面向21世纪的需要 全面提高学生素质——新高中数学（试验本）的编写研究，本文主要内容关键词为：提高学生论文,高中数学论文,素质论文,世纪论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
《全日制普通高级中学教科书（试验本）·数学》，是根据国家教委1996年颁发的《全日制普通高级中学课程计划（试验）》（以下简称《课程计划》）和《全日制普通高级中学数学教学大纲（供试验用）》以下简称新大纲）编写的。全套书共三册。其中第一册和第二册是必修课本，分别供高中一年级和高中二年级必修课使用；第三册是限定选修课本，它又分为供理科和供文科、实科选用的两个分册，供高中三年级限定选修课使用。自1997年秋季开始逐年供书，1999年秋季供齐。与这套教科书相配套的教师教学用书也同步供书。
一、编写的指导思想
新编高中数学教材应该遵循“教育要面向现代化，面向世界，面向未来”的战略思想，全面贯彻党和国家的教育方针，按照高中《课程计划》中提出的“进一步提高学生的思想道德、文化科学、劳动技能和身体心理素质，发展学生和个性和特长，为高等学校输送合格新生，为社会主义各行各业输送素质较高的劳动后备力量”的任务，处理好社会需要、学科发展以及高中学生的学习特点与认识规律等关系，既要有统一的基本要求，又要能适应不同学生需要，为培养社会主义现代化建设需要的各级各类人才打好基础，使全体学生在高中阶段受到良好的数学教育，全面提高学生素质。
为此，我们在新教材的编写中着重注意了以下几点。
（一）认真贯彻落实《课程计划》和新大纲的精神，新教材要面向大多数学校和学生，要着眼于全面提高学生的素质
面向全体学生就是要对每一个学生负责，既要为所有的学生打好共同的基础，也要注意发展学生的个性和特长，因材施教。教材的内容选择要有利于提高学生的文化科学素质，有利于学好最必要的基础知识，有利于能力的培养。教材的分量和要求要面向大多数学校和学生，处理好需要与可能、提高质量与减轻负担的关系，要从素质教育的目标出发，确定和编排好教材内容。
（二）新教材要积极稳妥地推进数学课程的改革
我国中学的数学教材历来有编排上重视学科的科学性和系统性，文字上重视表达严谨、准确等优点，比较重视基础知识的讲授和基本技能的训练，近年来又比较重视对学生能力的培养。这些都是需要继承和发扬的。但是也应看到，我国的数学教材仍存在着诸如内容陈旧、知识面窄、结构单一、应用重视不够等缺点。对于这些缺点，在编写新教材时应当认真研究和改进。然而，教材改革是个长期艰巨的任务，我们要采取积极的态度推进改革，同时又要步伐稳妥，改革要考虑到面向21世纪的社会需要，又要考虑到我国的教育实际。
（三）新教材要促进学生积极主动地学习，要在推动教育思想的转变和教学方法的改革上下功夫
我们以往编写的数学教材对学生学习的规律研究得不够，缺少启发性和趣味性，不便于学生阅读。有的学生只把数学教科书当作习题书，或查找公式用，这种情况必须改变。新教材应该注意调动学生学习的积极性和主动性，研究学生的思维特点和学习规律，把学生作为学习的主体来编排内容。教材在内容的呈现上要注意联系实际，注意展示知识形成的过程，使学生在获取知识和运用知识的过程中，发展思维能力，提高思维品质，加深对所学知识的理解。
二、新教材的主要特点
（一）精简、更新教材内容，改革传统的教学方法
新大纲在保证基础知识教学、基本技能训练、基本能力培养的前提下，删减了传统的初等数学中次要的、用处不大的，而且是学生接受起来有一定困难的内容。与此同时，增加了一些为了进一步学习打基础的，有着广泛应用的，而且又是学生能够接受的新知识。这次删减的内容主要有幂函数、指数方程、对数方程、一些三角恒等变形的公式、反三角函数、三角方程、立体几何中的棱台、圆台等。增加的内容主要有简易逻辑、平面向量、空间向量、概率统计、微积分初步知识等。
新编数学教科书是严格按照新大纲中这些精简、更新的规定编写的。例如，原来高中数学教材中三角函数及其相关的内容共有三章，即“三角函数”、“两角和与差的三角函数”、“反三角函数和简单三角方程”，按照原来教学参考书的建议为72课时，现在按新大纲的要求，合并为“三角函数”一章，而且规定只有36课时（不包括正弦定理、余弦定理和解斜三角形举例）。因此，新编的“三角函数”一章中，从内容到讲法，以及部分定理的证明，繁难恒等变形、偏怪的例习题等，都进行了大大的删减。原来这三章有练习25个，共118题（以大题号统计，下同）；习题9个，共143题；复习参考题3个，共68题，总计329题。新编“三角函数”一章有练习16个，共83题；习题11个，共96题；复习参考题1个，共35题（不包括B组题），总计214题。两书相比，总计减少115题（都是围绕较难的知识点上的题）。这样处理，一方面是为了保证三角函数的主要内容能够掌握好，同时也是为了更新知识，使得更有用的新内容能够进入中学数学课程。
新编数学教科书更新了传统内容的讲法和部分数学语言。例如，比较广泛地使用集合语言、逻辑联结词、国家标准计量符号。使用向量处理某些传统内容，利用向量证明余弦定理等，既简捷又容易接受。按照新大纲的方案9(B)，新教材中利用空间向量讲的性质定理，某些直线与平面、平面与平面的位置关系问题，颇具特色，从而使教材确实具有新意。
新编数学教科书还注意引导教师更新教学手段。由于计算器已列为初中的选学内容，这就为高中用计算器处理复杂计算问题作好了过渡。新编教科书从计算指数幂开始，就比较广泛地要求使用计算器。另外，有条件的学校可以利用计算机作为数学的辅助教学手段。例如，用计算机演示几何图形运动变化规律、三角函数曲线周期变化规律等，既直观明了，又能反映变化的过程，对深刻理解数学基础知识十分有好处。
（二）重视处理好统一性和灵活性的关系，使新教材具有层次性
新大纲规定以必修课为主，实行必修课、限定选修课和任意选修课相结合的课程结构的模式，为处理教材的灵活性提供了依据。新的高中数学教材为了处理好必修课与选修课的关系，既要注意培养全体高中生数学素质的需要，也要注意不同爱好和特长的特殊需要，既要注意必修课知识体系的完整，也要考虑到必修课时有限、学生的接受能力不尽相同，知识处理上不宜要求过高，不必过分追求体系完整、深化。限定选修课是在必修课共同的基础上，针对学生不同需要、不同去向而分出的不同层次的课程，要注意与必修课的衔接和配合，又要有所区别。例如，在必修课中，函数对所有学生来说内容相同，要求也没有差别，而在限定选修课中，理科和文科、实科对函数的应用——函数变化率的内容和要求就大不相同。理科教材侧重讲微积分的基本概念、基本方法和初步应用，而文科和实科教材则侧重基本思想和简单应用。又如，在必修课中概率初步知识是共同的基础，在限定选修课中，理科不仅在原有概率知识的基础上要拓宽到离散型随机变量分布列、期望值、方差，还要了解连续型随机变量的概率密度概念等，而文科和实科学生就只学习侧重应用的统计初步知识。这些知识相对就业或升学而言也是打基础，在理论要求上，在联系实际的选材上也要有一定的限度，在内容安排上不宜过满，注意留有余地，供教师教学上灵活处理，供学生学习时自由选择。
在教材编写上增加了灵活性，适应不同层次学生的不同需要，每章均安排了一至两个阅读材料，供学生课外阅读。内容涉及知识的引申拓宽、知识的应用、数学发展的一些故事等。习题里有带*号的题目，作为基本要求的拓宽，供学生选用；复习参考题安排A、B两种题目，B组题是供学有余力的学生选用；小结与复习中安排有供教师教学选用的参考例题。
为了增加灵活性，高一、高二只安排了约占总授课时间90%的教学内容，高三安排了约占总授课时间（不包括复习考试）80%的教学内容，教师可以利用剩余教学时间，灵活安排。
（三）把多项数学内容综合编写为一门数学，有利于沟通知识的内在联系
依据新大纲规定，将精选出来的代数、几何的基础知识和概率统计、微积分的初步知识综合为一门数学课，不再分代数、立体几何、平面解析几何和微积分初步等几门开设。
综合为一门数学课有三方面好处：一是有利于精简教学内容，减少不必要的重复；二是有利于加强各部分知识间的相互联系；三是有利于数学思想方法的相互渗透。
（四）强调理论联系实际，注意培养用数学的意识
重视数学知识的应用，是近年来数学教改的一个热点，也是新大纲强调的重点之一，新编教材在加强用数学的意识方面也作了改进。理论联系实际是编写教材的重要原则之一。而联系实际的目的就是为了更好地掌握基础知识，增强用数学的意识，培养分析问题和解决问题的能力。
新编教材把培养学生用数学的意识贯穿在教材编写的始终，教材的正文一般都注意从实际引入概念，从实际提出问题，例题、习题中多增加一些联系实际的内容。例如，数列中联系经济生活中的储蓄，函数中联系增长率的变化，直线和圆的方程中增加线性规划初步知识，圆锥曲线中联系行星、卫星运行轨道等等。概率的内容本身就是与实际问题联系非常密切的内容。在各章的章头图或阅读材料中也注意提供有实际背景的问题。教材中还注意把数学知识应用到相关学科和生活、生产实际中去，引导学生在解决实际问题过程中提高分析问题和解决问题的能力。新编教材还注意使用数学语言表达问题，进行交流，形成用数学的意识。例如，讲线面关系时，注意用语言符号、图形来表达问题等。
按照新大纲的精神，新教材增加了两个“实习作业”，目的是应用所学数学知识，提高学生解决实际问题的能力，使学生在参与数学活动的过程中得到训练和提高。
（五）结合数学教材内容，加强思想品德教育
新大纲明确提出，结合数学教学内容和学生的实际对学生进行思想品德教育是数学教学的一项重要任务。主要包括以下几方面：用辩证唯物主义的观点阐述教学内容，从而使学生受到唯物主义观点的教育；通过介绍我国古今的数学成就和数学在社会主义建设中的作用，使学生逐步明确要为国家富强、人民富裕而努力学习；结合教学严格要求，培养学生良好的个性品质（包括学习目的、学习兴趣、学习毅力、学习信心、科学态度、探索创新的精神等）。
新编教材十分重视落实新大纲的精神，结合教材内容加强思想品质方面的教育。例如，结合函数概念的教学突出实践-理论-再实践的规律等观点；结合直线、圆锥曲线方程的内容突出运动变化、相互转化等观点；很多内容注意反映社会主义市场经济和我国社会主义建设的伟大成就，从而激发学生的民族自豪感和爱国主义思想。
（六）重视教材的整体性，注意与初中数学的衔接和与相关学科的配合
首先要考虑数学内容各部分知识的逻辑性和系统性，应该由浅入深，由易到难，由简单到复杂，按照逻辑系统和认知理论相结合的思想安排教材体系，整套书是这样，各章各节也应该是这样。
其次要考虑与相关学科学习的配合，横向方面要与物理、化学、计算机等学科配合。物理、化学可以为数学学习提供背景、模型、数据等，而数学又可作为有关学科的学习工具，为其它学科学习提供准备。计算器已列入初中选学内容，有少数学校也将计算机课作为高中的选修课，在安排上要充分考虑与计算器的使用、计算机的学习内容相配合。
高中教育作为基础教育的一个阶段，既是义务教育后的继续教育，又是与高等学校或社会生产生活实际相连接的结合处。所以还要考虑各个学段的相互衔接，在纵向既要搞好与义务教育初中数学教学大纲相衔接，又要考虑与大学继续学习相衔接。
三、教学内容和安排
（一）必修课教学内容
数学必修课的教学内容共11项，其中第9项又分A、B两种方案，分别在高一高二学习，每周4课时，除了复习考试时间外总授课时数为280课时。
数学必修课的11项内容主要是代数、几何（包括立体几何和平面解析几何）和概率初步知识三部分，考虑到学科知识的系统性和学生的认知水平，将这三部分内容大致按照代数、几何和概率初步的顺序相对集中安排。集合与简易逻辑作为中学数学的基础和数学语言，安排在全套教材的首章；接下来第一部分是代数的内容，包括函数、数列、三角函数三章，因为数列可以看成正整数为自变量的函数的函数值的排列，与函数关系密切，内容又比较简单，所以将数列由原来在高中二年级学习提前到高中一年级；第二部分是几何的内容，包括直线和圆的方程、圆锥曲线、直线、平面和简单几何体三章，因为立体几何较平面解析几何难学，近年来反映立体几何教学效果不好，学生反映立体几何难学，所以本着先易后难，先平面后空间的顺序，先学习平面解析几何的两项内容，然后再学习空间图形部分。平面向量是属于几何的内容，它是连接代数与几何的结合点，为了便于应用，将这一项安排在代数与几何中间。第三部分为概率的内容，包括排列与组合、概率，排列组合及二项式定理的内容可以作为概率的预备知识与概念合并为一章。这样一方面可以控制和适当降低排列组合内容的难度，同时又能更好地结合概率的内容学习。不等式包括不等式的概念、基本性质以及不等式的证明和解法，因为义务教育初中数学没有学习一元二次不等式的解法，这样将不等式中一元二次不等式移到集合之后学习，一方面学完集合可直接用来巩固集合的表示方法，另一方面又可作为求函数定义域等内容的预备知识。而不等式的性质和证明的内容，抽象思维和逻辑推理要求较高，是初等数学的难点，因此安排在数学第二册开始，做为高二学习内容。
数学必修课本编成两册，共10章，每册5章，目录及课时安排如下：
数学 第一册（供一年级使用）
第一章 集合与简易逻辑（约22课时）
第二章 函数（约30课时）
第三章 数列（约16课时）
第四章 三角函数（约36课时）
第五章 平面向量（约22课时）
数学 第二册（供二年级使用）
第六章 不等式（约16课时）
第七章 直线和圆的方程（约24课时）
第八章 圆锥曲线（约20课时）
第九章 直线、平面和简单几何体（约36课时）
第十章 排列、组合与概率（约30课时）
（二）限定选修课教学内容
数学限定选修内容，实际上是三部分：概率统计、微积分和复数。复数是我国高中数学传统的教学内容，新大纲把它安排在限定选修课里，主要便于把理科和文、实科区别开来，特别是在三角函数中反三角函数已经删减的情况下复数就不能作统一要求，否则对理科要求就有些偏低。概率统计、微积分初步知识是原来教材中的任选内容，增加到选修课里，一方面更新了内容、扩大了基础，有效地改变了我国中学数学课的“内容陈旧、知识面窄”的现状，另外一方面也部分地解决了“一刀切”的课程结构，能够使不同需要和不同水平的学生学习到不同的数学课程。
数学限定选修课本编成两个分册，目录及其课时安排如下：
数学 第三册（理科选修）供理科三年级使用
第一章 概率与统计（约18课时）
第二章 极限（约14课时）
第三章 导数与微分（约20课时）
第四章 积分（约14课时）
第五章 复数（约18课时）
数学 第三册（文科、实科选修）供文科、实科三年级使用
第一章 统计（约12课时）
第二章 极限与导数（约20课时）
第三章 复数（约10课时）
四、教材与教学
为了更好地进行教学，特提出如下几点建议：
（一）转变观念，提高对素质教育的认识
所谓转变观念，就是要由“应试教育”转向全面提高国民素质的轨道，面向全体学生，全面提高学生的素质。
当前中学数学教学确实有“应试教育”的倾向，如提高教学要求，拓宽知识内容，加大习题难度，提前结束课程等不良做法。这些都不符合改革精神，学生负担过重的现状也不能得到改善和缓解。新编高中数学教材虽然精简、更新部分内容，有些要求和习题难度也确有明显的降低，如果不认真贯彻新大纲的改革精神，教学上可能还会出现使用新课本，按过去的要求进行教学的现象，这势必会难以减轻学生过重的课业负担。因此，在使用新教科书时一定要改进教学方法，按新大纲的要求进行，控制教学要求，控制教学难度，确实从“应试教育”的轨道转变到贯彻“两全”上来。
（二）要充分利用先进的教学手段，提高教学效益
新的教学手段必然促进教学方法的改革，必然带来新的教学效益。计算器已被列入初中的教学内容，高中相应的计算内容已充分使用了计算器讲授，教师在教学中更应充分利用计算器，以便提高教学效益，提高学生解决问题的能力。有条件的地方或学校也要利用电子计算机作为教学的辅助手段。
（三）要重视应用的教学
重视应用，培养学生用数学的意识是新大纲和新教材的一个特点。教材的选材中已经注意时代性、应用性，但是各地情况不相同，使用教材时要结合当地的实际，结合学生的实际。如实习作业的内容选择应该结合本学校的实际条件来组织，其目的主要是让学生参与教学活动，培养学生分析问题和解决问题的能力。