分析高校HPS教育在高校数学教学中运用研究

更新时间:2023-12-18 点赞:24615 浏览:109783 作者:用户投稿原创标记本站原创

[摘 要] HPS教育已成为近年来国际科学教育改革较有影响的新理念,对我国当前高校数学教学具有一定的借鉴意义。伴随社会对数学科学人才的新需求,在高校数学教学中加强HPS教育已成必然趋势。本文就此展开论述,并对其实施途径与应用价值进行探究,以期进一步凸显高校数学科学的教育功能和现实意义,为当代科学发展和社会进步培养高素质人才。
[关键词] HPS教育;高校数学教学;实施策略;应用价值
[] A [文章编号] 1005-4634(2013)04-0041-04
0 引言
HPS 教育已成为当前国际科学教育改革的新理念与新趋势,它是“科学史(History of Science)教育”、 “科学哲学(Philosophy of Science)教育”和“科学社会学(Sociology of Science)教育”三者的简称,其主要内容是把科学史、科学哲学、科学社会学的相关知识引入到科学教育活动中,让受众在历史、哲学和社会学语境中重新审视科学、理解科学,对科学本质形成多维,培养科学精神,提高科学素养,以此推动科学知识传播,促进科学教育发展。HPS 教育追求科学的人文性、批判性和创新性,对当前国际科学教育发挥着至关重要的作用。目前还未有学者明确提出我国高校数学实施HPS教育的建议与设想。高校数学教学是科学教育的重要基础,高校师生是否理解数学科学本质,是否具备当代数学科学精神和创新能力,关系到中华民族未来的科技发展和人类福祉。在此意义上,在高校数学教学中实施HPS教育应是一个值得高校数学教育工作者们共同关注的问题。本文将从三个层面进行论述,以期提高认识,并对高校数学教学实施HPS教育提供一定的实践操作借鉴,发挥HPS教育在高校数学教学中的育人功能。
1 HPS教育在高校数学教学中的应用是高校数学科学教育的必然趋势

1.1 时展的迫切需要

HPS教育是在科技全球化背景之下形成的教育思潮。科技全球化的实质则是“科技社会化”与“社会科技化”,在这一趋势日渐深化的背景之下,作为人才培养基地的高校,大都会把科学技术知识的传授与相应职业技能的训练置于教育的首要目标,以适应和满足社会对“科技型人才”的迫切需求。但众所周知,科技的功能不是无限的,科技发展要陈出新,最终的落脚点是造福人类。因此,高校教育还应把培养学生的专业知识技能与科学精神、科学创新能力、社会责任意识,这些素质教育的主要目标有机结合在一起。HPS教育作为一种与时俱进的教育理念,理应为我国高校数学教学改革所借鉴,以进一步凸显高校数学科学的教育功能和实践价值,使学生既能掌握数学知识,又能深刻理解数学社会价值及本质,培育数学专家的同时又使其兼具强烈的社会责任感。

1.2 高校数学科学教育与人文精神教育相结合的必然要求

伴随科学技术的飞速发展,人类越来越体会到科技是一柄双刃剑,它不仅能造福人类,也能危害人类。现代科学哲学家波普尔说过:“科学进展是一种悲喜交集的福音。我们要正视这一点,福音是悲喜交集的,例外很少。”因此,现代科学教育首先要加强科学精神和人文精神的结合,加强真与美与善的结合,理性与情感的结合,自然与人的结合。HPS教育顺应现代科技发展的要求和科学教育改革的潮流,它是科学史、科学哲学与科学教育的三者结盟,科学教育既有科学哲学、科学社会学的导航和协助,又有科学史丰硕的资源供养,可谓是科学教育与人文精神教育的完美相结合。所以,在高校数学中应加强HPS教育,就是要把数学置于社会和文化的广阔背景中加以考察,进行文理科的相互渗透和交叉,让学生建立更加合理的数学科学观和价值观,使数学科学真正为社会进步和人类幸福服务,这是高校数学教学的必然要求。

1.3 高校数学专业学生自身的迫切需求

伴随科学技术与社会、文化、政治的联系日益密切,科学素养越来越成为现代人必备的基本素质之一。HPS教育主张科学教育不仅要造就一批科技精英人才,更重要的是帮助每个公民提高科学素养,培养受教育者具有关心周围事物发展的态度、科学探究的精神、能对生活作出明智的选择与判断,以及积极的价值观等等。因此,在高校数学教学中加强HPS教育,能提高数学科学素养,产生更多优秀的数学人才,促进数学学科的发展。与此同时,高校学生的知识结构和思想较之中学生大都更加丰富完善和成熟,抽象思维能力、哲学思辨能力都发展到更高层次,对HPS教育的有关内容会更加容易理解与接受。因此,HPS教育在大学阶段施行会有事半功倍的效果,是大学生自身发展的迫切需求[3]。
2 HPS教育在高校数学教学中的应用策略 及主要途径
高校数学教学中加强HPS教育是一项系统工程,它不仅是一种科学教育理念和形式的探讨,更重要的是实现策略和途径的探索。HPS教育虽然手段多样、途径丰富,既有校内因素也有校外因素,既有显性因素也有隐性因素,既有常规的也有模拟性质的,但有效的课堂教学仍是HPS教育应用的主要策略和途径。因此,在新授课、习题课教学中,高校数学教师要努力捕捉HPS教育的时机,切实有效的把数学专业知识与数学科学史、科学价值、社会价值等内容结合起来,以便能及时准确的反映出高校数学的实践意义和价值。从在某种意义上来讲,数学课堂教学中HPS教育是否有效将决定HPS教育在高校数学教学中应用的成败。

2.1 精选史料,融入课堂,引发探究

HPS教育强调科学史、科学哲学和科学社会学三者联盟,共同担负起阐述科学本质、提高科学教育质量的使命。科学史是研究科学发生与发展的历史,它以其独特的研究视角成为科学教育的一种非常宝贵的资源。科学史的创始人乔治萨顿认为, 科学史是自然科学与人文学科之间的桥梁,它能够帮助学生获得自然科学的整体形象,人性的形象,从而全面的理解科学、理解科学与人文的关系[4]。20世纪之初的法国著名物理学家、教育家朗之万最早倡导在自然科学课程中必须要进行“史”的教育。他对当时法国科学教育只向学生灌注科学知识的教条主义、实用主义的教学法提出了尖锐的批评。他认为,这类方法的一个显著缺陷就是从头到尾干巴巴地叙述一些事实和定理,好像科学是一种死板的和一成不变的东西,看不出发展的远景。科学史则能说明科学知识的产生发展,阐明科学的探究源于:论文大纲www.618jyw.com
过程。因此,数学史对数学教育具有十分重要的意义,学习数学史能使学生沿着数学家探索的道路,理解数学科学的本质和数学研究的方法,学习数学家献身科学的精神。 职称论文范文www.618jyw.com
HPS教育主张在科学教学中重现“史”的过程,尤其注重把概念、定律和原理的演变历史展现出来,而传统数学科学教育包括高校数学科学教育大都是直接把数学知识现成地传授给学生,科学发展历史的丰富性、真实性与偶然性大都被过滤省略掉了,从知识传播的效率上看,这种方式虽然能使学生在较短的时间内按部就班地学到尽可能多的内容,但存在着一个严重的缺陷就是非常不利于大学生身临其境地介入数学的发现或创造过程。在高校数学教学中加强HPS教育,有助于高校学生数学科学知识与专业技能的学习。正如著名的法国数学家彭加勒所强调的:“如果我们想预知数学的未来,最恰当的途径就是研究这门科学的历史。”

3.2 有助于理性批判精神的塑造

HPS教育认为,一切科学知识和科学理论都具有相对性、主观性与暂时性,都具有社会建构性特征,科学的发展决不是直线式发展,而是一个不断“否定”与“革命”的质变过程。其中,质疑、猜测、反驳、检验是科学发展的基本环节。因此,在高校数学教学中加强HPS教育,有助于高校学生理性批判精神的塑造,以动态开放的历史眼光去看待科学实践,不为权威和所谓的“永恒真理”所束缚和迷惑,理性批判精神是一切科学活动的基本要求,HPS教育在这方面显示出独特的育人优势。

3.3 有助于激发学生的创新热情

传统的应试教育教学模式倾向于把学生训练成现有知识的接收者,而不是新知识的发现者与方法的创新者,因此“高分低能”成了当前教育的最大弊端。HPS教育倡导“哲”“史”结合,在高校数学教学中加强HPS教育,有利于激发学生的创新热情,启迪学生的创新思维。科学实践中的大量事实说明,科学哲学与科学史的结合有助于科学创造的发展。科学巨擘爱因斯坦的科学实践就充分说明了这一点,他曾多次坦言建立狭义相对论是由于自己阅读了休谟和马赫等人的哲学著作而得到决定性的进展,正是高屋建瓴的史学视野和深刻的哲学洞察力,造就了爱因斯坦这位20世纪物理学革命的旗手。

3.4 有助于社会责任意识与情感的培育

HPS教育不是简单的把最新的科学发现与科学成果教授给学生,而是强调科学态度与科学素养,通过与社会生活密切相关的科学问题学习,如密切关注现实与未来的全球性问题:人口、环境、能源、生态等等,让学生了解科学技术与现实社会之间的互动共存,领悟科学技术在社会大环境中的角色和功能,并懂得怎样运用科学来解决问题,改变社会,改善生活。在高校数学教学中加强HPS教育,就是通过在社会坐标系中合理定位数学,让学生更加准确地了解和把握数学科学的规范与数学科学精神的内涵,深刻领悟数学科学的人文意蕴与终极价值关怀,增强学生的社会责任意识与历史使命感以合理应用数学科学成果,更好地造福人类,确立优秀的职业操守。
4 结束语
综上所述,高校数学教育的本质是一种素质教育,高校学生不仅要知道许多重要的数学概念、方法和结论,更要领会数学的精神实质和社会价值,这应该是高校数学教学努力追求的目标,更是衡量高校数学教学成效与优劣的最根本依据。HPS教育所具有的多方面育人功能,对高校数学教学具有很好的理论指导和实践意义。因此,HPS教育在高校数学教学中的应用值得高校数学教育工作者们进一步去探讨和研究。
参考文献
丁邦平.国际科学教育导论[M].太原:山西教育出版社,2002:21.
张红霞.科学究竟是什么[M].北京:科学教育出版社,2003:89.
[3]吴致远.在大学教学中引入HPS教育的设想[J].自然辩证法研究,2009,25(5):103-108.
[4]刘兵,江洋.科学史与教育[M].上海:上海交通大学出版社,2008:96.
[5]胡诚.HPS融入科学课程的研究[D].武汉:华中师范大学,2006:3

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