初中代数教学中培养学生几何直观的实践研究

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自《全日制义务教育数学课程标准(修订稿)》(以下简称《标准》)的制订与实施以来,在这一年多的时间里,引起了业内人士的广泛关注,与之前的实验稿相比,《标准》有太多的“新”的东西,其中影响最大的是提出了十个核心概念。在这十个核心概念中,“几何直观”值得我们给予足够的重视,因为“几何直观”可以帮助学生更好地发现问题和提出问题,可以帮助学生理解和应用数学,有助于提高学生分析问题和解决问题的能力。借助几何直观,学生可以建立数学模型来解决实际问题,几何直观还有助于学生创新意识的培养等等。几何直观不仅仅存在于几何教学中,而是在整个数学学习过程中都发挥着重要的作用。几何直观作为数学研究及数学教学的重要方法之一,本课题基于课标修订稿中几何直观作为核心概念的最新变化,基于几何直观在初中代数学习中的重要作用,基于初中数学教师对几何直观的认知现状,基于初中代数中几何直观教学策略的研究需要,围绕几何直观做了下面几个方面的工作:(1)通过各种手段,查阅大量资料,了解有关几何直观的已有研究内容。几何直观一词最早出现于高中数学课程标准中,高中数学教学中借助几何直观解决数学专题的文章较多,而初中代数教与学中有关几何直观的培养策略的文章则较少。(2)对几何直观及相关概念进行解析。本研究立足《标准》,对直观及几何直观的内涵进行了阐述,阐述了几何直观与数形结合、几何直观与数学建模、几何直观与创新意识、几何直观与直观几何的相互联系与区别。(3)培养几何直观的理论框架。通过分析夸美纽斯的直观性原则、李秉德先生的具体与抽象理论以及弗赖登塔尔的“再创造”思想,构建了培养几何直观的理论框架。(4)结合几何直观的理论基础,从初中代数教学实际情况出发,探索培养学生几何直观的主要措施:借助图形表征数学概念;巧用数轴解决绝对值、不等式问题;利用函数图像揭示函数与不等式的性质;利用代数表达式的几何意义;构造图形揭示数学应用题的本质关系。(5)探析几何直观数学教学的效果,选取北大附中重庆实验学校初一年级两个班做微型教学实验,取初一年级一班为实验班,另一个班为对照班,从2012年4月开始至2013年1月结束,试图考察强化几何直观的教与学对学生成绩及数学思维的影响。从实验结果得知,实验班的几何直观思维及数学成绩明显优于对照班。(6)通过上述的研究,对在初中代数教学中培养几何直观提出建议和注意的问题。最后期望本研究能对初中代数教学中几何直观的培养和教学实践起到一定的参考作用。
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