中美俄高中数学教材比较研究 ——以“立体几何”为例

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数学教材是培育学生数学核心素养的基础.教材的编写内容和方式对于教师和学生都颇具启发性.通过文献综述可见,国际之间不同版本的数学教材的比较文献数量呈现逐年上升的趋势,但在立体几何这一内容领域的比较研究相对较少,尤其是对三个不同国家不同版本教材之间的横向比较更是匮乏,考虑到中、美、俄三国在数学教育上颇具特色,因此最终选取三国的三版特色教材(简称CH-PEP、AM-MHG和RU-MEP版)进行横向比较.本文一方面从宏观维度比较和分析中、美、俄三国整册教材的知识结构,分析立体几何领域涵盖的基本内容以及其在整册教材中所处的位置及地位等;另一方面,将立体几何内容分为“空间几何体”和“空间中元素及其位置关系”两板块,对三版教材的知识点、命题、呈现形式以及例习题设计进行定性分析和定量研究,形成三版教材在这些维度下的基本特点,并进行横向比较,最终得到如下结论:(1)在整体结构上,RU-MEP版的结构体系最为完整,AM-MHG版将立体几何内容作为平面几何的升维认识,但缺少空间元素的位置关系相关内容,CH-PEP版与概率统计相关知识混编在一起,整体结构不够清晰;(2)在知识点上,RU-MEP版在两板块内容中知识点的广度和深度均为三版教材中最大的,CH-PEP版与之有较多相似的知识点,广度与深度次之,AM-MHG版的知识点数量最少,且深度最低;(3)在命题上,RU-MEP版命题数量最多,广度最大,CH-PEP版次之,但与RU-MEP版相比在命题的界定和顺序上都存在差异,AM-MHG版命题数量最少.(4)在呈现形式上,RU-MEP版教材中的插图与另两版类别均存在显著差异;AM-MHG在信息技术的使用上略优于CH-PEP版;三版教材都以现实情境为主的数学文化为主,但与课程的融合程度略低;在探究活动的数目上CH-PEP版略多于AM-MHG版,情境上无较大差异,但在探究活动的类型上存在较大差异;(5)在例习题上,RU-MEP版教材习题的平均难度最高,方差也最大,整体偏难,CH-PEP版和AM-MHG版习题的平均难度次之,方差较小,整体偏简单,三版教材均较忽视低层次几何思维层次的发展.依据以上结论,对教材的编写提出建议:调整部分内容,构建稳固认知图式;重视基础教学,兼顾几何思维发展;丰富情境设计,加强不同学科融合;增强信息技术,促进直观想象落地.
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