浅谈数学的设计
计算器在学校数学中从幼 儿园开始就应当作为设备使用。儿童用来发现数的关系和解决问题。把大多数纸笔计算训练换成用计算器的教学本身不是万应药。不动脑子的训练用纸笔和用计算器是一样的，但是用计算器可以让学生进行加强发现和探索的活动。用纸笔计算是作不到的。
学会什么时候如何使用加减乘除对学生总是重要的。但是标准算法的反复训练并不显然会导致理解。数学教师必须利用计算器教学的好处作为工具去帮助学生获得理解。
第四，学生应当使用现实事物和现实数据学习数学
观察对数学和对科学一样是基本的。儿童学习数数和算术时需要摆弄现实的东西。学习数学的儿童要发展长度、面积、体积和形状的正确直觉必须画、切、折、注、量。
各年龄段的学生都必须经常探索学校数学中学到的比较原始的模式间和紊乱的现实世界实际资料数据间 的关系。现实数据比编造的更可信，搜集数据的行为，不管是测量的、数出的、民意测验的、实验的，不是计算机模拟的数据，可以丰富儿童的学习活动。而且度量出的数据和计算出的数据之间，即实验的和理论的数据之间的不可避免的交流会获得数学的完整科学。 第五，中学数学应当强调实践的数学能力
如果说教学是要给学生数学能力，那么在各年级都必须始终强调问题解决。学生需要领会比教材本身更多的数学。事实上，推理训练能使他们接触并解决日益增加难度和复杂程度的问题。在整个课程中重要的是强调问题而不仅是练习。
扩充小学数学课程有个重要涵义是进入中学数学。中学各年级不应当看成巩固的时间或者暂停歇息的时间 ，而应看成儿童的数学发展的基本部分。中心应当是日常生活的数学，一个富有激发性的主题，它会自然地导出许多重要的数学课题（如数据分析、几何度量、利率、与电子数据表分析(Spreadsheet analysis)。理解小学数学的概念对学习中学数学是根本的；然而，手算的熟练程度不应当再作为评定学生为进一步学习的准备程度的标准。
第六，学校数学与其他科目应当相互加强
数学发展的动因许多与科学有关，在学校里数学和它的任何应用之间不有可贵的纯朴的联系。数学的应用已经远远超越了自然科学，扩展到事业、社会科学、地理、和各种职业及商贸领域。儿童能够在探索的情境中学到很多数学。高中学生需要在自己的数学课上体验应用。同样在其他课上使用数学。
因为数学是科学的语言和模式的科学，数学和科学之间的特殊联系远比理论和应用之间的联系多。数学探究的方法和科学方法都集中注意探索、调研、猜想、证明、推理。科学与数学之间的学校这条纽带应当特别帮助加强学生对这两个领域的掌握。
第七，中学数学课程的主要目的应当是发展符号意识(Symbol Sense)
小学过渡到中学特征是从具体对象转到抽象符号。发展顺畅使用符号和其他抽象名称（可能是几何的、代数的、或算法的）的能力必须是中学数学的中心目的，学生有效使用符号去推理的能力要求有以下的体验：
表达——用符号形式表达数学问题并在关系、式子、和方程中使用这些符号表达式的能力；
操作——确定适当的符号程序和选择适当的方法解决用符号形式表达的问题的能力；
解释——用符号系统推理得出结论并检验这些结果的准确性和合理性的能力。
当然计算器和计算机在发展符号意识中起着重要作用。因为强有力的计算器将恰像影响算术如何做一样深刻影响符号操作。在中学目前强调操作技能需要改成大大强调理解和问题解决。新技术对中学课程的影响无疑将是发展高经软件使学生能够去发现模式而不仅仅是符号操作。
第八，中学数学应当引进整套数学科学
中学数学必须为就业、升学和作公民给学生作好准备，要达到这些目标，课程性质包括充分反映数学科学威力的广泛的课题：
代数，包括一般算法和各类函数（多项式函数，三角函数，指数函数，对数函数）。
几何，包括变换几何、向量几何、立体几何和解析几何。
数据分析，包括不确定性的度量、概率和抽样分布、以及推理论证。
离散数学，包括组合论、图论、递推关系、递归——都要强调算法思想。
最优化，包括数学建模，“如果……会怎样”（What if）分析、系统思想和网络流程图(Network flows)。
强调计算机条件下的一般算法会使代数和三角更有趣。尽管几何作为一个科目有使人厌烦的坏名声，但是由于它的与物理世界的联系，它总是一门有很大兴趣的科目。数据分析与离散数学和最优化一样能够很容易同有趣的、有意义的应用联系。
数学教学中重要的是阐明这门科目的统一性和完整性。例如，分形几何(Fractal geometry)高中学生是十分能够接受的并且包含代数、几何和离散数学的一些方面。还提供了计算机的诱人使用。数据分析直接导致代数和几何方法，而代数和几何本身又结合成解析几何。这些把一个课题和其他课题联系起来的纽带常常和这些课题本身一样重要。
第九，学生应当领悟，在数学中推理得真理的标准
学会理解和建立逻辑的、首尾一贯的数学谁是学校数学的主要目的，然而，欧几里得几何不是教学生推理的唯一载体，代数和离散数学都为谁提供了很好的机会；甚至流程图和电子数据表也能用来说明数学论证的逻辑性质。
比熟练形式证明更加重要的是从各种基本例子中理解数学真理是逻辑的不单纯是经验的。少年儿童能够从算术的基本经验中发展逻辑意识。一旦理解了符号，许多基本思想就可以证明，常常可以用各种方法来证明。代数结果的几何证明（例如，毕达哥拉斯公式用重组正方形的方法展示）常常特别使学生信服。
第十，所有学生在校期间每年都应当学习数学
数学应当在所有学生而不仅是升学的教育中发挥重要作用。核心的中学数学对所有学生基本上应当是一样的，尽管表述的深度上可以不同。核心以外的扩充自然是不同的，要估计到学生的不同志向和可能的进一步教育。学生能够学会去应用数学。他们的确常常能够在与数学有联系的学科（如自然科学、地理、商业）中学到新的数学。数学和
语文一样是一门应当“跨课程”来教的科目。
5、新数学课程设计中的几个问题 第一，关于教学内容
60年代 “新数”运动后，中学数学教学内容包含了代数、几何、分析加上一点在力学上的应用、统计和概率。1986年在讨论“九十年代学校数学”的ICMI Kuwoait会上把代数看作仍然“在中学课程中占中心的重要地位”，“ 然而，重要的事情浊让学生掌握操作技能（如多项式运算）而是教学生把代数看作解决问题的自然工具”。有的国家取消了欧氏几何，感到后悔，因为“大量从事科技工作的人需要掌握非常严格的逻辑性或数学性的陈述”。没有取消的仍然坚持，因为几何有利于激发学生的学习动机，为以后的学习和工作作准备。Kuwoait 会建议的课程内容，改革以微积分占优势的状况，引进与计算机科学有关联的离散数学的概念，此外，还包括了那些由于有了计算机而可能搬上课堂的内容，如数据分析，这些都是计算机发展带来的影响。这里再补充三点：一是算法得到重新强调，并且要比较解决同一问题的不同算法的效率；二是符号操作；三是离散数学，对于程序设计的价值的看法有分歧，一方面看到，在填写程序中许多是纯技术性的工作；另一方面，有一些重要的研究表明，在程序设计中的认知活动可以起到概念化的辅助作用，这个问题需要通过实验研究来解决。
教学内容中的另一个问题是“为大众的数学”的研究。６０年代的“新数”主要是为了加强“中小学数学”与“高等数学”之间的联系；现在在大力研究中把中小学数学同“民族数学”联系起来，搞面向大众的“为大众的数学”的运动。这个运动从1984年到现在已经十年了，要回答的一个主要问题是“数学是否应该保持在为大众的中小学课程中的核心地位？”可能有四种选择：一是否定回答，对每个人不能都教“纯数学”；二是肯定回答，但必须设计好；三是肯定回答，但未必所有人都学懂；四也是肯定回答，但要设计区分的课程，对不同水平的学生区别对待。前面讲的七个转变中认为目标不能降低，可以通过教法和进度来区别。 第二，关于课程的结构
课程改革不仅是内容问题，还有课程的结构问题，即要回答“如何构建课程才能不仅易学，而且符合教学目标？”只学“结果”呢，不是要学“过程？”现在强调学习“知识何来”，也就是学“过程”。数学课程应该以数学过程为基础，而不是像现在这样以学科内容为基础来重新编制。数学是一组过程。学校的任务是帮助学生去“数学化”，那么，不仅是确定哪些数学课题对于中学生是必不可少的，而且重要的任务是选择哪些过程可能会更好地为提高公民素质服务，以及什么学校实践可能帮助学生学习这些过程。
在一个计算机化的社 《浅谈数学的设计》
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