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美国数学教育家杜宾斯基在建构主义理论的基础上提出了APOS理论,主要针对数学概念学习的过程研究。他指出学生学习新的数学概念要经过思维的活动(Action)、过程(Process)、对象(Object)和图式(Scheme)四个阶段。该理论强调在数学概念学习中,要以社会现实为背景,根据学生的已有知识经验,让学生亲身体验老师所设计的数学活动,经过反思与归纳,逐渐建构自己内在的知识体系。本文以北师大版教材数学必修3的概率概念为切入点,主要研究下面的三个问题：(1)高中学生对概率概念重要性的认识；(2)高中学生对概率概念的认知水平和学习中所存在的困惑；(3)讨论基于APOS理论指导下的概率概念教学设计。为了解高中学生的概率概念学习的现状和存在的问题,我们对安康市某高级中学的高二13班与14班学生进行了调查,并对他们和该校的高中数学老师进行了访谈。结合教育实践积累的教学经验和教学案例,我们还了解到,目前的数学课堂针对高中概率概念所使用的基本教学方法。据此,我们从学生认知过程出发,在APOS理论指导下分别对“频率和概率”、“古典概型的特征和概率计算公式”以及“模拟方法——概率的应用”三节内容进行了课堂教学设计。我们的实践表明,APOS理论对概率概念教学具有重要的指导意义。运用APOS理论有助于改进教学方法,提高课堂的教学效果。能够更好地帮助学生建构概率概念的知识体系,让学生更深入的理解概率概念,并把概率概念以一种综合的心理图式储存于认知结构中。APOS理论指导下的教学设计与传统教学设计的区别主要在于：APOS理论指导下的数学概念教学设计突出了学生的主体地位,重视学生对课堂活动的参与。设计过程分为四个阶段,每个阶段都有学生的活动,学生通过亲身体验,在教师的引导下,对问题进行反思与归纳,主动探究概念的形成过程。传统教学设计突出的是教师的讲,学生完全处于一种被动接受知识的状态,参与课堂活动和自主思考的时间较少。为了在教育实践中更好的应用APOS理论,建议：(1)教学中多增加生活实例,让学生感知数学的实际价值；(2)创造性地使用教材,精心设计教学内容；(3)适当运用多媒体技术；(4)概念教学要注重探究过程；(5)注重数学思想方法的渗透。