培育学生多元多维的几何认识--NCTM几何课程标准简介与评价

NCTM于 2 0 0 0年 4月 1 2日在芝加哥的第 78次年会上 ,发布了备受关注的《学校数学的原则和标准》(ThePrinciplesandStandardsforSchoolMathematics ,简称NCTM《标准 2 0 0 0》)的最后版本 .我国《义务教育阶段国家数学课程标准》(简称《义务课标》)进入了大面积实验阶段 ,《高中数学课程标准》框架设想 (简称《高中课标》)也于 2 0 0 2年 3月 1 8日发表了征求意见稿 .鉴于颇受各方争议的“几何”课程标准的改革历来是一个难点 ,为此介绍NCTM《标准 2 0 0 0》中关于几何标准的整体要求 ,以期获得一些借鉴 ,同时也就相关问题提出了作…     

文化观下的数学教育的实践与认识

《数学通报》2 0 0 1年 1期、2期上刊登了《数学与文化》[1 ] ,引起了一些数学教育家与广大中学数学教师的关注[2 ] [3] .十年前研读北京大学邓东皋等教授组编的《数学与文化》[4] 时 ,对数学———作为文化的数学这一崭新观念所激起的惊叹和敬畏之情至今依然清晰 .十年来的教学实践使我深深地认识到从文化的角度去认识数学、理解数学 ,对数学教育有特别重要的意义 .因为“数学是人类最高超的智力成就 ,也是人类心灵最独特的创作 ,音乐能激发或抚慰情怀 ,绘画使人赏心悦目 ,诗歌能动人心弦 ,哲学使人获得智慧 ,科学可改善物质生活 ,但数学能…     

如何给中学生讲授微积分

1改革微积分———为了几千万人微积分是继欧氏几何之后,数学发展史和数学教育发展史上第二个里程碑.恩格斯早就指出:“在一切理论成就中,未必再有什么象17世纪下半叶微积分的发明那样被看作人类精神的最高胜利了.”(《自然辩证法》P244).一百年后,著名数学家Kline[1]指出:微积     

几何论证的教育功能与课程改革——读《标准（征求意见稿）》的一点体会

本文着重谈谈对《标准 (征求意见稿 )》中的“几何论证”的看法 .1　几何论证的教育价值众所周知 ,以《九章算术》为标志的中国古代数学 ,注重寓理以算 ,注重经世致用 ,没有系统地使用数学符号 ,没有自觉的抽象思维 ,没有证明 ,没有创造出甚至没有想到作为理论体系的数学 ,因而没有得到很好的发展 .相反 ,古希腊数学对人类整个文明却发挥了非同凡响的影响 ,突出以欧几里得 (Ｅｕｃｌｉｄ)的《几何原本》为标志 ,它产生了一种理性的力量、思维的力量 ,提出了理性思维的模式 ,从而增加了人们利用思维推理获得成功的信念 .它从公元前 3世纪开始…     

用几何画板制作一般棱柱的"虚实型"旋转直观图

文[1]主要谈了如何让立体图形动起来，文[2]继文[1]谈了如何让特殊的几何体一正棱柱（正棱锥）“虚实”变化．本文是通过《几何画板》（The Geometers Sketchpad，本文简称GSP，使用4．06中文版）“做数学”活动进行教学的实例，展示用GSP制作一般棱柱的“虚实型”旋转直观图的方法，也是对文[1][2]作法的补充与发展，以飨读者．     

借助《几何画板》辅助圆锥曲线统一定义教学

现行《解析几何》教材中 ,给出了圆锥曲线的统一定义 :与一个定点 (焦点 )的距离和一条定直线 (准线 )的距离的比等于常数ｅ的点的轨迹 ,当 0 <ｅ <1时是椭圆 ;ｅ>1时是双曲线 ;ｅ=1时是抛物线 .这一定义表明了三种圆锥曲线间的内在统一 .是对学生进行辩证法等素质教育的好素材 .教材是通过分别求出轨迹方程加以说明的 .实际教学中以传统教学手段较难体现其内在一致性 .更无法进行如《全日制普通高级中学数学教学大纲》(2 0 0 0年 2月出版 )所要求的“结合教学内容 ,进行运动、变化观点的教育” .若借助《几何画板》这一动态几何工具辅助教…     

《全日制义务教育数学课程标准》的基本理念和课程目标

20 0 1年 7月 ,教育部颁布了《全日制义务教育数学课程标准》[1] (以下简称“标准”) ,这个“标准”作为我国 2 1世纪初期数学教育 (义务教育阶段 ,下同 )工作的纲领性文件 ,考虑了当代科学技术的发展、数学自身的进展、教育观念的更新、中小学生数学学习的心理规律等多方面因素对数学教育的影响 ,结合当前数学教学现状 ,系统地给出了未来 1 0年内我国数学教育的基本目标和实施建议 ,为新一轮数学教育改革指明了方向 .笔者作为参与“标准”研制工作的一名成员 ,愿意在本文中就“标准”所倡导的数学教育理念、课程目标和在教学实践过程中值得…     

圆锥曲线统一定义课件的制作

《数学通讯》2 0 0 1年第 2 3期、2 0 0 2年第7期先后刊登了张爱明老师和杨德兵、余咏梅老师用《几何画板》辅助圆锥曲线统一定义教学的文章 .《几何画板》和《平面解析几何教师版》都是人民教育电子音像出版社推出的制作数学课件的软件 .而在制作平面解析几何的课件时 ,《平面解析几何教师版》具有更强大的功能和优势 .本人在此介绍自己用此软件制作圆锥曲线统一定义课件的方法 ,与同行共同探讨 .如图 1,设M (x ,y)为圆锥曲线上任意一点 ,圆锥曲线统一定义用数学式子可表示为 :|MF|d =e ,0 1,曲…     

直线方程xF1(x0,y0)+yF2(x0,y0)+F3(x0,y0)=0的几何意义

文[1]与文[2]分别探讨了直线方程x0x/a^2 y0y/b^2=1和直线方程x0x/a^2-y0y/b2=1的几何意义，读后深受启发，本文是文[1]与文[2]的继续，探讨了是伴随于非退化二次曲Ax^2 2Bxy Cy^2 2Dx 2Ey f=0的直线方程xF1(x0,y0)     

一种全新的作业形式--课题作业

1　问题的提出全日制普通高级中学《数学教学大纲》(试验修订版 )强调“培养学生的创新意识和实践能力要成为数学教学的一个重要目的和一个基本原则”,而“研究性课题为创新意识和实践能力的培养提供了一个机会 ,要在教学中加以实施”[1] .因此 ,作为“研究性课题”教学延伸的“课题作业”理应引起广大教育工作者的关注 .但笔者 2 0 0 1年 5月对南京市 2 0所中学的调查情况显示 ,很多教师对高一数学教材中的“研究性课题”及“课题作业”在认识上还存在许多偏见与误区 ,仅有 5所学校曾经布置过“课题作业”并开展过专题研究 .美国早在 2 0世…     

从Stewart的《Calculus》看高等数学教学

1加强数学软件在数学教育中的应用数学软件为高等数学教学理论联系实际创造了有利条件.象Maple这样的数学软件在美国的中学数学教育中就已经开始使用了.最近,高等教育出版社推出二部国外原版教材,一部是Finey,Weir等编的《Thomas Calculus》[1],一部是Stewart的《Calculus》[2]     

直线方程x0x/a2-y0y/b2=1的几何意义

文 [1 ]探讨了直线方程ｘ0 ｘａ2 +ｙ0 ｙｂ2 =1的三种几何意义 ,读后深受启发 ,作为文 [1 ]的继续本文探讨直线方程ｘ0 ｘａ2 -ｙ0 ｙｂ2 =1的几何意义 .定理 1　若点Ｐ(ｘ0 ,ｙ0 )在双曲线ｘ2ａ2 -ｙ2ｂ2 =1上 ,则直线ｘ0 ｘａ2 -ｙ0 ｙｂ2 =1是经过点Ｐ的双曲线的切线 .这只要在已知条件下证明联立方程 ｘ2ａ2 -ｙ2ｂ2= 1与ｘ0 ｘａ2 -ｙ0 ｙｂ2 =1消去ｙ或ｘ后的一元二次方程的判别式等于零即可 .定理 2　若点Ｐ(ｘ0 ,ｙ0 )在双曲线ｘ2ａ2 -ｙ2ｂ2 =1 (ａ>0 ,ｂ >0 )的外部 (不含焦点的部分 ) ,且点Ｐ不在双曲线的渐近线上 ,过点Ｐ引双…     

抛物线的一个几何性质的推广

《数学通报》2 0 0 0 (7)文 [1 ]给出了抛物线的一个几何性质 ,本文把它记为定理 1　设Ａ是抛物线ｙ2 =2ｐｘ(ｐ>0 )的轴上一点 (位于抛物线内部 ) ,Ｂ是Ａ关于ｙ轴的对称点 ,(1 )若过Ａ点引直线与这抛物线相交于Ｐ ,Ｑ两点 (图 1 ) ,则∠ＰＢＡ =∠ＱＢＡ ;(2 )若过Ｂ点引直线与这抛物线相交于Ｐ ,Ｑ两点 (图 2 ) ,则∠ＰＡＢ+∠ＱＡＢ =1 80°.图 1图 2　　定理 1揭示了抛物线对称轴上任意关于顶点对称的两点所具有的性质 ,我们自然要问 :椭圆、双曲线有没有类似的性质呢 ?定理 2　设Ａ ,Ｂ是椭圆ｘ2ａ2 +ｙ2ｂ2 =1 (ａ>ｂ>0 )长轴上分别…     

领会新课标用好新教材——《对高中实验教材中一些问题的商榷》的不同看法

文[1]对北师大版教材《普通高中课程标准实验教科书数学2(必修)》(以下简称《数学2》)中的几个问题提出了不同意见,读后深受启发.但文[1]中的1.3要不要介绍三垂线定理似有不妥,值得商榷,本文提出来与大家讨论.需要介绍三垂线定理及其逆定理吗?文[1]提出,“《数学2》没有介绍三垂线定理,是否出于淡化论证的考虑呢?”笔者认为,这个问题在《普通高中数学课程标准》(实验)中已经做了回答,《普通高中数学课程标准》(实验)指出:“在立体几何初步部分,学生将从对空间几何体的整体观察入手,认识空间图形;再以长方体为载体,直观认识和理解空间点、线…     

几何中的向量方法

教育部于 2 0 0 3年 4月颁布《普通高中数学课程标准 (实验 )》 ,人民教育出版社和北京师范大学数学系合作编写《普通高中课程标准实验教科书·数学》 .作为教材编写工作的主要参与者 ,必须经常考虑中学数学教育中的一些问题 ,探寻其中的一些基本规律 .在思考与探索的过程中 ,常常有一些体会 ,产生一些想法 .这里 ,我们把这些体会以类似于“编写札记”的方式随时记录下来 ,与大家一起探讨、交流 ,希望得到全国同行的指教 .本文谈的是几何中的向量方法 .中学数学中研究几何可以采取不同的方法 .这些方法主要包括 :综合方法———不使用其他工…     

数学"口诀"应适度提倡--兼与周学祁先生商榷

《中学数学》2 0 0 2年第 3期刊登了《“口诀”应该淡出数学教学的阵地》[1] .我们对文[1 ]的主要观点有不同的意见 ,今将我们的意见陈述如下 ,在与周先生商榷的同时 ,祈望得到同行的指正 .1　数学口诀不能“进入历史的博物馆”诚然 ,正如文 [1 ]所说 ,有的数学口诀“不利于揭示知识间的本质联系”,“变得不伦不类”.最突出的一个例子 ,就是文 [1 ]所举的有关圆锥曲线离心率的一则口诀 :“奇妙奇妙真奇妙 ,a、b、c、d倒着瞧 ,e字当头你知道 ,离率公式记得牢 .”别说学生 ,就是任教多年的高中数学教师对此也感到莫名其妙 .本来一个非常形象、…     

立足教材 注重通法——从一类不等式的证明看教材的深层次挖掘

《数学通报》的“数学问题”及国内、外数学竞赛中出现的一些不等式问题 .已有文 [1 ]、[2 ]等多篇文章给出了不同的证法 .这些证法或新颖独特 ,或用到了教材以外的结论 .虽然精彩纷呈 ,但一时恐难熟练运用 .实际上许多在《数学通报》的“数学问题”及国内、外数学竞赛中出现的不等式 ,都可以用高中教材上介绍的基本不等式ａ2 ｂ2 ≥ 2ａｂ予以证明 .例 1　设α ,β ,γ都为锐角 ,且ｃｏｓ2 α ｃｏｓ2 β ｃｏｓ2 γ =1 .则ｃｔｇ2 α ｃｔｇ2 β ｃｔｇ2 γ≥ 32 .(《数学通报》问题 839)证　由ｃｏｓ2 α ｃｏｓ2 β ｃｏｓ2 γ=1有 …     

数学证明和理性精神——也谈数学证明的教学价值

1 关于数学证明的教育价值 最近从网上看到题为《数学证明的教育价值》[1]的文章,文章中引用了许多数学家的论述,认为随着“数学证明”的意义的发展和演变,数学的证明(演绎的证明)已经不能对数学结论的正确性做出逻辑上的保证.因此,数学证明的教育价值也在改变.文章说:     

镶边、装饰图与对称群——对沙雷金《直观几何》“对称”单元的分析与评价

本文研究方向属于“数学教育比较研究”的范畴,本文以目前为国际数学教育界瞩目的俄罗斯几何教科书《直观几何》(I.V.沙雷金、L.N.叶尔冈耶娃著)为研究对象,选择了其中与对称群相联系的内容,就对称群的基本理论在中学数学教科书中的处理手法和呈现方式、有关理论的数学价值与教育价值,从数学的与教育的两个方面展开论述,试图阐明有关内容引入中学教材的合理性.     

怎样认识新课标中的基本不等式

1 背景介绍 基本不等式(√ab)≤a+b/2(a＞0,b＞0)是高中数学中最重要的一个不等式.在现行教材编排的体系中,基本不等式首先出现在《数学5》(必修)[1～3],之后在《数学4—5》(选修)[4]又再次出现.必修教材[1～3]对基本不等式的研究,都是从背景引入、抽象提炼、证明方法、几何意义、变式引申、拓展应用等六个方面进行展开的,如《数学5》(必修)[1]的第三章"不等式"的基本不等式,首先以2002年北京市召开的第24届国际数学大会会标(图1)为问题背景引入,提出"你能在这个图中找出相等式或不等式关系吗?"通过抽象概括,提炼出重要不等式a2+b2≥2ab(a,b∈R)并给出几何解释,在此基础上,又通过演绎替换,数形结合,证明探究及实际应用等四种不同的角度引导学生认识基本不等式,最后将此会标作为封面插图[1].