刊名: 教育研究
主办: 中国教育科学研究院
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1002-5731
CN: 11-1281/G4
邮发代号: 2-277
历史沿革:
专题名称:教育理论与教育管理
期刊荣誉:社科双效期刊;国家新闻出版总署收录;中国期刊网核心源刊;CSSCI 中文社会科学引文索引来源期刊;北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊;
创刊时间:1979
对现行高中数学教材中平面解析几何内容的几点思考
【作者】 贾红霞
【机构】 (内蒙古包头市一机一中 内蒙古 包头014030)
【摘要】采用文献法与文本分析法,以《普通高中数学课程标准(实验)》中平面解析几何的内容体系为基础,通过对人教 A 版教科书当中平面解析几何内容的具体分析,提出对现行高中数学平面解析几何内容设置的几点思考。【关键词】平面解析几何;人教 A 版;内容设置
【正文】1 问题提出
现阶段,我国是普通高中课程标准实验教科书与大纲版教科书交用的时期,在普通高中《平面解析几何》教材分析——基于《全日制普通高级中学教科书必修本.数学》第二册(上)2004 版本的分析一文中[1],作者对《全日制普通高级中学教科书必修本.数学》第二册(上) (大纲版)中平面解析几何的内容、教育功能、教科书的编排做了分析,提出该教材“内容编排注意调动学生学习的积极性和主动性,关注学生的思维特点和学习规律,重视学生学习的主体地位。从新一轮的课程改革试验启动开始,无论是试验区还是非试验区,在其高中阶段的数学教科书当中,对平面解析几何内容的选择都有了较大的改进,内容丰富,形式多样,所编写的版本较多,对于教师与学生来讲,也有了更多的选择[2-6]。但是其内容在与实际生活的联系上以及在对学生的探究能力的培养上还是值得我们再深入考虑的。此外,教科书版本的多样化是否对学生的发展是完全有益的,会给课程实施带来怎样的问题,也都是需要我们再思考的。
3 研究方法
本论文拟采用的研究方法主要包括:文献法、文本分析法。
3.1 文献法
通过对文献的梳理、归类与研究,了解前人所做的工作,在已有研究的基础之上,进行更深一步的研究,从而得出自己的结论。
3.2 文本分析法
本文主要以人教 A 版教科书为主要分析的文本对象,包括了《数学 2 ·必修》、《数学·选修 1—1》、《数学·选修 2—1》、《数学·选修 3—1》、《数学·选修 4—1》五本设置了平面解析几何内容的教科书,对其内容进行分析,包括对正文、例题、习题、主要数学活动设置的分析,来探讨其内容设置的主要特点与规律,发现其内容设置的优点与缺点,提出自己对一些问题的思考。
4结果与分析
本研究主要针对人教 A 版教科书·数学 2 当中关于平面解析几何内容的设置,与《课标》要求不一致或不足之处。
案例.对“4.3.2 空间两点间的距离公式”内容设置的分析
《课标》要求:通过表示特殊长方体顶点的坐标,探索并得出空间两点间的距离公式。
人教 A 版教科书中内容设置的主要思路:
①先探索空间中任意一点( x , y , z )到原点O的距离;
②再探索空间中任意两点( x1, y1, z1 )与( x2 , y2 , z2 )间的距离。
所用到的主要知识:空间直角坐标系中点到平面上的射影与解直角三角形。
分析:人教 A 版教科书在本节内容的设置上,首先通过简单的导入语,强调了空间中两点距离公式在实际生活中的重要用途;其次,以“思考”栏目的设置,引导学生通过类比的方法,利用平面上两点间的距离公式尝试推导空间中两点间的距离公式;然后通过空间直角坐标系中点到平面上的射影与解直角三角形的知识,推导出了空间中任意一点到原点的距离公式;最后,将特殊情形一般化,推导出空间中两点间的距离公式,验证学生的猜想。此外,还设置了一栏“探究”的内容,对学生已有的数学知识在广度上进行了拓展。其内容在设置上,并未依照《课标》要求,通过较为简洁的途径,利用学生已有的知识,得到了相同的结论,从特殊到一般,从简单到复杂,探索得出了空间中两点间的距离公式。
总体上,人教 A 版教科书必修模块在内容设置上,依据《课标》,以学生个性的全面发展为基本理念,用平实简练的语言风格、丰富的数学活动设置、引人入胜的章头语将平面解析几何内容呈现了出来,具体地,主要体现在以下几个方面:
第一,在课程内容的呈现方式上,人教 A 版教科书注重问题情景的设置,在引入知识内容时,以一个问题或者几个问题为先导,创设出与问题相关的情境,起到“先行组织者”的作用,从而引导学生自主进行探索,让学生在不断探索的过程当中体会到知识的产生与发展过程。其遵循的主要方式为:问题情景→解决问题→知识拓展,将许多抽象的数学概念、原理都以“思考”“探究”的形式呈现出来,让学生通过自己的思考得出数学概念与原理,在尊重学生已有经验的基础之上,进一步提升学生的能力。
比如,在“3.1.2 两条直线平行与垂直的判定”中,设置了两个思考栏目,
其内容如下:
思考:l1‖l2时,k1 与k2 满足什么关系?
思考:l1⊥12时,k1与k2满足什么关系?
紧随其后的是一个探究栏目的设置:
探究:当k1 k2= ?1 时,l1与l2 的位置关系如何?
通过两个思考栏目的设置,让学生探索两条直线分别在平行与垂直时,其斜率所满足的关系,探究栏目的设置是对思考栏目的拓展,是以在思考栏目当中所得出的结论为基础进行的知识拓展。可以看出,依据《课标》编写的教科书在内容的呈现方式上,较之以往更加注重数学结论形成的过程,抓住了数学心脏,即“问题”在数学学习过程中的重要作用,将概念、原理作为问题设置的起点,而不再是教师教学的终点,体现出了《课标》当中所提倡的以学生自主探究为主的学习方式的转变。
第二,人教 A 版教科书在素材的选取上,改变了以往数学课程内容的单一性,更多地选择了与实际生活经验联系紧密的内容,较好地体现出了数学知识的背景及其在实际生活当中的应用,拓展了学科知识的广度与深度。同时,突出了插图、表格、照片在教科书当中的作用,图文并茂,与文字紧密结合,重点突出,在帮助学生理解数学概念与定理的同时,也让学生感受到了数学这门学科对社会发展与科技进步的巨大推进作用。在素材的编排组织上,由易渐难,始终贯穿“坐标法”。
第三,在问题的设置上,更加注重问题的开放性,要求学生能够举一反三,触类旁通,提升了对学生数学思维能力的训练。
比如,在“3.3.3 点到直线的距离”一节当中,在教科书左侧的边空处对例5 和例 6 提出了新的要求:
例 5 还有其他解法吗?
例 6 还有其他解法吗?
对于此类问题的设置,在教科书当中还有许多,利用教科书的边空,提出思考性的问题,可以让学生在思考的过程中加深对知识的理解,同时,也可以培养学生学后反思的良好习惯。
第四,在对教学辅助工具的设置上,增添了许多与信息技术相关的内容。平面解析几何是一门以代数方法来解决几何问题的学科,利用图形以及图形变换说明问题是平面几何教学过程中必不可少的教学手段,利用多媒体,将图形直观地展示在学生面前,促进了学生对知识的理解。
5结论与讨论
通过对人教 A 版教科书当中平面解析几何内容设置的分析,笔者得出了如下几点结论:
第一,高中数学课程中平面解析几何的内容设置是在义务教育阶段内容设置的基础上进行的,体现了与义务教育阶段数学课程内容的衔接与融合,找到了高中平面解析几何与义务教育阶段“空间与图形”的衔接口。
第二,与以往平面解析几何内容设置相比,本次课程改革中对于平面解析几何内容的设置更加注重了学生对课程内容的影响。
第三,高中阶段平面解析几何内容的设置,可以在《课标》的要求下,依据具体情况,灵活地调整课程内容的设置。
参考文献
[1]周远方.四套高中数学新课标教材的结构比较与思考——以平面解析几何初步为例[J].数学通讯,2007(21):1-6.
[2]王辉斌.普通高中《平面解析几何》教材分析——基于《全日制普通高级中学教科书必修本.数学》第二册(上) 2004 版本的分析[D].兰州:西北师范大学,2005.
[3]曹一鸣,郭玉峰.中美数学教育的高层交流[J].数学通报,2006,45(12):33-34.
[4]李铁安,宋乃庆.高中解析几何教学策略——数学史的视角[J].数学教育学报,2007,16(2):90-94.
[5]彭玉忠.关于高中数学新课标的几点意见[J].数学通报,2007,46(4):23-24.
[6]徐稼红.高中课程标准实验教科书必修《数学 2》(苏教版)教学问答[J].中学数学月刊,2007(5):12-14.
现阶段,我国是普通高中课程标准实验教科书与大纲版教科书交用的时期,在普通高中《平面解析几何》教材分析——基于《全日制普通高级中学教科书必修本.数学》第二册(上)2004 版本的分析一文中[1],作者对《全日制普通高级中学教科书必修本.数学》第二册(上) (大纲版)中平面解析几何的内容、教育功能、教科书的编排做了分析,提出该教材“内容编排注意调动学生学习的积极性和主动性,关注学生的思维特点和学习规律,重视学生学习的主体地位。从新一轮的课程改革试验启动开始,无论是试验区还是非试验区,在其高中阶段的数学教科书当中,对平面解析几何内容的选择都有了较大的改进,内容丰富,形式多样,所编写的版本较多,对于教师与学生来讲,也有了更多的选择[2-6]。但是其内容在与实际生活的联系上以及在对学生的探究能力的培养上还是值得我们再深入考虑的。此外,教科书版本的多样化是否对学生的发展是完全有益的,会给课程实施带来怎样的问题,也都是需要我们再思考的。
3 研究方法
本论文拟采用的研究方法主要包括:文献法、文本分析法。
3.1 文献法
通过对文献的梳理、归类与研究,了解前人所做的工作,在已有研究的基础之上,进行更深一步的研究,从而得出自己的结论。
3.2 文本分析法
本文主要以人教 A 版教科书为主要分析的文本对象,包括了《数学 2 ·必修》、《数学·选修 1—1》、《数学·选修 2—1》、《数学·选修 3—1》、《数学·选修 4—1》五本设置了平面解析几何内容的教科书,对其内容进行分析,包括对正文、例题、习题、主要数学活动设置的分析,来探讨其内容设置的主要特点与规律,发现其内容设置的优点与缺点,提出自己对一些问题的思考。
4结果与分析
本研究主要针对人教 A 版教科书·数学 2 当中关于平面解析几何内容的设置,与《课标》要求不一致或不足之处。
案例.对“4.3.2 空间两点间的距离公式”内容设置的分析
《课标》要求:通过表示特殊长方体顶点的坐标,探索并得出空间两点间的距离公式。
人教 A 版教科书中内容设置的主要思路:
①先探索空间中任意一点( x , y , z )到原点O的距离;
②再探索空间中任意两点( x1, y1, z1 )与( x2 , y2 , z2 )间的距离。
所用到的主要知识:空间直角坐标系中点到平面上的射影与解直角三角形。
分析:人教 A 版教科书在本节内容的设置上,首先通过简单的导入语,强调了空间中两点距离公式在实际生活中的重要用途;其次,以“思考”栏目的设置,引导学生通过类比的方法,利用平面上两点间的距离公式尝试推导空间中两点间的距离公式;然后通过空间直角坐标系中点到平面上的射影与解直角三角形的知识,推导出了空间中任意一点到原点的距离公式;最后,将特殊情形一般化,推导出空间中两点间的距离公式,验证学生的猜想。此外,还设置了一栏“探究”的内容,对学生已有的数学知识在广度上进行了拓展。其内容在设置上,并未依照《课标》要求,通过较为简洁的途径,利用学生已有的知识,得到了相同的结论,从特殊到一般,从简单到复杂,探索得出了空间中两点间的距离公式。
总体上,人教 A 版教科书必修模块在内容设置上,依据《课标》,以学生个性的全面发展为基本理念,用平实简练的语言风格、丰富的数学活动设置、引人入胜的章头语将平面解析几何内容呈现了出来,具体地,主要体现在以下几个方面:
第一,在课程内容的呈现方式上,人教 A 版教科书注重问题情景的设置,在引入知识内容时,以一个问题或者几个问题为先导,创设出与问题相关的情境,起到“先行组织者”的作用,从而引导学生自主进行探索,让学生在不断探索的过程当中体会到知识的产生与发展过程。其遵循的主要方式为:问题情景→解决问题→知识拓展,将许多抽象的数学概念、原理都以“思考”“探究”的形式呈现出来,让学生通过自己的思考得出数学概念与原理,在尊重学生已有经验的基础之上,进一步提升学生的能力。
比如,在“3.1.2 两条直线平行与垂直的判定”中,设置了两个思考栏目,
其内容如下:
思考:l1‖l2时,k1 与k2 满足什么关系?
思考:l1⊥12时,k1与k2满足什么关系?
紧随其后的是一个探究栏目的设置:
探究:当k1 k2= ?1 时,l1与l2 的位置关系如何?
通过两个思考栏目的设置,让学生探索两条直线分别在平行与垂直时,其斜率所满足的关系,探究栏目的设置是对思考栏目的拓展,是以在思考栏目当中所得出的结论为基础进行的知识拓展。可以看出,依据《课标》编写的教科书在内容的呈现方式上,较之以往更加注重数学结论形成的过程,抓住了数学心脏,即“问题”在数学学习过程中的重要作用,将概念、原理作为问题设置的起点,而不再是教师教学的终点,体现出了《课标》当中所提倡的以学生自主探究为主的学习方式的转变。
第二,人教 A 版教科书在素材的选取上,改变了以往数学课程内容的单一性,更多地选择了与实际生活经验联系紧密的内容,较好地体现出了数学知识的背景及其在实际生活当中的应用,拓展了学科知识的广度与深度。同时,突出了插图、表格、照片在教科书当中的作用,图文并茂,与文字紧密结合,重点突出,在帮助学生理解数学概念与定理的同时,也让学生感受到了数学这门学科对社会发展与科技进步的巨大推进作用。在素材的编排组织上,由易渐难,始终贯穿“坐标法”。
第三,在问题的设置上,更加注重问题的开放性,要求学生能够举一反三,触类旁通,提升了对学生数学思维能力的训练。
比如,在“3.3.3 点到直线的距离”一节当中,在教科书左侧的边空处对例5 和例 6 提出了新的要求:
例 5 还有其他解法吗?
例 6 还有其他解法吗?
对于此类问题的设置,在教科书当中还有许多,利用教科书的边空,提出思考性的问题,可以让学生在思考的过程中加深对知识的理解,同时,也可以培养学生学后反思的良好习惯。
第四,在对教学辅助工具的设置上,增添了许多与信息技术相关的内容。平面解析几何是一门以代数方法来解决几何问题的学科,利用图形以及图形变换说明问题是平面几何教学过程中必不可少的教学手段,利用多媒体,将图形直观地展示在学生面前,促进了学生对知识的理解。
5结论与讨论
通过对人教 A 版教科书当中平面解析几何内容设置的分析,笔者得出了如下几点结论:
第一,高中数学课程中平面解析几何的内容设置是在义务教育阶段内容设置的基础上进行的,体现了与义务教育阶段数学课程内容的衔接与融合,找到了高中平面解析几何与义务教育阶段“空间与图形”的衔接口。
第二,与以往平面解析几何内容设置相比,本次课程改革中对于平面解析几何内容的设置更加注重了学生对课程内容的影响。
第三,高中阶段平面解析几何内容的设置,可以在《课标》的要求下,依据具体情况,灵活地调整课程内容的设置。
参考文献
[1]周远方.四套高中数学新课标教材的结构比较与思考——以平面解析几何初步为例[J].数学通讯,2007(21):1-6.
[2]王辉斌.普通高中《平面解析几何》教材分析——基于《全日制普通高级中学教科书必修本.数学》第二册(上) 2004 版本的分析[D].兰州:西北师范大学,2005.
[3]曹一鸣,郭玉峰.中美数学教育的高层交流[J].数学通报,2006,45(12):33-34.
[4]李铁安,宋乃庆.高中解析几何教学策略——数学史的视角[J].数学教育学报,2007,16(2):90-94.
[5]彭玉忠.关于高中数学新课标的几点意见[J].数学通报,2007,46(4):23-24.
[6]徐稼红.高中课程标准实验教科书必修《数学 2》(苏教版)教学问答[J].中学数学月刊,2007(5):12-14.