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文檔簡介
2024年數(shù)學(xué)課標(biāo)解讀專題發(fā)言稿(共7篇)
第1篇:數(shù)學(xué)課標(biāo)解讀
數(shù)學(xué)新課標(biāo)學(xué)習(xí)解讀
與2024年版相比,數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)從基本理念、課程目標(biāo)、內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)到實(shí)施建議都更加精確、
規(guī)范、明白和全面。詳細(xì)改變?nèi)缦拢?/p>
總體框架結(jié)構(gòu)的改變
2024年版分四個部分:前言、課程目標(biāo)、內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)和課程實(shí)施建議。2024年版把其中的
"內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)"改為"課程內(nèi)容"。前言部分由原來的基本理念和設(shè)計思路,改為課程基本性質(zhì)、
課程基本理念和課程設(shè)計思路三部分。
關(guān)于數(shù)學(xué)觀的改變
2024年版:數(shù)學(xué)是人們對客觀世界定性把握和定量刻畫、漸漸抽象概括、形成方法和理論,
并進(jìn)行廣泛應(yīng)用的過程。數(shù)學(xué)作為一種普遍適用的技術(shù),有助于人們收集、整理、描述信息,建
立數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而解決問題,干脆為社會創(chuàng)建價值。
2024年版:數(shù)學(xué)是探討數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué)。數(shù)學(xué)作為對于客觀現(xiàn)象抽象概括而漸
漸形成的科學(xué)語言與工具。數(shù)學(xué)是人類文化的重要組成部分,數(shù)學(xué)素養(yǎng)是現(xiàn)代社會每一個公民應(yīng)
當(dāng)具備的基本素養(yǎng)。
基本理念"三句"變"兩句","6條"改"5條"。
2024年版“三句話":人人學(xué)有價值的數(shù)學(xué),人人都能獲得必需的數(shù)學(xué),不同的人在數(shù)學(xué)
上得到不同的發(fā)展。2024年版“兩句話”:人人都能獲得良好的數(shù)學(xué)教化,不同的人在數(shù)學(xué)上
得到不同的發(fā)展。"6條"改"5條":在結(jié)構(gòu)上由原來的6條改為5條,將2024年版的第2
條關(guān)于對數(shù)學(xué)的相識整合到理念之前的文字之中,新增了對課程內(nèi)容的相識,此外,將“數(shù)學(xué)教
學(xué)”與"數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)”合并為數(shù)學(xué)"教學(xué)活動"。2024年版:數(shù)學(xué)課程——數(shù)學(xué)——數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)
一數(shù)學(xué)教學(xué)活動——評價——現(xiàn)代信息技術(shù)。2024年版:數(shù)學(xué)課程一課程內(nèi)容——教學(xué)
活動——學(xué)習(xí)評價一信息技術(shù)。
"雙基"變"四基"
2024年版:"雙基":基礎(chǔ)學(xué)問、基本技能;
2024年版"四基":要出學(xué)問、基本技能、基本思想、基本活動閱歷。用巴"四基"與
數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培育進(jìn)行整合:
駕馭數(shù)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)問,訓(xùn)練數(shù)學(xué)基本技能,領(lǐng)悟數(shù)學(xué)基本思想,積累數(shù)學(xué)基本活動閱歷。
四個領(lǐng)域名稱的改變
2024年版:數(shù)與代數(shù)、空間與圖形、統(tǒng)計與概率、實(shí)踐與綜合應(yīng)用。2024年版:數(shù)與代
數(shù)、圖形與幾何、統(tǒng)計與概率、綜合與實(shí)踐。
課程內(nèi)容的改變
更加留意內(nèi)容的系統(tǒng)性和邏輯性。如在數(shù)與代數(shù)領(lǐng)域的第一學(xué)段:增加了相識小括號,能進(jìn)
行簡潔的整數(shù)四則混合運(yùn)算。綜合與實(shí)踐領(lǐng)域的要求更加明確和具有可操作性。
實(shí)施建議的改變
不再分學(xué)段闡述,而是分教學(xué)建議、評價建議、教材編寫建議、課程資源利用和開發(fā)建議。
在強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體作用的同時,明確提出老師的組織和引導(dǎo)作用。
張磊
數(shù)學(xué)閱讀的重要性
閱讀是人類社會生活的一部分,是人類吸取學(xué)問的主要手段和相識世界的重要途徑。
隨著社會的發(fā)展、科學(xué)的進(jìn)步及"社會的數(shù)學(xué)化”,僅具有語文、外語閱讀實(shí)力的社會人已
明顯地顯示出其實(shí)力的不足,如他們看不懂某些產(chǎn)品運(yùn)用說明書,看不懂股市走勢圖、報表分析
等。因此,加強(qiáng)數(shù)學(xué)閱讀的教化探討,具有極為深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。
數(shù)學(xué)閱讀有較強(qiáng)的教化功能。
首先,學(xué)生僅靠課堂上聽老師的講授是難以豐富和完善自己的數(shù)學(xué)語言系統(tǒng)的,只有通過閱
讀,作好與書本上標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)語言的溝通,才能規(guī)范自己的數(shù)學(xué)語言,提高數(shù)學(xué)語言的理解力和表
達(dá)力,從而建立起良好的數(shù)學(xué)語言系統(tǒng)。
其次,加強(qiáng)數(shù)學(xué)閱讀有助于數(shù)學(xué)教科書作用的充分發(fā)揮。數(shù)學(xué)教科書是數(shù)學(xué)專家在充分考慮
學(xué)生生理心理特征、教化教學(xué)原理、數(shù)學(xué)學(xué)科特點(diǎn)等諸多因素的基礎(chǔ)上細(xì)心編寫而成,具有極高
的閱讀價值??墒?,目前許多師生并沒有很好地利用教科書,課堂上老師諄諄教導(dǎo)、深化淺出地
講解后,就讓學(xué)生翻開課本做習(xí)題,僅把教科書當(dāng)成了習(xí)題集。缺少閱讀教科書的環(huán)節(jié),是造成
老師講解精彩而仍有一些學(xué)生學(xué)習(xí)成果不志向的根本緣由。
第三,重視數(shù)學(xué)閱讀,培育閱讀實(shí)力,符合"終身教化、終身學(xué)習(xí)"的現(xiàn)代教化思想。眾所
周知,將來社會高度發(fā)展,瞬息萬變,這確定了將來人不僅要有扎實(shí)寬厚的氧出學(xué)問功底,更須
要他們有較強(qiáng)的自學(xué)功底從事終身學(xué)習(xí),以便隨時調(diào)整自己來適應(yīng)社會發(fā)展的改變。而閱讀是自
學(xué)的主要形式,自學(xué)實(shí)力的核心是閱讀實(shí)力。因此,教會學(xué)生學(xué)習(xí)的關(guān)鍵就是教會學(xué)生閱讀,培
育其閱讀實(shí)力。
第四,重視數(shù)學(xué)閱讀,培育閱讀實(shí)力,有助于個別化學(xué)習(xí),使每個學(xué)生都能通過自身的努力
達(dá)到各自可能達(dá)到的水平,實(shí)現(xiàn)素養(yǎng)教化的目標(biāo)。素養(yǎng)教化的核心問題是使每個學(xué)生都能得到充
分發(fā)展,實(shí)現(xiàn)教學(xué)理論探究。
第2篇:數(shù)學(xué)課標(biāo)解讀
十個核心概念之一數(shù)感
一般人提起數(shù)感總感到它是比較玄乎的。也有人質(zhì)疑像"數(shù)感"這種因人的感覺而異的、
較"虛"的東西有必要作為核心概念提出來嗎?一些老師也感到數(shù)感作為課堂教學(xué)目標(biāo)不好把
握。這些狀況說明,我們有加強(qiáng)對數(shù)感相識的必要。
應(yīng)當(dāng)通過實(shí)物、圖片等,將數(shù)與物對應(yīng)起來;以后在相識20以內(nèi)、100以內(nèi)的數(shù)時,可以對詳
細(xì)實(shí)物通過估一ft、數(shù)一數(shù)等活動幫助學(xué)生形成對十、百等數(shù)量大小的感覺,如數(shù)100粒黃豆、
100根4乖,估計老師里的學(xué)生人數(shù),估計一堆水果的數(shù)量等。我們還可以就同一個數(shù)在實(shí)際生
活中的多種意義所表現(xiàn)的數(shù)量加強(qiáng)對數(shù)的感知。比如1200張紙大約有多厚?你的1200步大約
有多長?1200名學(xué)生站成,故廣播體操的隊(duì)形須要都多大的場地?類似這樣的問題可以讓學(xué)生舉
一反三。
應(yīng)結(jié)合每一學(xué)段的詳細(xì)教學(xué)內(nèi)容,逐步提升和發(fā)展學(xué)生的數(shù)感。比如在其次學(xué)段應(yīng)結(jié)合學(xué)生
所熟識的現(xiàn)實(shí)素材感受大數(shù)的意義,并能對一些問題進(jìn)行估算;能了解負(fù)數(shù)的意義,用負(fù)數(shù)表示
日常生活的問題,建立起對負(fù)數(shù)的數(shù)感。在第三學(xué)段,隨著對數(shù)的相識領(lǐng)域的獷大以及數(shù)的相識
閱歷的積累,可以引導(dǎo)學(xué)生在較困難的數(shù)量關(guān)系和運(yùn)算問題中提升數(shù)感,發(fā)展更為良好的數(shù)感品
質(zhì)。
2、緊密結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活情境和實(shí)例,培育學(xué)生的數(shù)感
現(xiàn)實(shí)生活情境和實(shí)例,與學(xué)生的實(shí)際生活閱歷親密相連,不僅能夠?yàn)閷W(xué)生供應(yīng)真實(shí)自然的數(shù)
的感悟環(huán)境,也能讓學(xué)生在數(shù)的認(rèn)知上經(jīng)驗(yàn)由詳細(xì)到抽象的過程,逐步發(fā)展學(xué)生關(guān)于數(shù)的思維。
反之,學(xué)生數(shù)感的提升也使得他們能用數(shù)字的眼光看四周的世界,正如《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》
所說:"建立數(shù)感有助于學(xué)生理解現(xiàn)實(shí)生活中數(shù)的意義,理解或表述詳細(xì)情境中的數(shù)量關(guān)系"。
比如,讓學(xué)生通過調(diào)查、探討,弄清晰自己的學(xué)號、地區(qū)郵政編碼、汽車牌照號、身份證編
號的規(guī)律和意義.下面的問題更是能讓學(xué)生感到,建立良好的數(shù)感,對數(shù)字信息作出合理說明與
推斷的重要:假如火車票上的車次號有兩個含義,一是數(shù)字越小表示車速越快,1-98次為特快
車,101~198次為直快車,301~398次為普快車,401~598次為普客車;二是單數(shù)表示從
北京開出,雙數(shù)表示開往北京,現(xiàn)在有一張車票的車次號為122,它能給你什么信息?
3、讓學(xué)生多經(jīng)驗(yàn)有關(guān)數(shù)的活動過程,逐步積累數(shù)感閱歷
在詳細(xì)的數(shù)學(xué)活動中,學(xué)生能動腦、動手、動口,多種感官協(xié)調(diào)活動,加之能相互溝通,這
對強(qiáng)化感知和思維,積累數(shù)感閱歷特別有益。比如,組織學(xué)生參與調(diào)查活動,讓學(xué)生調(diào)查:從你
家到學(xué)校的路程大約有多遠(yuǎn)?你到學(xué)校大約要多長時間?教室面積多大?學(xué)校食堂有多大?你家
住房有多少平方米?你所在的城市有多少人口?如何測量一張紙的厚度?還可組織學(xué)生針對一
周出版的某種報紙?zhí)接懼虚g出現(xiàn)了哪些與數(shù)、數(shù)量、運(yùn)算有關(guān)的數(shù)學(xué)問題,分別表述這些問題中
關(guān)于數(shù)的意義作用,如何用數(shù)來解決這些詳細(xì)問題等。這樣的數(shù)學(xué)活動有利于學(xué)生在相互溝通中
從多角度去感悟數(shù),豐富自己的數(shù)感閱歷。
符號意識
符號對于數(shù)學(xué)來說是特有的。它既是數(shù)學(xué)的語言,也是數(shù)學(xué)的工具,更是數(shù)學(xué)的方法。數(shù)學(xué)
符號的功能特性是多方面的:它具有抽象性,這使得數(shù)學(xué)能夠超越于數(shù)學(xué)對象的詳細(xì)屬性,而從
形式化的角度進(jìn)行邏輯推演,并一步步把數(shù)學(xué)引向深化;它具有明確性,某一數(shù)學(xué)符號的意義一
旦被給予,它就在這確定的意義下被運(yùn)用,不會模糊,不會產(chǎn)生歧義,從而帶來數(shù)學(xué)極大的嚴(yán)謹(jǐn)
性;它具有可操作性,數(shù)學(xué)過程往往體現(xiàn)于數(shù)學(xué)符號之間的“運(yùn)算"。針對這種“運(yùn)算”的算法
是形式化的,"幾乎是自動化的,不須要每次都從頭做起"。此外數(shù)學(xué)符號還具有簡略性和通用
性等特點(diǎn)。正因?yàn)槿绱耍瑪?shù)學(xué)符號在數(shù)學(xué)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。法國數(shù)學(xué)家讓?迪多內(nèi)在
《論數(shù)學(xué)的進(jìn)展》一文中將"引進(jìn)好的符號”作為促進(jìn)數(shù)學(xué)發(fā)展的重要緣由之一。學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)
習(xí)過程中,將無時無刻不與符號打交道,對數(shù)學(xué)符號的語言、工具、方法的功能和上述特性的相
識事實(shí)上構(gòu)成了學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容,學(xué)生駕馭數(shù)學(xué)符號、運(yùn)用數(shù)學(xué)符號實(shí)力的培育也成為
重要的教學(xué)目標(biāo)。
一、《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》中符號意識所包含的內(nèi)容:
此次修訂,將原來的"符號感"改為了"符號意識",這兩個稱謂就其英文表述來看沒有改
變而中文表述將"感"改為"意識”應(yīng)當(dāng)說其意義與課程目標(biāo)的價值取向和數(shù)學(xué)符號的本質(zhì)意
義要求更加吻合。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,無論是概念、命題學(xué)習(xí)還是問題解決,都涉及用符號去表征數(shù)
學(xué)對象,并用符號去進(jìn)行運(yùn)算、推理,得到一般性的結(jié)論。在這個過程中,數(shù)學(xué)符號對于學(xué)習(xí)者
來說主要的還不是潛意識、直覺或感覺,而是一種主動的運(yùn)用符號的心理傾向。所以用“意識"
更精確些。
《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年扳)》對符號意識的表述有這樣幾層意思值得我們體會:
1.能夠理解并且運(yùn)用符號表示數(shù)、數(shù)量關(guān)系和改變規(guī)律
《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年扳)》中的這個要求針對的是符號表示,它有兩層意思:一是能夠理
解符號所表示的意義;二是能夠運(yùn)用符號去表示數(shù)學(xué)對象1數(shù)、數(shù)量關(guān)系和改變規(guī)律等).
每一個數(shù)學(xué)符號都有它特定的含義,如"+,?,x,「分別表示特定的運(yùn)算意義,":,
?,"則表示數(shù)學(xué)對象之間的某種關(guān)系。使學(xué)生理解符號的意義是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的最基本的要求,
也是符號意識的最基本要求。由于數(shù)學(xué)符號是一種特別的語言,對數(shù)學(xué)符號的理解也有其固有的
特點(diǎn)和要求:因?yàn)榉柧哂锌隙ǔ橄蠖?對符號的相識和理解就不應(yīng)是形式上的,而應(yīng)是實(shí)質(zhì)上
的,即應(yīng)從抽象的符號本身看到其所表征的精確的數(shù)學(xué)意義;由于符號具有壓縮信息的功能,所
以對符號的意義的理解就不應(yīng)是片面的,而應(yīng)是全面的、完整的。特殊是將符號語言轉(zhuǎn)換為我們
所熟識的生活語言時,應(yīng)當(dāng)抓住其數(shù)學(xué)本質(zhì)予以解讀和表征;由于數(shù)學(xué)符號具有概括性和一般性
特征,所以對它的相識和理解又不應(yīng)是孤立的、僵化的,比如應(yīng)留意符號與符號之間的關(guān)聯(lián)(如
與"X"之間的關(guān)系),也應(yīng)留意同一符號的多重意義的理解(如y=ax既可表示矩形面
積與長、寬關(guān)系,也可表示平行四邊形面積與底、高的關(guān)系,也可表示路程與時間、速度的關(guān)系,
也可表示總價與單價、數(shù)量之間的關(guān)系,還可表示半圓周長與圓周率、半徑的關(guān)系……)。
對數(shù)學(xué)符號不僅要"懂",還要會"用"。運(yùn)用符號表達(dá)數(shù)學(xué)對象就是"用"符號的重要方
面。這里的數(shù)學(xué)對象主要指數(shù)、數(shù)量關(guān)系和改變規(guī)律,它們在各個學(xué)段都有自己特定的要求。關(guān)
于用符號表達(dá)數(shù)學(xué)對象這里著重指出兩點(diǎn):一是要留意義務(wù)教化階段整個學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生用符
號表達(dá)數(shù)學(xué)對象是一個由簡潔到困難、由相對詳細(xì)到相對抽象的過程。比如用數(shù)字符號表示現(xiàn)實(shí)
中的多少,用單一的運(yùn)算符號表汞數(shù)字運(yùn)算關(guān)系,其抽象度明顯不及用字母代替數(shù)及用字母表示
數(shù)量關(guān)系,后者對前者來說是一個階段性的改變。而用符號關(guān)系式或肯定的數(shù)學(xué)模式語言去表示
特定的數(shù)學(xué)改變規(guī)律則又更為抽象和困難。這表明關(guān)于數(shù)學(xué)表達(dá)的符號意識的發(fā)展是一個漸漸積
累改變的過程。二是數(shù)學(xué)符號的表達(dá)是多樣化的,比如關(guān)系式、表格、圖象等都是表達(dá)數(shù)量關(guān)系
和改變規(guī)律的符號工具,有時,即使是同一數(shù)學(xué)對象也可采納多種符號予以表達(dá)。而多種符號表
達(dá)方式之間也是可以轉(zhuǎn)換的。符號表達(dá)上的這些特點(diǎn)值得我們在教學(xué)中關(guān)注。
例1(《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》例9)在下列橫線上:填上合適適的數(shù)字、字母或圖形,
并說明理由。
通過視察規(guī)律,使第一學(xué)段學(xué)生能夠感悟到:對于有規(guī)律的事物,無論是用數(shù)字還是字母或
圖形都可以反映相同的規(guī)律,只是表達(dá)形式不同而已。
2.知道運(yùn)用符號可以進(jìn)行運(yùn)算和推理,得到的結(jié)論具有一般性
這一點(diǎn)很重要。從某種意義上說這正是符號意識作為一種"意識"須要強(qiáng)化的。這一要求的
核心是基于運(yùn)算和推理的符號"操作"意識。由于運(yùn)算和推理是數(shù)學(xué)活動最重要的基本形式,所
以《課程標(biāo)準(zhǔn)2024年版)》的這一要求是希望在各學(xué)段學(xué)習(xí)中,都加強(qiáng)學(xué)生在邏輯法則下運(yùn)用
符號進(jìn)彳亍運(yùn)算、推理的訓(xùn)練,這涉及的類型較多,如對詳細(xì)問題的符號表示、變量替換、關(guān)系轉(zhuǎn)
換、等價推演、模型抽象及模型解決等。
3.使學(xué)生理解符號的運(yùn)用是數(shù)學(xué)表達(dá)和進(jìn)行數(shù)學(xué)思索的重要形式
數(shù)學(xué)表達(dá)是學(xué)生在解決詳細(xì)問題時必需采納的方式數(shù)學(xué)表達(dá)實(shí)質(zhì)上就是以數(shù)學(xué)符號作為媒
介的一種語言表達(dá)。通過培育學(xué)生的符號意識,發(fā)展學(xué)生緘學(xué)表達(dá)實(shí)力成為當(dāng)今課堂關(guān)注的目
標(biāo)。
比如這樣一個問題:’某書定價8元,假如一次購買10本以上,超過10本部分打八折。
分析并表示購書數(shù)量與付款金額之間的關(guān)系。"明顯,購書數(shù)量與付款金額之間呈函數(shù)關(guān)系(分
段函數(shù)),為了解決問題的便利,我們可以分別采納函數(shù)關(guān)系式、列表、作出圖象等多種符號表
達(dá)方式來表示這一詳細(xì)問題。
發(fā)展符號意識最重要的是運(yùn)用符號進(jìn)行數(shù)學(xué)思索,我們不妨把這種思索稱為"符號思索",
這種思索是數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)推理、數(shù)學(xué)模型等基本數(shù)學(xué)思想的集中反映,是最具數(shù)學(xué)特色的思維
舉一個簡潔的例子:’房間里有4條腿的椅子和3條腿的凳子共16個,假如椅子腿數(shù)和凳
子腿數(shù)加起來共有60條,那么有幾把椅子和幾個凳子?"假如學(xué)生沒有經(jīng)過特地的“雞兔同籠"
解題模式的思維訓(xùn)練,他完全可以運(yùn)用恰當(dāng)?shù)姆栠M(jìn)行數(shù)學(xué)思索,找到解題思路。如可以用表格
分析椅子數(shù)的改變引起凳子數(shù)和腿總數(shù)的改變規(guī)律,干脆得到答案;也可采納一元一次方程或二
元一次方程組的、關(guān)于字母的思索方式來加以解決。
三、關(guān)于學(xué)生符號意識的培育
1.在各學(xué)段緊密結(jié)合概念、命題、公式的教學(xué),培育學(xué)生的符號意識
概念、命題、公式是數(shù)學(xué)課程內(nèi)容中的重要組成部分,它們經(jīng)常是數(shù)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn),而它們
又和數(shù)學(xué)符號的表達(dá)和運(yùn)用親密相關(guān)。正因?yàn)槿绱耍墩n程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》在學(xué)段目標(biāo)和
各學(xué)段課程內(nèi)容中都提出了詳細(xì)要求。如:"理解符號的含義,能用符號和詞語描述萬以內(nèi)數(shù)的
大小","相識小括號"(第一學(xué)段);"相識中括號"”在詳細(xì)情境中能用字母表示數(shù)""結(jié)
合簡潔的實(shí)際情境,了解等量關(guān)系,并能用字母表示""能用方程表示簡潔情境中的等量關(guān)系"
(其次學(xué)段);"能分析詳紐問題中的簡潔數(shù)量關(guān)系,并用代數(shù)式表示""通過用代數(shù)式、方程、
不等式、函數(shù)等表述數(shù)量關(guān)系的過程,體會模型的思想,建立符號意識"(第三學(xué)段)。
2.結(jié)合現(xiàn)實(shí)情境培育學(xué)生的符號意識
一方面,盡可能通過實(shí)際問題或現(xiàn)實(shí)情境的創(chuàng)設(shè),引導(dǎo)、幫助學(xué)生理解符號以及表達(dá)式、關(guān)
系式的意義,或引導(dǎo)學(xué)生對現(xiàn)實(shí)情境問題進(jìn)行符號的抽象和表達(dá);另一方面,對某一特定的符號
表達(dá)式啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行多樣化的現(xiàn)實(shí)意義的填充和解讀。這種建立在現(xiàn)實(shí)情境與符號化之間的雙向
過程,有利于增加學(xué)生數(shù)學(xué)表達(dá)和數(shù)學(xué)符號思維的變通性、遷移性和敏捷性。
3.在數(shù)學(xué)問題解決過程中發(fā)展學(xué)生的符號意識
符號意識更多地表現(xiàn)為以學(xué)生為主體的一種主動用符號的意識,因此,符號意識的培育僅靠
一些單純的符號推演訓(xùn)練和仿照記憶是難以達(dá)到應(yīng)有的效具的。引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)驗(yàn)發(fā)覺問題,提出問
題(這事實(shí)上須要運(yùn)用符號抽象和表達(dá)問題)、分析問題、解決問題(這事實(shí)上是運(yùn)用符號進(jìn)行
運(yùn)算、推理和數(shù)學(xué)思索)的全過程,在這一過程中積累運(yùn)用符號的數(shù)學(xué)活動閱歷,更好地感悟符
號所蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)思想本質(zhì)。逐步促進(jìn)學(xué)生符號意識得到提高。
十個核心概念之三■一空間觀念
一、《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》中空間觀念所包含的內(nèi)容
《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》中沒有詳細(xì)給出空間觀念的內(nèi)涵,而是從是否具有空間觀念的幾
個表征動身對其進(jìn)行描述?!墩n程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》是從四個方面進(jìn)行刻畫描述的:空間觀
念主要是指依據(jù)物體特征抽象出幾何圖形,依據(jù)幾何圖形想象出所描述的實(shí)際物體;想象出物體
的方位和相互之間的位置關(guān)系;描述圖形的運(yùn)動和改變;依據(jù)語言的描述畫出圖形等。
《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》對空間觀念的描述,是在義務(wù)教化階段通過圖形與幾何內(nèi)容的學(xué)
習(xí)對學(xué)生在這些方面的要求以及須要達(dá)成的目標(biāo)。這樣的目標(biāo)達(dá)成的過程是一個包括視察、想象、
比較、綜合、抽象分析的過程,它貫穿在圖形與幾何學(xué)習(xí)的全過程中,無論是圖形的相識,圖形
的運(yùn)動,圖形與坐標(biāo)等都承載著發(fā)展學(xué)生空間觀念的任務(wù)。
二、空間觀念的培育
空間觀念的培育是一個長期的閱歷積累的過程,因此對教學(xué)的要求有別于詳細(xì)的幾何學(xué)問,
但它又是在幾何學(xué)問的學(xué)習(xí)中體現(xiàn)的。全美數(shù)學(xué)老師理事會在1989年指出,發(fā)展學(xué)生的空間觀
念,兒童必需具有很多閱歷。例如,幾何關(guān)系的要點(diǎn),在空間中物體的方向、方位和透視觀點(diǎn);
相關(guān)的形態(tài)和圖形與實(shí)物的大小,以及如何通過變更大小來變更形態(tài)。這些閱歷要依靠兒童以下
幾個方面的實(shí)力,如會運(yùn)用像"上面‘"下面"和"后面"等一些詞語,畫出T圖形旋轉(zhuǎn)90。
或180。以后的圖形,作圖、折疊,讓兒童想象、繪制和匕徽放在不同位置上的圖形,等等,這
些活動將有助于發(fā)展他們的空間觀念。
事實(shí)上,在圖形與幾何課程的學(xué)習(xí)中,還是可以利用許多的素材和機(jī)會發(fā)展學(xué)生的空間觀念
的,主要是我們?nèi)绾蝸硐嘧R和利用這些素材和機(jī)會。
1.促進(jìn)空間觀念發(fā)展的課程內(nèi)容
《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》中不僅將發(fā)展空間觀念作為核心概念和目標(biāo),同時,在三個學(xué)段
都重視了發(fā)展學(xué)生空間觀念的內(nèi)容的設(shè)置,這些在本書的內(nèi)容分析部分都有提及。
例如,第一、其次學(xué)段的"圖形與運(yùn)動""圖形與位置”中的大部分內(nèi)容的學(xué)習(xí),都是發(fā)展
學(xué)生空間觀念的很好的素材;第一、其次學(xué)段中的從不同方向視察物體、運(yùn)用基本圖形拼圖,以
及基本幾何體的綻開圖等,也都是旨在發(fā)展學(xué)生空間觀念的課程內(nèi)容。
在第三學(xué)段,"圖形的改變"中的各種圖形的運(yùn)動,尤其是“圖形的投影"內(nèi)容的支配,其
核心目標(biāo)也是發(fā)展學(xué)生的空間觀念。
事實(shí)上,空間觀念的培育在圖形的相識以及圖形的證明過程中,都會有所體現(xiàn),因?yàn)閷缀?/p>
圖形的相識和證明中對圖形特點(diǎn)的視察也須要想象,也有健他人的描述畫出圖形的過程。因此,
很好地相識空間觀念的含義與意義,在圖形與幾何內(nèi)容學(xué)習(xí)中抓住典型內(nèi)容,就可以將空間觀念
的培育貫穿于這個學(xué)習(xí)過程中。
2.促進(jìn)空間觀念發(fā)展的教學(xué)策略
Q)現(xiàn)實(shí)情境和學(xué)生閱歷是發(fā)展空間觀念的基礎(chǔ)
空間觀念的形成基于對事物的視察與想象而現(xiàn)實(shí)世界中的物體及其關(guān)系是學(xué)生們視察的最
好材料,學(xué)生的已有閱歷也是視察、想象、分析的基礎(chǔ)。因此在教學(xué)中,結(jié)合學(xué)生們熟識的現(xiàn)實(shí)
問題情境是發(fā)展學(xué)生空間觀念的有效策略。
例如,繪制學(xué)生自己房間或?qū)W校的平面圖;描述從家到學(xué)校的路途圖;描述視察到的情境的
畫面;描述游樂園中各種運(yùn)動的現(xiàn)象等,這些問題既是他們生活中熟識的,又是在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中須
要重新諦視和加工的。平??吹降臇|西,要進(jìn)行回憶,在頭腦中想象,加工之后的再現(xiàn),就已經(jīng)
是數(shù)學(xué)的抽象了,這其中就滲透了空間觀念發(fā)展的元素了。
無論是教材的編寫還是老師的教學(xué)設(shè)計,需留意開發(fā)和利用現(xiàn)實(shí)世界中豐富的資源:城市的
建筑與立交橋,鄉(xiāng)村的院落與山水,我們生活的廣袤空間和其中的大量實(shí)物,為我們供應(yīng)了一個
鮮活的大課堂,供我們視察、想象與描述。
(2)利用多種途徑發(fā)展學(xué)生的空間觀念
從《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》對空間觀念的描述和有關(guān)的課程內(nèi)容的分析中,我們能夠感
覺到,發(fā)展學(xué)生的空間觀念應(yīng)當(dāng)是有多種途徑的。生活閱歷的回t乙與再現(xiàn),實(shí)物視察與描述、拼
擺與畫圖、折紙與綻開、分析與推理等,都是發(fā)展學(xué)生空間觀念的有效途徑。
教學(xué)中老師應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容恰當(dāng)?shù)闹鋵W(xué)生的活動,創(chuàng)建條件使學(xué)生有機(jī)會從事上述的活動
來發(fā)展空間觀念。例如我們可以在〃浮高年級支配這樣的折紙活動將一張正方形的紙對折后,
再對折一次,然后用剪刀剪出一個小洞。再把紙完全綻開請畫出或從下面四個圖中選擇它的綻開
圖。
(3)在學(xué)生的思索、想象過程中發(fā)展空間觀念
空間觀念的培育不是一蹴而就的,它須要不斷的閱歷的積累、想象力的豐富,因此教學(xué)中要
為學(xué)生供應(yīng)足夠的時間和空間去視察和想象、操作和分析。
這其中還有視察與想象的相互關(guān)系問題。視察與描述往往是空間觀念發(fā)展的基礎(chǔ),而想象與
再現(xiàn)則是更高層次的空間觀念的表現(xiàn)。
假如在教學(xué)中,我們提出這樣的問題:如圖6-2所示,桌子上擺著三件物品,圖6-3是從
上面看到的物品的圖片,其中的a,b,c,d,e五點(diǎn)表示從桌子的四周視察三件物品的不同地
點(diǎn)。請推斷下邊的一組圖分別是從a,b,c,d,e五點(diǎn)中的哪一點(diǎn)看到的。
對于學(xué)生來講,可能干脆的視察與想象是有些困難的有的老師會模擬地創(chuàng)設(shè)這樣一個情境,
讓學(xué)生干脆去視察詳細(xì)物體的擺放場景,然后進(jìn)行推斷。這樣做的確能夠降低純粹靠想象作出推
斷的難度,但同時也失去了培育學(xué)生想象力的機(jī)會。因此,老師不妨讓學(xué)生先想一想,嘗試著作
出推斷,然后再實(shí)際地看一看,把實(shí)際看到的和想象的進(jìn)行匕徽,得出正確的結(jié)論。這樣將有助
于學(xué)生積累想象的閱歷,提高對物體之間關(guān)系進(jìn)行把握的實(shí)力,發(fā)展學(xué)生的空間觀念。
幾何直觀
一、《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》中的幾何直觀
在《一般中學(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(試驗(yàn))》中也對幾何直觀非常關(guān)注:"三維空間是人類生存的
現(xiàn)實(shí)空間,相識空間圖形,培育和發(fā)展學(xué)生的空間想象實(shí)力、推理論證實(shí)力、運(yùn)用圖形語言進(jìn)行
溝通的實(shí)力以及幾何直觀實(shí)力,是中學(xué)階段數(shù)學(xué)必修系列課程的基本要求」在《課程標(biāo)漁2024
年版)》中,把幾何直觀作為數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)10個核心概念之一,這是一個進(jìn)步?!墩n程標(biāo)準(zhǔn)(2024
年版)》明確指出:"幾何直觀主要是指利用圖形描述和分析問題。借助幾何直觀可以把困難的
數(shù)學(xué)問題變得簡明、形象,有助于探究解決問題的思路,預(yù)料結(jié)果。幾何直觀可以幫助學(xué)生直觀
地理解數(shù)學(xué),在整個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中都發(fā)揮著重要作用。"
在數(shù)學(xué)課程中,幾何仄容是很重要的TB分.幾何課程的教化價值,最主要的應(yīng)當(dāng)有兩個方
面:一方面,幾何能培育學(xué)生的邏輯推理實(shí)力;另一方面,它也能培育學(xué)生幾何直觀實(shí)力。但目
前,在部分老師中對此在相識上存在著肯定的局限性,在幾何教學(xué)中他們僅僅重視培育邏輯推理
實(shí)力,忽視了對學(xué)生幾何直觀實(shí)力的培育。我們應(yīng)全面地理解幾何教化價值,重視幾何直觀。
在義務(wù)教化階段教學(xué)和指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)時相識和理解”幾何直觀可以幫助學(xué)生直觀地理解數(shù)
學(xué),在整個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中都發(fā)揮著重要作用"這一點(diǎn)是特別重要的。它表明,我們不僅在幾何
內(nèi)容教學(xué)中要重視幾何直觀,在整個數(shù)學(xué)教學(xué)中都應(yīng)當(dāng)重視幾何直觀,培育幾何直觀實(shí)力應(yīng)當(dāng)貫
穿義務(wù)教化數(shù)學(xué)課程的始終。
正如前面所指出的,圖形有助于發(fā)覺、描述問題,有助于探究、發(fā)覺解決問題的思路,也有
助于我們理解和記憶得到的結(jié)果??傊?,圖形可以幫助我們把困難的數(shù)學(xué)問題變簡單,把抽象的
數(shù)學(xué)問題變簡潔,對于數(shù)學(xué)探討是這樣,對于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)也是如此。學(xué)會用圖形思索、想象問題是
探討數(shù)學(xué),也是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的基本實(shí)力。這種幾何直觀實(shí)力能使我們更好地感知數(shù)學(xué)、領(lǐng)悟數(shù)學(xué);
數(shù)學(xué)邏輯和數(shù)學(xué)直觀穗學(xué)都是重要的,他們也是相互交織、關(guān)聯(lián)的,直觀中有邏輯,邏輯中有
直觀。
在義務(wù)教化階段,很多重要的數(shù)學(xué)內(nèi)容、概念都具有"數(shù)"和"形"兩方面的本質(zhì)特征(如
小學(xué)的分?jǐn)?shù)概念、路程問題等),學(xué)會從兩個方面相識數(shù)學(xué)的這些對象是特別重要的,即數(shù)形結(jié)
合是相識數(shù)學(xué)的基本角度,與其說是方法,不如說這是基本要求。從這一點(diǎn)看,不注意數(shù)形結(jié)合
在數(shù)學(xué)上就沒有學(xué)明白。
二、幾何直觀的培育
1.在教學(xué)中使學(xué)生逐步養(yǎng)成畫圖習(xí)慣
在日常教學(xué)中,幫助學(xué)生養(yǎng)成畫圖的習(xí)慣是特別重要的。可以通過多種途徑和方式使學(xué)生真
正體會到畫圖對理解概念、尋求解題思路帶來的好處。無論計算還是證明,邏輯的、形式的結(jié)論
都是在形象思維的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的.在教學(xué)中應(yīng)有這樣的導(dǎo)向:能畫圖時盡量畫,其實(shí)質(zhì)是將相對
抽象的思索對象“圖形化",盡量把問題、計算、證明等數(shù)學(xué)的過程變得直觀,直觀了就簡單綻
開形象思維。
2.重視變換一讓圖形動起來
幾何變換或圖形的運(yùn)動是幾何、也是整個數(shù)學(xué)中很重要的內(nèi)容,它既是學(xué)習(xí)的對象,也是相
識數(shù)學(xué)的思想和方法。一方面,在數(shù)學(xué)中,我們接觸的最基本的圖形都是"對稱"圖形,例如,
球、圓錐、圓臺、正多面體、圓、正多邊形、長方體、長方形、菱形、平行四邊形等,都是"不
同程度對稱圖形";另一方面,在相識、學(xué)習(xí)、探討"不對稱圖形"時,又往往是運(yùn)用這些“對
稱圖形"為工具的。變換又可以看彳故運(yùn)動,讓圖形動起來是指再相識這些圖形時,在頭腦中讓圖
形動起來,例如,平行四邊形是一個中心對稱圖形,可以把它看做一個剛體,通過圍繞中心(兩
條對角線的交點(diǎn))旋轉(zhuǎn)180。,去相識、理解、記憶平行四邊形的其他性質(zhì)。充分地利用變換去
相識、理解幾何圖形是培育幾何直觀的好方法。
3.學(xué)會從"數(shù)"與"形"兩個角度相識數(shù)學(xué)
在前面的論述中,多次反復(fù)強(qiáng)調(diào)了這一點(diǎn),數(shù)形結(jié)合首先是對學(xué)問、技能的貫穿式相識和理
解。以后漸漸發(fā)展成一種對數(shù)與形之間的化歸與轉(zhuǎn)化的意識,這種對數(shù)學(xué)的相識和運(yùn)用的實(shí)力,
應(yīng)當(dāng)是形成正確的數(shù)學(xué)看法所必須要求的。
4.駕馭、運(yùn)用一些基本圖形解決問題
把讓學(xué)生駕馭一些重要的圖形作為教學(xué)彳王務(wù),貫穿在義務(wù)教化階段數(shù)學(xué)教學(xué)、學(xué)習(xí)的始終。
例如,除了上面指出的圖形,還有數(shù)軸,方格紙,直角坐標(biāo)系等。在教學(xué)中要有意識地強(qiáng)化對基
本圖形的運(yùn)用,不斷地運(yùn)用這些基本圖形去發(fā)覺、描述問題,理解、記憶結(jié)果,這應(yīng)當(dāng)成為教學(xué)
中關(guān)注的目標(biāo)。
數(shù)據(jù)分析觀念
一、數(shù)據(jù)分析觀念的意義及含義
在《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》中,將數(shù)據(jù)分析觀念說明為:"了解在現(xiàn)實(shí)生活中有很多問
題應(yīng)當(dāng)先做調(diào)查探討,收集數(shù)據(jù),通過分析作出推斷,體會數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵著信息;了解對于同樣的
數(shù)據(jù)可以有多種分析的方法,須要依據(jù)問題的背景選擇合適的方法;通過數(shù)據(jù)分析體驗(yàn)隨機(jī)性,
一方面,對于同樣的事情每次收集到的數(shù)據(jù)可能不同;另一方面,只要有足夠的數(shù)據(jù)就可能從中
發(fā)覺規(guī)律。數(shù)據(jù)分析是統(tǒng)計的核心。"
在這段表述中,點(diǎn)明白兩層意思。第一,點(diǎn)明白統(tǒng)計的核心是數(shù)據(jù)分析。"數(shù)據(jù)是信息的載
體,這個載體包括數(shù),也包括言語、信號、圖象,凡是能夠承載事物信息的東西都構(gòu)成數(shù)據(jù),而
統(tǒng)計學(xué)就是通過這些載體來提取信息進(jìn)行分析的科學(xué)和藝大J其次,點(diǎn)明白數(shù)據(jù)分析觀念的三
個重要方面的要求:體會數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵著信息;依據(jù)問題的背景選擇合適的方法;通過數(shù)據(jù)分析體
驗(yàn)隨機(jī)性。這三個方面也正體現(xiàn)了統(tǒng)計與概率獨(dú)特的思維方法。
二、對數(shù)據(jù)分析觀念要求的分析
1.體會數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵著信息
統(tǒng)計學(xué)是建立在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上的,本質(zhì)上是通過數(shù)據(jù)進(jìn)行推斷。義務(wù)教化的重目標(biāo)是培育適
應(yīng)現(xiàn)代生活的合格公民。而在以信息和技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代社會里,充著大量的數(shù)據(jù),須要人們面
對它們作出合理的決策。因此,數(shù)據(jù)分析觀念的首要方面是“了解在現(xiàn)實(shí)生活中有很多問題應(yīng)當(dāng)
先做調(diào)查探討,收集數(shù)據(jù)通過分析作出推斷,體會數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵著信息。"不妨看《課程標(biāo)海2024
年版)》中的一個例子。
例3《新年聯(lián)歡會打算買水果,調(diào)查班級同學(xué)最喜愛吃的水果,設(shè)計購買方案。
[說明]借助學(xué)生身邊的例子,體會數(shù)據(jù)調(diào)查、數(shù)據(jù)分析對于決策的作用。此例可以舉一反三。
教學(xué)中可作如下設(shè)計:
(1)全班同學(xué)探討確定購買方案的原則,可以在限定的金額內(nèi)考慮學(xué)生最喜愛吃的一種或幾
種水果,或者其他的原則.
(2)激勵學(xué)生探討收集數(shù)據(jù)的方法。例如,可以采納一個同學(xué)提案、贊同舉手的方法;可以
實(shí)行填寫調(diào)查表的方法;可以采納全部提案后同學(xué)輪番在自己同意的盒里放積木的方法等等。
必需事先約定,每位同學(xué)最多可以同意幾項(xiàng)。
(3)收集并表示數(shù)據(jù),參照事先的約定確定購買水果的方案。
要依據(jù)學(xué)生探討的實(shí)際狀況進(jìn)行敏捷處理,購買方案沒有對錯之分,但要符合最初制定的原
則。
在這個例子中不難看出,首先須要設(shè)計合適的例子,激勵學(xué)生收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、分析數(shù)
據(jù),從而作出決策和推斷。并在此基礎(chǔ)上,體會數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵著信息,體會數(shù)據(jù)分析的價值C
2.依據(jù)問題的背景選擇合適的方法
"統(tǒng)計學(xué)是通過數(shù)據(jù)來推斷數(shù)據(jù)產(chǎn)生的背景,即便是同樣的數(shù)據(jù),也允許人們依據(jù)自己的理
解提出不同的推斷方法,給出不同的推斷結(jié)果……因此,統(tǒng)計學(xué)對結(jié)果的推斷標(biāo)準(zhǔn)是‘好、壞’,
從這個意義上說,統(tǒng)計學(xué)不僅是一門科學(xué),也是一門藝術(shù)?!?/p>
為了使學(xué)生對此有所體會,《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》提出了數(shù)據(jù)分析觀念其次方面的內(nèi)
涵——"了解對于同樣的數(shù)據(jù)可以有多種分析的方法,須要依據(jù)問題的背景選擇合適的方法。"
這里不妨看一下《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》中對于例38的說明:”條形統(tǒng)計圖有利于直觀了
解不同高度的學(xué)生數(shù)及其差異;扇形統(tǒng)計圖有利于直觀了解不同高度的學(xué)生占全班學(xué)生的比例及
其差異;折線統(tǒng)計圖有利于直觀了解幾年來學(xué)生身高改變的狀況,預(yù)料將來身高改變趨勢。”因
此須要我們依據(jù)問題的背景選擇合適的統(tǒng)計圖??傊?,”統(tǒng)計學(xué)對結(jié)果的推斷標(biāo)準(zhǔn)是‘好、壞’",
而不是"對、錯"。
3.通過數(shù)據(jù)分析體驗(yàn)隨機(jī)性
我們知道,推斷性數(shù)據(jù)分析的目的是要通過數(shù)據(jù)來推想產(chǎn)生這些數(shù)據(jù)的背景,稱這個背景為
總體.我們假定總體是未知的,我們的目的是通過樣原來推斷總體.而在調(diào)查或者試驗(yàn)之前,我
們不行能知道數(shù)據(jù)的詳細(xì)取值。也就是說,數(shù)據(jù)可以取不同的值,并且取不同值的概率可以是不
一樣的,這就是數(shù)據(jù)隨機(jī)性的由來。
在《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》中將"通過數(shù)據(jù)分析體驗(yàn)隨機(jī)性”作為數(shù)據(jù)分析觀念內(nèi)涵的
第三方面。數(shù)據(jù)的隨機(jī)性主要有兩層含義:一方面,對于同樣的事情每次收集到的數(shù)據(jù)可能會是
不同的;另一方面,只要有足夠的數(shù)據(jù)就可能從中發(fā)覺規(guī)律。舉一個《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》
中的例子(例40):袋中裝有4個紅球和1個白球,一方面,每次摸出的球的顏色可能是不一
樣的,事先無法確定;另一方面,有放回重復(fù)摸多次(摸完后將球放回袋中,搖擺勻稱后再摸),
從摸到的球的顏色的數(shù)據(jù)中就能發(fā)覺一些規(guī)律比如紅球多還是白球多、紅球和白球的比例等。
再舉一個例子(例22),學(xué)生記錄自己在一個星期內(nèi)每天上學(xué)途中所須要的時間,假如把記錄
時間精確到分,可能學(xué)生每天上學(xué)途中須要的時間是不一樣的,’這可以讓學(xué)生感悟數(shù)據(jù)的隨機(jī)
性;更進(jìn)一步,還可讓學(xué)生感悟雖然數(shù)據(jù)是隨機(jī)的,但數(shù)據(jù)較多時具有某種穩(wěn)定性,可以從中得
到許多信息,比如,通過一個星期的調(diào)查可以知道"也許"須要多少時間。
運(yùn)算實(shí)力
一、對運(yùn)算實(shí)力的相識
依據(jù)肯定的數(shù)學(xué)概念、法則和定理,由一些已知量通過計算得出確定結(jié)果的過程稱為運(yùn)算。
能夠根據(jù)肯定的程序與步驟進(jìn)行運(yùn)算稱為運(yùn)算技能。不僅會依據(jù)法則、公式等正確地進(jìn)行運(yùn)算,
而且理解運(yùn)算的算理,能夠依據(jù)題目條彳牛尋求正確的運(yùn)算途徑,稱為運(yùn)算實(shí)力。
《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》指出:運(yùn)算實(shí)力主要是指能夠依據(jù)法則和運(yùn)算律正確地進(jìn)行運(yùn)
算的實(shí)力。培育運(yùn)算實(shí)力有助于學(xué)生理解運(yùn)算的算理,尋求合理簡潔的運(yùn)算途徑解決問題,
運(yùn)算實(shí)力并非一種單一的、孤立的數(shù)學(xué)實(shí)力,而是運(yùn)算技能與邏輯思維等的有機(jī)整合。在實(shí)
施運(yùn)算分析和解決問題的過程中,要力求做到擅長分析運(yùn)算條件探究運(yùn)算方向選擇運(yùn)算方法,
設(shè)計運(yùn)算程序,使運(yùn)算符合算理,合理簡潔.換言之,運(yùn)算實(shí)力不僅是一種數(shù)學(xué)的操作實(shí)力,更
是一種教學(xué)的思維實(shí)力。
《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》是在總目標(biāo)的四個方面之一的"數(shù)學(xué)思索"中提出運(yùn)算實(shí)力的:
”建立數(shù)感、符號意識和空間觀念,初步形成幾何直觀和運(yùn)算實(shí)力,發(fā)展形象思維和抽象思維。”
這說明運(yùn)算實(shí)力是數(shù)學(xué)思索的重要內(nèi)涵。不僅如此,運(yùn)算實(shí)力對《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》在
總目標(biāo)中提出的其他三個方面一學(xué)問技能、問題解決和情感看法的目標(biāo)的整體實(shí)現(xiàn),同樣是
不行缺少的基本條件。
二、運(yùn)算實(shí)力的培育與發(fā)展
運(yùn)算實(shí)力的培育與發(fā)展是一個長期的過程,應(yīng)伴隨著數(shù)學(xué)學(xué)問的積累和深化。正確理解相關(guān)
的數(shù)學(xué)概念,是逐步形成運(yùn)算技能、發(fā)展運(yùn)算實(shí)力的前提。運(yùn)算實(shí)力的培育與發(fā)展不僅包括運(yùn)算
技能的逐步提高,還應(yīng)包括運(yùn)算思維素養(yǎng)的提升和發(fā)展。在義務(wù)教化階段,運(yùn)算實(shí)力的培育、發(fā)
展要經(jīng)驗(yàn)如下過程:
1.由詳細(xì)到抽象
第一學(xué)段理解萬以內(nèi)的數(shù),初步相識小數(shù)和分?jǐn)?shù),初步學(xué)習(xí)整數(shù)的四則運(yùn)算,以及簡潔的分
數(shù)和小數(shù)的加減運(yùn)算。其次學(xué)段相識萬以上的數(shù),進(jìn)一步學(xué)習(xí)整數(shù)的四則運(yùn)算(包括混合運(yùn)算),
小數(shù)和分?jǐn)?shù)的四則運(yùn)算(包括混合運(yùn)算),了解并初步應(yīng)用運(yùn)算律。第三學(xué)段駕馭有理數(shù)的加、
減、乘、除、乘方及簡潔的混合運(yùn)算;駕馭合并同類項(xiàng)和去括號的法則,進(jìn)行簡潔的整式加法、
減法和乘法運(yùn)算;利用乘法公式進(jìn)行簡潔計算;進(jìn)行簡潔的分式加、減、乘、除運(yùn)算;了解二次
根式(根號下僅限于數(shù))力口、減、乘、除運(yùn)算法則,會用它們進(jìn)行有關(guān)的簡潔四則運(yùn)算;解一
元一次方程、可化為一元一次方程的分式方程;駕馭代人消元法和加減消元法,解二元一次方程
組;用配方法、公式法、因式分解法解數(shù)字系數(shù)的一元二次方程;解數(shù)字系數(shù)的一元一次不等式。
無論是學(xué)習(xí)和駕馭數(shù)與式的運(yùn)算,還是解方程和解不等式的運(yùn)算,一起先總是和詳細(xì)事物相
聯(lián)系的,之后逐步脫離詳細(xì)事物,抽象成數(shù)與式、方程與不等式的運(yùn)算.直至中學(xué)階段進(jìn)行更為
抽象的符號運(yùn)算,如集合的交、并、補(bǔ)等運(yùn)算,命題的或、且、非等運(yùn)算。運(yùn)算思維的抽象程度,
是運(yùn)算實(shí)力發(fā)展的主要特征之一。
2.由法則到算理
學(xué)習(xí)和駕馭數(shù)與式的運(yùn)算,解方程和解不等式的運(yùn)算,在反復(fù)操練、相互溝通的過程中,不
僅會逐步形成運(yùn)算技能,還會引發(fā)對“怎樣算?怎樣算的好?為什么要這樣算?”等一系列問題
的思索。這是由法則到算理的思索,使運(yùn)算從操作的層面提升到思維的層面,這是運(yùn)算實(shí)力發(fā)展
的重要內(nèi)容。
《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年扳)》規(guī)定了一系列與算理相關(guān)的內(nèi)容。
其次學(xué)段:探究并了解運(yùn)算律(加法的交換律和結(jié)合律、乘法的交換律和結(jié)合律、乘法對加
法的安排律),會應(yīng)用運(yùn)算律進(jìn)行一些簡便運(yùn)算。了解等式的性質(zhì),能用等式的性質(zhì)解簡潔的方
程。
第三學(xué)段:除了"理解有理數(shù)的運(yùn)算律,能運(yùn)用運(yùn)算律簡化運(yùn)算”外,算理的內(nèi)容和要求進(jìn)
一步強(qiáng)化,在學(xué)習(xí)方程解法之前,要求“駕馭等式的基本性質(zhì)";在學(xué)習(xí)不等式解法之前,要求
"探究不等式的基本性質(zhì)";為此,《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》供應(yīng)了例53:小麗去文具店買
鉛筆和橡皮。鉛筆每支0.5元,橡皮每塊0.4元。小麗帶了2元錢,能買幾支鉛筆、幾塊橡皮?
在此例中,不僅給出了具體的解題方案和過程,還指出:這是一個求整數(shù)解的不等式問題,并且
問題是開放的,通過列表詳細(xì)計算,有助于學(xué)生直觀理解不等式。對于初中的學(xué)生,這個問題是
生活常識,但希望學(xué)生能通過這個例子學(xué)會用數(shù)學(xué)的思維方式看待生活中的問題。在一元二次方
程的內(nèi)容中,《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》不僅設(shè)置了"能用配方法、公式法、因式分解法解數(shù)
字系數(shù)的一元二次方程"而且增加了"會用一元二次方程根的判別式判別方程是否有實(shí)根和兩
個實(shí)根是否相等""*了解一元二次方程的根與系數(shù)的關(guān)系”等內(nèi)容,表明不僅要學(xué)習(xí)和駕馭解
一元二次方程的運(yùn)算方法,更要思索和領(lǐng)悟解一元二次方程的算理.
3.由常量到變量
函數(shù)在第三學(xué)段是重要的內(nèi)容。函數(shù)概念的引入,運(yùn)篝對象從常量提升到變量。運(yùn)算的內(nèi)容
更加豐富多彩,《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》中不僅有"能確定簡潔實(shí)際問題中函數(shù)自變量的取
值范圍,并會求出函數(shù)值""會利用待定系數(shù)法確定一次的數(shù)的表達(dá)式""會用配方法將數(shù)字系
數(shù)的二次函數(shù)的表達(dá)式化為y=a(x-h)2+k的形式,并能由此得到二次函數(shù)圖象的頂點(diǎn)坐標(biāo)"
等干脆進(jìn)行運(yùn)算的內(nèi)容;還包括與運(yùn)算親密相關(guān)的內(nèi)容,如:"能結(jié)合圖象對簡潔實(shí)際問胚中的
函數(shù)關(guān)系進(jìn)行分析""用適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)表示法刻畫簡潔實(shí)際問題中變量之間的關(guān)系""結(jié)合對函
數(shù)關(guān)系的分析,能對變量的改變狀況進(jìn)行初步探討""依據(jù)一次函數(shù)的圖像和表達(dá)式
y=kx+b(kwO)探究并理解k>0和k探究并理解k>0或k由常量到變量,表明運(yùn)算思維
產(chǎn)生了新的飛躍,運(yùn)算實(shí)力也發(fā)展到一個新的高度。
4.由單向思維到逆向、多向思維
逆向思維是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一個特點(diǎn)。在其次學(xué)段,《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》規(guī)定"在詳細(xì)運(yùn)
算和解決簡潔實(shí)際問題的過程中,體會加與減、乘與除的互逆關(guān)系。"在第三學(xué)段,又增加了乘
方與開方的互逆關(guān)系。到中學(xué)階段,更有指數(shù)與對數(shù)、微分與積分等互逆關(guān)系。運(yùn)算的互逆關(guān)系,
是逆向思維的重要表現(xiàn)形式之一。
運(yùn)算也是一種推理,在實(shí)施運(yùn)算分析和解決問題的過程中,"由因?qū)Ч?和"執(zhí)果索因”的
推理模式也是常常要用到的,表現(xiàn)為有效探究運(yùn)算的條件與結(jié)論,已知與未知的相互聯(lián)系及相互
轉(zhuǎn)化,思維方向是互逆的,更是相輔相成的。
在實(shí)施運(yùn)算的過程中,還會遇到多因素的狀況,各個因素相互聯(lián)系,相互制約,又相輔相成,
更加須要不同的思維方向、不同的解題思路和不同的解題方法,通過比較,加以擇優(yōu)選用。這是
運(yùn)算思維達(dá)到一個新的高度的重要標(biāo)記,是運(yùn)算實(shí)力的培育與發(fā)展的高級階段。
由于思維定勢的消極作用,逆向思維和多向思維的難度較大,在實(shí)施運(yùn)算的過程中,對分析
運(yùn)算條件,探究運(yùn)算方向,選擇運(yùn)算方法,設(shè)計運(yùn)算程序等各個環(huán)節(jié)都要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行周密的思
索,力求使運(yùn)算符合算理,達(dá)到正確嫻熟、敏捷多樣、合理簡潔,實(shí)現(xiàn)運(yùn)算思維的優(yōu)化及運(yùn)算實(shí)
力的逐步提高。
推理實(shí)力
一、《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》中的推理實(shí)力
1.合情推理與演繹推理
推理實(shí)力在數(shù)學(xué)中是屬于數(shù)學(xué)思索(思維)實(shí)力中的一種,因此《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年扳)》
在數(shù)學(xué)思索的目標(biāo)表述中作了明確的要求,指出:要"發(fā)展合情推理和演繹推理實(shí)力"。合情推
理是數(shù)學(xué)家喬治?波利亞對歸納推理、類比推理等或然性推理(即推理的結(jié)論不肯定成立的推理)
的特稱。歸納推理是以個別(或特別)的學(xué)問為前提,推出一般性學(xué)問為結(jié)論的推理。它的思維
進(jìn)程是從特別到一般。根據(jù)它考慮的對象是否完全而又分為完全歸納推理和不完全歸納推理。由
于完全歸納推理考查了推理前提中全部的對象或類,所以若前提成立,結(jié)論也肯定成立,因此完
全歸納推理不是或然的推理而是必定的推理。合情推理中的歸納推理一般指不完全歸納推理。
類比推理是由兩個或兩類思索對象在某些屬性上的相同或相像,推出它所在另一屬性也相同
或相像的一種推理。它是從特別到特別的推理。如由分?jǐn)?shù)類比分式,由分?jǐn)?shù)基本性質(zhì)得到分式基
本性質(zhì);由二維空間的三角形類比三維空間的四面體,由二維空間的勾股定理得到三維空間的畢
達(dá)哥拉斯定理等。類比推理也是一種或然性的推理。
而演繹推理是從已有的事實(shí)(包括定義、公理、定理等)確定的規(guī)則動身,得到某個詳細(xì)結(jié)
論的推理,它是必定性推理(即只要推理前提真,得到的結(jié)論肯定真)。它的思維進(jìn)程是從一般
到特別。它的基本形式是三段論。
2.合情推理與演繹推理功能不同,相輔相成波利亞很早就留意到“數(shù)學(xué)有兩個側(cè)面……用
歐幾里得方式提出來的數(shù)學(xué)是一門系統(tǒng)的演繹科學(xué);但在倉犍過程中的數(shù)學(xué)卻是試驗(yàn)性的歸納科
學(xué)。"因此,與之相適應(yīng),應(yīng)當(dāng)有兩類推理:用合情推理獲得猜想,發(fā)覺結(jié)論;用演繹推理驗(yàn)證
猜想,證明結(jié)論。正如《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》所指出的:"兩種推理功能不同,相輔相成?!?/p>
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動中,我們常常會遇到同時采納兩種推理方式來求得問題解決的情形。如這樣
一個例子:
探究過圓外一點(diǎn)所畫的圓的兩條切線的長有什么關(guān)系。
例4教學(xué)中可引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)驗(yàn)這樣的過程:
Q)發(fā)覺結(jié)論。在透亮紙上畫出如圖6-9所示的圖:設(shè)pa,pb是。。的兩條切線,a,b是切
點(diǎn),讓學(xué)生操作:沿直線op將圖形對折,啟發(fā)學(xué)生思索,或者組織學(xué)生溝通。學(xué)生可以發(fā)覺:
pa=pb,zapo=zbpo
這是通過實(shí)例發(fā)覺圖形性質(zhì)的過程。啟發(fā)學(xué)生由特別到一般,通過合情推理推想出切線長定
理的結(jié)論。
(2)證明結(jié)論的正確性。如圖6-10所示,連接oa和ob。因?yàn)閜a和pb是。。的切線,
則/pao=/pbo=90o,即叩2。和△pbo均為直角三角形。又因?yàn)閛a=ob和op=op,則
rt^pao^rt^pbo,于是有pa=pb,zapo=zbpoo這是通過演繹推理證明圖形性質(zhì)的過程。
由此可見,合情推理與演繹推理是相輔相成的兩種推理形式都是探討圖形性質(zhì)的有效工具。
在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中,往往重演繹,輕歸納、類比,只滿意于證明現(xiàn)成結(jié)論,學(xué)生很少經(jīng)驗(yàn)探
究結(jié)論、提出猜想的活動過程。而在數(shù)學(xué)中發(fā)覺結(jié)論往往比證明結(jié)論更重要?!墩n程標(biāo)準(zhǔn)(2024
年版)》提出培育合情推理實(shí)力,對培育學(xué)生的創(chuàng)新意識供應(yīng)了支撐。
二、關(guān)于學(xué)生推理實(shí)力培育
在整個義務(wù)教化階段,對學(xué)生推理實(shí)力的培育是內(nèi)容學(xué)習(xí)和目標(biāo)達(dá)成的一條主線,也是一個
漸漸提升的長期過程。以下幾個方面在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)加以留意。
1,推理實(shí)力的發(fā)展應(yīng)貫穿在整個數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程中
這是《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》中提出的特別明確的要求。這里的"貫穿整個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過
程"應(yīng)當(dāng)有這樣幾層含義其一,它應(yīng)貫穿于整個數(shù)學(xué)課程的各個學(xué)習(xí)內(nèi)容即應(yīng)包括數(shù)與代數(shù)、
圖形與幾何、統(tǒng)計與概率及綜合與實(shí)踐等全部領(lǐng)域內(nèi)容。其二,它應(yīng)貫穿于數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的各種
活動過程。如在概念教學(xué)中,讓學(xué)生經(jīng)驗(yàn)從特定對象的本質(zhì)屬性人手,抽象、概括形成概念的過
程,并引導(dǎo)學(xué)生有條理地表述概念定義;在命題教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生分清條件、結(jié)論,把握條件、
結(jié)論間的邏輯關(guān)系;在證明教學(xué)中,更要讓學(xué)生遵循證明規(guī)則,通過數(shù)學(xué)推理、證明數(shù)學(xué)結(jié)論。
其三,它也應(yīng)貫穿于整個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié),如預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、課堂教學(xué)、自我練習(xí)、測驗(yàn)考試……
在全部的這些學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中,逐步要求學(xué)生做到言必有據(jù),合乎邏輯。當(dāng)然,"貫穿整個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)
過程”也意味著推理實(shí)力的培育應(yīng)貫穿于三個學(xué)段,合理叉配、按部就班、協(xié)調(diào)發(fā)展。
2.通過多樣化的活動,培育學(xué)生的推理實(shí)力
反思傳統(tǒng)教學(xué),對學(xué)生推理實(shí)力的培育往往被認(rèn)為就是加強(qiáng)邏輯證明的訓(xùn)練,主要的形式就
是通過習(xí)題演練以駕馭更多的證明技巧。明顯,這樣的相識是有局限性的?!墩n程標(biāo)準(zhǔn)(2024
年版)》強(qiáng)調(diào)通過多樣化的活動來培育學(xué)生的推理實(shí)力。如《課程標(biāo)準(zhǔn)(2024年版)》提出:
"在視察、操作等活動中,能提出一些簡潔的猜想"(第一學(xué)段),"在視察、試驗(yàn)、猜想、驗(yàn)
證等活動中,發(fā)展合情推理實(shí)力”(其次學(xué)段),"在多種形式的數(shù)學(xué)活動中,發(fā)展合情推理與
演繹推理的實(shí)力"(第三學(xué)段)。老師
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