HPM(数学史融入数学教学)和MKT(教学所需要的数学知识)是数学教育的两个重要研究领域,SCK(专门内容知识)是MKT的一个重要组成部分,对其他成分的发展起着至关重要的作用。本研究提出的HSCK(基于数学史的专门内容知识)理论不仅丰富了HPM和MKT理论,而且能够在HPM和SCK之间架起一座桥梁,通过HSCK理论可具体地分析教师通过数学史学习后对教师SCK的影响。这对当前新课程标准中将“重视数学实践和数学文化”,作为“课程结构”的依据和在教学实践中落实“立德树人”的根本教育任务、HPM教学、数学教师专业发展及教科书编写都有重要的参考价值。
美国学者鲍尔(D.Ball)教授及其团队所提出的“面向教学的数学知识”(Mathematical Knowledge for Teaching,简称MKT)理论将数学教师的专业知识分成一般内容知识(CCK)、水平内容知识(HCK)、专门内容知识(SCK)、内容与学生知识(KCS)、内容与教授知识(KCT)、内容与课程知识(KCC)六个成分。其中,一般内容知识、水平内容知识和专门内容知识属于学科内容知识,而内容与学生知识、内容与教授知识和内容与课程知识属于教学内容知识。鲍尔教授因该理论的构建与相关研究而荣获2017年的F.克莱因奖。
MKT理论对于数学教育研究与实践的重要意义是不言而喻的。首先,数学教师教育者可以根据MKT的六个成分来了解职前或在职教师掌握专业知识的现状,设计旨在丰富和完善数学教师专业知识的教师教育类课程;其次,数学教师可以参照MKT的六个维度,针对自己的实际情况制订专业发展规划;再次,一线教师在特定知识点的教学设计中,可以全面而深刻地分析教材和学情,有针对性地搜集教学素材,从而提升教学水平、改善教学质量。
然而,MKT理论主要是建立在小学数学教学研究的基础之上的,如果将其应用于中学数学教育,我们尚需对其六个成分的内涵加以拓展和完善。同时,该理论构建过程中,尚未考虑数学历史的知识。举个例子说,关于高中数学课程中的核心概念——函数,教师需要具备怎样的MKT呢?函数的定义属于“一般内容知识”;函数与方程之间、函数与映射之间、函数不同定义(如变量说和对应说)之间的联系属于“水平内容知识”;学生对于函数概念的认知起点、学生理解函数概念的困难属于“内容与学生知识”;如何教授函数概念使之易于为学生所理解,属于“内容与教授知识”;课程标准中关于函数概念的教学要求、函数概念的相关教学资源属于“内容与课程知识”。但是,如果教师在设计函数概念的教学时还想知道:
函数概念经历了怎样的演进过程;
导致函数概念发生演变的动因是什么;
今日学生对函数概念的理解与历史上数学家的理解是否具有相似性;
如何设计探究活动,让学生经历函数概念的演进过程,
那么,他还需要更多的MKT。前两个问题涉及专门内容知识,第三个问题涉及内容与学生知识,第四个问题涉及内容与教授知识,而这三类知识均与函数概念的历史息息相关。
因此,要完善MKT的内涵,离不开数学史知识。在MKT的六个成分中,除了一般内容知识外,其他五个成分均与数学史知识密不可分,而与数学史相关的MKT诸成分,往往是教师所缺失的。因此,有理由相信,HPM与MKT之间的关系必将成为数学教育的重要研究课题。
齐春燕,女,1970年生,乌鲁木齐市人,华东师范大学教育学博士,岭南师范学院副教授,主要从事数学史与数学教育研究。著有《线性代数》一书,同时也是岭南师范学院多项校级研究项目主持人;担任广东省粤西地区中小学数学省、市名师工作室指导教师,在国际、国内数学教育大会上多次作小组报告,并受到好评;在数学教育类刊物上发表文章多篇。2017年在Science & Education(SCI)刊物上合作发表论文1篇。
第1章 引论
1.1 研究背景
1.2 研究目的与研究问题
1.3 研究意义
1.4 结构
第2章 文献综述
2.1 HPM理论探讨
2.2 数学教师专业发展的研究
2.3 HPM与MKT关系的研究
2.4 SCK的理论研究
2.5 平面三角学教与学的研究
2.6 序言课的研究
第3章 HSCK理论的建构
3.1 相关概念界定
3.2 高中数学教师HSCK的概念框架
3.3 HPM教学实践评价框架
……
第4章 研究设计与方法
第5章 高中数学教师HSCK现状
第6章 高中数学教师HPM教学实践
第7章 研究结论与启示
参考文献