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中文题名:

 高中数学复数内容的教学研究——基于六版本教材的比较分析    

姓名:

 刘飞飞    

学号:

 20202118019    

保密级别:

 公开    

论文语种:

 chi    

学科代码:

 045104    

学科名称:

 教育学 - 教育 - 学科教学(数学)    

学生类型:

 硕士    

学位:

 教育硕士    

学位类型:

 专业学位    

学位年度:

 2024    

学校:

 石河子大学    

院系:

 理学院    

专业:

 学科教学    

研究方向:

 中学数学教学    

第一导师姓名:

 代瑞香    

第一导师单位:

 石河子大学    

完成日期:

 2024-05-04    

答辩日期:

 2024-05-05    

外文题名:

 Teaching Research on the Content of Complex Number in Senior High School Mathematics —— A Comparative Analysis Based on Six Editions of Textbooks    

中文关键词:

 高中数学 ; 复数教学 ; 教材比较     

外文关键词:

 High school mathematics ; Complex number  ; teaching ; Textbook comparison     

中文摘要:

当前高中复数教学与《普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)》要求存在一定差异。由于教师容易受到高考的影响,教学中暴露出压缩课时、缺乏整体性设计、重视记忆和运算、忽视概念理解和几何意义应用等问题,以致学生很难理解到引入复数的必要性。基于此,本研究比较分析了人教A版、人教B版、北师大版、苏教版、湘教版、沪教版六版本高中数学教材的复数内容,以期帮助教师更准确地解读课标,进而更好地设计教学内容,为复数的教学提供新思路。

本研究主要探索了两个问题:(1)六版本教材在复数内容的设置上有何差异?(2)比较分析多版本教材复数内容对教学有何指导意义?

本研究采用文献研究法、比较研究法、内容分析法,利用概念图和例习题难度模型,对六版教材复数内容从体例结构、知识编排、例习题设计、数学文化四个层面进行多角度的量化比较和定性分析,得出如下结论:(1)体例结构层面,六版教材栏目设计结构相似、栏目形式丰富多彩、习题设计具有梯度;人教A版栏目最丰富且数量最多;人教B版和北师大版弱化了旁白的作用;沪教版缺乏对整体知识结构体系的建立。(2)知识编排层面,沪教版章节编排设计最独特;基于概念图发现,人教B版知识结构综合水平最高,且在知识点含量、知识广度、知识连通程度上更占优势;人教A版在知识深度、知识结构的复杂程度处于最高水平,但对复数的运算要求更低;湘教版和北师大版重视对复数乘法几何意义的探究。(3)例习题设计层面,沪教版例题数量最多,苏教版习题数量最多;人教B版、沪教版、湘教版例习题题型具有多元性;人教A版和苏教版例题呈现方式最丰富;六版教材例习题综合难度水平相对一致,人教B版略高;人教A版在数学认知、运算、推理、知识含量四个难度因素中均处于最低水平。(4)数学文化层面,人教A版和人教B版数学文化栏目分布最均衡;苏教版和湘教版所含数学文化内容最充实;人教B版与北师大版数学文化内容分布最均衡、类型最丰富;人教B版数学史的运用水平最高。

基于六版本教材复数内容的比较结论,提出如下教学建议:(1)优化整合教学内容,倡导复数大单元教学:以全局的眼光整合复数知识点,重构单元知识脉络,明晰教学内容与核心素养的关联,搭建“单元——课时”教学框架。(2)充分发挥栏目功能,以问题为导向发展学生“四能”:借鉴不同教材的栏目呈现形式,关注问题创设的情境性、问题提出的导向性、问题分析的过程性、问题解决的拓展性。(3)配置多元化例习题,培养数学思维,聚焦核心素养的发展:参考多版本教材丰富的例习题资源,重视例习题的多样化教学和作业的创新设计。(4)重视数学文化的渗透,帮助学生树立正确的数学观和人生观:结合复数的发展历史和应用价值,将数学文化融入复数课堂,提升学生文化素养。(5)提倡多版本教材的融合教学,优化教学设计案例:对不同版本教材的优秀素材进行整合、重组,呈现多版本教材融合的教学设计案例,促进教师的专业发展。

外文摘要:

At present, there are some differences between the complex number teaching in senior high school and the requirements of "Ordinary High School Mathematics Curriculum Standards (2017 Edition, Revised in 2020)". Due to the influence of the college entrance examination on teachers, there are some prominent issues in teaching, such as compressing class hours, lacking holistic design, emphasizing on memorization and calculations, ignoring the understanding of the concept and the application of geometric meaning, making it difficult for students to understand the necessity of introducing complex number. Based on this situation, the study compares and analyzes the content of complex number in the six editions of high school mathematics textbooks: PEP A (published by People's Education Press, Edition A), PEP B (published by People's Education Press, Edition B), BNUP (published by Beijing Normal University Press), JPEP (published by Jiangsu Phoenix Education Press), HEP (published by Hunan Education Press) and SEP (published by Shanghai Education Press), in order to help teachers interpret the curriculum standards more accurately, and then better design the teaching content, and provide new ideas for the teaching of complex number.

This study primarily explores two questions: (1) What are the differences in the setting of complex number in the six versions of textbooks? (2) What is the guiding significance of comparing and analyzing the content of complex number in multi-version textbooks for teaching?

This study makes a multi-angle quantitative comparison and qualitative analysis of the complex number in the six editions of textbooks from four aspects: style structure, knowledge arrangement, example and exercise design, and mathematical culture, with the methods of literature research, comparative research, and content analysis, and using the research tools: concept map and the difficulty model of examples and exercises. The following conclusions can be drawn: (1) In terms of style structure, the six versions of textbooks have common characteristics: the column design structure is similar, the column form is rich and colorful, and the exercise design has a gradient; PEP A has the most abundant and the largest number of columns; PEP B and BNUP weaken the role of aside; SEP lacks the establishment of the overall knowledge structure system. (2) In terms of knowledge arrangement, SEP has the most unique chapter arrangement design; based on concept maps, PEP B has the highest comprehensive level of knowledge structure, with the advantages in knowledge content, breadth, and connectivity; PEP A has the highest level of knowledge depth and complexity of knowledge structure, but the requirement for the calculation of complex number is lower; HEP and BNUP focus on exploring the geometric meaning of multiplication of complex numbers. (3) In terms of example and exercise design, SEP has the largest number of examples, and JPEP has the largest number of exercises; PEP B, SEP, and HEP have diverse types of examples and exercises; PEP A and JPEP have the richest presentation of examples; the comprehensive difficulty level of the examples and exercises in the six editions of textbooks is relatively consistent, with PEP B slightly higher; PEP A ranks lowest in all four difficulty factors of mathematical cognition, operation, reasoning, and knowledge content. (4) In terms of mathematical culture, the column distribution of mathematical culture in PEP A and PEP B is the most balanced; the content of mathematics culture in SEP and HEP is the most substantial; the content distribution of mathematics culture in PEP B and BNUP is the most balanced and the most abundant; the application level of the history of mathematics in PEP B is the highest.

Based on the comparative conclusions of complex number content in the six editions of textbooks, the following teaching suggestions can be proposed: (1) Optimize and integrate the teaching content, advocate the large unit teaching of complex number: integrate complex number knowledge points with a comprehensive view, reconstruct the unit knowledge context, clarify the relationship between the teaching content and the core literacy, and build a "unit-hour" teaching framework. (2) Give full play to the column function, develop students' "four abilities" in a problem-oriented manner: learn from the presentation forms of columns in different textbooks, focus on the situational nature of problem creation, the guiding nature of problem presentation, the process nature of problem analysis, and the expansive nature of problem solving. (3) Configure diversified examples and exercises, cultivate mathematical thinking, and focus on the development of core literacy: refer to the rich examples and exercises resources of multi-version textbooks, and attach importance to the diversified teaching of examples and exercises and the innovative design of homework. (4) Pay attention to the infiltration of mathematical culture, help students establish a correct mathematical view and outlook on life: combine the development history and application value of complex number, integrate mathematical culture into the courses of complex number, and improve students' cultural literacy. (5) Advocate the integration of multi-version textbooks' teaching and optimize teaching design cases: integrate and reorganize the excellent materials from different versions of textbooks, present teaching design cases of integration of multi-version textbooks' teaching, and promote teachers' professional development.

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中图分类号:

 G63    

开放日期:

 2024-05-15    

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