中小学数学教育:加拿大安大略省的特色研究与启示
2017-04-14赵志琦姚林群
赵志琦,姚林群
中小学数学教育:加拿大安大略省的特色研究与启示
赵志琦,姚林群
(华中师范大学教育学院,湖北武汉 430079)
比较数学教育作为比较教育的重要分支,受到国内外越来越多的关注,中加两国的数学教育也逐渐成为比较研究的热点之一.安大略省作为加拿大最大省份,高度重视数学基础教育,在保障支持、教学体系以及教育协作等方面都体现出了鲜明的特色.通过安大略省的中小学数学教育进行研究分析并结合中国中小学数学教育现状及问题,可得如下启示:深化数学教育改革,加大保障支持的广度和力度;加强信息技术与数学课程的整合,实现教学方法的技术化和多样化;加强中小学教师教育,提升学生数学素养;重视家长参与作用,加强数学教育合力.
中小学数学教育;加拿大;安大略省;特色;启示
1 问题提出
经济的不断发展依靠日益复杂的技能和知识,常规的任务也日趋自动化,数学知识和能力突显出越来越重要的作用.通过数学的学习,学生不仅能够培养解决问题的思维能力并做出正确的判断,而且能够使用计算器、电脑等技术设备并处理数字有关的情境.中国的中小学数学教育目前在许多方面取得了丰硕的成果,也积累了不少经验.然而,数学教育中课业负担重,教师教学方法单一,忽视学生的好奇心和思维能力的培养等问题仍然比较突出[1].因此,如何充分发挥中国数学教育特色,改进已有的问题,需要广大数学教育工作者不断的探索和努力.
另一方面,数学教育的通用性以及内容的相对一致性等特点使比较数学教育受到越来越多的关注.国际著名数学教育家A. Bishop就曾明确提出:“数学教育是一项国际性的事业……其他国家、其它同行的经验可以为他自己的经验提供有趣的对照.”[2]加拿大中学生的数学成绩在2016年国际数学与科学趋势研究(Trends in International Mathematics and Science Study,简称TIMSS)测试最新排名中取得世界前十,美洲第一的好名次.此外,在经济合作与发展组织(OECD)公布的PISA(全称为Programme for International Student Assessment,即“国际学生评价项目”)2015年测试结果中,加拿大学生的数学成绩同样跻身前十[3].安大略省(以下简称“安省”)作为加拿大参加测试的主要省份,非常重视数学教育,并且在最近发布的数学新政中提出继续投入六千多万美元用于数学教育等系列措施来推进数学改革,提高学生数学成就[4].他山之石,可以攻玉.通过对加拿大安省数学教育的研究,以期对中国中小学数学教育的不断发展得到某些启示.
2 安大略省中小学数学教育特色
安省教育部、学校和教师以及家长通力合作,致力于每一个学生数学的成功.在安省,中小学学生根据年龄、学习能力水平、母语使用等差异接受相应的数学教育.通过对安省数学教育概况的研究,安省的中小学数学教育系统相当完善,主要体现在以下几个特色方面.
2.1 完备的保障支持
安省的数学教育目标致力于每个学生数学成就的实现,不断开发新的政策和资源,为中小学学生的数学教育提供了高品质、便利化、综合化的保障和支持.
2.1.1 政策保障
数学教育的成功首先依靠强有力的政策和制度的保障支持.在最新颁布的“实现卓越:安大略省教育新愿景”()文件基础上,安省教育部又于2016年4月发布“安大略省更新的数学策略”()来帮助学生获得未来需要的数学知识和技能[4].新的数学政策包括各种有效策略和问题解决方法,以期促进学生、教师、学校和地区等实现更好的数学成果.2016年9月,安省教育部又颁布“保证1~8年级日常数学教导时间”()文件,对学生每天的数学学习时间进行了明确规定,保障日常高效的数学指导和评估来促进学生更好的数学成绩的实现[5].
安大略省课程标准由安省统一出台,并根据年级、内容及语言等的不同进行具体划分.例如“安大略省数学课程—11、12年级(2007年修订版)”(),“安大略省9年级数学课程—数学转移课程(2006版)”(),等等.各个课程文件包括各年级学段数学的学习期望目标,并对学习内容、教学方式以及评估和评价等做了详细的说明.从省级层面对数学课程进行规划和制定,增强了数学教育内容和知识的统一,缩小了地区之间数学知识掌握的差异,方便了教育系统要素之间的沟通和管理,也提高了评估工作的公平和高效.
2.1.2 资金支持
强有力的资金支持能够保障政策的不断改革和落实,促进学校和教师的不断发展和进步,也为学生获得稳定优质的数学教育提供经济保障.提高数学成绩一直是安大略省优先考虑的问题,为此,安大略省不断加大对数学基础教育的投入.如前所述,“安大略省更新的数学策略”文件中明确表示,教育部将继续投入充足的专项资金用于数学教育的支持.
不仅如此,安省长期以来一直都非常重视中小学数学学习困难学生的教育并保持稳定的资金投入.例如,自2002年12月Mordechai Rozanski博士发布关于呼吁每年投入额外的5 000万美元用来帮助数学学习困难学生(at-risk students)的教育公平特别小组报告(The report of the Education Equality Task Force)起,政府就宣布建立“数学学习困难学生领导者”(students-at-risk leaders)(即现在的学生成功领导者(Student Success Leaders))组织来促进教学方法的改进以及学生实践能力和数学素养的提升,并持续给予充足的资金保障和支持[6].
2.1.3 资源供给
有力的政策和充足的资金为中小学数学教育的成功提供了制度保障和经济支持,而丰富的资源和有效的技术策略可以使数学教育的开展更加便利和高效.一方面,系列多样化并富有针对性的数学贴士、指导手册及相关配置文件的出台为数学教育提供了适切的建议和有益的策略指导.例如,数学资源关于修订版数学的针对性实施和规划支持Tips4rm2013-14()分别对7~10年级各个学段的数学内容进行了详细的文件说明[7],囊括了日常课程和评估计划,数学学习、资源和教师教育的创新思维方法等各种信息.每个数学课程相应的配置文件也包括课程呈现的顺序建议,丰富的学习任务以及评估技巧等资源.此外,在学校董事会的合作下,教育部还开发了中小学数学课程的范例供教师和学生使用.
此外,随着教育信息技术与数学课程的不断整合,课程软件、电子化辅助教学设备以及网络学习平台等技术资源使数学的学习更加有趣和便捷.例如,在“数学交互电子支持网”(http://www.mathies.ca/),可以找到各种数学网络资源和在线游戏,还可以实现线上互动和学习;数学中心(Math Central)(http://mathcentral.uregina.ca/)也同样包括了数学资源、论坛、疑难解惑、每月数学问题集锦等丰富的内容.安省数学新政中,支持TVO mPower数学资源作为免费的工具在教师和学生之间进行使用,用以加强对数学课程的学习、理解和实际应用[8].
2.2 完善的教学体系
安省中小学数学课程教学能够充分认识到学生的个体差异性和多样性,能够认识到不同的学习方式和预设目标需要使用不同的教学和评估策略,从教学内容、教学方法以及教学评价等方面均体现出专业化、人性化和现代化的特点.
2.2.1 教学内容
教学内容是教与学相互作用过程中传递的主要信息,是师生交流互动、为实现教学目的动态生成的素材及知识.安省公立英语和法语中小学所有学生统一学习省级数学课程,对1~12年级每一学阶的数学教学目标都提出了具体要求,将学生素养的培养蕴含其中.初高中课程的设计有一定的连贯性和一致性,并在11~12年级分层设计数学内容,学生可以选择大学和职业准备课程.在安省中学,学校董事会经教育部批准后可以独立开发选修及必修课程来实现省级课程所不能满足的学生需求.
安省数学教学内容除了具有省级统一性、分层针对性等特点,还特别注重数学的跨学科综合学习、识字和探究技能、职业生涯教育以及数学中的健康和安全,等等.数学教育项目中还含有学生嘉宾访问、仿真项目参与(例如中学成就项目Junior Achievement programs)以及生涯指导会议等内容为学生提供生涯探索机会[9],促进学生独立自主以及与他人合作的能力.测量操场或公园维度等室外田野作业课程为学生提供了一个真实的学习体验,让学生在操作的过程中了解健康安全知识,提高动手及实践能力,在乐趣和探索中不断领悟数学,掌握数学.
2.2.2 教学方法
教学方法指为了完成一定的教学任务以及实现教学目的,教师和学生展开教学活动过程中采用的策略和措施.在数学教学过程中,安省教师鼓励学生发展问题解决、调查、推理等方法,成为成功的问题解决者.安省数学基础知识5组课程期望目标中,涉及问题解决(Problem Solving)、推理和证明(Reasoning and Proving)、反思(Reflecting)、选择工具和计算策略(Selecting Tools and Computational Strategies)、联系(Connecting)、表征(Representing)和交流(Communicating)7个过程[9~10].此外,安省数学教学特别强调“问题解决是学习数学的中心”,因此问题的解决和交流成为连接这7个过程的桥梁.
安省鼓励使用个别教学、小组协作、亲自体验等教学方法,倡导发现式教学法(experiential learning)、数学讨论学习共同体(Math-talk Learning Community)以及基于问题的学习(Problem-Based Learning)等模式.发现数学的教学方法鼓励学生使用复杂的开放式的方法来分解方程代替传统的公式和记忆[11].在数学讨论学习共同体中,教师为学生提供有利的环境,鼓励学生思考和提问,通过独立探索、小组讨论协作、教师指导等多种方式使学生能够自信地对问题进行解释、辩驳以及证明自己的数学思维及观点[12].基于问题的学习方式以建构主义(constructivism)和学生为中心的学习(student-centered learning)的理论为基础,使学生学会在解决新问题中获得深层的概念理解或者掌握数学思想之间的联系,扩展学生的思维和创造能力[13].此外,数学教学过程的开展不仅可以在教室内完成,也鼓励学生在互联网平台的独立操作或教师网络指导进行.网络指导完全免费,注册过程非常简单,学生也可以进入网络年级指导间查看其他学生正在询问的问题[14].例如,在“CLIPS-数学批判性学习指导路径”(Critical Learning Instructional Paths Support, http:mathclips.ca/)以及BrainPOP(http://www. brainpop.com/free_stuff/)等网站,学生可以进行自主的数学学习,既避免了学生对教师的过分依赖,促进了学生的学习兴趣,又锻炼了学生独立探索和问题解决能力.
2.2.3 教学评价
教学评价是指在已有标准的基础上判断学生的学习状况、教师的教学情况以及了解教学进展的过程.安省教育理念先进,注重教育公平,不以学生学习成绩好坏为评价标准,以“让每个学生都成功,使不同地区的学生受到一样的教育,达到个人潜力最大化”为目标[15].安省的评价及评估按照省级课程的期望目标要求,对学生偏重“定性”的评价,要求教师主要进行诊断性评价和形成性评价(diagnostic and formative assessment)[16].教育质量和问责办公室(Education Quality and Accountability Office)负责每年对全省范围内的部分年级和项目进行监督和评估.EQAO会及时向学生个人、学校、校董会等提供评估报告,并将数据处理的最终文件放在官方网站上方便用户访问[17].
评价类别上,小学阶段分为问题解决、概念理解、数学程序的应用以及沟通能力;中学阶段则分为知识与理解、思考调查和问题解决、沟通以及应用4个类别.每个类别又细分为4个级别,级别3(相当于百分制的70~79)作为省级标准[6].评价内容上,安省提倡从学生作业、日常观察及谈话、项目演示和表演及测试等多种渠道收集信息,准确地对学生数学表现进行评估.评价形式上,采用等级划分、百分制以及描述性反馈等多种方式.例如,小学1~6年级采用字母等级(letter grade)的方式,7~8年级采用百分制(percentage grade)形式[9].评价主体上,有省级相关教育部门等教育机构的标准约束,有教师对多元化评价内容的综合分析,也有学生对自身学习状况及具体目标实现情况的自我评价.
2.3 有力的教育协作
为了满足安省数学策略目标的达成,教育机构、教师以及广大家长群体分享高效、创新的成功经验,不断提升专业素质和水平,深入开展自下而上以及自上而下的沟通及协作,形成强有力的教育合力,利用集体智慧致力于学生数学成绩的提高.
2.3.1 教育机构
省教育部、学区教育局和学校等教育相关机构对数学教育政策的更新及落实,对资金和资源等的提供以及对教育活动的顺利、有效的开展都起着重要作用.首先,作为安省最高级别的教育机构,安省教育部(Ontario Ministry of Education)采取了一系列措施致力于安省数学愿景的实现.具体体现为同教育伙伴一起就数学特级教师和校级指导制定相关标准;对学校数学教育支持集中在与学生学习有关的专业学习机会上,使学校能够利用关键的数学文件和资源中有效的观点来支持教师使用有效的方法来均衡学习和教学过程;为教育者团队提供专门的数学时间以及进行专业学习和能力建设的网络;以及设立专门的监督部门来保障数学教育举措的落实,学生成果的评估以及数学学习环境的创建,等等.
安省目前有72个学区教育局(District School Boards),对公立学校的教育进行管理和支持[18].学区教育局教育董事构建了一个框架,允许所有教育伙伴(all partners in education)对学生的学习共享责任.例如,建立全系统的目标,承诺促进所有学生的数学素养;鼓励使用有效的评估和教学策略;支持数学学习困难学生的创新项目等[6].此外,安省学校也非常重视学校和谐环境的创建以及技术资源的有效提供,能够系统地识别学生数学问题并采取行动来缩小学生学习差距.
2.3.2 教师教育
为了实现卓越的标准,安省教师在职业生涯中不断加强自身学习,与其他教育工作者、家长和社区协作来满足学生数学学习的需求,使用各种基于良好的学习理论的教学策略帮助所有学生充分发展自己的兴趣和最大潜能的发挥.数学教师又细分为数学教师领导小组、规划小组、教学策略组等,负责相应的工作内容[6].
安省教师教育系统也很有特色,与中国不同,安省教师要获得教师资格证书,多数情况下需要拥有本科学历和教育学位(如教育学士学位)之后,再进行1~2年教师资格相关课程.一方面,新任教师加入新教师入职计划(New Teacher Induction Program (NTIP))学习相关课程资源.数学方面,包括K-6年级识数计算(Numeracy, K-6)以及7~12年级数学素养和计算(Mathematical Literacy/Numeracy, 7-12),又细分为专业发展和培训的具体内容、新教师自我反思工具以及沟通和谈话项目等[19].另一方面,有经验的教师则参加一年一度的教师学习和领导力计划(The Teacher Learning and Leadership Program (TLLP))[20],在不断学习和培训交流的过程中,学习新的教学理念和方法,不断加强自身修养,促进学生数学的成功.自2015年9月1日起,安省教师教育开始提供增强的教育学学士学位(Bachelor of Education)项目.新的项目包含4个学期,实践教学时间也由40天增至80天[21].
2.3.3 家长参与
家长是孩子学习的第一个老师,当家长能够给予孩子有利的、放松的环境时,孩子就会拥有乐趣,能够享受探索数学世界的过程.家长在孩子学习和教育过程中提供的支持越多,孩子在学校和之后的学习中越可能有更好的表现[22].数学方面,安省父母会通过网络资源了解学校数学课程目标、内容及评价方式等,对孩子进行有针对性的指导.例如,通过阅读“家长指南:和孩子一起做数学(幼儿园至6年级)”()[23],家长了解和学习详细的内容和方法策略对学生进行辅导.家长也很重视孩子学习自主性的发挥,只是提供帮助和参考,引导解题思路,并不会越俎代庖、横加干涉.
在安省,家长除了自身会主动学习相关知识外,也会借助于学校和社区组织的工作坊、交流会及培训活动等了解孩子发展特征,扩展数学专业知识,从而更好地参与孩子的数学指导.很多家长自愿为学生分期讲授数学主题课程或开展与课程相关的知识延伸及扩展活动,帮助孩子深度学习数学.例如,有些家长自愿组织学生进行户外田野调查,指导测量方法的运用,提高孩子的计算能力.作为教育合力的重要组成部分,家长与学校、教师等通力合作,对孩子数学知识的掌握、能力的培养以及素养的提升发挥举足轻重的作用.
3 对中国中小学数学教育的思考与启示
与时代发展和实施素质教育的要求相比,中国中小学数学教育虽然随着教育改革的开展得到了方方面面的改善,但其中存在的问题仍然不容忽视.以上海PISA数学测试成绩为例,反映出中学生学业负担重,自我学习控制策略缺乏等问题[24].如何在中国教育水平差异明显、资源分配不均,班级规模较大等现状下解决中国中小学数学教育问题,提高整体教育水平?
3.1 深化数学教育改革加大保障支持的广度和力度
课程改革与数学教育的发展是一个循序渐进的过程,离不开强有力的政策、资金和资源等的保障和支持.安省重视数学教育改革,相继颁布像“安大略省更新的数学策略”()等课程政策文件,促进数学教育水平的提升.关注所有学生特别是数学学习困难学生的发展,根据学校学生数学表现和需求实施3类不同程度的支持[25].而中国目前中小学数学教育存在地区差异大,改革进度不一致,忽视学生的个体差异性等问题.国际学生能力测试PISA2015中,北京、上海、江苏、广东组成的中国部分地区联合体(B-S-J-G, China)数学成绩由前两次上海独立参赛的稳居第一滑落至第六就一定程度上反映出中国数学基础教育中存在的些许问题[3].
首先,可以从中小学数学教育理论研究着手,提高数学思想的分析研究,加深理论深度.努力增强研究工作的自觉性,也要十分注意研究工作的合理定位和方法论[26].针对中国数学教育现状特点以及不同年龄和地区学生学习状况来制定切合实际的、有针对性的课程和标准.其次,还需要解决教学中的实际问题,把理论和实际紧密联系起来.美国学者认为,在达到政策目标的过程中,政策的方案确定功能只占10%,而其余的90%则取决于有效的执行[27].中国要不断加强数学教育实践探索,切实为培养人才打好数学基础.最后,有力的保障支持可以促进新的数学教育资源的不断开发,提高政策落实程度.教育是一个随着时代发展而不断创新的过程,为了满足教育的现代化的需求,实现教育的包容性和公平性,有必要加强中国特别是贫困地区以及数学成绩落后学校和学生的投入,提供必要的监督和保障措施,尽可能实现教育发展的均衡.
3.2 加强信息技术与数学课程的整合实现教学方法的技术化和多样化
技术能有效地用于支持数学学习,帮助学生探索模式,检验关系,测试猜想,解决问题,使得师生有可能超越传统的课堂教学模式,分享数据,实现数学交流方式多样化[28].安省为数学教育提供便捷的网络资源,免费的在线辅导、现代化的多媒体教学等,使信息技术与数学教育教学方法达到很好的整合.中国信息技术在硬件上或许相当完备,但是机械地将技术应用到课程不会提高学生成绩,慎重思考如何将技术进行恰当的整合才是提升数学成就的关键.
首先,信息技术不仅仅局限于PPT课件的讲授和视频音频的播放,还可以适当增加利用的渠道.例如,可以创建和改善数学资源数字图书馆、多媒体教室;尝试利用模拟、多媒体资源、数据库以及计算机辅助学习模块等信息和交流技术工具进行课堂教学或者对个别学生进行特殊化教学设计指导等.其次,基于技术的拓展性问题设计是促进学生技术化发展的重要方法,有利于拓展学生的思维,可以尝试在数学教学设计的过程中融合信息技术.数学教学设计可以借鉴信息技术“是什么—为什么—怎么样”的程序思考模式,让学生学会利用信息技术来理解问题和探究问题,学会用思维来驾驭技术.最后,还可以尝试将超文本、超媒体的内容以多样化的信息表征形式呈现出来,以方便数学教学内容的传递和加工,从而为数学思维节约大量的时间.图形的分离与合并、展开与折叠的演示等多样化表征可以使数学内容本身对学生来说变得更加亲切,教学题材的形式和内容更加丰富[29].教师可以围绕某一数学主题,为学生创设主题运动情境,将“形”与“数”有机结合起来,将知识进行动态处理,把运动和变化的数学问题展现在学生面前[30].
3.3 加强中小学教师教育提升学生数学素养
有效的教学对提高学生的学习至关重要,数学教师也被认为是提高学生数学成绩的直接促进者.如果要使学生提高学习成绩,提供数学素养,教师必须拥有全面的专业学习数学和教导数学的最优方法,为学生提供“好吃”又有“营养”的数学教育.为了应对基础教育所面临的挑战以及实现教育的长期愿景,加拿大2014年5月开始推行以实现优质教学为首要目标,保证优质教学为支撑措施的卓越教师教育计划[31].安省注重教师的专业发展,拥有安大略省教师学院(Ontario College of Teachers,简称OCT,网址:http://www.oct. ca/home.aspx)、专业学习项目等途径促进教师的成长和终身学习.随着时代的发展以及新课程改革的不断深入,尽管中国教师教育得到不断改进和完善,但是仍然存在教师教学内容和教学方法相对陈旧、教育实践质量不高等问题.
首先,借鉴安省教师学院,可以尝试设置专门的教师培训体系来为教师提供相关课程和实践交流机会,从而提高教师培训的规范性和专业性.教师培训不仅仅只是关注教学内容和知识的理解,而且要培养教师发展意识、创新意识和实践意识.其次,教师培训应注重提高教师反思和学习能力,不断探索新的符合时代发展和当今学生特点的教学内容和方式,使教师能够丰富自己的教育心理知识,了解学生真正的需求,促使学生全面发展.可以加强合作学习、发现学习和数学讨论学习共同体等模式的研究与使用,帮助教师更好地丰富课堂教学.最后,教师培训有必要加强教师对数学素养的认识,改善教育质量.在安省数学课标中指出:学生的数学素养体现为理解数学的基础性与实用性,欣赏并说明数学的功能;展示数学学习能力,成为数学问题的解决者;认识数学自身的真实性,在数学活动中发挥积极作用[32].教师只有不断地学习,了解所教学科的发展前沿和最新研究成果,才能激发学生兴趣和培养学生创新和逻辑思维能力,从而促进学生数学素养的提升.
3.4 重视家长参与作用加强数学教育合力
经合组织(OECD)研究分析指出,所有家长都能够通过和孩子一起讨论、阅读等来实现孩子的最大潜能,教师、学校和教育系统应该探讨如何帮助忙碌的父母对孩子的学习发挥积极的作用[33].安省为家长提供多语言、多层次及多样化的数学策略指导和参与方式,而中国很多学生家长希望能够参与孩子的学校教育,但往往苦于不知道如何参与.因此,给予家长有效的方法策略指导,对提高其参与学校教育的效度具有现实的意义.如何充分利用家长资源,扩展学生学习数学的渠道,进而提高中小学数学教育水平?
首先,可以从政策制度的角度对家长的权利和义务进行规定可以有效提高家长参与的合法性,也有利于家长参与具体措施的开发和落实,提高家长参与的积极性.其次,全国、省级及校级分层次的家长信息资源库和网络平台的创建也是提供有效的数学课程资源以及线上学习机会的有效途径.此外,可以尝试研究和刊印不同专题的数学指南以及组织开展多样化的家长研讨会来提高家长参与的专业性.最后,邀请家长参与学校的数学趣味专题活动,布置家长和学生共同完成的数学任务等可以使家长资源得到充分利用,发挥智慧合力为教育活动献计献策,促进中国中小学数学教育的不断发展和完善.
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[责任编校:周学智]
Mathematics Education of Primary and Secondary Schools: The Features’ Research and Enlightenment on Ontario of Canada
ZHAO Zhi-qi, YAO Lin-qun
(School of Education, Central China Normal University, Hubei Wuhan 430079, China)
As an important branch of comparative education, comparative mathematics education gained more and more attention. Mathematical education between China and Canada also gradually became one of the hottest points. Ontario of Canada attached great importance to the mathematical education and had distinctive features in support of guarantee, teaching system, and education resultant force, etc. Through analyzing the features of mathematical education of primary and secondary schools in Ontario, this paper reflected the writer’s enlightenment from the mathematics curriculum reform, information technology application, the teacher education training and parents’ resource utilization and so on.
mathematics education of primary and secondary schools; Canada; Ontario; features; enlightenment
G40-059.3
A
1004–9894(2017)03–0082–06
2017–01–09
国家留学基金委2015年国家公派访问学者项目资助(留金发[2015]3012号)
赵志琦(1989—),女,河南漯河人,硕士研究生,主要从事课程与教学及国际比较教育研究.