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新教材《数学必修1》(人教版A版)实施的困惑与对策


2006年9月,福建省作为第三批试验区进入高中数学课程改革的实验,在经历了长期的培训、观望、借鉴其它实验区的经验后,我们也投入到新一轮的课程实验中,经过一个多月的实践,对课程内容有了初步的认识,下面以《数学必修1》(人教版A版)为例,谈谈本人的若干体验,以期抛砖引玉,愿更多有志于数学教育研究的同行们都能关注该项既是机遇、又有挑战的新一轮课程改革的工作中。

1、教材特点

人教版(A版)与现行的大纲教材衔接得最自然、和谐,从语言表述、材料选取乃至排版印刷都能给人以亲切感。该教材具有以下特点:

1.1 亲和力

教材以生动活泼的呈现方式,激发兴趣和美感,引发学习热情。

在“主编寄语”中,编者以与朋友聊天的形式谈“为什么要学数学”──数学是有用的,学数学能提高能力,数学是自然的,数学是清楚的,学数学要摸索自己的学习方法,学数学趋年轻。

在章头导言中,分别以“神舟”五号载人航天飞机、生物体内碳14的衰减、种群数量的增长等生动活泼的现实事例引入,以期激发学生的学习兴趣和求知欲望。

在旁白中,除了用不少篇幅介绍相关知识外,还以“请你…”、“你能…吗?”的语气呈现知识的拓展问题,亲切自然。

教材还编排了相当数量的“阅读与思考”,展示相关内容的发展历程,有利于提高学生学习兴趣。

1.2 问题性

以恰时恰点的问题引导数学活动,培养问题意识,孕育创新精神。

教材十分重视“问题情景设疑”及“问题拓展”的设计,以“思考”或实际问题引入,适时引导学生探究,倡导积极主动、勇于探索的学习方式。

1.3 科学性与思维性

通过不同数学内容的联系与启发,强调类比、推广、特殊化、化归等思想方法的运用,学习数学地思考问题的方式,提高数学思维能力,培育理性精神。

教材注重引导学生不断经历直观感知、观察发现、归纳类比、符号表示、抽象概括、运算求解、数据处理、演绎证明、反思与建构等思维过程。

如介绍函数的性质时,通过大量的函数图象引导学生观察发现,重视图形的直观效果,让学生在感性认识的基础上抽象概括出相关的知识内容。

再如集合的基本关系及运算,通过与实数的类比,帮助学生对客观事物中蕴涵的数学模式进行思考和做出判断,得出类似的集合的关系及运算。

1.4 时代性与应用性

以具有时代性和现实感的素材创设情境,加强数学活动,发展应用意识。

教材十分重视发展学生的数学应用意识,力求通过数学与生活实际、数学与其他学科的联系,使学生体验数学在解决实际问题与其他学科问题中的作用,促进学生逐步形成和发展数学应用意识,提高实践能力。教材不仅专门设置了“函数的应用”一章,介绍不同类型的函数模型,而且设计了许多与其他学科联系的题型,如炮弹发射、大气层臭氧空洞面积、恩格尔系数、烟花燃放、GDP(国内生产总值)、生物碳14衰减、人口增长、地震能量等级、溶液酸碱度、声压级D(dB)等例习题,体现数学的基础学科的地位及其在经济科学、社会科学、人文科学的发展中发挥着重大的作用。

1.5 技术性

教材注重信息技术与数学课程的整合,提倡利用信息技术来呈现课程内容,鼓励学生运用计算机、计算器等进行探索和发现。教材不仅在新课传授中提倡运用计算机、计算器,如函数的图象变化规律、函数应用及计算等,专门设置了“用二分法求方程的近似解”一节等,而且每章都有“信息技术应用”内容,供学有余力及有条件的学生进一步学习,并且渗透了算法思想,为后继学习打下基础。

2 困惑与对策

2.1 课时安排与教学辅导书的选用

记得刚上大学时,感到非常吃力:每节课的容量特别大,而且每节课的内容都是新的,复习与巩固提高全要靠自己课后下功夫了。面对新课程,我们又有了以前的感觉:一个模块36课时,讲授新课也就差不多了,根本没有时间补充其他内容,而且要不停地赶课时,哪有时间讲评练习、进行单元测试呢?若不进行反馈检测,又怎能知道学生的学习水平?

我们学校选用的是《名校学案》,学生普遍反映课都能听懂,但练习却做不来,有的根本找不到思路。仔细研讨其中的习题,窃以为教辅依然停留在以前教材的套路上,若要完成,则须补充很多知识。许多学生都急得不知该怎么办才好,难道,高中数学真的就这么难学吗?

课程改革追求的教育目标是:让人人学“有用”的数学;人人掌握“必需”的数学;不同的人学习不同的数学。我们不想更不愿意数学成为扼杀学生学习兴趣的“刽子手”,而更希望数学能成为学生的好朋友,每个人都喜欢并能主动地学点“有用”的数学。

课时并不是问题,因为搞题海战术,传授一些旁门左道的解题方法,只能把学生搞得机械麻木,补充的内容多了,如果没有一定的针对性,那只会加重学生的学习负担,这显然与课程改革是相违背的。教学的目的和实施,不仅仅是为了培养能力、考高分,更应当是通过知识的教学,不断发展学生的智力素质,造就他们强大的头脑,把不聪明的孩子变聪明起来,让聪明的更加聪明。

因此,在课时拮据的条件下,我们不在偏题怪题上浪费时间,也不求知识的传授须面面俱到,而是全面把握重点章节内容,所选例、习题也不在多,但求精彩,具有相当的典型或模式作用。如《集合与函数概念》这一章,我们把重点放在二次函数及函数的性质(单调性、奇偶性、最大(小)值)上,并作了适当的拓展,对于其它内容,则不在细枝末节上纠缠不休,学生能把握课本内容便可以了。

教学辅导书则是比较令人头疼的问题,学生不加强巩固显然不行,但若按以上方式授课,则练习册上便有许多习题无法完成,其他的参考书籍也一样,对于本校学生而言,只有望题生叹的份了。因而,我们设想自己来设计一套适合本校学生实际的练习,题不求多,力求从基础知识、基本数学思想方法入手,重要内容重点演练,让学生只要稍加努力便可顺利解决,经常有成功的喜悦,毕竟,保持高昂的学习兴趣才是教学中最为宝贵的东西。只是,这是一件任重而道远的任务,能否顺利完成,却需更多的领导支持与同事协作。

2.2 初高中数学内容的衔接问题

多年的教学实践,我觉得高一刚入学的半学期比高三还要辛苦,因为这一个月要培养学生的良好学习习惯,要彻底转变学生的思维方式,转变学生的学习方式,更要帮助学生完善知识系统。在中考的指挥棒下,考什么重点演练什么与高考并无两样,而不少知识在初中并不为教师所重视,到了高中却十分重要,这些内容如何处理呢?利用开学初一周左右时间进行系统复习效果好不好呢?这个问题尚待实践来验证。我们的做法是,在需要用到的时候再做适当的补充与拓展,如二次函数的最大(小)值问题,在学完单调性与最大(小)值等内容后,我们专门设计了教学案例《一元二次函数在给定区间的最大(小)值》,引入参数加以讨论,不仅复习了二次函数的最值问题,而且又增加了新的知识内容,让前后知识自然地联系起来。

事实上,二次函数与二次方程是衔接中最受关注的内容,要不要单独讲授呢?新课程给了我们更大的难处:在前一轮教材中,解不等式移到了集合之后,在讲二次不等式时,我们可以从容地补充二次函数、方程的相关内容,作为重要知识处理。而新课程则把解不等式的内容放在必修5中,少了不等式的相关内容,函数的知识不仅单调、乏味,而且许多精彩的典型问题也只能忍痛割爱了。那么,解不等式的内容要不要提到前面来教呢?这与“模块”的安排会不会冲突(如课时安排问题)?这个问题希望有更多的专家同行来关注。

2.3 数学探究与数学建模的教学

丰富学生的学习方式,改进学生的学习方法是高中数学追求的基本理念。学生的数学学习活动不应只限于对概念、结论和技能的记忆、模仿和接受,独立思考、自主探索、动手实践、合作交流、阅读自学等都是学习数学的重要方式。课程标准对数学探究、数学建模有具体要求与建议,教材紧扣标准的要求,设置了大量的探究与应用问题,这也是教材的一大亮点。然而,实施起来却并不是一件容易的事。

首先,生源素质问题严重制约着探究活动的顺利开展。由于学校分为“三六九等”,我们学校每年招收的学生都是经过层层挑选后剩下来的,大多数连初中的内容都不完整,要跟上高中教学进度都相当吃力,谈何思考与探究呢?

当我们尝试让学生参与课堂活动,或独立思考、自主探索,或合作交流时,学生却是一脸盲然,无动于衷:不是他们不想参与,而是实在不知该如何下手,只好静等老师来讲授了。我们只好无奈地自己把探究的内容展示出来,或者,该教材更适合一级达标学校的学生学习,对我们这种学校的学生,是有一定难度的。

其次,数学建模历来都是学生最为害怕的内容之一,主要原因是题目太长,信息量大,普通学生根本没有信心把题目读完,更不用说分析解题思路了。我们担心的是:学生的基础本来就不好,若是长期处于恐惧与懵懂之中,仅存的那一点学习兴趣也会消磨殆尽的。

关于数学探究的教学,在初始阶段只有通过教师的精心引导,多给学生鼓励,希望通过不断的提示,让学生慢慢适应,最终能摆脱教师的帮助而独立完成,形成良好的研讨氛围。除此之外,我们尝试进行“案例教学”,即对重要内容选取典型问题,设计教学案例,内容不在多而在精彩,每周安排一次也就差不多,但一定要留出时间让学生思考、讨论与交流,教师则通过案例分析与反思不断修正教学设想。一段时间来,我们共尝试了如下案例:《用数轴表示一元一次不等式的解集》、《一元二次函数在给定区间的最大(小)值》、《函数性质的综合应用》、《指数对数函数的单调性》等,实践证明,这是学生比较欢迎的教学方式。

关于学生应用意识的发展,除了在新课导入中尽可能地介绍教材背景,通过实际问题引出数学概念和规律,充分利用教材中的例习题,培养学生运用数学知识和思想方法解决简单的实际问题外,在平时的教学中,可以从以下几个方面进行渗透:(1)以填空题的形式出现,降低难度,帮助学生理解题意,逐步消除学生的惧怕心理;(2)坚持每周一练,以实习作业的形式,通过全面把握以填空形式出现的应用题的解题策略,解答有关类型题;(3)在平时的练习中加大对应用问题的考查力度,让学生从心理上重视数学的应用;(4)根据学生个体发展情况,指导学生自己找题并求解,使不同层次的学生都能在原有的程度上有所提高。

2.4 信息技术与高中数学的有机整合

随着时代的发展,信息技术已经渗透到数学教学中,如何使现代信息技术为学生的数学学习提供更多的帮助,是教师在课堂教学实践中值得注意和进一步思考的问题。使用现代信息技术的原则是有利于对数学本质的理解,在处理函数的图象时,提倡使用计算器或计算机,帮助学生理解数学概念,探索数学结论;而对于实际应用问题,更应鼓励学生使用现代技术处理繁杂的计算,解决实际问题,以取得更多的时间和精力去探索和发现数学规律,培养创新精神和实践能力。

然而,电脑并不能代替人脑,多媒体也不能代替教师的工作,尤其是解题思路的分析,我们更提倡一步一步地展示真实的思维过程,展现数学知识的发生、发展过程,而不是为了追求课堂容量,象放电影一样直接把过程与结果展示给学生,那样的效果并不好。课程内容与信息技术的有机整合是我们面对的另一重要课题:什么样的内容该用现代信息技术,如何使用等都亟待解决。

《几何画板》的强大作图功能是我们学习函数图象的好帮手,但仅仅在课堂上演示,显然是不够的,更应当让学生独立操作,自己动手作图,那样的体验才更加真实。我们在作函数的图象时,力求一步一步完成作图过程,让学生明白图象是如何作出来的。若是条件允许的学校,还可以在选修Ⅱ中开设《几何画板》专题,让学生自己去探究函数的有关性质,只是,该选修课应设置哪些内容也需进一步去研究。


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