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聚焦新課標 | 跟著數學看世界,《知識就是力量》帶你探索數學之美

數學是陪伴我們成長的科目,對很多同學來說,也是一門“又愛又恨”的科目。今年秋季,教育部印發的《義務教育課程方案和課程標準(2022年版)》已開始執行。今天我們就一起研讀數學新課標,瞭解新課標提出的新要求以及學生、家長的應採取的策略吧!

數學新課標強調以學生為中心,激發學生主動學習的積極性;從“雙基”走向“四基”,即在基礎知識、基本技能的基礎上增加基本思想、基本活動經驗;從“雙能”走向“四能”,即除分析問題、解決問題的能力之外,還要會發現問題、提出問題。這些要求都體現了讓學生從“成才”走向“成人”的教育目標 。

明確核心素養,聚焦育人目標

數學核心素養更強調學生在思維的過程,在參與教學活動中逐漸養成。新課標將數學核心素養歸納為“三會”,即

會用數學的眼光觀察現實世界;會用數學的思維思考現實世界;會用數學的語言表達現實世界。

數學的眼光:

數學為人們提供了一種認識與探究現實世界的觀察方式。

透過對現實世界進行數學探究,逐步養成從數學角度觀察世界的意識與習慣,發展好奇心、想象力和創新意識。

數學的思維:

數學為人們提供了一種理解與解釋現實世界的思考方式。

使學生能夠理解數學概念和法則,探究自然現象或現實情境所蘊含的數學規律,逐步養成講道理、有條理的思維習慣和理性精神。

數學的語言:

把數學看作是一種特殊的自然語言,來表示自然界的現象。

數學為人們提供了一種描述與交流現實世界的表達方式。

伽利略曾感慨自然這本書的語言是數學,

“這本書是以數學語言來寫的,符號就是三角形、圓和其他幾何圖形,沒有這些符號的幫助就不可能理解它的片言隻語。沒有這些符號,人們就只能在黑夜的迷宮中徒勞地摸索。”

加強整體設計,注重綜合實踐

數學新課標註重在數學知識體系與相應核心素養上的整體把握,致力於提升學生的綜合能力。

新修訂的初中數學與小學數學一樣,包括四個領域:數與代數,圖形與幾何,統計與機率,綜合與實踐。關於數學內容的具體變化,可以概括為:

加強代數推理,加強幾何直觀,把負數、方程、反比例移到了初中,同時注重綜合與實踐。

加強代數推理

在數與代數中,新課標把原來的多個主題變為了“數與運算”和“數量關係”兩個主題, 把負數、方程、反比例移到了初中,其實是

“更注重數學學習的整體性和一致性”

的體現。

課標提出要加強學生的代數思維,也就是用字母代表數,讓學生建立初步的“符號意識”。用符號表示物件的性質、關係和規律,培養學生的數學思維。

加強幾何直觀

數學課程內容在圖形與幾何這個領域中,增加了尺規作圖的內容。例如,給學生一把尺子和圓規,希望學生能夠用最少的輔助條件,掌握最根本的平面圖形特性。除了加強平面上的幾何觀,新課標還強調要鍛鍊學生的立體幾何觀。例如透過拆紙盒,鍛鍊學生的空間想象能力。

注重綜合與實踐

數學新課標的綜合與實踐,以跨學科為主,以主題活動的方式安排,而且每個學期的內容都不少於數學總課時的10%。

跨學科這一點更強調與現實生活和傳統文化的聯絡。

比如把語文課本中“曹衝稱象”的故事,“跨”進數學學科裡,希望學生感悟其中的數學的思想,用數學的眼光看世界。

《知識就是力量》帶你遨遊數學殿堂

正如新課標所要求的一樣,其實數學不僅存在於課本,還應用在生活的方方面面。因此,對於數學的深入理解和應用,在跨學科實踐中體會數學至關重要。

如何跳出課本,獲得豐富有趣的數學知識,燃起學習數學的熱情呢?別急,《知識就是力量》帶你遨遊數學殿堂。

聚焦新課標 | 跟著數學看世界,《知識就是力量》帶你探索數學之美

《知識就是力量》雜誌2022年11月刊

知識就是力量》2022年11月刊特別策劃《人體數理化》,為學生帶來豐富有趣的數理化知識。一直以來,

《知識就是力量》緊密結合新課標中的核心內容,根據新課標提出的4個跨學科概念和13個學科核心概念,《知識就是力量》雜誌社攜手權威科學家、一線科研工作者,將內容聚焦數學、物理、化學、地理、歷史等多個學科,並結合前沿科技進行深度剖析,引導青少年主動學科學、用科學,將科學理念、科學思維轉化為行動。

就數學而言,新課標的聚焦的核心素養“三會”,即

會用數學的眼光觀察現實世界,會用數學的思維思考現實世界,會用數學的語言表達現實世界,在《知識就是力量》中深有體現。

拓展數學的眼光

聚焦新課標 | 跟著數學看世界,《知識就是力量》帶你探索數學之美

《知識就是力量》2021年7月刊

2021年7月刊《跟著數學看世界》提到,在計算機如此普及的年代,我們為何依然要學習數學?

因為數學不僅僅是處理數字,它可以教我們如何以新的方式看問題,結合洞察力和想象力來解決問題。

在很多情況下,我們的第一直覺都會出現錯誤,但是數學計算能幫助我們認清事實。在探索世界的過程中,數學多次顛覆人類的世界觀。比如,兩千多年前古希臘的時代,當時的數學家埃拉托色尼利用兩地正午杆子陰影長度變化測算了地球的周長,而這個數值和現在的資料相比,誤差只有2%。由此我們能看出,

數學能幫助我們測量看似不可測的地球,探索我們所無法觸及的領域。數學家羅根提到,數學並不是“加減乘除幾何,代數等”枯燥公式的學科,它是我們在觀察物質世界時對其中蘊含的模式、關係和邏輯的感知。

激發數學的思維

聚焦新課標 | 跟著數學看世界,《知識就是力量》帶你探索數學之美

《知識就是力量》2022年10月刊

2022年10月刊《跨越300年的數學傳奇:費馬大定理》,從熱播劇《天才基本法》中提到的費馬大定理入手,帶青少年詳細瞭解了這個數學史上光輝燦爛的一頁。費馬在讀到我們熟知的勾股數(也就是方程

x2+y2=z2

的正整數解)時,突發奇想,經過驗證得出結論:當n大於2時,方程

xn+yn=zn

沒有正整數解。後續科學家在證明費馬大定理的過程,不斷開拓數學新領域。例如,

尤拉證明費馬大定理n=3時,發明了虛數,擴充套件了數域,之後虛數在資訊學等多個領域發揮重要作用。這是數學思維的獨特魅力。

理解數學的語言

2021年7月刊中提出,數學是一種特殊的“語言表達”,如果沒有現成的語言,還可以用數學創造一種特殊語言來描述各種模式。數學家戈特弗裡德·萊布尼茨在1675年發明了微積分符號,他創造的這種“語言”描述現在被廣泛使用。

聚焦新課標 | 跟著數學看世界,《知識就是力量》帶你探索數學之美

《知識就是力量》2021年7月刊

關於數學語言表達的另外一個例子是內莫斯盲文數學程式碼,它幫助視力障礙者能夠進行觸覺閱讀,瞭解這個世界。另外,摩爾斯電碼是一種時通時斷的訊號程式碼,透過不同的排列順序來表達不同的英文字母、數字和標點符號。

我們在日常生活中也能看到蘊含大量資訊的數學表達載體,比如條形碼、二維碼等。

它們有一定的編碼規則排列,用以表達一組資訊的圖形識別符號等,包含個人、商品類別、交易、日期等大量資訊。這些都證明了數學語言的重要性和應用廣泛性。

強化綜合與實踐

聚焦新課標 | 跟著數學看世界,《知識就是力量》帶你探索數學之美

《知識就是力量》2022年9月刊

聚焦新課標 | 跟著數學看世界,《知識就是力量》帶你探索數學之美

《知識就是力量》2020年9月刊

我們生活的世界是三維空間,但是,很多學生對四維空間充滿了好奇。2022年9月刊《一個實驗帶你感受不可定向空間》、2021年7月《披著魔術“外衣”的拓撲結構》,

透過莫比烏斯環,帶學生走進不可定向空間,瞭解數學概念——拓撲,感受“拓撲變換”的過程,領略不可定向空間的神奇之處!

另外,生活中處處都體現著數學的奧秘!2020年9月刊特別策劃《萬物皆有“數”》,帶學生探尋彭羅斯階梯走不出的奧秘;透過音樂與建築中數學知識的運用,感受“美是和諧”;探討運動中的數學技巧,成為百發百中的運動達人!

數學新課標中,還特別提到數學與人工智慧、大資料的結合。《知識就是力量》在人工智慧和大資料方面也多有涉及。如從大自然、冬奧會等生活化的角度解析人工智慧,提升學生的科學素養,促進學生更好地開展數學學習。

聚焦新課標 | 跟著數學看世界,《知識就是力量》帶你探索數學之美

《知識就是力量》2021年5月刊

《知識就是力量》雜誌緊貼新課標要求,從數學與日常生活的聯絡入手,為學生提供輕鬆、有趣、沉浸式的學習體驗。更讓青少年瞭解,數學不僅僅是課本上的習題,也並非高深莫測的領域,而是我們生活中親密的夥伴,數學與人類文明不斷碰撞出精彩未來!有了《知識就是力量》雜誌,再也不用擔心學生沒有學習數學的熱情啦!

本文來源:《知識就是力量》雜誌、義務教育數學課程標準、東北師範大學史寧中。