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数学的课程内容与结构有哪些调整?

2022/9/30 14:54:57  阅读:206 发布者:

新学期,新气象,《仙游初中数学教学与研究》将新课标精品内容做了梳理,希望能够帮助老师们更加结构化、系统化地学习新课标、新教学、新评价,从思维到能力,达到再一次地跃迁。

1 强调抽象结构

我们强调抽象,在抽象的基础上强调了抽象结构。抽象结构是近代数学发展的一个很基础的东西,我们不仅要知道研究对象是什么,更要重视研究对象的性质是什么。这个观念最早是亚里士多德提出的,他说:“数学家用抽象的方法对事物进行研究,去掉感性的东西......线、角或者其他的量(的定义),不是作为存在而是作为关系”,即这个东西存不存在本身不重要,重要是他们之间的关系。

同样的说法,希尔伯特描述的非常形象:“欧几里得关于点线面的定义在数学上是不重要的,它们之所以成为讨论的中心,仅仅是因为公理述说了它们之间的关系。换句话说,无论把它作为点、线、面,还是把它们称为桌子、椅子、啤酒瓶,最终推理得到的结论都是一样的”。仅就概念教概念的教法是有问题的,教概念的同时,应当教他们的性质、关系和规律,或者其中的一样,因此概念需要螺旋式上升。

例如集合是现代数学的基本语言,在这个基础上谈顺序,就构建了数的关系。数的本质是大小关系,数是对数量的抽象,数量的本质是多与少,那么数的本质抽象出来就是大与小,因此实数空间是构建函数的基本空间。

在大学里度量是非常重要的。定义距离空间,定义测度,比如概率论就是主要基于两种策略,一种是技术测度,一种是勒贝格程度,它有和运算的结合。

对基础教育来说运算也是很重要的,知道研究对象之后一定要知道研究对象的运算。特别是数域跟研究对象,跟运算有直接的关系。要保证运算,主要是保证逆运算的封闭性,这样的话,减法可以使得自然数扩充到整数,除法可以使得整数扩充到有理数。

基于这样的思想,我们把数与代数的六个主题合并成两个主题,领域没有变,但是主题发生了很大的变化。比如图形与几何的四个主题变成两个主题,把图形的认识和测量放在一起,把数的认识和运算放在一起。

2 提倡教学与教研的整体性

我们在这次课标里提倡要整体备课,包括全年级的整体备课、全学段的整体备课、全校老师的整体备课。对应于核心素养的整体性、一致性和阶段性,要体现在日常教学中的整体性、一致性和阶段性。

日常教学中的整体性是指知识体系和相应的核心素养的整体把握;一致性是从概念的最初提出到最后的实际应用应当是一致的;阶段性是我们需要知道我们研究的数学知识是如何进阶的,以及核心素养是如何进阶的。

3 增加跨学科内容

除了学段分成了三个学段,综合与实践也增加了内容,主要增加的是跨学科的内容,强调了传统文化。比如曹冲称象、度量衡圆周率的故事都要讲数学,这是很重要的。数学讲传统文化与其它学科讲传统文化不太一样,比如曹冲称象语文可以讲,但是数学讲的曹冲称象除了认识重量单位之外,还要讲等量的等量相等这个道理,还要讲总量等于分量和的道理。传统文化里蕴含的数学道理,值得老师们仔细探讨。

4 强调代数推理和几何直观

这次课标强调代数推理和几何直观,代数推理就是通过归纳类比得到结论,这个想法在小学是不是能够稍微梳理一下,我希望教材编者认真思考。比如我们讲了两位数乘以一位数、两位数乘以两位数或者三位数乘以一位数,那么关于三位数乘以两位数的计算方法,是不是可以让学生自己得到,让学生通过举一反三来归纳算法。

要进行这样的归纳,教材编写就应该注意,过去的教材编写光写竖式不写横式是不行的,横式是算理,竖式是算法,光讲算法不讲算理是不行的。比如说乘法,竖式算要把数分解,要用到分配律,可以得出算律决定算理,而算理决定算法,这个思想是非常重要的一种事情。

几何要增加尺规作图,要感悟抽象物体的存在。几何抽象的本质是什么?我想几何抽象的本质就是把三维的物体用二维图形表现出来,即几何的本质是二维和三维之间的关系。因此在小学阶段进行尺规作图是必要的,让学生感悟到抽象物的存在,比如圆的存在;比如同样长的线段,除了能用刻度之外,用圆规也能量出;或者给学生一个线段能做出等边三角形,以及知道什么是周长,这都是很重要的。

5 关于数学化

首先关于数学化,课标是这样描述的:要初步体会数的概念一致性和运算一致性。即怎么实现一致性就是怎么实现数学化,这次特别引进一个计数单位的概念。计数单位是一种特殊的计量单位,是个数和顺序的计量单位,把它作为数学化一致性的抓手。数的认识,不管是分数、小数还是整数,都是计数单位的表达。例如4/31/31/3是计数单位,这样就解决了假分数的问题,不然假分数永远说不清楚。运算也是这样,比较大小应在同样的计数单位下进行,因此分数的加减运算中,通分就是为了得到同样的计数单位。

6 课程内容的重组

新课标把方程的内容移到了初中。主要有两个原因,第一是没涉及到方程的本质。过去小学数学把方程认为是只有一位字母表示未知数,其实表示未知数不是问题的本质。字母只是表示了这个方程中的系数,而不是表示未知数,因此用字母来表达性质、关系和规律是非常重要的。过去讲授字母的表示只有半节课,人教版最多的也不到一节课,现在是要求6-8节课,来讲怎么用字母表示数,感悟出字母就是抽象的意义。

第二是没有感知到方程的必要性。过去领悟简单方程,用5-x=2这样的方程来研究是非常不合适的。现在有一个基本原则,可能是未来教材编写,甚至是教师讲课应该遵循的原则,就是所有的新的概念的引入和新的方法的引入,必须让学生感悟其必要性,不是我教你就得学,而是我教你这个东西是很有用的,所以老师要引导学生产生学习兴趣。因此必须在用四则运算解起来非常困难的情况下,我们才能够引入方程,感悟引入方程是一个非常便利的事情。

传统定义下含有未知数的等式叫做方程,这个定义是不成立的,因为数学的定义必须是充分必要,例如2-x=x是含有未知数的等式,但它并不是方程,它只是计算的结果与传递性的结果。方程必须讲两个故事或者更多的故事,这两个故事量相等,因此在方程中等号有两个功能,一个是表现传递性,一个是表现量相等。

本次课标把百分数移到了统计与概率的版块,考虑了大数据的需求。因为百分数在大数据的处理中越来越重要,例如果汁行业确定性的百分数如何过渡到随机性,比如变成投篮的命中率。百分数的引入可以进行随机现象的决策,随机现象的决策比确定性的决策更多地出现在现实生活中,因此在小学阶段孩子们多少感悟一下,对于随机现象怎么来决策。

比如用百分数制定四年级孩子的跳绳标准,让孩子跳完之后记下来,再从小到大排队,通过的人数为前25%或者50%,再根据百分比确定跳绳标准,这也是国家制定蓝天计划的依据。所以把百分数引到统计与概率是为了更加适应大数据的需求。

转自:“仙游初中数学教学与研究”微信公众号

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