王永老师的两篇文章(关于弗莱登塔尔思想的)

弗赖登塔尔的HPM思想及其教学启示蒲淑萍;汪晓勤【摘要】汉斯·弗赖登塔尔是荷兰杰出的数学家和数学教育家.其＂再创造＂理论中的HPM思想包括：以历史发生原理为指导进行＂再创造＂,＂有指导的再创造＂中的HPM思想,基于数学现实的再创造中的HPM思想,＂学习过程＂的再创造中的HPM思想.弗赖登塔尔的HPM思想对数学教学的启示有：数学史是调适教师数学观念与教学行为的重要基础,教师培训是从知识到理念提升中小学教师对HPM 认识的大好契机,再创造思想为提升数学史的使用层次提供理论支撑.%Hans. Freudenthal, an outstanding Dutch mathematician and mathematics educator, and also the most prestigious authority of mathematics education in the world, was the leader mathematics educator in the later half of the 20th century. The HPM thought dominating his whole basic thoughts, such as Reinvention Thought, is very valuable to the mathematics instruction theory and practice. We excavated and reorganized his HPM thought to provide some enlightenment about mathematical teaching.【期刊名称】《数学教育学报》【年(卷),期】2011(020)006【总页数】5页(P20-24)【关键词】汉斯·弗赖登塔尔;再创造;HPM思想;教学启示【作者】蒲淑萍;汪晓勤【作者单位】华东师范大学数学系,上海200241;淄博师范高等专科学校,山东淄博255100;华东师范大学数学系,上海200241【正文语种】中文【中图分类】G4201 问题提出自1972年在英国埃克塞特举办的第二届国际数学教育大会（ICME-2，United Kingdom, Exeter, 1972）上，美国的P. S. Jones和英国的L. Rogers组织成立数学史与数学教学关系国际研究小组（International Study Group on the Relations between History and Pedagogy of Mathematics，简称 HPM）以来，数学史与数学教育关系这一学术研究领域在各个国家和地区蓬勃发展起来，基于HPM思想的教学理论与实践研究[1～2]都取得了令人瞩目的进展与成就．然而阳光并未普照到世界的所有角落，HPM 在我国中小学的实际情况并不十分乐观．很多中小学教师与管理人员还存在着对HPM领域的认识不足或误区．研究者曾就中小学数学教学中运用数学史的情况进行了访谈调查，发现为数不少的教师及教学管理人员仍存在诸如“我们主要关注升学率，数学史的运用可能会影响教学进度．”“数学史没有时间用．”“数学史的知识我们（指教师）都知道得很少，怎么用？”“数学史也就是讲讲故事、看看图片，激发一下兴趣而已吧！”“用数学史？大概得等到上公开课的时候吧？”“数学史确实对教学有促进作用，但我们用得很少，几乎不用”等看法．相比于Constantinos Tzanakis, Abraham Arcavi 等人调查获得的结果[3]竟没有太多的改观．而对于运用“再创造”的思想与方法将概念、公式等的历史发展等通过重构方式运用于教学的做法，更是使不少对HPM领域缺乏足够认识的人难以理解、接受．比如，有些人认为“看不到”历史素材，如年代、人物、史实等，就不能算作运用历史．可以看到，他们不仅对数学史用于数学教学的认识肤浅、甚至存在误区，而且对利用发生教学法、通过“再创造”的方法重构历史于教学的做法更是缺乏正确认识．如此等等的信息，使研究者认识到深入宣传HPM思想、推行利用历史发生原理进行教学设计、让数学史走进常态课堂的迫切性．数学史怎样进入中小学数学课堂，已是理论演绎和实践反思双向互动中生成的迫切课题．发掘数学教育大师的HPM思想，反思其对教学的启示，可获得最为直接、并最具有借鉴意义的做法．今天对20世纪下半叶的国际数学教育权威汉斯·弗赖登塔尔的HPM思想进行挖掘整理，以期对广大数学教育工作者深入、正确认识HPM领域并积极进行理论研究与教学实践尽绵薄之力．2 汉斯·弗赖登塔尔简介汉斯·弗赖登塔尔（H. Freudenthal，1905—1990）是荷兰数学家、数学教育家，是国际上最富盛名的数学教育权威，被誉为 20世纪下半叶数学教育领域的带头人[4]．弗赖登塔尔1905年出生于荷兰，1930年获得柏林大学博士学位．1951年起为荷兰皇家科学院院士，1971年至1976年任荷兰数学教育研究所所长．早年从事纯粹数学研究，在李群和拓扑学方面多有建树．20世纪50年代围绕“新数”运动的争论使弗赖登塔尔名声大振．他对国际数学教育委员会研究课题的建议（研究课题应是明确的、具体的．例如，几何教学中采用初等的直观方法的必要性；心理学在数学教学早期阶段的作用；几何教学的重要性；逻辑学与数学教学[4]．），得到了广泛而热烈的赞同与响应．1967年，弗赖登塔尔当选国际数学教育委员会主席．在他的手中实现了令数学界、数学教育界瞩目，至今仍影响深远的两件事：其一，单独举行 ICME（International Congress of Mathematics Education）．打破了过去国际数学教育委员会会议作为数学家大会（ICM）的一个分组的状况．从此，ICME独立举行，国际数学教育委员会（ICMI）成为一个促进数学教育研究的国际机构，四年一度的ICME成为各国数学教育工作者交流研究成果的最好机会；其二，弗赖登塔尔在1968年创办了《数学教育研究》（Educational Studies in Mathematics）．现在，《数学教育研究》与ICME的联系更加紧密，它已成为国际上最有影响的数学教育刊物．弗赖登塔尔1950年代后开始关注数学教育，他的一系列数学教育著作，影响遍及全球．主要有《作为教育任务的数学》（Mathematics as an Educational Task，1973），《播种和除草》（Weeding and Sowing，1978），《数学结构的教学法现象学》（Didactical Phenomenology of Mathematical Structures，1983）．其中第一本是最基本的，阐述了他对数学和数学教育的各种基本观点，后两本则是第一本的发挥与发展．1987年冬，82岁高龄的弗翁应华东师范大学陈昌平、唐瑞芬、张奠宙等先生的邀请访华．1994年，他在中国的讲稿以Revisting Mathematics Education—China Lectures为名出版，中译本书名《数学教育再探：在中国的讲学》[5]，于1999年由上海教育出版社刊行．他的中国之行，对中国的数学教育影响深远．时至今日，包括中小学数学教师在内的广大数学教育工作者对其“现实的数学”、“数学化”、“再创造”等教学思想都有所了解．弗赖登塔尔认为数学的根源是常识，人们通过自己的实践，把这些常识通过反思组织起来，不断地进行横向的或纵向的系统化．因此，他认为数学学习主要是进行“再创造”，或者是他提到的“数学化”．没有一种数学思想，以它被发现时的那个样子发表出来，一个问题被解决以后，相应地发展成一种形式化的技巧，结果使得火热的思考变成了冰冷的美丽[6]．如何打破这种“教学法颠倒”的现象？这句为数学教育界耳熟能详的话语为挖掘整理其HPM思想指明了道路，研究者认为“再创造”思想就是其HPM思想的最好体现．3 弗赖登塔尔的HPM思想与“再创造”考虑到“数学是不同的．而为什么不同，理由之一就是历史．人类学习的历史过程能被个别的学生以某种方式重复一遍吗”[5]，对比“启发式”（heuristic）与“发生方式”（genetic method）的不同，弗赖登塔尔提出了“再创造”的思想．对于“再创造”，他的解释是：“‘创造’既包含了内容也包含了形式，既包含了新的发现又包含了组织．创造，照这里的理解，是学习过程中的若干步骤，这些步骤的重要性在于再创造的‘再’．”[5]弗赖登塔尔认为无论概念、公理定理或数学语言与数学符号的形式体系，以及包括各种算法在内的、需要按照特定步骤解决的问题，都应使用再创造的方法，反对生吞活剥地进行灌输．对其“再创造”理论中的HPM思想进行层次划分与归类．大致概括为如下几个方面．3.1 以历史发生原理为指导进行“再创造”历史发生原理（Historical-genetic-principle）是指导进行“再创造”的主要理论依据．该原理可以上溯到18世纪孔德（A. Comte，1798—1857）时代，19世纪，人们将德国生物学家海克尔（E. Haeckel，1843—1919）所提出的生物发生学定律——“个体发育史重蹈种族发展史”运用于教育中，重新得出“个体知识的发生遵循人类知识发生的过程”，历史发生原理因此而形成[7]．1980年8月10日至16日，在美国加州大学伯克利分校举行的第四届国际数学教育会议上，弗赖登塔尔作了题为《数学教育的主要问题》[8]的报告．在报告中，关于历史发生原理弗赖登塔尔指出：“数学史乃是一个不断进步的系统化的学习过程．儿童无需重蹈人类的历史，但他们也不可能从前人止步的地方开始．从某种意义上说，儿童应该重蹈历史，尽管不是实际发生的历史，而是倘若我们的祖先已经知道我们今天有幸知道的东西，将会发生的历史．”“再创造”是弗赖登塔尔关于数学教学的基本思想，是数学学习的基本方法，也是判断教法好坏的基本准则．他认为存在两种数学，一种是现成的或已完成的数学，另一种是活动的或者创新的数学．完成的数学在人们面前以形式演绎的面目出现，它完全颠倒了数学的思维过程和实际创造过程，给予人们的是思维的结果；活动的数学则是数学家发现和创造数学的过程的真实体现，它表明了数学是一种艰难曲折又生动有趣的活动过程．弗赖登塔尔认为有效的学习要求每个学习者回溯所学学科历史演进的主要步骤．弗赖登塔尔反复强调：数学学习的唯一正确方法是实行“再创造”，也就是由学生本人把要学的东西自己去发现或创造出来；教师的任务是引导和帮助学生进行这种再创造的工作，而不是把现成的知识灌输给学生．他认为这是一种最自然、最有效的学习方法．说它最自然，是因为生物学上的“个体发展过程是群体发展过程的重现”这条原理在数学上也是成立的，即：数学发展的历程也应在个人身上重现，这才符合人的认识规律．但是弗赖登塔尔提倡的“再创造”并非要求数学教学完全重现数学的发展历程，而是指应该使学生体会到：如果当时的人有幸具备了现在有了的知识，他们是怎样把这些知识创造出来的[9]．对于“再创造”，弗赖登塔尔采用苏格拉底（Socrates）给门诺（Meno）的奴隶授课的宗旨，即“设想你当时已经有了现在的知识，你将是怎样发现那些结果的；或者设想一个学生的学习过程得到指导时，他是应该怎样发现它的”，“目的就在于找出学生怎样才能把他要学的知识‘再创造’出来”[9]．弗赖登塔尔推崇的“苏格拉底方法”正是这样的一种方法，狭义地说，苏格拉底所做的就是在教学中再创造或再发现所教的东西．针对具体的教学，弗赖登塔尔认为的“再创造”究竟应该怎样实施呢？3.2 “有指导的再创造”中的HPM思想如何在教学中实施“再创造”？弗赖登塔尔认为：“力求用发生的方法来教概念，并不意味着必须完全按照知识的发展顺序，甚至连走过的弯路与死胡同都不加删除地教．而是设想那时如果教师已经知道了现在所知道的东西，应该如何去发现，就像看得见的人可以告诉盲人如何去创造与发现．”对于“再创造”的具体方法之一：苏格拉底方法，他的态度是：“我们不必全盘否定苏格拉底，但也不必全盘继承．我们保留他的通过再发现来学习，但这个‘再’并非指学生的前世，而是指人类的历史，也就是重复人类祖先发现他们所掌握的知识时的发展情况，我们不妨称之为再创造．”[9]至于为何采用“有指导的再创造”的做法，他的回答是：“历史告诉我们数学是怎样创造的．我曾经问过这样一个问题，学生是否需要重复人类的学习过程？当然不应该，自古以来，历史正是通过避免走盲目的道路，通过缩短大量弯曲小道，通过历史自己重新组织的道路系统来修正自己．”因此，在教育中“新一代继续他们祖先所形成的知识，但他们并不是跨到他们老一辈所达到的水平．他们被置于更低的水平，在此基础上重新开始人类的学习过程，教育者承担了帮助他们的任务，但不是通过规定，而是通过允许他们应该学到的数学”[5]．这就要求进行“有指导的再创造”，教育者，具体来说是教师承担了这项任务．“有指导的再创造”其中形容词“有指导的”是就“学习过程的教学环境”而言的，为使教师理解他的意思，他进一步指出：“指导再创造意味着在创造的自由性和指导的约束性之间，以及在学生取得自己的乐趣和满足教师的要求之间达到一种微妙的平衡．”在具体操作中“学生可以创造一些对他来说是新的，而对指导者是熟知的东西”[5]．对于如何实施“指导”，弗赖登塔尔通过一个问题序列详细展示：① 往哪里指导？② 在哪里指导？③ 怎样指导？④ 算法化；⑤ 再创造几何．对于问题的回答涉及很多知识，但无一例外都是从其概念的来源，即历史形成与发展说起，进而涉及其它．例如，针对“在哪里指导”的回答之一是“指数增长的知识”．对此，他说：“将增长的概念数学化，在数学历史上已成为一个更近代的特征……如果允许再创造历史的话，重点一定从作为对数逆运算的指数转到作为一个增长函数的指数．其实复合利率作为离散的指数增长的一个例子早就形成了，将它引导到连续增量是一个历史的产物而不是进来才出现的……它应是再创造指数（以及紧随的对数）函数的一个来源和一个导引．”他甚至提到“在一个更形式的水平上，在加法与乘法之间由指数和对数函数作为中介的同构，是构建再创造的一个产物”[5]．其后提到“历史上另一个必须通过再创造加以修正的例子是正弦（和其它测角函数）”中也提到三角形不是唯一的再创造正弦的来源，它们更应该在函数的水平上被再创造．因此，再创造中的“有指导”不仅要揭示知识的来源与现实生活的关系，更要兼顾知识之间的联系与相互依存关系．再如“算法化”，他认为其重要性在于“算法的掌握对于个体的进程与人类在历史上的进程是同等重要的”，其作用在于“算法是展示数学的窗口，那就是展示现成的数学”．为纠正人们认为数学“就是一篮子算法”的印象，弗赖登塔尔的措施就是再创造算法以及算法化．“再创造算法可能是一个乏味而又费时的活动，它的深奥策略有必要让教师、教科书作者、教育开发者和研究人员相信，最终结果的价值与付出的劳动和花费的时间是相称的”．对于算法学习，弗赖登塔尔认为“学习的一个极端是没有意识地教的学习；另一个极端是直截了当地强加的学习”．对于新的算法，大多数人失败的原因在于“不能把新算法的发生过程与通过精简和合理化已获得的尝试的发生过程等同起来”，而对于学生则是因为“过去有时他们被要求做的智力上的跳跃，超越了他们智力的能力”．对此，弗赖登塔尔认为虽然学生不能跟踪人类认识的发展，但对于“规则的错误应用与模式的错误转换，可能会提供一些迹象．在普通常识的任何发展阶段，学习者对于发展过程的付出有多大，也许意义非常重大”[5]．上述对于再创造算法及算法化的重要性，以及学习过程中容易出现问题的阐述，提醒教师遵循历史发生原理、尊重学生的认知发展过程设计算法教学是极其重要的．3.3 基于数学现实的再创造中的HPM思想数学教学必须做到“源于现实、寓于现实、用于现实”．他认为“有指导的再创造”问题之一“往哪里指导”的实质性目标“现实”，也即“通过他的指导展开在他面前的学生自己的现实”．进一步地，弗赖登塔尔认为“数学化是将现实数学化．而一旦数学化在教学上转变到再创造，有待数学化的现实就成为学生的现实，成为引导学生进入其中的现实．同时，数学化也就成为学生自己的活动”．因此，所谓“数学现实”是指数学教师的任务之一是去了解学生的数学现实，并由此出发组织数学教学．弗赖登塔尔认为数学化应从“原始的现实开始”，而非接近数学的现实．比如，用相同被加数的加法再创造乘法的例子就是一个很好的说明[5]．为实现数学化，数学现实中的范例作用不容忽视．尽管古巴比伦的楔形文字介绍怎样求解一次、二次方程或二元一次方程组的解法，但是都是具体数值的例子，用它们很难教会学生解方程的一般方法．因此，弗赖登塔尔认为教师应对这些材料进行再创造．再如“变量”，“在数学的历史上很早就有了对变量的需要（对于不确定的和变化的对象），那里也需要给各个变量取名称，巴比伦数学家用文字表示变量，如‘长度’和‘宽度’．希腊人用字母表示；但是在字母表中没有足够的字母来满足潜在的无限个变量名称的需要．借助全部正整数的无限性用下标区分变量是数学历史上一个比较晚的创造，而字母作为下标更是最近的事，下标的下标更是如此”，对于借助这种思想设计变量表示的教学的“再创造”，他进一步地指出：“我反复强调历史可能是一个很好的参谋，它告诫我们人们习惯性的事情远非想象的那样简单．历史可能会告诫我们要防止让学生在目前现成的水平上进行学习．在教学中也是如此，使用字母来表示变量应适应某种需要，研究人员与教师应该创设一个使学生感到迫切需要用字母来表示变量的情境，从而激发学生再创造的兴趣，他们应该把用字母表示变量这种策略变的越来越精炼．”[5]事实证明，教学实践中，具备这样一种“再创造”思想的教师，其教学确实取得了极大的成功[10～11]．教学中还有大量的内容可以基于学生的数学现实用“对历史进行再创造”的方法进行．此外，弗赖登塔尔还提倡在“应用”中学习数学，他说：“历史意味着寻根，那么纯数学的历史是一颗被剥夺了其强壮的根的树．数学教学也没什么两样．”所谓数学化的过程，就是将学生的数学现实进一步提高、组织、抽象的过程．要实现数学化，“再创造”教学还应注意“留给学生去再创造自然界或和社会中的一些问题情境”，此处的应用不是学完数学后应用，而是指学习过程对数学现实的应用．3.4 “学习过程”的再创造中的HPM思想弗赖登塔尔将“学习过程”作为一个教学原理，其中也贯穿着弗赖登塔尔“再创造”的思想．之所以将数学学习的过程，当作一个教学原理，原因大致有二．其一，弗赖登塔尔认为，区别于将学习过程当作研究的工具与对象，作为教学原理的学习过程更值得研究；其次，他认为“教学论本身是与过程密切相关的”[5]．弗赖登塔尔本人对学习过程也是非常重视的，他经常提到：应该认为，与其说让学生学数学，不如说让学生学习数学化；与其说让学生学习公理系统，不如说让学生学习公理化；与其说让学生学习形式体系，不如说让学生学习形式化．他认为数学化的过程可以分为5个层次：直观阶段、分析阶段、抽象阶段、演绎阶段、严谨阶段．并不要求每一个学生一次完成所有阶段，而应该符合学生的年龄特征．对于学习过程中的水平结构，他提到他和范希尔夫妇的合作以及他们对于学习水平的层次划分：学习过程是由各种水平来构造的．较低水平的活动，也就是通过在这个水平上可用的方法组织的活动，成为较高水平上分析的一个对象；较低水平的可操作的内容成为下一个水平的学科内容．学生学习通过数学的方法来组织，学习把他自发的活动数学化，或使他更适合于通过这种方法来学习[5]．对此他常举的一个例子是皮亚诺（Peano）自然数公理中的数学归纳法．按照数学归纳法的历史发展过程，弗赖登塔尔认为学习数学归纳法的正确途径是：向学生提出一些必须使用数学归纳法才能解决的问题，如证明1+3+5+…+…(2n-1)=n2，再如弗赖登塔尔经常提的“边与对角线数”等类似问题．迫使他们直观地去使用这个方法（如，使用“形数”问题直观求解），从而发现这个方法．在学生发现了和懂得了这个方法以后，再去帮助他用抽象的形式把它叙述出来．然后学生需要在对某些简单的内容进行过公理化的工作后，才能实现从数学归纳法到皮亚诺公理系的更大飞跃．他反对那种将思维过程颠倒过来，把结果作为出发点，推导出其它东西的“教学法的颠倒”的做法．他认为这种颠倒掩盖了创造的思维过程，若不进行再创造，学生很难真正理解，灵活应用则更是难以达到．对此，弗赖登塔尔说：“历史的路也是个人的路，都是从直观的、无反思的活动开始的，好像从完全归纳法的偶然实践到皮亚诺的自然数公理体系的系统阐述……这里学习水平的各种水平鲜明地显现出来．”[5]4 教学启示弗赖登塔尔说“历史不是一顶旧帽子”，《作为教育任务的数学》一书的译者给它的注解是“作者意思是我们应当以历史为鉴，而不是将历史视作一顶旧帽子，一扔了之”[9]．回到在文章开头提到的访谈中出现的问题，能从弗赖登塔尔的HPM思想受到哪些启发、得到怎样的教益呢？首先把教师对于数学史知识的认识不足或误区大致归结为几个层次：（1）运用数学史浪费时间，影响升学率，不利于学生成绩的提高的“数学史无用论”的“认识误区”层面；（2）教师缺乏将HPM思想运用于课堂的数学史知识，材料“无米之炊”的层次；（3）教师即使有数学史知识却没有正确利用数学史知识的意识与行动，理念“无米之炊”的层次；（4）能够将数学史料用于教学设计，但运用水平停留在“附加式”这种较低水平的使用层面，对于较高层次的、以“再创造”思想为指导的将数学史料进行重构运用于教学的做法，缺乏正确认识．对于以上认识不足甚或误区，都能从弗赖登塔尔的HPM思想中受到启发，找寻到解决问题与症结的方法与途径．4.1 数学史是调适教师数学观念与教学行为的重要基础对于教师是否需要数学史知识的问题，以及怎样在教学中使用数学史知识，弗赖登塔尔在文章[12]“should a mathematics teacher know something of the history of mathematics?”中给出了明确的答复．与之相佐的，著名数学史家M·克赖因（Morris Kline，1908—1992）也指出“历史顺序是教学的指南”[13]．匈牙利著名数学家和数学教育家波利亚（G.Polya，1887—1985）则指出：“只有理解人类如何获得某些事实或概念的知识，我们才能对人类的孩子应该如何获得这样的知识做出更好的判断．”[14]教学实践中，可以看到，教师所具有的数学观念在很大程度上决定了他以什么样的方式从事数学教学活动．而教师在课堂教学中起着重要的价值引领作用．只有具备数学史知识的教师才能做到在数学的具体源头和抽象形式之间架构起通往学生理解的桥梁，而一个缺乏数学史知识的教师看到的只是一堆形式的符号与逻辑关系，很难做到从概念的历史发生、发展的角度促成学生的理解，无法使学生透过数学史的独特视角把握思维历程．因此，数学史素养是每位数学教师必备的素养之一．4.2 教师培训是从知识到理念提升中小学教师对 HPM 认识的大好契机关于教师培训的目的与意义，弗赖登塔尔有所涉及[9]．要利用数学史，积极开展HPM视角的教学设计与实践，首先要求教师自身具备数学史知识与进行HPM研究的意识．目前我国正在实施从国家到地方开展中小学教师培训计划．这一计划正是对中小学教师、管理人员加强数学史知识学习，培养、培训使用数学史知识进行。

弗赖登塔尔的数学教育思想综述作者：田甜来源：《学校教育研究》2015年第13期荷兰著名数学家、数学教育家弗赖登塔尔及其数学教育思想，一直深深地影响着世界各国的数学教育，尤其是其“数学现实论”“数学化”和“再创造”的思想，为此弗赖登塔尔及其数学教育思想一直倍受各国研究者的关注。

进入新世纪，我国新一轮数学课程改革更是处处渗透了弗赖登塔尔数学教育思想，这使得它再次成为我国数学教育研究者注目的焦点之一，本文将在前人研究的基础上，进一步展开对其更深入、更细致的思考与研究。

一、弗赖登塔尔的数学教育思想（一）现实的数学数学源于现实，也必须寓于现实，并且用于现实。

这是弗赖登塔尔“现实的数学”的基本出发点。

根据数学发展的历史，无论是数学的概念，还是数学的运算与规则，都是由于现实世界的实际需要而形成，数学不是符号的游戏，而是现实世界中人类经验的总结。

数学来源于现实，因而也必须扎根于现实，并且应用于现实。

数学如果脱离了那些丰富多彩而又错综复杂的背景材料，就将成为“无源之水，无本之木”。

另一方面，数学是充满了各种关系的科学，通过与不同领域的多种形式的外部联系，不断地充实和丰富着数学的内容；与此同时，由于数学本身内在的联系，形成了自身独特的规律，进而发展成为严谨的形式逻辑演绎体系。

（二）数学化所谓数学化，是用数学的方法观察世界，分析研究具体现象并加以组织整理，以发现规律，简言之，“数学化即是数学地组织现实世界的过程”。

弗赖登塔尔运用了埃德里安，特雷弗斯关于数学化的理论，将数学化分为水平和垂直的两种成分。

比如，从现实中找出数学的特性，用不同的方式将同一个问题形式化或直观化，在不同问题中识别其同构的方面以及将一个现实问题转化为数学问题或已知的数学模型等，都是将同一个问题在水平方向扩展。

而用公式表示出某个关系，证明了一个定律，采用不同的模型或对模型进行加强或调整，以及形成一个新的数学概念或建立起由特殊到一般化的理论等，则是将某一问题垂直地加以深入。

弗赖登塔尔的数学教育思想弗赖登塔尔的数学教育思想是基于他对数学的认识而产生的.在他看来“数学是系统化了的常识.这些常识是可靠的,不像某些物理现象会把人引入歧途”.[1](序Ｐ2)而常识并不等于数学,“常识要成为数学,它必须经过提炼和组织,而凝聚成一定的法则,这些法则在高一层里又成为常识,再一次被提炼、组织,……如此不断地螺旋上升,以至于无穷.”[1](序Ｐ2)这就是我们今天所说的抽象与逐级抽象,亦即数学的发展过程具有层次性.在此认识的基础上,他结合自己对以往教育家的研究“教一个活动的最好方法是演示”.———夸美纽斯的教学论原理.进一步发展为:“学一个活动的最好方法是做.”[1](Ｐ1 03)尽管他很谦虚地说:“这个提法与夸美纽斯的追求也许没有太多区别,只是重点从教转向学,从教师转向学生活动.”而这些转变正是教育应该做而没有做到的,是对教学活动最本质的认识的改变,是对传统的教学方法、教学模式的批评.他反复强调:学习数学的唯一正确方法是实行“再创造”,也就是由学生本人把要学的东西自己去发现或创造出来:教师的任务是引导和帮助学生去进行这种再创造的工作,而不是把现成的知识灌输给学生.他说:“将数学作为一个现成的产品来教,留给学生活动的唯一机会就是所谓的应用,其实就是做问题.”[1](Ｐ109)他指出:“这不可能包含真正的数学,强有力作问题的只是一种模仿的数学.”[1](Ｐ109)他指出,不仅在数学教学中很少将数学作为一种活动,在教育研究中将数学作为一种活动分析的也很少.以至于不能深刻揭示学习数学的本质特性.那么,什么是学习数学的最本质的特性呢?弗赖登塔尔指出:学一个活动最好的方法是做,学数学的最好的方法是做数学.数学学习不是一个被动接受的过程,而是一个以已有的知识和经验为基础的主动的建构过程,他指出:“教数学活动不是教数学活动的结果,而是教教学活动的过程,而且从某种程度上讲,教过程比教结果更重要.”他反对教现成的数学.提倡教做出来的数学,因为通过数学再创造获得的能力,要比被动获得的知识理解的更好、更容易保持.他针对当时一些数学教师以自己给学生做问题,而认为是让学生做数学,弗赖登塔尔指出“做数学不等于做习题”,做数学“必须通过数学化来教数学、学数学”.他说:“与其说让学生学数学不如说让学生学习数学化…….”根据他这一思想,有研究者将数学化进一步分为水平的数学化和垂直的数学化,用弗赖登塔尔的话说“水平的数学化意味着从生活的世界到符号的世界,垂直的数学化是在水平数学化之后进行的数学化是从符号的世界到数学的世界.”[2]弗赖登塔尔对我国中小学数学教育改革的指导意义弗赖登塔尔的数学教育思想产生的背景是:二次世界大战后急需培养大批具有数学基础知识的技术工人以供社会物质生产需要,教师要在有限的时间内尽可能多地讲授新知识等.而今天,这种情况已不复存在.然而,现在我国由于教育资源严重不足,不能保证大多数学生进入高一级学校接受教育;同时,又由于家长望子成龙,因而高考就成为决定数学教育内容的主要因素,在这方面看来,可以说我国目前的情况与他所处的时代也有相似之处.目前,我国基础教育改革正红红火火地开展起来.弗赖登塔尔的数学教育思想对数学教育改革具有一定的指导意义:一.加强对教师变量的研究:以往的数学教学改革往往侧重于课堂教学模式的研讨,而对教师和学生这两个教学活动中最重要的因素有所忽视.现在,在经济较落后的地区,师资还比较缺乏.以至于初中毕业教小学、高中毕业教初中.在这些教师眼中,教学是件容易不过的事情.事实上,除个别具有教学天赋的人能够胜任教学工作之外,大部分这样的教师的教学效果并不理想.在教师培养方面,弗赖登塔尔给出了中小学数学教师培训的最低要求:1.教师能自信地使用现代数学的基本方法.[1](Ｐ156)现在中学数学课程改革更多地强调渗透现代数学思想,如集合与对应思想、概率与统计思想等.这就要求在进行教师培训时,必须结合高等数学具体知识介绍现代数学的基本方法,并结合初等数学内容解释这些方法,以使他们能在将来的数学教学中灵活运用.2.提供为理解现代数学结构所必需的基本知识.[1](Ｐ156)教师必须掌握他所教课程的整体结构,结构主义学派将现代数学各个分支建立在序结构、代数结构和拓扑结构这三个母结构之上;又进一步分化为布尔代数、分析结构、序拓扑结构等子结构.大学生在学习期间可以说学习了涉及各个结构的知识.而由于各任课教师在授课过程中没有特别强调结构观点,尤其是各学科在数学大结构中的地位,以至于学生学到的知识不可避免地表现为条块分割的状态,因此学生在从事数学教学中往往只见树木、不见森林.因此,高师院校可以考虑设置综合课程,概览现代数学的整体结构,使学生不仅能理解数学的知识(教材知识),又能理解关于数学的知识(数学知识的来源、演变).3.发展有关如何应用数学的某些概念.[1](Ｐ156)许多数学知识来源与物理、化学有着密切的关系,因此弗赖登塔尔认为数学教师应主动在数学知识教学中介绍有关定理、公式在物理、化学中的应用,而不能要求物理、化学老师去讲授数学知识.这就要求数学老师去应用数学知识解决有关的问题.4.对如何进行数学研究作初步介绍.[1](Ｐ156)现代教育理论认为教师不再是单纯的“传道、授业、解惑”的角色,教师还应该是研究者.这里的研究一方面是数学研究,一方面是教学研究.其中数学研究并不单指发现新的数学结论,建立新的数学理论,还包括研究在当时的历史条件下如何得出这些数学知识,如何让学生自己去发现这些知识.另外,关于教师培训时间,弗赖登塔尔认为:“学习应该是延续一个比较长的时期:第一次短期培训,以后常规的重复补充,以更新知识并适应新的发展.”[1](Ｐ157).当前,师范学生在校学习、教师资格的获得过程即为弗赖登塔尔所说的第一次.因此,目前应着手研究如何对在岗教师进行培训,这在新课程标准实验及推广阶段更有其重要意义.二.加快新课程标准和新教材体系建设过去的教学大纲在确定培养目标时,总是过多地强调运算能力、逻辑推理能力、形象思维能力,而新的课程标准则着眼于“培养学生的创造性思维和创造意识”,这就对传统教材提出挑战.传统教材注重知识体系的严密、推理过程的严谨,而缺少知识产生的背景知识,弗赖登塔尔称之为“教学法的颠倒”,并加以批判.在新的课程标准要求下,中小学数学教材也必将发生重大变化,新教材体系将打破过去的过于注重逻辑上的严密,而转向展示产生、数学理论的建构过程(事实上,小学数学教材在这方面已作了不少有益的尝试),给学生创设学习的情境,增加教材的可读性;同时,学生看到的不再是具体的结论,而是产生结论的部分过程(或思路),学生就必须通过自己的再创造活动来发现结论.不直接给学生展示数学结果,而是尽可能让学生自己去发现结论.另外,还要注意初等数学与高等数学在思维上加以衔接,避免学生造成升入高校后因思维方式差异过大,而不适应新的学习需要.三.加大教学法研究力度弗赖登塔尔的数学教育思想的主旨可以说在于数学课堂教学改革,他在批评教师授课中使用“所谓的创造法、谈话法”的同时,提出“再创造”的模式:提出问题、创设情境、帮助和引导学生自己去完成数学知识发现的过程.给学生更大的活动空间,让学生主动再创造,去发现,这和我们目前所倡导的启发式教学有着相似之处.在这点上,或许有的教师认为:学生没有足够的知识、时间和能力来发明数学,和数学本身悠久的历史比较,给学生发明数学的时间太短了.美国数学教育家Ｊ.Ｗ.Ａ.Ｙｏｕｎｇ说:数学能提供独立发现的早期机会,数学教学中应该给学生一些发现数学的可能性.弗赖登塔尔研究所的研究认为:学生所经历的有意义的问题情境构成数学学习的主要资源,与之相应的数学上的提高靠的是从问题情境出发的数学化的过程,此即水平的数学化,这一过程只能由学生自己去完成;不可能由其他人包办.可以说学生有许多发明数学的机会,而没有这种信念的老师却让学生失去了做他们自己的数学的机会.因此,有必要向教师灌输这样的信念;数学能够通过教师给学生适当的问题情境和相关的辅助而让学生创造它.越来越多的研究认为:数学是一种固有的社会活动.在这一活动中,训练有素的实践者(数学家)以观察、研究和实践为基础,进行各种系统尝试,从事模式科学.因此,让学生学习数学也必须重视数学化和抽象过程,发展运用数学工具的能力,以形成数学意识.美国ＮＣＴＭ在《人人都会算》中指出:数学是一门富有活力的学科,他寻求理解遍及我们周围的物质世界以及我们思想中的各种模式.尽管教学语言必须以人们学会的规则为基础,但是激发学生超越这些规则,并能用数学语言表达的动机,是很重要的.我们应集中力量做好以下几项工作:探寻解法,不单是记忆步骤;探索模式,不单是记忆公式;形成猜测,不单是做些习题.[3](Ｐ336)这一点,在当前我国中学数学教育改革中应该是首要的.其原因是:一、中学生数学考试由过去的侧重知识,逐步转向侧重数学能力.因此,也就有必要研究如何培养新型教师以适应这一需要;二、升入高校的新生往往不适应高等学校数学教师的研究型讲课方法,使得对高等数学的学习感到吃力.这一点,对高校教师的教学方法也提出了新的要求,在一定程度上来说,高师院校教师的教学方法改革也当属于教学改革研究的范围.。

弗赖登塔尔!再创造"理论对小学数学教学的启示邓海英!#喻 平"$!#湖南第一师范学院#$!%"%&%"#南京师范大学数学科学学院#"!%%$'&摘 要'引导学生在数学活动中学习#基于数学现实#对学习材料进行数学化加工#从而实现!再创造"#这是弗赖登塔尔!再创造"理论的框架(将这一理论应用于小学数学教学#首先#要用儿童的眼光看待现实情境#发现儿童眼中的数学现实#并且搭建!脚手架"#帮助儿童构建数学现实%其次#要组织现实材料#帮助学生获得操作性经验#并且简化复杂情境#帮助学生抓住问题的本质%再次#要指导学生将现实问题加工为局部的数学问题#将局部的数学问题加工为结构化的数学问题(关键词'弗赖登塔尔%再创造%数学现实%数学化%小学数学荷兰著名数学家和数学教育家弗赖登塔尔#早期从事拓扑学和李代数$一种重要的非结合代数&方面的研究#取得了卓越成就%后期把精力放到数学教育领域#出版了大量著作#成为国际数学教育委员会$()*(&第八任主席#倡议召开国际数学教育大会$()*+&#极大地推动了数学教育研究(他在代表作)作为教育任务的数学*一书中提出了!再创造"理论#在数学教育界产生了巨大的影响(即使在课程改革持续推进+教育理念不断翻新的当下#!再创造"理论仍具有现代意义#对以发展学生核心素养为目标的数学教学仍具有实在的指导价值(一+弗赖登塔尔!再创造"理论概述$一&!再创造"理论的几个核心概念!数学现实"!数学化"!再创造"是!再创造"理论的核心概念(本文系湖南省社会科学成果评审委员会项目!小学生情境问题解决能力培养研究"$编号',-."!/0)%&"&的阶段性研究成果#也系喻平教授团队的!数学学习心理学研究及其教学启示"$小学&系列文章之九(!数学现实"是指数学课程内容应该与现实有密切的联系#并且能够在实际中得到应用(数学的整体结构应当存在于现实中#只有密切联系现实的数学才能充满着各种关系#才能与现实结合并且得到应用( 儿童总是处于某种现实的情境中#有些情境承载着重要的数学信息#这些情境中的数学信息就是儿童面对的!数学现实"之一(!数学化"是指学生应该学习将非数学内容或不完整的数学内容组织成一个合乎数学的精确性要求的结构( 例如#将空间完形为图形#是空间的数学化%整理平行四边形的性质#使之形成推理联系#以得出平行四边形的定义#是平行四边形概念领域的数学化(数学化有两种形式(一是横向数学化'将实际问题转化为数学问题#即发现实际问题中的数学成分#并对这些成分做形式化处理#把生活世界引向符号世界(二是纵向数学化'在数学范畴内对已经形式化了的问题做进一步抽象化处理#是更深层次的数学化#从符号到概念#影响到复杂的数学处理过程(!再创造"是指由学生本人把要学习的东西发现或创造出来(教师的任务是引导和帮助学生进行!再创造"的工作#而不是把现成的知识灌输给学生(弗赖登塔尔认为#学生已经具备某些潜在的能力#从发展这种潜能出发#数学教育不能从完美的现成结果开始#不能将各种规则+定理等远离现实生活的抽象内容硬性地灌输给学生#而应创造合适的条件$通常是提供一些情境或现象的材料&#逐步让学生在实践的过程中通过自己的发现学习数学#获取知识#使学生头脑中已有的非正规的数学知识与思维上升+发展为科学的理论(生物学上有一条原理'个体发展过程是群体发展过程的重现(这条原理在数学学习上也是成立的'学生具有发现数学知识$!再创造"&的能力#数学发展的历程也可以在学生身上重现($二&!再创造"的基本理论体系弗赖登塔尔对数学教育有一些独特的见解#可以概括为下面几个观点'其一#不应当教现成的数学#而应当教活动的数学(!将数学作为一种现成的产品来教#留给学生活动的唯一机会就是所谓的应用#其实就是做问题(这不可能包括真正的数学#留作问题的只是一种模仿的数学,,面对现成的数学#学生唯一能做的事就是复制(" 这个观点是对传统数学教学形态的一种反叛#意图将先学后做的思维方式颠倒过来#在活动的过程中引入知识#在数学化的过程中建构知识(这个观点与斯托利亚尔的观点是一致的#把数学教学视为活动的教学(这个观点奠定了弗赖登塔尔的教学认识论基础(其二#教学活动是让学生!做数学"的过程(弗赖登塔尔认为#教学的最好方法是让学生做(这就为!活动的数学"规约了活动的方式(!做"既包括动手#也包括动脑(动手做的本质是借助于身体去认知#动脑做的本质则是思维实验(显然#这一思想与杜威的!做中学"一脉相承(杜威认为#在理想的教学过程中#教师应当鼓励儿童在活动中#开动大脑#运用观察和推测+实验和分析+比较和判断#使他们的手足耳目和头脑等身体器官成为智慧的源泉(其三#教学活动应当让学生经历数学化的过程(数学化是对!活动的数学"在内容方面的圈定(数学产生于现实#每个学生都有不同的数学现实(学生需要对现实进行数学化#将非数学的内容数学化#将不完整的数学内容组弗赖登塔尔#作为教育任务的数学-*.#陈昌平#唐瑞芬#等编译#上海'上海教育出版社#!11&'!""# 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马克斯/范梅南也提出#要关注儿童的独特性+情境的独特性以及个人生活的独特性#避免过分关注儿童的共同特征(数学家们常常只关注数学本身#关注逻辑$演绎&和结构$体系&#并不关注现实材料对儿童学习的作用和影响(大量实践和研究表明#学习材料若不对儿童的胃口#就很难引发他们的学习兴趣(教师要有意识地从儿童的角度看待现实世界#揣摩儿童眼中独特的数学现实(简单地说#要能判断哪些现实情境在儿童眼中是合刘铁芳#位涛#从思维激活到理智兴趣培育'启发的教学意蕴及其实现-5.#国家教育行政学院学报# "%!6$!!&'671&(理的+熟悉的+贴近生活的+新颖有趣的(例如#教学!数据统计"时#可以让学生统计某一年内自己家里每个月的电费#从而既能和父母共同研学#又能知道节约用电#增强环保意识%还可以让学生统计一个星期内自己家里的饮食情况#包括吃水果+蔬菜+零食等的情况#培养健康饮食的意识和习惯等(再如#在工程问题+行程问题等应用题的教学中#教师可以试着改造陈旧的问题情境#利用科技发展等元素融入爱国主义教育#发挥情境的教育意义#从而既能教授数学方法#又可赋能课程思政#践行立德树人(下面再举一个更为详细具体的例子'教学人教版小学数学三年级上册)吨的认识*一课时#教师先让学生思考'一袋大米重!%%千克#!%袋大米重多少千克0学生列式计算#得到结果为!%%%千克(教师揭示' !%%%千克是一个很重的质量#数学上规定用!吨来表示!%%%千克#即!吨4!%%%千克(然后提问'!吨里面有几个!千克0吨和千克之间的进率是多少0学生回答后#教师组织活动#让学生体验!吨有多重($!&教师让学生以小组为单位#每个人都用力提一提$力气小的学生可以两个人一起提&事先准备好的一袋重!%千克的豆子#感受!%千克有多重#并汇报自己的感受(然后#让学生推算多少袋这样的豆子重!吨(当推算出来是!%%袋时#学生会感叹'!哇1!吨这么重呀1"$"&教师让学生两人一组#互相说一说课前测出的自己的体重是多少千克#再互相背一背#感受!名同学有多重(然后#让学生推算'三年级学生的体重差不多是"&千克#如果一名学生的体重是"&千克#那么#!%名这样重的学生大约重多少千克0$%名这样重的学生呢0从而进一步感受!吨有多重($2&有了一袋豆子的重量+一名同学的体重作为参考#教师让学生结合生活经验说一说生活中什么东西大约重!吨(然后#用课件出示各种例子'两头牛大约重!吨#一般电梯的载重量是!吨,,$$&教师让学生汇报课前了解的自己家上个月或某几个月的用水量(然后#让学生想象'如果把!吨水装在一个正方体的水箱里#这个正方体该有多大0接着#出示一个棱长是!米的正方体#指出'在这个正方体里装满水#水的质量就是!吨(由此#让学生感受!吨水到底有多少(以上设计#让学生先感受身边物体的质量#再以此为基础加到大单位的质量#增强体验感#紧紧抓住儿童的生活经验#用儿童的眼光提取现实中的数学("#搭建!脚手架"#帮助儿童构建数学现实每个儿童都有自己的数学现实#但往往又不完善+不严密#甚至还存在错误的认识#影响学习效果(教师站在儿童的角度置身于学习过程#搭建!脚手架"#是帮助学生构造数学现实+发展数学现实的良好途径(下面通过一组测试数据说明学生在计算错误中反映出来的!现实误差"(测试试题如下'每年的7月!日 7月2%日#富士山对公众开放#在这段时间里#大约有1%%%名游客去富士山爬山#平均每天大约有 名游客(有效被试总人数为6%%人#答对的有'$%人#占总人数的6%8%没有作答和答错的共!'%人#占总人数的"%8(错误解答情况如下页表!所示(邓海英#严卿#魏亚楠#数学情境问题解决错误分析与评价-5.#数学教育学报#"%"!$!&''!'7(表% 测试题目错误解答情况序号错误答案错误算法推测错误原因推测!"7%%%%2%91%%%4"7%%%%不理解!平均"的含义#乘除混淆""6%%%%2%91%%%4"6%%%%不理解!平均"的含义#乘法口诀掌握不到位2"!%%%%2%91%%%4"!%%%%不理解!平均"的含义#乘法口诀记错$"7%%%2%91%%%4"7%%%不理解题意#计算能力薄弱&1%%%1%%%不认真审题#以为每天的游客数就是1%%%'!%%%%1%%%!%%%%不理解题意#以为每天都有1%%%人#大约之后为!%%%%人72%%%1%%%:2%42%%%运算能力不够扎实62%1%%%:2%42%对除法运算不熟悉12!%1%%%:$2%;!&2!%以为从7月!日到7月2%日只有"1天!%2"!1%%%:$2%;"&2"!用一个月2%天减去7月!日与7月2%日两天!!2$$!%%%%:"12$$把人数1%%%约等于!%%%%#把天数算错为"1!"$&%%1%%%:"4$&%%把7月!日到7月2%日看成7月!日和7月2%日!2261%%%:"$%26把天数当成!月头到7月底的总天数#且算错!$26!32%37426将题目中出现的数随便相加!&2662'%3$2%;"&4266以为一年是2'%天#再用一个月2%天减去7月!日和7月2%日两天#然后相加!'61"!1%%%;"1461"!不理解题意#直接用游客数减去天数#且算错!7"%%1%%%:$73!3732%&4"%%毫无意义地把7月!日到7月2%日中的几个数字相加!6'1%%%:-$7973!&92%.4'对7月!日与7月2%日所包含的数字做毫无根据的运算!121%%%:-$7973!&92%.:"42$7973!&92%是对7月!日与7月2%日所包含的数字做毫无根据的运算#"表示7月!日与7月2%日两天"%$#12$1%%%:$!32%37&:"$:"$#12$"$表示一天有"$小时#"表示7月!日与7月2%日两天从表中可以看到#四年级学生对1%%%:2%42%%的应用竟然会有这么多错误的想法和算法(除了一些纯粹由于计算能力弱+口诀记错+把用除法求平均数看成用乘法求总数等造成的错误之外#其余大部分错误都存在比较共同的原因#那就是'1%%%:2%42%%这个计算题放在了现实情境中#学生的数学现实不够支撑起对这个情境的理解#要么用错了1%%%人#要么算错了2%天#要么完全不知道怎么用数学式子来表达题意#只是将数字毫无根据地加减乘除(因此#学生犯这些错误可以认为是因为他们不理解算式与情境的关系#不能对1%%%:2%42%%这个算式!讲故事"#不能由!故事"想到算式#也不会质疑不合常情的!故事结尾"222如对"6%%%%这样的大数+$#12$这样的小数#尤其是$#12$表示人数#竟然没有觉得有什么不妥#也没有反思+改正(学生数学现实的水平又成了教师要面对的!数学现实"(教师要把算式与情境的关系讲好#给学生讲清楚题目中每句话+每个字描述的真实现象#搭好!脚手架"'!富士山是日本有名的旅游胜地(因为山顶常年寒冷#所以#一年中最热的7月份$山顶平均气温也才'度左右&旅游的人比较多(7月!日27月2%日这2%天里#共有1%%%名游客去了富士山#那么#这2%天里#平均每天大约有多少名游客呢0是多大的一个数呢0"把总人数1%%%+总天数2%+要计算平均数这些条件陈述清楚#将问题置入真实情境中#就是在搭建!脚手架"($二&如何实现!数学化"!#组织现实材料#帮助儿童获得操作性经验!1世纪英国著名博物学家+生物学家+教育家赫胥黎认为'!数学训练几乎是纯演绎的(数学家从少量简单的命题出发#这些命题的证明如此明显#可以不证自明#其余的工作就是从这些简单的命题来进行巧妙的演绎("!数学是一种根本不懂得观察+实验+归纳与因果关系的研究("这是常见的对数学的偏见和误解(同时期#英国数学家西尔维斯特对赫胥黎的观点做了批判(他认为#数学研究要不断观察和比较#它的主要武器之一是归纳#它经常求助于实际的试验与比较#同时它还对想象力与创造力进行最好的训练( 弗赖登塔尔主张#儿童在数学学习中可以对非数学化的现实材料用数学方法来组织#通过整理+观察+比较+试验+提炼+归纳进行数学化(例如#学生通过观察学具#将空间表示成图形#这是对空间的数学化%用折一折+拼一拼的方法发现三角形的内角和为!6%<#这也是经历了数学化的过程%通过操作+讨论+联系+类比+记录#整理平行四边形的性质#使之形成推理关系#再归纳得出平行四边形的一个定义#这是平行四边形概念领域的数学化(几何学习有数学化的优势'有具体可操作的现实材料#学生易于获得操作性经验#在具体操作中体验数学化过程#逐渐发展抽象+归纳的能力#提高数学水平("#简化复杂情境#帮助儿童抓住问题的本质一些数学问题看上去似乎是现实情境里的问题#但是被编题者加工了#让解题者好像掉进了一个复杂的漩涡里(来看下面两个问题'$!&顾客在书店里买一本书#书价!%元#他付了一张"%元的钞票(书商无零钱可找#请隔壁的鞋匠帮忙(鞋匠给他一双修好的鞋#可收修鞋费!'元(此外#鞋匠原来欠书商"元(结果#书商从鞋匠那儿拿到了'元#加上自己的$元#总共找给顾客!%元(下午#鞋匠告诉书商#"%元钞票是假的(问'书商欠鞋匠多少钱0自己损失多少钱0 $"&甲乙两人相距7%%米#相向而行#速度分别是!#&米 秒和"米 秒(一条小狗在甲+乙之间匀速地来回跑动直到甲乙两人相遇#速度是"%米 秒(当甲乙两人相遇时#小狗共跑了多少米0弗赖登塔尔#作为教育任务的数学-*.#陈昌平#唐瑞芬#等编译#上海'上海教育出版社#!11&'!"!(问题!给出的现实情境比较杂乱#学生读下来往往觉得没有头绪#只看到多个人不断地给或收钱物%而问题"#学生读下来则满脑都是来回奔跑的小狗和越走越近把小狗夹在中间的两人#直至最后小狗没空隙奔跑#两人面对面站着#在这一过程中#小狗跑动的轨迹非常复杂#可以分为多段直线#而且无法计算出每一段的长度(这两个题目的!高明"之处就是把数学条件隐藏在了有多个行为主体参与的动态的现实情境中(要求的问题看上去都很简单+朴实#但是#方法被纷繁复杂的现实情境遮住了(攻克这种问题的武器就是!简化"(去掉所有枝节#抓住问题本质#解决的方法+需要的条件也就浮出水面了(问题!的简化思路和方法如下'题中人员关系混杂#那就从!裁员"开始#确定!主角"和!配角"(以书商为标准#!进项"为加#!出项"为减#假钞为%$没有价值&(先看他与鞋匠的交易'出"%元假钞#价值为%%进一双修好的鞋#价值为!'元%进'元%之前出过"元$鞋匠原来欠他"元&(!'3';"4"%#意味着他得鞋匠"%元#即他欠鞋匠"%元(再看他与顾客的交易'进"%元假钞#价值为%%出一本书#价值为!%元%出!%元$找钱&(;!%;!%4;"%#意味着他给顾客"%元#即顾客欠他"%元(他欠鞋匠的要还#还完之后不得不失%顾客欠他的不会还了#所以他损失"%元(问题"的简化思路和方法如下'路程4速度9时间#小狗奔跑的时间就是甲乙两人相遇所花的时间(此题只是做了一个巧妙的转嫁'看似复杂的现实情境#其实对应着非常简洁的数学公式($三&如何实现!再创造"弗赖登塔尔指出'!将数学作为一种活动来解释和分析#建立在这一基础上的教学方法#我称之为3再创造4方法(" 这是要让学生参与活动#在活动中经历对学习材料的数学化处理过程#从而获得知识(数学化的两种形态222将现实材料加工为局部$不完整&的数学+将局部$不完整&的数学改造为结构化的数学#都应当在指导学生!再创造"的教学中有所体现(下面以!平均数"概念教学为例来说明(首先#将现实问题加工为局部的数学问题222教师出示问题'在学校!题王争霸赛"中#=+0两队选手的得分情况如表"所示$答对!题得!分&#请问'哪一队水平高0表( 两队选手答题得分情况)队选手!号"号2号$号得分72!%6 *队选手&号'号7号2得分11'2对这个问题#学生会想到#分别求两队的总分#然后比较(但是又会发现#两队的人数不同#将总分进行比较存在不公平性#因此不能说明哪个队的水平高(于是#用旧知识解决新问题已经无能为力(这是一个数学化的过程'把一个现实问题抽象成一个数学问题(但是对学生而言#这个数学问题又是一个局部的数学问题(其次#将局部的数学问题加工为结构化的数学问题222师 在人数一样的情况下#用每个队的总分作比较#便知道哪个队的水平高(但是两队的人数不同#该如何判断哪个队的弗赖登塔尔#作为教育任务的数学-*.#陈昌平#唐瑞芬#等编译#上海'上海教育出版社#!11&'!!!(水平高呢0$学生思考(&师 我们先不比=+0两队的水平高低#而把=队和0队的分数制成条形统计图( $出示图"&大家发现了什么0图(生 方块有多有少#每队各个选手水平高低不一(师 确实#各个选手水平高低不一#哪个能代表本队的水平呢0生 可以把多的方块移到少的方块上去#最后变成一样多(生 =队全部移成7#0队全部移成6(师 $出示图2&现在知道=+0两队哪一队水平高了吗0图+生 0队(师 没错(这个一样多的得分#就是各个选手得分的平均数(平均数可以代表一组数#而且它排除了这组数的总个数因素($稍停&!移多补少"的方法直观#但是需要作图(一般地#平均数4总数:份数(这个算法使用起来很方便(同学们可以用它来算一下=队$个人的平均分和0队2个人的平均分吗0$学生计算(&师 结果一样吗0生 一样(师 利用这个方法#我们班上次期末考试的数学平均成绩怎么算0生 把我们全班同学的数学成绩加起来#然后除以全班总人数($教师总结#对平均数概念做进一步说明(&这个过程就是将局部的数学问题加工为结构化的数学问题'用总数不能解决问题#就引入平均数的概念(而且#结构化的过程是不断进阶的'在今后的学习中#会出现用平均数不能解决的问题#于是又会形成局部的数学#需要引入中位数+众数等概念#再使其结构化(除了数量关系的学习#在空间形式的学习中#也存在这两种层次的!加工"(比如#由单位正方形的面积推出长方形的面积公式#这是较低层次的!加工"%系统地回忆长方形+平行四边形+三角形+梯形面积公式的推导方法#形成如图$所示的思维导图#这是较高层次的!加工"#由此还可以大胆猜测圆的面积与长方形面积之间的关系$如图&所示&#得到圆的面积公式的推导方法(图,图"。

著名特级教师王永“小学数学课堂教学的数学化”探讨实录这里所说的“数学化”更注重生活数学化，课程内容数学化，还是教学方法数学化，或者其他？“数学化”是数学教学手段、目的，还是特征？王永：“数学化”是弗赖登塔尔数学教育思想的核心。

今天我们看到以数学活动为载体的小学数学课程，强调“向学生提供充分从事数学活动的机会，帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法，获得广泛的数学活动经验”。

数学作为人类的一种活动，它的主要特征是数学化。

数学的根源在于普通的常识，在于学生已有的生活经验。

数学教学要通过数学活动让学生亲身经历对现实进行数学化的过程，使数学变成是他们自己“再创造”的产物，而不是成人强加给他们的东西。

所以，数学化是学生自己的活动，不是教师的活动；数学化的对象是学生熟悉的现实，不是成人的现实。

教师的责任首先是创设适合于学生进行数学化活动的具体的现实的情境，并有效地指导他们参与到数学化的各个方面中去。

例如，小学一年级学生怎样学习加法呢？首先要向学生提供熟悉的现实情境：笑笑左手拿着2支铅笔，右手拿着3支铅笔，她一共有几支铅笔？（用两幅图呈现这个实际问题）其次，指导学生参与如下的数学活动：①笑笑的一只手拿着几支铅笔，你就在本子上画几个小圆圈；②笑笑的另一只手拿着几支铅笔，你在本子上继续画上几个小圆圈；③数一数你的本子上一共画了几个小圆圈？④想一想：你所画的这些小圆圈表示什么意义？让每个学生都经历上述画图、数数与思考等数学活动，都体验并获得一个数学事实：2支铅笔与3支铅笔合起来一共有5支铅笔。

在这个基础上，教师才把这个数学事实加以形式化，写出加法算式：2＋3＝5或3＋2＝5，并指导学生结合具体情境运用语言描述或解释算式中每一个数字或符号的意义。

进而让学生在新的情境中尝试应用加法算式，表示现实生活中大量存在的加法结构。

这就是课程标准强调的：“从学生已有的生活经验出发，让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程”，也就是经历数学化的过程。

弗赖登塔尔的再创造理论对数学思想教学应用的几点思考摘要：本文以基本不等式教学为例，从课堂实际出发，运用弗赖登塔尔的再创造理论，讨论并分析了数学思想教学的应用价值。

关键词：数学思想应用不等式一、问题的提出教学实践中，有多位高三学生提出以下问题：当x>0时，由于1+x2≥2x，当且仅当1=x2即x=1时，等号成立，此时2x=2，所以得到函数y=1+x2（x>0）的最小值为2，又因为此二次函数的值域是（1，+∞），并无最小值，前后出现了矛盾，这是为什么？笔者十分惊讶高三学生提出这个问题。

高三学生已经学习过使用基本不等式求最值，为什么还存在这些问题？笔者以为，学生的“学”中存在的问题首先应该在教师的“教”中反思：教师只是把“基本不等式的应用”作为知识和技能进行了详细的讲授，让学生掌握使用基本不等式解决简单问题的最值，而用基本不等式为什么能求函数最值？事实证明，这些有关基本不等式应用背后的思想本质，学生自己无法自觉地理解知识所蕴含的数学思想，教师要从课堂教学实际出发,运用弗赖登塔尔的再创造理论，可在数学课堂教学上凸显数学思想的应用价值。

二、数学思想应用价值实例——以基本不等式应用为例１.以“最值概念”为出发点，呈现化归思想。

数学概念是提示数学知识的核心本质内容，在应用基本不等式求最值时，运用等价化归思想,以最值概念为出发点,能处理相应的问题。

弗赖登塔尔的“再创造”理论中的HPM思想包括：以历史发生原理为指导进行“再创造”，基于数学现实有指导的“再创造”。

这个理论告诉我们：学生数学学习的本质,就是让学生学会用数学的方法观察世界, 分析研究具体现象并加以组织整理,以发现规律的过程，学习数学最好的方法就是“再创造”，学生将要学的知识自己去发现创造出来,亲自参与知识的产生与发展过程,亲尝“再创造”学习数学的过程实际上就是一个“做数学”（doing mathematics）的过程。

“做数学”是学生理解数学的重要条件。

弗赖登塔尔的主要数学教育思想弗赖登塔尔的数学教育思想主要有：（1）情景问题是教学的平台；（2）数学化是数学教育的目的；（3）学生通过自己的努力得到的结论和创造是教育内容的一部分；（4）“互动”是主要的学习方式；（5）学科交织是数学教育内容的呈现方式。

强调数学教育面向社会现实，必须联系生活实际，注重培养和发展学生从客观现象发现数学问题的能力；用再创造的方法去进行教学，反对灌输式和死记硬背；提倡讨论式、指导式的教学形式，反对传统的讲演式的教学形式．1987年，已经80多高龄的弗赖登塔尔到我国访问，他在华东师范大学数学系演讲，走上讲台的第一句话就说：“在荷兰，中学教室里的桌椅摆法都是围成一圈，教师在学生中间活动．如果有一个学校的教室象今天这样摆桌椅：前面一张讲台，下面是一排排桌椅，那么这所中学的校长大概要被撤职了!”这时教室发出一阵笑声，同时也引起人们的思索．他的演讲为我国数学教育改革提供了新的思路，他的思想对我国数学教育研究产生了积极而深远的影响。

弗赖登塔尔把自己的一生献给了数学与数学教育事业。

作为20世纪最伟大、最具有影响的数学教育家，他的许多观点将会影响着世界数学教育的改革与发展。

弗赖登塔尔谈数学学习方法作为著名的数学家和数学教育家，弗赖登塔尔在谈到数学学习方法时，反复强调：学习数学的唯一正确方法是实行“再创造”，也就是由学生本人把要学的东西自己去发现或创造出来；教师的任务是引导和帮助学生去进行这种再创造的工作，而不是把现成的知识灌输给学生。

他认为这是一种最自然的、最有效的学习方法。

说它最自然，是因为生物学上“个体发展过程是群体发展过程的重现”这条原理在数学学习上也是成立的，即；数学发展的历程也应在个人身上重现，这才符合人的认识规律。

数学在其发展中，走过漫长而曲折的道路，它不断地修正过自己的进程，避开过弯路，绕过死胡同，重新明确前进的方向。

像这样的历程是不必让它在学生身上重现的。

弗赖登塔尔说，他所说的“再创造”是指应该使学生体验到：如果当时的人有幸具备了我们现在有了的知识，他们是怎样把那些知识创造出来的。

高等教育课程教育研究38 学法教法研究一、弗赖登塔尔的数学教育思想我国的基础教育正逐步由应试教育向素质教育全面推进，由此带来了教育观念、教育思想等方面的转变。

荷兰数学家弗莱登塔尔认为数学教育的主要特征是：“现实、数学化、再创造”，并指出：数学教育应是现实数学的教育；数学教育的目标应是学会“数学化”；“再创造”的核心是数学过程的再现。

他的这些数学教育思想对我国数学素质教育有一定的启示。

二、基于数学教育思想对“平面向量基本定理”的认识（一）对情境的认识。

弗赖登塔尔的数学化理论告诉我们，学生数学概念的习得应架构在他们已知的周围世界里，数学教育就是要联系生活的现实，学生的现实，教师的现实，要引导学生从现实世界的问题着手。

因此，教材上的实例对于学生而言，不容易直观地体验与感受到定理的意义，基于此，在教学设计中从情景问题、与实际生活相联系的问题出发，重新优化整合，构造与学生生活密切相关的数学现实，从而发展学生的数学现实。

（二）对平面向量基本定理的认识。

教材首先引导学生作图研究同一平面内两个不共线的向量与任意向量的关系，通过向量线性运算的性质得出结论，最后呈现出平面向量基本定理的概念。

从学生来看，平面向量基本定理的学习已经超过学生关于平面向量的认知水平和接受能力，成为学生学习过程中难以理解和掌握的内容。

从教学来看，定理中的一些逻辑词汇，如“任意”“有且只有”“不唯一”等，难以传授，这就使其教学常采用定理的表述—解释—证明—应用模式，这样的讲义方式似乎与概念学习的“数学化”过程不相符，不利于学生概念的形成，还有可能会造成理解的偏离。

本节课从情景问题出发，从现实数学的视角引入新课，引导学生在力的分解与向量的分解之间建立联系，引出两个具体的问题，通过师生互动、讨论和分析得到猜想，进而通过作图分解、论证、多媒体演示等方式验证猜想中的任意性、存在性，得到定理的雏形。

在这一过程中，可以培养学生数学逻辑推理能力。

然后从数形两个角度说明基底的不唯一性，完善定理的内容。