不问过程,制度宽松程序不定,前线设计负责到底,因人招聘不论专业,後工业社会对个人的期望 ,团队工作,人际关系,专业融合,自我管理,个人承担,创新设计,甘冒风险,道德诱惑,操守难关,投入,热忱,热诚,沟通,表达,头脑风暴,谈判,说服,辩论,人际网络,21世纪的能力可以
4、概括为三类： 认知能力，职业/技术能力和“软能力”。 “软能力”包括： 解决问题能力；创造性能力；沟通和表达能力；谈判和领导能力；团队合作能力；人际关系能力；等等。 我们必须面向世界，培养具有国际竞争能力的人才！,习近平主席访问中亚四国,9月3日-13日，习近平主席访问中亚哈萨克斯坦、土库曼斯坦、乌兹别克斯坦、吉尔吉斯斯坦，经济合作是非常重要的话题。提出打造“丝绸之路经济带” 中国西部大开发的“升级版” 。 日前在哈萨克斯坦表达了中国的“三不”：决不干涉中亚国家内政，不谋求地区事务主导权，不经营势力范围。,转型中的中国经济 9. 11. 李克强总理在夏季达沃斯论坛开幕式上致辞,当前中国经济转型
5、升级的政策措施： 第一，兼顾当前和长远，稳定宏观经济政策。 第二，坚定不移推进改革开放，着力激发市场活力。推进结构性改革，发展混合所有制经济。 第三，着眼转型升级，调整优化结构。 实现工业化、信息化、新型城镇化和农业现代化是基本途径，发展服务业是重要的战略支撑。 加快实施创新驱动发展战略，大力推进技术创新，促进科技和经济的深度融合，营造创业、创新的社会环境。, 现实中国 面临 第三次工业革命挑战的中国,第一次工业革命是18世纪后半叶以英国的纺织机械革命化为标志。 第二次工业革命，以美国福特汽车工厂在20世纪初大规模的汽车生产流水线为标志。 第三次工业革命，则是指以数字化制造、新能源、新材料应用
6、以及计算机网络为代表的一个崭新的时代，或者说是以数字化制造为标志的工业革命。,2011年6月，荷兰人用3D打印机打出了人的下颚骨，并移植到人体上，效果非常好。现在有人正在做人的大腿骨，以后很可能把人类各种各样的器官都制造出来。 3D打印机颠覆性地改变了制造业的生产方式。 “3D（三维）打印机”，又称为“堆砌加工机”是把新材料、新技术以及数字网络技术结合起来进行数字化制造，最具标志性的新生产工具。,3D打印机是第三次工业革命最具标志性的生产工具之一。工业用的3D打印机可以打出各种各样、形形色色的物体。由计算机设计好后，机器把它打印生产出来，这是最新的生产方式。 3D打印机颠覆性地改变了制造业的生
7、产方式。它最大的特点是，不需要大规模的生产流水线。,广州市网能产品设计有限公司经过近十年的努力，在吸取国内外同型产品经验的基础上，研发出拥有自主知识产权的“立体易”3D 打印机。, 3D打印与激光成型技术一样，采用了分层加工、叠加成型来完成3D实体打印。每一层的打印过程分为两步: 1.在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散。 2,是喷洒一层均匀的粉末，粉末遇到胶水会迅速固化黏结，而没有胶水的区域仍保持松散状态。 这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型将会被“打印”成型，打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余粉末还可循环利用。, 2013年1月26日中国“
8、运-20”大型运输机首飞成功 跻身全球十强。“运20”制造，采用了当今世界上顶尖的技术，包括激光堆积成形技术3D打印技术。天津大学还应用3D打印机打印了“神十”航天员座垫。,中国必须避免被甩出第三次工业革命,首先要从教育改革开始抓。因为，第三次工业革命需要能够追踪尖端科学和最新发展的人才，而我们现在的教育，非常不适应这种需求。这在客观上呼吁教育必须改革和变革。,问 题？,我们培养的学生能适应吗？,当今世界，是人才竟争的世界。 培育创新型人才，是国家发展的根本大计！, 创新型人才：是指那些能够通过自己的创造性劳动，在某一领域、某一方面为经济发展和社会进步做出较大贡献的人才。 在个人层面，则是指那
9、些能够不断探索、锐意进取、不断实现自我创新和超越的人才。 创新型人才的特征，世界21世纪教育委员会认为：上进心 、责任心、 适应能力、 基础扎实、 学习能力、 人格丰富、人际交往能力。,创新精神、创新能力和创新人格的培养，以知 识、技 能学习为载体，以健全的身体素质为保证。,胡锦涛在全国教育工作会议 上的讲话指出： 教育成效不应只看学生是否能准确填写标准答案，更要看学生的学习能力、实践能力、创新能力，看他们是否掌握了发现问题、解决问题的关键能力，看他们是否具备了高度的社会责任感。,二 如何培养创新型人才？,基本思想,“素质教育”与“应试教育”； “启发式教学”与“探究式教学” 之间应取中庸之道
10、，走好“中间道路”，把握好两者间的“度”。, 当前，应尽量从更有利于孩子一生发展的方式进行应试教育，做到素质教育与应试教育兼顾。 比如： 语文教学：重点应放在“阅读”和“写作”； 数学教学：重点应放在解题训练，兼顾问题提出与思辨能力训练； 英语教学：从大量训练“听”入手，再逐渐过渡到“说”、“读”、“写”。, 数学情境与提出问题的教学 （一）19971999年的反思 组织省内、外一线中小学骨干教师，大学有关教师及研究生，部份教育行政部门的教研人员，共同对我国的课堂教学有关问题进行了多次研讨与反思。 认为：,优 势 有启发式教学的优良传统,如: 有意义的接受学习; 学思结合等。 有在短时间传授大
11、计量系统知识的经验。 学生计算、推理能力与解决问题能力较强。,传统教学的反思,不 足 过分强调知识的单向贯输，重视学习中探究能力的培养不够。 忽视引导学生提出问题： 学生的质疑、批判与提出问题能力较差； 学习较为呆板。 学习囿于考试文化负面效应的影响。,（二）中美小学数学教育的对比研究 为客观地评价我们的反思性认识，19971999年我们同时与 美国 的 德拉华大学（University of Delaware）的 蔡金法教授，对中美小学高年级学生联合进行了“数学问题提出与解决”的跨文化研究(测试题见附件)，所得结果与我们的反思性研究十分一致： 我国小学生的数学知识学得较多，心算口算能力较强，
12、但解题思维较呆板；,数学问题提出能力明显低于数学问题解决能力，也低于美国小学生提出数学问题的能力； 把同一套对小学高年级学生的测试题，用来测试我国初中生、高中生，发现学生提出数学问题的能力不存在明显的差异，都感到比较困难。,我们认为必须积极改革我国传统的课堂教学模式： 一方面应保留自身传统的教学优势 （如“启发式”教学；基础知识较扎实，计算与逻辑推理训练较好等）； 另一方面要吸收西方国家的教学长处（如“探究式”教学；大胆猜测、合情推理、提出问题能力训练较好等）。,数学课堂教学模式的改革 应科学地整合东、西方教学 模式，形成具有中国自身特色 的教学模式，促进国家需要的 自主创新人才的成长。,应当
13、把东、西方教学优势，结合中国国情，辩证地整合起来。 于是，我们于2000年正式提出了数学“情境问题”教学基本模式。,（三）数学“情境问题”教学 基本模式,中小学数学“情境问题”教学基本模式为：,自2000年以来,通过六年余所中小学的教学实验，现已初步形成了数学“情境问题”教学模式的教学体系： 该模式的教学宗旨： 是培养学生自主创新意识与实践能力。,模式的核心： 把“质疑提问”、培养学生的问题意识、提高学生提出问题与解决问题的能力贯穿于教学过程的全过程。 内在联系： 创设数学情境是前提， 提出数学问题是核心， 解决数学问题是目标， 应用数学知识是归宿。,数学“情境问题”教学的四个环节互相联系。
14、创设数学情境是提出数学问题的基础，同时所提出一个好问题又可以作为一个新的数学情境呈现给学生； 提出数学问题与解决数学问题形影相伴、携手共进。,解决问题的过程中也可以发现和提出新的数学问题； 应用数学知识解决实际问题本身就是一个解决数学问题的过程； 在数学知识的应用过程中还可以提出有意义的数学问题，而一个好的数学应用问题本身又构成一个好的数学情境。,实施该教学模式： 教师要采取以启发式为核心的灵活多样的教学方法； （恰当把握两种教学的“度”） 学生应采取以探究式为中心的自主合作的学习方法。,启发式教学中国的教学瑰宝 教学最基本的指导思想必须遵循的教学原则; 教学法最基本的方法论一切教学方法的出发
15、点; 教师必须掌握启发的方式、策略和技术. 探究性学习启发式教学的基本教学模式 教学发动创设富有启发性的情境; 学习保持学生主动积极的参与(情感和智力参与); 正确导向教师适时适度的引导, 朝着获益的方向.,简而言之，数学“情境问题”教学就是以数学情境为基础，以数学问题为纽带的启发式教学。, 经中国教育学会组织的专家委员会，于2005年9月28日29日作出了该课题的鉴定，认为： 中小学数学“情境问题”教学是一项植根于中国、具有中国特色并借鉴了发达国家先进教学经验的现代课堂教学；,该教学具有鲜明的现实性、时代性和探索性，对提高中、小学生的数学素养和分析、观察、探索、创新能力有较好的效果，有力地促进了基础育数学课程改革的发展，对数学教学水平的提高产生了良好的影响；,该教学还迁移到中学物理、政治、历史、地理等学科的课堂教学中，同样获得了良好的教学效果。 基于该项目的理论价值和实践意义，鉴定委员会建议对该项目实施滚动式发展，进入“十一五”规划继续建设。 现已经中国教育学会批准为“十一五”规划重点课题。, 实验推广（2006年 ） 中国教育学会于2005年11月1821日在重庆市召开了第十八次全国学术年会。将贵州师范大学提出的中小学数学“情境问题”教学，以课堂教学的理论与实践研究中小学数学“情境问题”教学探索作为有影响的典型经验向全国介绍推广。 2007年4月中国教育学会又
