學科教育論文-普通高中數(shù)學課程標準教材的研究與編寫.doc

學科教育論文-普通高中數(shù)學課程標準教材的研究與編寫摘要：普通高中數(shù)學課程標準教材編寫的指導思想：講背景，講數(shù)學，講應用；講歷史，講思想，講文化；改進學習方式和教學方式，培養(yǎng)創(chuàng)新意識；注重信息技術的應用。其創(chuàng)新目標包括：親和力，問題性，科學性與思想性，時代性與應用性，聯(lián)系性。關鍵詞：普通高中數(shù)學課程標準教材；編寫指導思想；教材創(chuàng)新的目標為了全面貫徹黨的教育方針，認真落實中共中央國務院關于深化教育改革全面推進素質(zhì)教育的決定，適應時代發(fā)展的需要，為學生的終身發(fā)展奠定基礎，課程教材研究所中學數(shù)學課程教材研究開發(fā)中心聘請北京師范大學劉紹學教授為主編，與大學數(shù)學教師、數(shù)學教育理論工作者、中學數(shù)學教研員和數(shù)學教師共同組成編寫委員會，編寫普通高中數(shù)學課程標準實驗教材。這樣的隊伍在整體知識結構上具有綜合性、全面性，使教材的科學性、思想性、時代性、現(xiàn)實感以及親和力等得到保障。編委會堅持科學研究領先的原則，從2002年9月開始，組織全體編寫成員進行了大量的理論學習、課程標準研讀、高中數(shù)學教育教學調(diào)研。大家對教材編寫中的一些基本問題，如高中數(shù)學課程的性質(zhì)、數(shù)學教育的目的、我國數(shù)學教育的歷史與現(xiàn)狀、數(shù)學教育的國際比較、數(shù)學教與學的本質(zhì)及其規(guī)律等都進行了深入的思考、研究和廣泛的討論。在堅持我國數(shù)學教育優(yōu)良傳統(tǒng)的前提下，認真處理好繼承、借鑒、發(fā)展、創(chuàng)新之間的關系，制定了教材編寫的指導思想，確定了教材的主要特色。編委會在理論研究的基礎上進行了一年多的教材編寫實踐，獲得了大量一手資料。作為對教材編寫過程的回顧、總結，我們把這些資料整理出來，與全國同行一起交流、探討，希望得到大家的指教。一、關于編寫指導思想學校教育應當“以學生的發(fā)展為本”。那么，“學生的發(fā)展”在數(shù)學教育中該如何落實呢？通過學習與研究，我們認識到，主要應當使學生：掌握數(shù)學的基礎知識；學會“數(shù)學地思維”，掌握數(shù)學方法，獲得更高的數(shù)學素養(yǎng)；提高數(shù)學思維能力，包括幾何直觀能力、分析概括能力、邏輯推理能力、運算能力以及應用數(shù)學知識解決一些實際問題的能力等；培養(yǎng)理性精神，形成求真務實、認真嚴謹、獨立思考、勇于探索等良好個性品質(zhì)，為終身發(fā)展奠定良好基礎?？傊?，通過數(shù)學教育，應當使學生在數(shù)學的知識、思維、方法以及理性精神等方面得到發(fā)展。這既是數(shù)學教育的作用所在，也是數(shù)學教育的目的所在。從我國基礎教育發(fā)展的現(xiàn)狀看，教材在學校教育中有著舉足輕重的作用，它是實現(xiàn)數(shù)學課程目標、實施課堂教學最重要的資源，是學生發(fā)展的重要載體。如何使教材能夠激發(fā)學生的數(shù)學學習動機與興趣，調(diào)動教師的積極性，促使學生和教師積極主動地、創(chuàng)造性地學與教，為學生建立良好的發(fā)展平臺，是我們在研究中重點考慮的問題。我們認為，在教材編寫過程中，應當遵循“三個面向”和“三個代表”重要思想，全面貫徹黨的教育方針，大力推進素質(zhì)教育，貫徹基礎教育課程改革綱要（試行），積極體現(xiàn)普通高中數(shù)學課程標準（實驗）（以下簡稱標準）的基本理念，依據(jù)標準規(guī)定的課程目標和內(nèi)容標準，參照標準中的教材編寫建議，在科學研究的基礎上，從時代發(fā)展要求出發(fā)編寫教材。具體的，應在如下幾個方面給予重視。（一）講背景，講數(shù)學，講應用數(shù)學的產(chǎn)生和發(fā)展，始終與人類社會的生產(chǎn)、生活有著密不可分的聯(lián)系。任何一個數(shù)學概念的引入，總有它的現(xiàn)實或數(shù)學理論發(fā)展的需要。因此，在教材中，任何一個新概念的引入，都應特別強調(diào)它的現(xiàn)實背景、數(shù)學理論發(fā)展的背景或數(shù)學發(fā)展史上的背景，這樣才能使教材顯得自然、親切，讓學生感到知識的發(fā)展水到渠成而不是強加于人，從而有利于學生認識數(shù)學內(nèi)容的實際背景和應用的價值。數(shù)學課堂教學的載體是數(shù)學知識，其中包括數(shù)學思維和數(shù)學方法。實際上，學生在數(shù)學學習中所得到的任何發(fā)展，大都取決于他所學到的數(shù)學知識的數(shù)量和質(zhì)量。認知心理學的研究已經(jīng)表明，一個人不能“數(shù)學地”思考和解決問題的主要原因是缺乏必要的數(shù)學知識?？捎捎跀?shù)學知識的邏輯性很強，數(shù)學必須循序漸進地學，只有老老實實地打好基礎，才能進入后續(xù)學習。因此，教材應當特別注意知識結構體系的合理性，保持數(shù)學思維方法的一致性，加強基礎，對那些核心的數(shù)學概念和重要的數(shù)學思想（如函數(shù)、算法、向量方法、統(tǒng)計思想、導數(shù)等）應當循序漸進、螺旋上升，讓學生有反復接觸的機會，以保證學生獲得必需的數(shù)學基礎知識；教材要把握好數(shù)學的本質(zhì)，保證教材的科學性，通過展示數(shù)學概念、結論的形成過程，促使學生領悟數(shù)學的本質(zhì)；教材還要對學生進行在數(shù)學形式下的思考和推理的訓練，提高他們的數(shù)學思維能力，使他們形成用數(shù)學的思想和方法來思考和處理問題的習慣。數(shù)學應用與數(shù)學知識學習是相互促進、相輔相成的，在數(shù)學教學中加強數(shù)學應用和聯(lián)系實際，不但有利于提高學生的數(shù)學學習興趣，加強學生的應用意識，而且有利于學生的數(shù)學理解，提高學生的數(shù)學創(chuàng)造力。數(shù)學教學中進行數(shù)學應用的教學，其深層目的在于使學生更深刻地理解數(shù)學知識。因此，教材應千方百計地開發(fā)數(shù)學應用的背景素材，通過解決具有真實背景的問題，引導學生體會數(shù)學的作用、數(shù)學與生活及其他學科的聯(lián)系，發(fā)展應用意識，提高實踐能力。（二）講歷史，講思想，講文化數(shù)學是人類文明進步的重要推動力量。這種力量，主要體現(xiàn)在數(shù)學作為一種人類思維方法的典范，其普適性的科學語言、通用的科學工具以及對完美形式與結構的追求精神，對人類社會進步產(chǎn)生了直接的推動作用。數(shù)學教材應當體現(xiàn)數(shù)學的這種文化特征，表現(xiàn)出數(shù)學的力量。因此，教材除了以數(shù)學的概念、公式、法則、定義、定理等組成“骨架”，還應當有數(shù)學的思維方法、尋求一般性模式的思想和追求簡潔與形式完美的精神等作為它的靈魂。為了使教材更加豐滿、生動和有趣，從而對學生產(chǎn)生強有力的吸引，教材應當通過展示數(shù)學發(fā)展的歷史、重要數(shù)學思想的產(chǎn)生背景和條件、數(shù)學發(fā)展與人類社會發(fā)展的相互作用等，使學生了解數(shù)學與科技進步和社會發(fā)展之間的關系，了解數(shù)學科學的思想體系和數(shù)學的文化價值，培養(yǎng)他們的理性精神，逐步形成正確的數(shù)學觀。（三）改進學習方式和教學方式，培養(yǎng)創(chuàng)新意識數(shù)學學習應當是一種創(chuàng)造性的思維活動，只有通過獨立思考，搞清數(shù)學知識的來龍去脈，數(shù)學知識才能變?yōu)閷W生自己的東西。打好基礎，需要有積極主動的學習方式做保證。因此，形成積極主動、獨立思考的學習方式，是數(shù)學學習的內(nèi)在要求。教材對學生的學習方式和教師的教學方式都要有引導作用。這就要求我們組織好教材的結構體系，按學生的數(shù)學學習規(guī)律、數(shù)學知識的發(fā)生發(fā)展規(guī)律呈現(xiàn)內(nèi)容，強調(diào)為學生創(chuàng)造恰當?shù)淖灾魉季S空間。因此，編寫教材應當遵循認知規(guī)律，關注學生的個性差異，提倡多樣化的學習方式，努力為學生創(chuàng)造自主探究、合作交流的空間，為教師營造教學創(chuàng)新的環(huán)境，為師生互動式教學提供民主的氛圍和豐富的資源。（四）注重信息技術的應用信息技術能夠為學生進行自主探究提供強有力的平臺，從而幫助學生更好地理解數(shù)學本質(zhì)。教材中使用信息技術應當貫徹“必要性”“平衡性”“廣泛性”“實踐性”“實效性”等原則。應當根據(jù)學習需要選擇恰當?shù)男畔⒓夹g工具，當前要充分使用科學型計算器，同時也要大力提倡各種數(shù)學軟件的使用。在適當?shù)臄?shù)學內(nèi)容中，要利用信息技術呈現(xiàn)以往教材和其他教學手段難以呈現(xiàn)的內(nèi)容，實現(xiàn)信息技術與數(shù)學課程內(nèi)容的有機整合，使學生更好地理解數(shù)學本質(zhì)，主動地探索和研究數(shù)學。二、關于教材創(chuàng)新的目標如何在繼承我國高中數(shù)學教材編寫優(yōu)良傳統(tǒng)的基礎上積極創(chuàng)新，是我們編寫組一直在全力思考的問題。我國已有的高中數(shù)學教材體系結構比較嚴謹，邏輯性比較強，語言敘述條理清晰，文字簡潔、流暢，注重對學生進行基礎訓練，有利于教師組織教學，但在問題性、思想性、對學生的吸引力、聯(lián)系實際等方面都需要改進。通過認真研究、比較國內(nèi)外教材，分析我國教材的優(yōu)點與不足，我們認識到，在教材的“親和力”“問題性”“思想性”“科學性”“時代性”“應用性”等方面應當力求創(chuàng)新，所以確立了以下關于教材創(chuàng)新的目標。（一）“親和力”：以生動活潑的呈現(xiàn)方式，激發(fā)興趣和美感，引發(fā)學習激情選取與內(nèi)容密切相關的、典型的、豐富的和學生熟悉的素材，用生動活潑的語言，創(chuàng)設能夠體現(xiàn)數(shù)學的概念和結論、數(shù)學的思想和方法以及數(shù)學應用的學習情境，使學生產(chǎn)生對數(shù)學的親切感，引發(fā)學生“看個究竟”的沖動，從而積極地投入學習。在體現(xiàn)知識歸納概括過程中，體現(xiàn)數(shù)學的科學和文化價值等處，以及數(shù)學探究和論證的優(yōu)美、精彩之處，將編者的感受用“旁批”等方式呈現(xiàn)，與學生交流，以增強教科書的“親和力”，啟發(fā)學生更深入的數(shù)學思考，不斷引發(fā)學習激情。（二）“問題性”：以適時的問題引導數(shù)學活動，培養(yǎng)問題意識，孕育創(chuàng)新精神在知識形成過程的“關鍵點”上，在運用數(shù)學思想方法產(chǎn)生解決問題策略的“關節(jié)點”上，在數(shù)學知識之間聯(lián)系的“聯(lián)結點”上，在數(shù)學問題變式的“發(fā)散點”上，在學生思維的“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)，通過“觀察”“思考”“探究”等欄目，提出恰當?shù)?、對學生數(shù)學思維有適度啟發(fā)的問題，引導學生的思考和探索活動，使他們經(jīng)歷觀察、實驗、猜測、推理、交流、反思等理性思維的基本過程，切實改進學生的學習方式。提問是創(chuàng)新的開始，“看過問題三百個，不會解題也會問?！蓖ㄟ^適時地提出問題、提好問題，使學生領悟發(fā)現(xiàn)和提出問題的藝術，逐步培養(yǎng)學生的問題意識，孕育創(chuàng)新精神。（三）“科學性”與“思想性”：通過不同數(shù)學內(nèi)容的聯(lián)系與啟發(fā)，強調(diào)類比、推廣、特殊化、化歸等思想方法的運用，學習數(shù)學地思考問題的方式，提高數(shù)學思維能力，培育理性精神利用數(shù)學內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系，使不同的數(shù)學內(nèi)容相互溝通，提高學生對數(shù)學的整體認識水平。特別地，在教科書中強調(diào)類比、推廣、特殊化、化歸等思想方法，盡最大可能地展示以下常用的邏輯思考方法：以使學生體會數(shù)學探索活動的基本規(guī)律，逐步學會借助數(shù)學符號和邏輯關系進行數(shù)學推理和探究，推求新的事實和論證猜想，從而發(fā)展學生認識事物的“數(shù)”“形”屬性和規(guī)律、處理相應的邏輯關系的悟性和潛能，養(yǎng)成邏輯思維的習慣，能夠有條理地、符合邏輯地進行思考、推理、表達與交流。（四）“時代性”與“應用性”：以具有時代性和現(xiàn)實感的素材創(chuàng)設情境，加強數(shù)學活動，發(fā)展應用意識利用具有時代氣息的，反映改革開放、市場經(jīng)濟下的社會生活和建設成就的素材創(chuàng)設情境，引導學生通過自己的數(shù)學活動，從事物中抽取“數(shù)”“形”屬性，從一定的現(xiàn)象中尋找共性和本質(zhì)內(nèi)涵，并進一步抽象概括出數(shù)學概念、結論，使學生經(jīng)歷數(shù)學的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造過程，了解知識的來龍去脈。設置“觀察與猜想”“閱讀與思考”“探究與發(fā)現(xiàn)”“信息技術應用”等欄目，為學生提供豐富的具有思想性、實踐性、挑戰(zhàn)性的，反映數(shù)學本質(zhì)的選學材料，拓展學生的數(shù)學活動空間，發(fā)展學生“做數(shù)學”“用數(shù)學”的意識。拓展練習題，培養(yǎng)數(shù)學能力，深化數(shù)學理解和應用的功能，精心設計和編排習題，使習題成為引導學生進一步探索研究，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要平臺。（五）“聯(lián)系性”：體現(xiàn)層次性和完整性，提供多種配套教材；將配套教材作為教材建設的有機組成部分教科書力求使數(shù)學內(nèi)容的呈現(xiàn)做到脈絡清晰，重點突出，體系簡約，在學生原有認知結構基礎上，依據(jù)數(shù)學學習規(guī)律、相關內(nèi)容在不同模塊中的要求以及數(shù)學內(nèi)在的邏輯聯(lián)系，以核心知識（基本概念和原理、重要的數(shù)學思想方法）為支撐和聯(lián)結點，循序漸進、螺旋上升地組織學習內(nèi)容，形成結構化的教材體系。另外，將與教科書配套的教師教學資源和學生學習資源，作為教材建設的重要組成部分來開發(fā)，在編寫教科書的同時，精心設計和組織“教材包”，為學生和教師提供豐富的數(shù)學學習和教學資源。上述幾個方面，是教材的創(chuàng)新點，因而也就成為教材所追求的特色。三、關于“教材創(chuàng)新”的實踐確定了教材創(chuàng)新的目標以后，我們就可以標準中的模塊為單位進行教材的編寫了。在體系結構的設計上，力求既突出各模塊所特有的數(shù)學教育功能，又反映相關內(nèi)容的聯(lián)系與綜合，使它們形成一個有機的整體。教科書力求提供廣闊的數(shù)學教與學的空間，以調(diào)動師生雙方的積極性，既使教師創(chuàng)造性地教，又使學生積極主動地學，努力使教師教學方式與學生學習方式的改進落在實處。在教材編寫過程中，我們積極實踐了上述創(chuàng)新目標。（一）更加強調(diào)數(shù)學知識的背景（實際的和數(shù)學內(nèi)部的）和應用，使學生感到數(shù)學是自然的，水到渠成的，使教材具有“親和力”例如，在函數(shù)的相關內(nèi)容中，通過典型的、豐富的具體實例（涉及運動變化、環(huán)境變化、經(jīng)濟生活等），展示函數(shù)概念產(chǎn)生的背景，使學生理解如何用函數(shù)來刻畫現(xiàn)實世界中變量之間的相互依賴關系，進而自然地引出函數(shù)概念；通過具體實例，展示指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、三角函數(shù)等的實際背景，使學生理解不同的變化現(xiàn)象應當用不同的函數(shù)模型來描述；通過實例，引導學生比較直線上升、指數(shù)爆炸、對數(shù)增長等不同函數(shù)類型的增長差異；通過具體實例，使學生認識三角函數(shù)刻畫周期性變化規(guī)律的過程；等等。又如，在“對稱與群”中，不但通過自然界、日常生活、建筑、繪畫、工藝美術以及生物、化學等相關學科中大量的對稱事物，而且還通過學生熟悉的平面圖形、多項式等數(shù)學知識的內(nèi)部發(fā)展，來展現(xiàn)對稱與群的背景和應用，使學生感受到抽象程度很高的“群”的概念，實際上與他們熟悉的事物和概念有著直接的聯(lián)系，離他們并不遙遠。另外，像對空間幾何體從整體觀察入手組織立體幾何內(nèi)容，從水資源利用、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的統(tǒng)計問題入手，引導學生經(jīng)歷數(shù)據(jù)收集和處理的全過程等，都體現(xiàn)了突出背景和加強應用的指導思想。（二）千方百計提問題，提好問題，給學生示范提問的方法，體現(xiàn)“問題性”，引導學生更加主動、有興趣地學，富有探索性地學，使