更新时间:2023-11-20 17:10:31
关键词:密码学;课程设置;教学方法
中图分类号:G642
文献标识码:A
1引言
密码学能有效保障信息的机密性、认证性、完整性和不可否认性,是信息安全的核心技术之一,为信息安全提供了深刻的理论依据和丰富的应用实践基础。目前各大高校已为信息安全专业、计算机科学与技术、通信工程和信息与计算科学专业的本科生或研究生开设了密码学课程,如北京大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、武汉大学、西安电子科技大学、电子科技大学等,也有一些教研[1-4]。然而,对于更多的高校,密码学课程的教学却处于探索阶段。
公立函馆未来大学(Future University-Hakodate)位于日本北海道函馆市龟田中野町,始建于2000年,是一所以信息科学为特色的公立大学。该校有两大学院(系统信息科学研究科和系统信息科学专业)和三学部(信息建筑学科、复杂系统学科和系统信息科学部)。学校研究与教育涵盖了以硬件为中心的计算机科学、认知科学、信息系统设计与复杂系统。虽建校不久,但该校的密码学学科却取得了骄人的成绩,在高木刚(Tsuyoshi Takagi)教授的带领下,在双线性配对运算方向已到达国际先进水平。笔者在公立函馆未来大学从事博士后研究期间,旁听了高木刚教授面向计算机专业硕士生开始的密码学课程,并和他交流了教学经验及学术思想,感触颇深。本文就该校密码学课程设置与教学方法进行了描述和讨论。
2密码学课程的特点
作为信息安全和其他信息科学类专业的一门专业基础课,密码学课程具有以下特点[4]:
(1) 作用和地位十分重要。密码学是实现保密通信和信息系统安全的主要技术手段和工具,信息安全的保密性、认证性、完整性和不可否认性等属性都需要用密码学的工具来完成。随着计算机和计算机网络在军事、政务、金融、商业等部门的广泛应用,社会对计算机的依赖越来越大,如果计算机系统的安全受到破坏,将导致社会的混乱并造成巨大损失。因此,确保计算机系统的安全已成为世人关注的社会问题并成为信息科学的热点研究领域。密码技术是信息安全的关键技术之一,几乎所有的信息安全技术都应用到密码技术。
(2) 覆盖的内容多,涉及的数学知识多。由于发展历史较长和研究问题的特殊性质,密码学从基础理论到实用算法,形成的内容和分支较多。例如,数字签名体制就分为签名体制、盲签名体制、环签名体制、群签名体制等10余种签名体制。同时,密码学还涉及较多的数学知识,如数论、抽象代数、概率论、组合数学、计算复杂性和信息论等方面的知识。
(3) 与其他学科联系广泛。密码学与其他学科具有广泛联系,这些学科包括应用数学、通信、计算机科学、信息处理等。从应用数学的角度看,密码学是数论、抽象代数等理论的一种应用;从通信的角度看,密码学是实现保密通信的一种技术手段;从计算机科学的角度看,密码学是数据安全、计算机安全和网络安全的研究内容;从信息处理的角度看,密码是信息处理的一种形式。密码学的研究内容决定了它的交叉性和广泛性,这使得人们能从不同方面去研究密码学,从而推动密码学学科的不断发展。各种数学和其他学科研究的新成果也会很快地应用于密码学当中,例如基于椭圆曲线的加密和签名方法、量子密码和数字水印等。
(4) 实践性很强。密码学的研究目的就是解决实际生活当中的信息安全问题,例如提供保密性、认证性、完整性和不可否认性,这些属性是信息社会中不可或缺的重要属性,它们随着计算机的普及,借助于密码学的各种算法得以实现。因此,密码学是一门实践性很强的课程。只有理论联系实际,才能把这门课程学好。
3密码学课程教学内容的设置
公立函馆未来大学的密码学课程分为以下几部分:
(1) 数学基础:该部分讲述整除、同余、模运算、欧几里得算法、扩展的欧几里得算法、欧拉函数、群、环、域和概率论等的基本概念。该部分的教学目的是使学生对密码学所需的数学知识有个大概的了解,为以后的学习打下基础。
(2) 密码学基本概念:该部分讲述密码学的历史、加密和隐私概念、密码学的目标、攻击模型、密码协议和可证明安全性等。该部分的教学目的是使学生对密码学有个总体的认识,为以后的学习打下基础。
(3) 对称密码体制:该部分讲述了流密码和分组密码体制。流密码只是介绍了一些基本概念。分组密码是本章的重点,主要讲述了DES、AES和分组密码的工作模式。该部分的教学目的是使学生对对称密码体制,尤其是分组密码体制有深刻的认识,了解分组密码设计原理和特点。
(4) 公钥密码体制:该部分讲述公钥密码体制的概念、RSA公钥密码体制、ElGamal公钥密码体制、Rabin公钥密码体制、基于椭圆曲线的密码体制和基于身份的密码体制。该部分的教学目的是使学生对公钥密码体制有个深刻的理解,了解公钥密码体制与对称密码体制的区别。
(5) 数字签名:该部分讲述数字签名的基本概念、RSA数字签名、ElGamal数字签名、数字签名标准DSS、群签名、签名、盲签名和环签名等。该部分的教学目的是使学生掌握常用的数字签名体制,掌握数字签名体制的设计原理和特点,对特殊的数字签名,如群签名、签名、盲签名和环签名有个初步的认识。
(6)Hash函数:该部分讲述Hash函数的基本概念、MD5、SHA、基于分组密码的Hash函数和Hash函数的应用。该部分的教学目的是使学生掌握Hash函数的设计原理和要求,对MD5和SHA两种重要Hash函数有个深刻理解。
(7) 密码协议:该部分讲述密钥分配和密钥交换、认证体制、零知识证明、电子选举和电子现金等。该部分的教学目的是使学生对密码应用有深刻的理解,对如何根据应用环境设计密码协议有个基本的认识。
(8) 可证明安全性:该部分讲述公钥密码和数字签名的可证明安全性。包括公钥加密体制的安全性概念、数字签名体制的安全性概念、随机预言模型、RSA-OAEP等。该部分的教学目的是使学生对可证明安全性知识有个初步认识,能够对公钥加密体制和数字签名体制进行形式化证明。
4密码学课程的教学方法
通过笔者在公立函馆未来大学密码学课程的学习,总结出如下教学方法:
(1) 注重数学知识的讲解。学习密码学需要用到很多数学知识,教师在教学中很重视数学知识的传授,在第一章中专门讲授了密码学需要的数学知识。此外,教师在讲授其他章节内容时也常常介绍一些数学知识,如在讲授RSA算法时讲授了模运算和复杂性理论。
(2) 注重讲清各部分的区别与联系,以便于学生掌握和记忆。密码学课程涉及到很多概念,这些概念很难记忆。教师在教学中注重讲解各种概念的区别与联系,如对称密码体制和公钥密码体制的区别和联系、公钥加密体制和数字签名体制的区别和联系、分组密码体制和流密码体制的区别和联系。通过这些讲解,学生掌握和理解这些知识就容易多了。
(3) 注意讲述历史知识,激发学生兴趣。密码学涉及到很多有趣的历史知识。在讲授密码的起源时,教师介绍了公元前五世纪斯巴达人使用的一种叫“天书”(Skytale)的器械。它用一根木棍,将羊皮条紧紧缠在木棒上,密信自上而下写在羊皮条上,然后将羊皮条解开送出,只有把羊皮条重新缠在一根同样直径的木棍上,才能把密信的内容读出来――这是最早的一种移位密码。在讲解公钥密码概念时,他们讲解了Diffie和Hellman这两位公钥密码开创者的生平,并将这两位学者的照片给学生看。通过这些历史知识的讲解,学生对密码学产生了浓厚的兴趣。
(4) 注重与科研工作相结合。教师在教学中很注重与科研工作相结合。他们常常讲到自己的科研项目与经历,也常常将最新的研究成果带到课堂,将最新的论文发给学生研读,使学生对最新的研究方向有个初步认识。
(5) 注重总体理解。某些密码学算法涉及的步骤很多,理解比较困难。如DES就涉及到了16轮变换,每轮都有置换和代换运算。教师在介绍该算法时注重总体算法的把握,先让学生对该算法有个总体的认识,然后再讲述每一步骤的详细算法。
5结束语
本文介绍了日本公立函馆未来大学面向计算机专业硕士生开设的密码学课程的具体情况,包括课程内容设置与教学特点。希望能对我国密码学课程有一定的启发。
参考文献:
[1] 沈瑛,郑河荣. 密码学课程的设计与实践[J]. 温州职业技术学院学报,2003,3(3):76-77.
[2] 段桂华,杨路明. 基于组件技术的密码学理论与技术实验教学方法[J]. 北京电子科技学院学报,2006,14(1):44-46.
[3] 丁勇. 信息与计算科学专业密码学教学研究[J]. 桂林电子科技大学学报,2008,28(2):131-133.
[4] 李梦东. 密码学课程设置与教学方法探究[J]. 北京电子科技学院学报,2007,15(3):61-66.
The Course Design of Cryptology and Its Teaching Method at Future University-Hakodate
LIFa-gen
(School of Computer Science and Engineering, University of Electronic Science and
Technology of China, Chengdu 610054,China)
《物联网信息安全》教学大纲
课程代码:
0302040508
课程名称:物联网信息安全
学
分:
4
总
学
时:
64
讲课学时:
64
实验学时:
上机学时:
适用对象:物联网工程专业
先修课程:《物联网工程概论》、《通信原
理》、《计算机网络技术》
一、课程的性质与任务
1.
课程性质:
本课程是物联网工程专业一门重要的专业课。
课程内容包括物联网安全特
征、物联网安全体系、物联网数据安全、物联网隐私安全、物联网接入安全、物联网系统安
全和物联网无线网络安全等内容。
2.
课程任务:
通过对本课程的学习,
使学生能够对物联网信息安全的内涵、
知识领域和
知识单元进行了科学合理的安排,
目标是提升对物联网信息安全的
“认知”
和“实践”
能力。
二、课程教学的基本要求
1.
知识目标
学习扎实物联网工程基础知识与理论。
2.
技能目标
掌握一定的计算机网络技术应用能力。
3.
能力目标
学会自主学习、独立思考、解决问题、创新实践的能力,为后续专业课程的学习培养兴
趣和奠定坚实的基础。
三、课程教学内容
1.
物联网与信息安全
(
1)教学内容:物联网的概念与特征;物联网的起源与发展;物联网的体系结构;物联网安全问题分析;物联网的安全特征;物联网的安全需求;物联网信息安全。
(
2)教学要求:了解物联网的概念与特征,了解物联网的体系结构,了解物联网的安全特征,了解物联网的安全威胁,熟悉保障物联网安全的主要手段。
(
3)重点与难点:物联网的体系结构,物联网的安全特征;物联网的体系结构,物联网的安全特征;物联网安全的主要手段。
2.
物联网的安全体系
(
1)教学内容:物联网的安全体系结构;物联网感知层安全;物联网网络层安全;物联网应用层安全。
(
2)教学要求:
了解物联网的层次结构及各层安全问题,
掌握物联网的安全体系结构,掌握物联网的感知层安全技术,
了解物联网的网络层安全技术,
了解物联网的应用层安全技术,了解位置服务安全与隐私技术,
了解云安全与隐私保护技术,
了解信息隐藏和版权保护
1
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精品文档
技术,实践物联网信息安全案例。。
(
3)重点与难点:信息隐藏和版权保护技术,物联网的感知层安全技术,物联网的网络层安全技术,物联网的应用层安全技术。
3.
数据安全
(
1)教学内容:密码学的基本概念,密码模型,经典密码体制,现代密码学。
(
2)教学要求:掌握数据安全的基本概念,了解密码学的发展历史,掌握基于变换或
置换的加密方法,
掌握流密码与分组密码的概念,
掌握
DES算法和
RSA算法,
了解散列函数
与消息摘要原理,
掌握数字签名技术,
掌握文本水印和图像水印的基本概念,
实践
MD5算法
案例,实践数字签名案例。
(
3)重点与难点:数据安全的基本概念,密码学的发展历史;基于变换或置换的加密
方法,流密码与分组密码的概念,
DES算法和
RSA算法;数字签名技术,文本水印和图像水印的基本概念。
4.
隐私安全
(
1)教学内容:隐私定义;隐私度量;隐私威胁;数据库隐私;位置隐私;外包数据
隐私。
(
2)教学要求:掌握隐私安全的概念,了解隐私安全与信息安全的联系与区别,掌握
隐私度量方法,
掌握数据库隐私保护技术,
掌握位置隐私保护技术,
掌握数据共享隐私保护方法,实践外包数据加密计算案例。
(
3)重点与难点:隐私安全的概念,隐私安全与信息安全的联系与区别;隐私度量方法,数据库隐私保护技术,位置隐私保护技术;数据共享隐私保护方法。
5.
系统安全
(
1)教学内容:系统安全的概念;恶意攻击;入侵检测;攻击防护;网络安全通信协
议。
(
2)教学要求:掌握网络与系统安全的概念,了解恶意攻击的概念、原理和方法,掌握入侵检测的概念、原理和方法,掌握攻击防护技术的概念与原理,掌握防火墙原理,掌握病毒查杀原理,了解网络安全通信协议。
(
3)重点与难点:双音多频信号的概念以及双音多频编译码器工作原理;信号编解码器芯片引脚组成与工作原理,信号编解码器芯片的典型应用电路图及软件编程。
6.
无线网络安全
(
1)教学内容:无线网络概述;
无线网络安全威胁;
WiFi
安全技术;
3G安全技术;
ZigBee
安全技术;蓝牙安全技术。
(
2)教学要求:掌握无线网络概念、分类,理解无线网络安全威胁,掌握
WiFi
安全技
术,掌握
3G安全技术,掌握
ZigBee
安全技术,掌握蓝牙安全技术,实践
WiFi
安全配置案
例。
(
3)重点与难点:
无线网络概念、
分类,理解无线网络安全威胁;
WiFi
安全技术,
WiFi
安全配置案例;
3G安全技术,
ZigBee
安全技术,蓝牙安全技术。
2
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四、课程教学时数分配
学时分配
序号
教学内容
学时
讲课
实验
其他
1
物联网与信息安全
8
8
2
物联网的安全体系
12
12
3
数据安全
12
12
4
隐私安全
8
8
5
系统安全
10
10
6
无线网络安全
10
10
7
复
习
4
4
小
计
64
64
五、教学组织与方法
1.
课程具体实施主要采用课堂理论讲授方式,以传统黑板板书的手段进行授课。
2.
在以课堂理论讲授为主的同时,
适当布置课后作业以检验和加强学生对讲授知识的理解和掌握;
适时安排分组讨论课,
鼓励学生自行查找资料设计电路,
并在课堂上发表自己的设计成果。
六、课程考核与成绩评定
1、平时考核:主要对学生的课程作业、课堂笔记、课堂表现进行综合考核。平时考核
的成绩占学期课程考核成绩的
30%。
2、期末考核:是对学生一个学期所学课程内容的综合考核,采用闭卷考试的形式,考
试内容以本学期授课内容为主。考试成绩占学期课程考核成绩的
70%。
七、推荐教材和教学参考书目与文献
推荐教材:《物联网信息安全》
,桂小林主编;机械工业出版社,
2012
年。
参考书目与文献:
《物联网导论》
,刘云浩主编;科学出版社,
2013
年。
《物联网技术与应用导论》
,
暴建民主编;
人民邮电出版社,
2013
年。
《物联网技术及应用》
,
薛燕红主编;清华大学出版社,
2012
年。
大纲制订人:
大纲审定人:
3
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【中图分类号】 G633.91
【文献标识码】 C
【文章编号】 1004―0463(2015)
08―0066―01
面对知识爆炸的挑战,面对科技迅猛发展的影响,在生物教学中实现“少而精”的减负任务的同时,还要让教学更高效,让学生在有限的时间内较完整地了解生物学基础知识,提高学生的生物科学素养。重要概念的传递将有助于解决这些问题。生物教学中强调重要概念的传递,有助于教师在教学中把握教学重点和深度,有助于学生构建完整的生物学知识框架和体系,培养学生的生物科学素养。
一、重要概念的概述
在2011版的课标中提出初中生物课程内容包含10个一级主题,提出了50个重要概念。这些重要概念体现了初中生物学科的主干部分,它不等同于术语,不等同于定义,也不等同于事实性的陈述,它是对初中阶段生物生命现象、生命活动规律的理解和概括,而概念通常包括三个部分:概念名词、概念的内涵、概念的外延。比如呼吸作用,这个词是概念名词:“在生物体内,细胞能通过分解糖类等获得能量,同时生成二氧化碳和水。”这句表述是概念的内涵,是要传递的重要概念。呼吸作用这个概念适用的对象是植物、动物、微生物,所以,植物、动物、微生物是呼吸作用这个概念的外延。在教学中,教师要传递重要概念就是要重视传递重要概念的内涵,让学生通过对概念的概括,对概念内涵和外延的理解,构建重要概念的知识框架。
二、重要概念的传递有助于“教”
初中生物教学中凸显重要概念的传递,理清学科的主干知识,把握教学重点,明确教学深度,有利于教师准确梳理教学思路,合理分配教学时间,有针对性地设计教学活动和对学生进行评价。
1.正确把握教学的深度和难度。课标对重要概念的表述运用了一系列的行为动词,如,“描述”、“概述”、“体验”、“说出”、“举例说出”、“体验”等,这些都能体现具体教学内容的深度和难度。
2.重新梳理教学思路和分配教学时间。课标中提出的50个重要概念是学生学习初中生物学知识的要点,是构建生物学知识框架的基础,它涵盖了初中七、八年级生物学的全部内容。教师在教学过程中,可以围绕重要概念展开教学,对那些次要概念进行取舍,这样可以在减轻学生学业负担的同时,完成对重要概念的传递。
3.有针对性地设计教学活动和对学生进行评价。教师在组织教学和安排教学活动时,可以围绕一级主题所提出的重要概念对教材进行重组,根据各地的实际情况安排、设计教学活动,让生物学实践活动符合当地时令特点,更具可行性、针对性。对学生学习结果的评价也要围绕重要概念进行,这样可以更全面地了解学生对生物学基础知识的学习情况以及学生的探究能力和创新能力。
三、重要概念的传递有助于“学”
初中生物教学中凸显重要概念的传递,有助于学生在学习过程中形成对知识体系的建立,在理解概念的本质属性和所涉及的对象即概念的内涵和外延的基础上,养成发散思维的习惯,做到对知识的迁移,形成良好的生物科学素养。
1.构建知识框架,理解概念本质。传递重要概念要让学生在概括形成概念的基础上,理解概念的本质属性和概念所指的对象,帮助学生建立围绕重要概念的知识框架,形成完整清晰的知识体系。
2.形成发散思维,做到知识迁移。生物学重要概念处于学科中心,对学生学习生物学和相关学科具有重要的支撑作用。学习理解重要概念,有利于学生发散思维的形成,做到知识的迁移,使学生学习的方式更加灵活、主动。
《中国教师》:安老师,您好!2011年版初中生物学课程标准提出注重重要概念的教学,并在内容标准中具体描述了50个重要概念,引起广大生物学教师的极大关注。你们多年前就注重了生物学概念的教学,你们开展的生物学概念教学与课标倡导的注重重要概念的教学之间有何差别?注重生物学概念教学有何意义与价值?
安军:多年来我们确实一直在关注概念教学。记得当时是北京教育科学研究院基础教育教学研究中心的朱立祥老师到我们学校来组织研讨,请我们区分生物学概念和生物学事实。我们当初并不明白为什么要这么做,因为评价学生的考试试题并不只是考概念,也包含大量的生物学事实。当时教师的教学是不区分事实和概念的,只按照考纲区分知识的重点和难点。
后来生物学教学界的同仁们提出核心概念、重要概念的教学,我们教研组也在这方面结合教学实践,进行过较为深入的研究,特别是2011年4月北京市中学生物学科概念教学研讨会在我校召开,教研组拿出5节课供大会研讨。教师们在备课、分析、研讨和不断学习过程中对生物学概念教学的重要性及其实施方法有了一定的认识。
教师们面临的最大的问题就是如何区分生物学概念与生物学事实,在众多的生物学概念中,区分哪些是最核心、最重要的概念,哪些是基本概念(下位概念)。教师们在确定教学的重要概念时,会有不同的看法,甚至存在争议。而2011年版课程标准在内容标准中具体描述了50个重要概念,为初中教师的教学提供了重要依据,具有指导作用。
谈到生物学概念教学的意义与价值,我们是这样理解的。我们知道概念是人脑对事物本质特征的反映,它是学术研究的基础,也是人们交流的基础。概念教学是要回到学科范畴中实施的,每个学科都有自己的概念体系。中学生物学教学的最终目标是培养具有生物科学素养的人,课标明确指出“生物科学素养是指一个人参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力,包括理解科学、技术与社会的相互关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观”。具有生物学概念体系是一个具有生物科学素养的人不可或缺的。概念的建立离不开大量事实的积累与辨别,科学探究能力及情感态度价值观的培养都要以概念教学为依托。通过概念教学,特别是注重生物学重要概念的建立,有助于学生从整体上认识生命科学,有助于生物学核心概念和学科观点的建立。学生可以在毕业后忘记许多生物学事实,但通过概念教学所形成的学科观点、态度情感及独立解决未来问题的能力,将惠及学生终生。
《中国教师》:你们生物学教研组是怎样组织生物学教师开展生物学概念教学研究的?
安军:我们教研组申请了一个研究课题——课堂教学促进学生形成生物学概念的实践研究,目前课题通过了开题,正进入研究阶段,教师们正结合教学实践探索落实概念教学的方法。开题后我们开了第一次课题跟进会,各研究小组汇报课题进展。从小组汇报中可以看到教师们在准备汇报内容时,阅读了与概念教学相关的书籍,上网查阅了资料。下学期各备课组还要组织研究课以推进课题的深入进行。在研究期间还想请一些专家来给予指导。我们的课题预期三年时间完成,我想经历过研究过程,整个教研组的业务水平会有很大的提高。
《中国教师》:您在课堂教学中是如何注重概念教学的?
安军:概念教学不是孤立的,我们现在提倡教师注重概念教学,并不是说就轻视了生物学事实的作用,没有丰富的事实性知识是无法帮助学生形成概念的。同时,概念的形成和发展也离不开科学研究方法,概念和原理也是情感态度价值观教育的载体。生物学概念、科学方法和正确的情感态度价值观是教师必须全面关注的,这是培养学生生物科学素养的必然要求。
课堂实施概念教学可参考下列要点:
1.思考重要概念,做到整体备课。教师要进行单元整体备课,单元备课时,教师参考课标提供的重要概念之前,要先试着自己独立思考重要概念,尝试用一句话概括教学单元的内容。这句话往往就是本单元要传递给学生的最核心最重要的概念。思考单元教学中学生需要理解的重要概念有哪些,这些概念在初中生物学教学中的地位与作用是什么,这些概念会对学生一生有什么益处。独立思考单元重要概念后,再参照课标进行比较,会对课标阐述的单元重要概念理解得更加透彻。
2.思考核心问题,理清教学主线。思考单元重要概念后,要划分单元教学课时,思考每一节课为达成整个单元重要概念作出什么贡献,每一节课的重要概念是什么,每一节课围绕一个核心问题展开,这个核心问题是针对本节课的重要概念的。这个核心问题就是这节课的教学主线。当课堂结束时,学生应该在教师的引导下找到这个核心问题的答案,初步形成概念。
3.研究学生情况,弄清教学起点。研究学生是概念形成的前提。教学设计要密切联系学生生活,联系学生已知,将新知识纳入学生的概念框架。学生是以原有概念和生活经验理解新的概念的。教师要为形成新的概念提供足够丰富的教学素材,为学生形成概念搭建脚手架。
4.促进学生思考,关注形成过程。关注概念形成过程,引导学生在思考中建立概念。课堂教学实施阶段,无论是采用探究式教学方法还是启发式讨论,目的都是使学生在思考中形成概念,形成概念的过程是一定要花时间的。经历思考形成的概念,学生才能真正地理解,正确理解是概念运用的前提。
【关键词】新课程理念 教学特点 数学概念学习
引言:
新课程标准的实施,使高中教育教学内容发生了很大的变化,高中应试教育主要以教师和知识为本体,素质教育以学生为主体,重点强调学生的自主能动性,着重培养学生的创新以及合作探索能力,因此,将高中数学的新课程理念转化为具体的教育教学行为是一项巨大的挑战,也是数学教师所面临的重要课题。在深入研究高中教学的教学特点下,本文针对构建数学教学理论课程以及数学概念学习进行实践研究,不断探讨发现适合新课程标准下高中数学概念教学的途径与方法,
1.新课程教学特点
新世纪发展以来,科学技术的发展带动知识的更新与改革,随着各国之间的竞争愈加激烈,日益表现为综合国力与科技实力的综合竞争,“科教兴国”战略在国家发展中发挥了重要的作用,而数学作为科学技术的一门基础学科,其研究地位不言而喻,因此,总结前几次的基础教育改革之后,我国正式推出新课程标准这一科学理念,并颁布了《基础教育课程改革纲要》,改变课堂注重知识传授的形式,由教师引导学生积极学习,培养主动接受新鲜事物的能力,在充分掌握知识、技能的同时形成正确的价值观。
新课程标准强调数学这一学科在教学中的重要作用,是学好自然科学和技术科学的基础学科,对于发展人类的智力与思维能力有着独特的魅力。数学是高中教学阶段的三大主科之一,在培养学生全面发展过程中发挥了不可替代的作用,数学与各科学科有着密切的相关联系,不断提高学生的数学素养以及能力提升。新课程教学标准主要体现在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值等三维目标,教师作为新时代教育的领导者,是新课程实施与推进教育改革的关键因素,必须重点研究教师的教学特点以及其适应性。
2.高中数学教程的问题研究
学生普遍反映数学学科很困难,这在学习思维模式中存在很大的阻碍作用,不能形成“举一反三”的教学模式,而这些错误的根源在于数学理念与概念的不透彻认识。一般地,高中阶段的数学概念较为抽象与系统,学生在初次接受数学概念时会由于自身的错误观念和原有知识结构的模糊性而存在困难,不同的错误类型是由学习者在构造特有知识概念的基础上演变而成,本文将其归结为“合理性错误”和“过程性错误”等观点。其中,合理性错误是指由于长期性学习概念形成而出现的障碍分析,具有隐蔽性质的错误理念,尽管存在一定的合理性,但是也不能承认其正确性,因此,学生在学习数学概念的同时,要打破原有的概念模式,层次分明,建立新的概念学习。比如:将平面平行的概念推广到空间中就存在不合理性,学生往往会把自己所认为的错误理念推广新问题的解决中,要避免此类教学理念的形成。过程性错误是在数学概念形成过程中形成的错误操作而带来的相反理论,具有通透性、短暂性。,经过教师的引导和纠正,是可以有效预防与避免的,比如,学生在接受一个新概念时往往会加入自己的一些认识,导致术语的不相一致性,比如线面角的概念就不适用于日常生活的概念,理解存在误差,在数学概念运用与联系使用的同时会增加错误的发生率。
3.新课程内容教学模式
3.1 教学服务于全体学生
高中教学课程的学习要服务于全体学生,这就需要体现课程安排的基础性、普及性和发展性,既能让所有学生在共有基础上提升学习技能,又能奠定基础的学习理念,这对于发展每一位学生的认知能力有重要作用。全国高中阶段数学模块主要涉及集合数列、三角函数、空间向量几何与解析几何、概率统计等内容,同时新增算法、程序框图以及推理证明等基本知识,数学知识的覆盖面广泛,在日常生活中也能用到数学知识,达到学以致用的目的,数学知识的层次丰富,对于数学研究有着重要的推动作用。
3.2 教学内容螺旋式发展
学生对于知识的认知能力是循序渐进的过程,随着教学理念的不断深入,对于接收新知识的心理规律也逐渐从量变转化为质变。新课程标准改革的促进,使得高中阶段的数学知识在编排上具有连续性、层次性以及螺旋式发展的特点,最终达到深入理解的层次。比如高中课程中引入概率这一概念,为以后课程的排列组合内容打下学习的基础,因次这一学习过程是循序渐进、逐步深入的,对于学生的理解与认知能力均有明显的提高。高中数学阶段的教材安排正是利用这一优势,其中很多基本的数学概念都是通过前期铺垫,加强过程的学习和后期跟进的力度,让学生对数学概念进行反复领会和使用。
3.3 弹性选择与个性发展
高中教学阶段重点培养学生的主动学习能力,不同的教学方法有利于学生的多向发展以及弹性选择,高中数学的内容编排会满足不同学生的数学学习要求,全面发展学生的智力与动手能力,因此,高中教材逐渐引进教学选修系列内容,根据文理科学生或者特长生的不同需要,可以依照自己的兴趣选择不同的教学课程。新课程的教材编排注重数学知识的生成过程,根据学生的需求设置多项阅读材料,学生通过阅读材料对知识进行巩固与认知,加之教师的课堂引导,对于数学定理、概念以及结论的学习历程有更加深入的理解,提高学生掌握对知识的分析、选择与更新的能力。
结语:
通过教学调查与分析,在高中教学课程中建立数学模型的思想教学研究十分必要,教师应积极引导学生,调动其学习的主观能动性,在日常学习和生活中逐渐渗透数学建模与概念性学习理念,教师对新课标实施效果的认识、整体感受以及学生可接受能力都必须适应新课程改革的要求。教师是课程教学的主要参与者和具体实施者,必须注重课堂教学的效率,深入研究探索高中数学教育理念,此外,在高中数学课程教育新理念下,是否发现一个有效促进概念性学习理念的可操作性教学模式仍需要进一步地探索。
【参考文献】
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与生理意义上的男女之分不同,社会性别表明的是社会对人的性别身份的认定,这意味着一个生理上的男性或女性只有具备了社会所公认的男子气和女人味即男性特质和女性特质,才能成为社会意义上的正常男人或合格女人。因此每个人自出生时起,就在家庭、学校等教化机构中受到社会依据其性别施以的不同规范,如男孩的名字多表现家长对其勇猛顽强、刚毅果敢的期望,女孩的名字则要求其温柔美丽、温顺贤淑;男孩的玩具多为交通工具和武器的模型,而女孩的玩具一般是洋娃娃、长毛绒小动物等。同时,社会也通过学校教育、职业分工、大众传媒等手段对每一个个体进行日复一日、年复一年的熏陶,例如小学课本中极少出现女性的形象,或即使出现,基本上也不是以职业妇女的身份,而多扮演着妈妈、奶奶等家庭生活的角色;中学老师通常鼓励男生报考理工科专业,而希望女生学习人文科学;富有挑战性、要求从业者具备创新精神的职位录用的往往是男性,女性则大多集中在为他人提供服务的岗位上,如担任秘书、护士、保育员、服务员等;广告中的男性主要是事业有成的社会精英,女性则多为相夫教子的贤妻良母,等等,使人们于潜移默化之中接受了诸如此类的性别观念并加以内化而男女由此产生并表现出来的种种自觉不自觉的言行举止反过来又进一步作用于社会对两性的普遍认知,使社会性别规范不断得以再造和强化。
社会性别的概念负载了许多社会文化的理念,它的内涵远比生物性别的区分要复杂得多。“社会性别”概念主要包含了三层含义:第一,男人和妇女的地位和相互关系并不是从一开始就如此,而是在社会发展中形成的,并且处于不断变化之中。第二,被划归男性和女性的性别特征和行为方式是社会建构的产物,也是随着社会的发展而发展变化的。第三,社会性别也是一种社会关系,体现着男女两性的权力关系,即男子与妇女之间统治与被统治、支配与被支配的关系。
二、女性主义与国际关系
权力、安全、战争与和平是国际关系理论的核心概念。女性主义从社会性别视角审视传统的权力观、安全观、战争与和平观,揭露其隐含着的性别缺失和偏见,批判了主流国际关系理论中仅以男性视角对世界的描述与解释。女性主义通过对这些核心概念的批判与重构,在国际关系中加进了社会性别的视角,拓宽了国际关系的理论视野,同时也暴露了自身的不足和缺陷。
(一)女性主义的权力观
权力是现实主义国际关系理论的核心概念之一。女性主义在批判现实主义的权力概念时,往往会追溯到西方政治思想的奠基者们对女性与权力相关问题的论述中。在一系列堪称经典的西方政治学著作中,或直白或隐晦地暴露出对女性的歧视、曲解和贬低。
意大利政治哲学家尼科洛・马基雅维利的著述涉及了对女性的轻视和偏见。在《君主论》中,马基雅维利在论述变幻莫测的命运与个人成功的关系时,将命运之神比作女性,“……如果人们同命运密切地协调,他们就成功了;而如果不协调,他们就不成功。我(马基雅维利)确实认为是这样:迅猛胜于小心谨慎,因为命运之神是一个女子,你想要压倒她,就必须打她,冲击她。人们可以看到,她宁愿让那样行动的人们去征服她,胜过那些冷冰冰地进行工作的人们。因此,正如女子一样,命运常常是青年人的朋友,因为他们在小心谨慎方面较差,但是比较凶猛,而且能够更加大胆地制服她。”
西方政治学经典著述中对女性的歧视、歪曲、甚至嘲笑,使女性在政治生活中遭遇的偏见找到了部分的根源。女性的被动、柔弱、远离政治、以及天然的母性,即便在今天,仍模板一样存在于绝大多数当代人的观念中。现代社会的政治环境对女性来说已经大为改观,大多数国家对女性参政的问题,在法律和制度上的限制已几乎找不到了,但是隐藏在表面公正的背后,人们观念中的性别歧视依然存在,且根深蒂固、弥漫于无形。在人类不断进步的历史中,通过比较不同时期女性在政治领域的发展与变化,既看到了不公和歧视,更看到了进步和改善的前景。
(二)女性主义的安全观
在现实主义国际关系理论中,国家安全是首要问题,在国际社会的自助体系中,国家依靠自己的力量保护自己的安全与独立。但是,一个国家对安全的追求将会导致其他国家的不安全,这就是所谓的安全困境。这种处于“安全困境”之中的安全概念所体现的是一种“零和游戏”,即一国的安全建立在另一国不安全的基础上。如此安全观已不适合当今世界的现实状况,尤其是冷战结束、两极格局瓦解以后,随着经济全球化的发展,各国间的相互依存不断加深,安全内涵也发生了变化,各国开始关注非军事安全领域的安全问题。当前,我们面临着越来越多的新的超出“国家安全”的安全问题:人炸、粮食短缺、环境污染、跨国犯罪、国际恐怖主义等等,这些问题多为跨国、跨地区的问题,单凭一个国家的力量很难解决,必须依靠广泛的国际合作。鉴此,人们提出了“综合安全”、“合作安全”等新的安全理念。
女性主义者在汲取安全领域研究成果的同时,对传统现实主义的“安全”概念进行了深刻的性别剖析,指出,现实主义安全观重视军事安全,强调冲突与暴力,具有明显的男性特征。在女性主义者看来,现实主义安全观强调的是具有男性特征的安全内容,如军事安全,有时这一安全是建立在剥削和压迫妇女的基础上(如军事基地的妇女),而忽视关涉女性的安全内容,如使妇女免于战争、各种暴力和来自环境等方面的威胁,有利于女性生存、生育安全的基本条件等。女性主义认为,我们应该摒弃狭隘的男性视角,在内涵到外延上,全面拓展传统的安全概念。对于世界绝大多数人而言,安全更多的涉及到满足生活的基本物质所需,更多的关涉到人们在一国政府内的生活状况,安全应包括所有人及其整个社会。女性主义者概括出了“人类安全”所包含的三个特征:第一,从广义上来分析安全的概念,指出对“人类安全”的威胁既困扰着发达国家,也困扰着发展中国家。第二,“人类安全”强调安全的相互依存性。因为对“人类安全”的威胁对所有国家都有影响。第三,“人类安全”从根本上说是主动的。它认为采取预防措施比在危同时,“人类安全”除了包含国家安全之外,还兼容了个人安全,将国家安全与个人安全统一起来,是一种将“人”放在考虑中心的安全观。女性主义的“人类安全”所倡导是一种新的、“以人为本”的人道主义安全新概念,“以全人类利益为中心的”安全哲学。
(三)女性主义主张的“移情合作”
“移情”这一概念来自于美学,在美学中,“移情”是指审美主体将自己的情感投入审美对象,仿佛对象本身拥有了主体的感情,并对审美对象产生欣赏之情和美感。
“移情合作”是后现代女性主义提出的政策主张――即倾听并尊重国际关系中的不同声音,通过平等的、建设性的对话和协商构建一种包容性的理论,后现代女性主义借用这一概念说明女性主义介入国际关系领域的重要前提是融合各种不同的情感和体验,“真实地听取别人所说的……并力图把别人的观念融入我们自己的观念中,以便在某种程度上,通过这种融合而发生改变”,这是女性主义者所期望看到的结果,也是女性主义理论区别于传统理论的重要特征之一。
古希腊思想家,从柏拉图到亚里士多德,都曾提出过将“公共领域”和“私人领域”区分开的思想,男女分属于不同的领域。女性不能介入公共的政治领域,更谈不上涉足国际关系领域,这已经成了天经地义,不容置疑的传统。因此,在国际关系领域,女性一直处于“无家可归”的境地。女性主义者要打破这一状况,试图开垦出属于自己的一片天地,从女性特有的经验和立场出发,填补国际关系领域中的性别“盲区”,进一步扩展该领域的知识范围和理论发展潜能。女性主义试图借用“移情”这一特定的方法与途经进入国际关系领地,引入女性主义的性别视角,对于“性别缺失”的主流理论而言,可以提供他们自身所不能思考透彻或可能有失偏颇的观点。例如,现实主义的安全观所导致的“安全困境”,如果采用女性主义的“移情合作”策略,往往会产生更好的效果,可以帮助我们走出这一困境。
总之,在女性主义者看来,由于国际关系领域一直是由男性主宰,而女性被排斥在外。国际关系活动,从外交到军事、国防等所谓“高级政治”都被认为是“男性范畴”,而女性被认为不适合从事这一类的工作,而被限定在诸如家庭、社团、民族等国内事物的范围内,主要从事处理人际间关系的工作,即所谓“日常生活的政治”、(哈贝马斯语)“低级政治”。而且,在国际关系的研究领域,男性学者的数量也大大超过女性学者,在研究方向上,女性学者鲜有研究学理问题的,也很少有安全问题专家,她们多是在从事国际关系中的南北关系、经济、种族、难民等问题的研究。那么,在这种情形下自然地形成了带有性别偏见的国际关系思想和知识结构。国际关系学科的“重男轻女”倾向首先表现在其所关注的话题上。长期以来,国际关系一直关注的是诸如战争和冲突、全球政治和经济扩张的问题、军事打击、核威慑、安全与战略、利益与权力、外交干涉等男性特征强烈的话题。如传统的现实主义就是以权力和利益为其核心概念构筑其理论框架。在这类话题的影响下,国际关系讲究权力和控制,世界成为了有着等级秩序的世界。传统的国际关系理论尤其是现实主义为实践中的强权政治、霸权主义提供了合法性。人们没有意识到这一缺少女性的、被男性特质扭曲了的世界并非是合理的,而理所当然的接受下来,而且习以为常了。女性主义思潮的使命就是要向国际关系这个被惯性积习而成的、所谓的“男人的世界”发起猛烈的攻击。
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