几何概念抽象的教科书呈现研究

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让学生经历概念抽象的过程,在《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》中早已提出,但至今为止尚未得到真正落实。2011年颁布的《义务教育数学课程标准(2011年版)》明确将基本思想、基本活动经验和基础知识、基本技能并列为“四基”内容。众所周知,教科书是实现数学课程目标的重要资源,如何在教科书中将概念抽象的过程体现出来对落实“四基”至关重要。目前国内已有研究大多出现在初中阶段,小学阶段几乎无人涉及。本文以“几何概念抽象的教科书呈现研究”为题,旨在揭示小学阶段几何概念的抽象过程。根据小学数学图形与几何领域的主要特点,本研究以小学图形与几何领域普遍具有代表性的四个核心概念——角、周长、平移、圆为例,选取了当前小学数学教学中普遍使用的北师版、人教版、苏教版三个典型版本的12本教科书为比较对象。首先采用内容分析法对三个版本教科书中的角、周长、平移、圆这四个核心几何概念呈现方式加以分析,并以史宁中教授提出的关于概念抽象的三个阶段理论为依据,概括出其各自的呈现特点。其次,运用聚焦式访谈法对C市22位一线数学教师进行了关于这四个概念在教科书中的呈现方式的认同情况调查。在此基础上,以“角的认识”内容为例,根据小学几何概念抽象的特点,总结了利于培养小学生抽象经验的教科书案例,以期对小学数学教科书中关于概念抽象的呈现方式提供参考。经研究发现:第一,小学阶段几何概念抽象的核心就在于帮助学生将生活经验作为几何概念抽象的原始材料,而后有效利用学生原有的生活经验和数学活动经验进行概念抽象。并同时把学生亲身的动手操作活动安排在不同层次的抽象之中。这种方式更有利于学生经历抽象过程,理解抽象概念。第二,与以往教科书相比,北师版、人教版、苏教版教科书都开始关注几何概念的抽象,但尚未做到完整体现。具体表现为:首先对于实物层面的抽象,三个版本教科书都体现的较好,都能从学生身边的熟悉实物出发进行概念抽象,但是在选取生活中的实物时,有些实物的选取不够清晰、明确,容易误导学生。其次,对于半符号层面的抽象,北师版、人教版呈现过于抽象而缺乏具体性,而苏教版没有做到很好递进。最后,对于符号层面的抽象,小学出现的相对偏少。对比分析发现,对于“平移”和“圆”的学习,小学阶段只是初步认识即可。对于“角的认识”和“周长的认识”,人教版明确给出角、周长的概念,北师版和苏教版没有明确给出,而是让学生从已有的生活经验、数学活动经验中归纳出来的。相对比而言,北师版和苏教版的设计更有利于培养学生的抽象经验。第三,通过对22位一线数学教师关于概念抽象的教科书呈现认同情况的调查发现,70%的教师都比较认同北师版教科书中图形与几何的呈现方式。其认同理由主要基于:其一,对于几何概念来说,北师版更强调数学知识与学生的生活实际相联系,从学生身边的实际出发,学生理解起来就容易得多。其二,动手操作等活动对学生理解概念起着非常重要的作用,探索的过程要比告诉他结果更重要得多。北师版动手操作活动相对多一些,给学生的探索空间很大。第四,以“角的认识”为例,遵循抽象的不同阶段理论,设计几何概念抽象的教科书呈现案例,相对而言,更利于帮助学生积淀抽象的直接经验,针对概念建立理解性掌握。并通过访谈教研员和小学特级教师,得到了他们的认可。针对以上的研究结论,特提出如下改进建议:1.对教科书的编写者来说,应重视几何概念的抽象过程。充分有效利用学生已有的生活经验。对于目前的北师版、人教版、苏教版小学数学教科书,建议北师版继续保持与生活实际相结合、重视动手操作等活动对学生理解概念的重要作用,活动的设计要更贴近学生的现实。建议人教版和苏教版教科书中适当增加一些与学生生活实际相联系、引起学生兴趣的情境的呈现。2.对于一线教师来说,教师应通过各种方式充分理解教科书的编写意图,在充分理解的基础上,密切结合本班学生的实际情况、教学现实,加以创造性发挥。3.加强对教师的培训。通过各种途径使一线教师理解并认同基本思想和基本活动经验,在提高教师观念的同时,更要帮助教师把观念转化为具体的课堂教学行为。
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