20世纪科学技术呈爆炸式发展,前50年取得的研究成果比过去2000年的总和还多,航天技术、原子能技术、电子计算机技术的相继出现标志着新一轮技术革命的兴起和发展.第二次世界大战中微波雷达导弹、原子弹等新式武器的巨大威力,使人们意识到科技与国力的密切关系,科技的变革对劳动者的数学素质提出了新的要求,人们开始重新审视数学教育,对数学教育提出现代化的要求.
19世纪末20世纪初,数学也发生了激烈的变革,在集合论的基础上产生出结构数学的庞大领域.随着集合论的出现数学涌现出大量新学科、新分支、新理论.抽象代数学、代数拓扑学、代数群理论、泛函分析等新分支展现出强劲的生命力;数学也不再只是解决特殊问题、寻求特殊算法的学科,而是在结构的概念下有统一对象、方法、独立问题的独立学科;它不只研究数与形,而是主要研究各种结构,特别是代数结构、拓扑结构、序结构;数学内容日趋复杂、抽象,数学的应用也日趋广泛、重要,数学几乎涉猎所有自然科学、工程技术、社会科学、人文科学.数理逻辑、抽象代数、测度与积分论、拓扑学、泛函分析等五大学科的诞生标志着数学从以“算”为主过渡到以研究结构为主.20世纪50年代,布尔巴基学派以结构来统一数学的思想倍受数学界、教育界、心理学界关注.
布尔巴基学派用结构化的方法来研究数学,即把数学按照结构的不同而加以分类,用公理化方法抽象出各个学科的各种结构,找出数学分支间的结构差异.这种观点认为数学的发展,就是各种结构的建成和发展,最普遍、最基本的结构只有三类,即代数结构(algebraic structure)、序结构(order structure)、拓扑结构(topological structure).
(1)代数结构:由离散性对象加运算构成的结构系统,如群、环、域、代数系统、范畴、线性空间等.
(2)序结构:如有序集、全序集、良序集等.
(3)拓扑结构:如拓扑空间、连续性、紧致集、列紧空间、连通集及完备性空间等.[50]
科学与数学的现代发展,引发了数学课程的现代化运动,也称为数学课程发展的“新数运动”.世界上不少国家在“新数运动”时期,提出课程改革方案,首当其冲的是对课程内容现代化的思考与改革,形成了一个个“新数运动”的期望课程.
让我们看课堂中曾发生的一幕情景:(www.xing528.com)
老师提问:“为什么2+3=3+2?”
学生毫不犹豫地回答:“因为他们都等于5.”
“错!”老师纠正道,“正确的答案是:由加法交换律而得.”
这是典型的“新数运动”时期的数学课堂,那么何为“新数运动”?我们称20世纪50年代开始的数学教育现代化运动为“新数运动”.新数运动的核心是把中小学数学教学内容现代化,要求从中小学起就要用现代数学精确的数学语言传授公理化的数学体系.
但是不少国家由于各种不同的因素,在实施课程过程中遭遇障碍.“新数运动”课程实施被搁浅,对这次课程改革人们习惯于用“新数运动的课程改革以失败而告终”来评价.但是从积极意义上看,这次“新数运动”课程改革激发了人们数学课程发展全面而深刻的思考.
下面将主要从国别角度,进一步剖析相关国家在20世纪50年代至70年代中期的课程发展,这一阶段的数学课程发展被打上“新数运动”的烙印,不同国家都提出各自数学课程发展的理想,同时又有着体现各国文化、政治、经济等烙印的课程发展现实.因此本章将回溯若干国家在“新数运动”时期数学课程改革的政策、方法、内容和结果,并分析影响数学课程发展的相关因素.
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