初中数学教科书方程思想渗透方式的比较研究

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《义务教育数学课程标准(2011年版)》(以后简称《课程标准(2011)》)在总目标中提出让学生获得适应社会生活和进一步发展所必需的基本知识、基本技能、基本思想和基本活动经验。方程思想的核心之一---模型思想作为一个基本数学思想,在《课程标准(2011)》中得到充分体现。现在不同地区学生使用的教科书版本有北师大版、人教版、冀教版等,那么各版本方程思想的渗透方式有何异同?本文选用了其中使用率较高的两个版本---北师大版和人教版为研究对象。结合《课程标准(2011)》对方程及方程思想的表述,同时参考史宁中教授对方程思想的阐释,本文认为方程思想的核心是模型思想和化归思想。模型思想在列方程时发挥着重要的作用,建模过程主要包括:从问题中发现各个量以及等量关系→用等式表达等量关系→用半符号化语言表达等量关系→用含有未知数的方程表达等量关系→解方程→检验及答。化归思想在解方程时发挥着重要的作用,如分式方程可以通过“去分母”化归为一元一次方程,一元二次方程可以通过“降次”化归为一元一次方程。本文共分为五章。第一章从《课程标准(2011)》的变化、多版本教科书的使用两个方面论述了本文研究的背景;阐述了本文研究的问题、意义、研究方法。第二章从方程思想的内含、应用、方程思想与方程教学的相关研究、其他数学思想与教学的相关研究四个方面梳理了研究现状,最终确定了本文研究的问题和理论基础。第三章主要通过模型思想、化归思想和方程内容三个方面对两版本教科书方程思想的渗透方式进行了比较研究。第四章是根据第三章的比较结果,访谈有经验的教师,收集他们对两版本教科书差异的意见和建议,从而从教科书使用的角度对教师提出了建议。第五章阐述了两版本教科书的对比结果和对教师的建议,反思研究成果和不足。两版本教科书方程思想的比较结果:第一、模型思想。两版本教科书建模过程基本一致。但等量关系类型略有不同。两版本教科书等量关系类型的相同点为:大部分等量关系类型一致、变化趋势一致---随着年级升高而减少、新的等量关系类型逐渐取代小学数学公式;但两版本教科书有各自独特等量关系类型,人教版几何公式更丰富一些。第二、化归思想。解二元一次方程组、分式方程、一元二次方程的思想一致,都是化归思想。但是两版本教科书的编排顺序不相同;北师大版方程、式、函数编排分散,人教版相对集中;除了整体编排有差别外,方程各部分内容各小节也是有差异的。第三、方程内容。两版本教科书课程容量的相同点:列方程、解方程与《课程标准(2011)》一致;然而,在估计方程的解、检验方程的解及等式的性质等方面也有不同,人教版对前两者的处理比北师大版要好些,而后者北师大版比人教版的处理要好些。例题与习题的数量和类型:人教版侧重解方程,北师大版侧重方程的应用。方程历史材料的呈现:从历史材料的容量比较,北师大版的要多一些;从历史材料的分布比较,人教版多集中在一元一次方程,北师大版历史材料呈现在各方程部分;从历史材料涉及的背景比较,都是为了解决实际生活中的问题,这与方程的历史产生背景是一致的。内容框架:在每章的前言部分,北师大版有学习目标;人教版阅读材料的形式丰富一些,北师大版有一种形式的阅读材料---读一读,人教版有阅读与思考等四种形式的阅读材料;人教版有数学活动;人教版画出知识结构图,而北师大版让学生用适当方式自己呈现本章知识结构图;教科书练习编排也有差异。针对两版本教科书的差异,从教科书使用的角度对教师提出的建议:第一在教学中渗透模型思想。第二、充分体现化归思想。第三、参考多版本教科书。教师在教学设计时,可以参照多种教科书,结合自身、学生和教学内容实际情况,选择合适的讲授方式。教师除重视解方程和列方程的教学外,也要重视等式的性质、让学生经历估计方程解的过程、检验方程的根是否符合实际的教学。第四、教师要重视数学活动、历史材料、读一读等隐性内容中所隐含的方程思想的教学。
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