《义务教育课程标准实验教科书· 数学》八年级上册简介(精选2篇)
《义务教育课程标准实验教科书· 数学》八年级上册简介 篇1
课程教材研究所 薛彬
《义务教育课程标准实验教科书·数学》八年级上册包括一次函数,数据的描述,全等三角形,轴对称,整式五章内容,学习内容涉及到了《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》(以下简称《课程标准》)的四个领域:“数与代数”“空间与图形”“统计与概率”“实践与综合应用”。
本书供义务教育八年级上学期使用,全书需约62课时,具体分配如下:
第11章 一次函数 约15课时
第12章 数据的描述 约12课时
第13章 全等三角形 约10课时
第14章 轴对称 约12课时
第15章 整式 约13课时
一、教科书内容安排
我们生活在变化的世界中,时间推移、人口增长、财富积累,都是变化的例子。函数就是描述这些变化的一种数学工具。通过分析实际问题中的变量关系,就得到了实际问题的一种新的数学模型,并能利用它解决非常广泛的问题。对于函数的内容,本套教科书是分散安排的,本册安排一次函数一章,八年级下册安排反比例函数,九年级下册安排二次函数、锐角三角函数。这样安排可以使学生不断加深对函数思想的理解。在本册“一次函数”一章,首先让学生探索具体问题中的数量关系和变化规律,了解常量,变量的意义,了解函数的概念和三种表示方法。在此基础上,再来学习一次函数的内容。在“一次函数”一章,专门安排“用函数观点看方程(组)与不等式”一节,分别探讨一次函数与一元一次方程,一次函数与一元一次不等式,一次函数与二元一次方程(组)之间的关系。由此可以看出本章在全套教科书中承上启下的作用。
在七年级上册,学生已经学过“数据的收集和整理”,对收集来的数据如何加以描述,就是需要学生在本册继续学习的内容。在“数据的描述”一章,首先让学生认识几种常见的统计图,包括条形图,扇形图,折线图,直方图,然后使他们学会用统计图更直观、更清楚地描述数据,最后安排课题学习,进一步让学生体会用统计图描述数据的作用。
“全等三角形”一章首先让学生认识形状、大小相同的图形,给出全等三角形的概念,然后让学生探索两个三角形全等的条件,并运用有关结论进行证明,最后掌握角的平分线的性质。
“轴对称”一章首先让学生认识轴对称,探索它的性质。然后让学生能够按要求作出简单图形经过轴对称后的图形,从而能利用轴对称进行图案设计。在此基础上,学习等腰三角形的有关概念和性质。这样,学生就可以从轴对称的角度把握等腰三角形的有关内容。
学生已经知道,可以用字母表示数,用含有字母的式子表示实际问题中的数量关系。对整式的进一步讨论,将使学生能够解决更多与数量关系有关的问题,加深对“从数到式”这个由具体到抽象的过程的认识。在这一章,首先让学生了解整式的概念,然后让学生学会简单的整式加减乘除运算。在此基础上,让学生了解因式分解的概念,会用提公因式法,公式法分解因式。这些内容为以后内容,特别是下一章分式的学习作好了准备。
二、本书编写特点
(一)加强与实际的联系
1.从实际出发引入有关内容
在“一次函数”一章,教科书通过匀速行驶的汽车的行驶里程随时间的变化而变化,电影院的票房收入随售出票数的变化而变化,弹簧的长度随悬挂重物的质量的变化而变化等实例引入变量、常量以及函数的概念。用列表法、图象法表示函数也是结合中国人口统计表、心电图说明的。正比例函数、一次函数则分别由燕鸥飞行、气温变化等问题引入。这样安排的目的是使学生通过简单实例了解变量、常量的意义,结合实例了解函数的概念和三种表示方法,结合具体情境体会一次函数的意义。
统计中常见的条形图,扇形图,折线图和直方图各有特点,它们可以清楚,有效地表述数据。在“在数据的描述”一章,这些统计图都是结合实际问题说明的:从空气质量问题引入条形图与扇形图,从国内生产总值问题引入折线图,从测脉搏问题引入直方图。这样就使学生认识到统计与现实生活联系紧密。
在“全等三角形”一章,教科书从实际例子引入全等形的概念,并让学生举出一些例子。在我们的周围,经常可以看到形状,大小相同的图形,这样做既可以使学生易于理解相关概念,也可以调动他们学习的积极性。又如,从分析平分角的仪器的原理引入角的平分线的画法。再如,通过确定集贸市场的位置的问题引出“到角的两边的距离相等的点在角的平分线上”的结论,使学生看到理论来自实际的需要。
从自然景观到微型模型,从建筑物到艺术作品,甚至日常生活用品,都可以找到轴对称的例子,在“轴对称”一章,教科书从实际出发引入轴对称、轴对称变换,使学生具体感受。又如,从海上救生问题引入“等角对等边”的结论。再如,借助将两个含30°角的三角尺摆放在一起的图形,找到直角三角形中30°角所对的直角边与斜边之间的数量关系。
一些简单问题的数量关系可以用整式表示,因而在“整式”一章,单项式、多项式的概念是结合实际例子引入的。整式的运算也是类似处理的,例如,由计算机处理运算问题引入同底数幂的乘法,由连锁店销售收入的计算问题引出单项式与多项式的乘法,由计算机存储问题引入同底数幂的除法,由木星的质量与地球质量的比较引入单项式的除法等等。
总之,本册教科书各章都关注从具体的问题情境中抽象出数学问题,以有利于学生理解相关的数学内容。
2.运用有关内容解决实际问题
在“一次函数”一章,让学生用适当的函数表示法刻画某些实际问题中变量之间的关系,例如,运用函数分析耗油量与行驶里程的关系,水位随时间的变化,以及运费、上网费。在这一章,还注重从图象分析有关信息,例如,教科书第11页的观察以及第12页的例2。
在“在数据的描述”一章,用统计图对实际问题加以描述,例如,用扇形图表示各种受教育人口在总人口中所占的百分比,利用与直方图有关的图、表解决根据身高挑选参赛选手的问题。这一章还专设课题学习,从数据谈论节水问题,为学生提供利用图表描述数据的实践机会。
在“全等三角形”一章, 用三角形全等说明实际测量方法的道理,例如,测量池塘两端的距离,测量河两岸相对两点的距离,用卡钳测量工件的内槽宽。还安排了利用三角形全等测量旗杆高度的数学活动。
在“轴对称”一章,则在学完轴对称的有关知识以后,让学生利用轴对称设计图案。在这一章,还运用特殊三角形的性质解决实际问题,例如,用等腰三角形解决求绳长问题,用等边三角形解决测量中的问题。
在“整式”一章,则让学生用整式运算解决纸盒用料等实际问题。
总之,各章都注重让学生运用所学知识解决实际问题,加深对所学内容的理解。
(二)留给学生思考、探索的空间
本册内容与七年级两册相比有所加深,各章都注重让学生经历探索知识的过程。
在“一次函数”一章,先让学生思考反映不同事物变化过程的一些问题,再给出变量,常量的概念。不仅让学生通过式子体会变量之间的联系,而且让学生观察中国人口统计表、心电图认识这种联系,再给出函数的概念。对于函数的三种表示方法的比较,教科书没有直接给出,而是提出一个问题,让学生结合例子自己思考。而一次函数的概念和性质则分别通过列出一些函数的解析式,画出一些一次函数的图象归纳得出。
在“数据的描述”一章,相关的内容都是围绕统计问题展开的,例如,分别围绕空气质量问题,国内生产总值问题,测脉搏问题让学生认识条形图与扇形图,折线图,直方图,围绕表示各种受教育人口在总人口中所占的百分比的问题,让学生探究扇形图的画法等等。这样在问题的提出、解决的过程中,师生共同思考,体会和掌握用统计图描述数据的方法。
编写“全等三角形”一章时,在“三角形全等的条件”一节设计了8个探究,让学生经历三角形全等条件的探索过程,突出体现新教材的设计思想。首先让学生探索两个三角形满足三条边对应相等,三个角对应相等这六个条件中的一个或两个,两个三角形是否一定全等。然后让学生探索两个三角形满足上述六个条件中的三个,两个三角形是否一定全等,并按如下的顺序展开:
(1)三边对应相等;
(2)两边及其夹角对应相等;
(3)两边及其中一边所对的角对应相等;
(4)两角和它们的夹边对应相等;
(5)两角和其中一个角的对边对应相等;
(6)三个角对应相等。
总的发展脉络是三边,两边一角(包括(2),(3)两种情况),一边两角(包括(4),(5)两种情况),三个角,这样学生容易把握探索的过程。这样的处理也与先给出可判定全等的情况,再给出不一定能判定全等的情况的处理不同,尽量排除人为安排的因素,呈现更为自然。最后让学生将三角形全等的条件运用于直角三角形,讨论得出直角三角形全等的条件。其中,斜边和一条直角边对应相等不能运用三角形全等的条件,又需要学生进一步加以实验探索。
在“轴对称”一章,与轴对称有关的性质是让学生通过观察、探究得到的。对于关于坐标轴对称的点的坐标的关系,教科书是通过让学生画出一些已知点及其对称点,确定对称点的坐标,比较每对对称点的坐标得到的。 对于等腰三角形的性质,则是让学生把等腰三角形适当对折,找出其中重合的线段和角,自己去发现有关的结论。
在“整式”一章,同底数幂的乘法都是通过一些具体计算进而发现规律的。教科书让学生将多项式的乘法法则运用到某些特殊形式的多项式相乘,自己发现规律。反过来,让学生利用乘法公式分解某些特殊形式的多项式,又可以得出分解因式的公式法。
总之,教科书的各章都力图讲清知识的来龙去脉,将知识的形成和应用过程呈现给学生。
(三)加强知识间的联系
在“一次函数”一章,专门安排“用函数观点看方程(组)与不等式”一节,分别探讨一次函数与一元一次方程,一次函数与一元一次不等式,一次函数与二元一次方程(组)之间的关系。这样就可以让学生发现一次函数,一元一次方程,一元一次不等式之间的联系,用函数的观点把互相联系的方程(组)、不等式、函数统一起来。
在“数据的描述”一章,统计图也是数与形联系的例子。这样,对于收集到的数据加以整理,并用统计图表示出来,就可以使我们直观地了解数据的分布特征和规律,帮助我们从数据中获得信息,得出结论。
在“全等三角形”一章,三角形的画法与三角形全等条件的探索相结合,也就是说,三角形全等条件不是直接给出的,而是让学生画出与已知三角形某些元素对应相等的三角形,画完以后,再剪剪量量,在这个基础上启发学生想一想,判定两个三角形全等需要什么条件。这样让学生自己动手画图实验,就会对相关结论印象深刻。将三角形的画法与三角形全等条件的探索相结合,也比单独讲三角形的画法效果好,单讲容易单调枯燥。
在“轴对称”一章,图形的变换与图形的认识相结合,本册书先安排轴对称的内容,再安排等腰三角形的内容。这样就可以从变换的角度认识等腰三角形,从而加强两者之间的联系。另外,在本章中安排“用坐标表示轴对称”的内容,也是为了数形结合,加强知识之间的联系。
在“整式”一章,将整式的乘法与因式分解安排在同一章,也是加强它们之间的联系。另外,让学生用面积说明乘法公式,可以使学生从数与形的角度把握有关内容,例如,从图形的角度,学生很容易避免的错误。
(四)培养推理能力
在“全等三角形”一章,正式出现证明及证明的格式。七年级两册教科书中安排了一些说理的内容,就是为现在正规练习证明作准备的。要求学生有理有据地推理证明,精练准确地表达推理过程,是比较困难的。为了解决这个难点,教科书做了一些努力。
1.注意减缓坡度,循序渐进。开始阶段,证明的方向明确,过程简单,书写容易规范化。这一阶段要求学生体会例题的证明思路及格式,然后再逐步增加题目的复杂程度,小步前进,每一步都为下一步作准备,下一步又注意复习前一步训练的内容。特别是在第十三章里,通过精心选择全等三角形的证明问题,减缓学生学习几何证明的坡度。
2.在不同的阶段,安排不同的练习内容,突出一个重点,每个阶段都提出明确要求,便于教师掌握。例如,在“全等三角形”一章,让学生会证明两个三角形全等,通过证明三角形全等,证明两条线段或两个角相等,从而熟悉证明的步骤和方法。在第十四章与等腰三角形有关的内容中,重点培养学生会分析思路,会根据需要选择有关的结论去证明。
3.注重分析思路,让学生学会思考问题,注重书写格式,让学生学会清楚地表达思考的过程。
4.在与“数与代数”有关的章节安排证明的内容。例如,在“整式”一章,让学生发现一些规律并加以证明(习题15.5第10题及第2个数学活动),或直接让学生证明一些结论(复习题15第13题)。
三、几个值得关注的问题
(一)关注学生的情感态度
在本书的教学中,注意培养学生学习的兴趣与良好的个性品质。本书中数形结合的内容较多,如函数和它的图象、数据与统计图、对称点与它的坐标等,要利用这些内容的特点,引发学生学习的兴趣。要通过循序渐进的教学,使学生掌握基础知识,基本技能,发展能力,同时使他们具有顽强的学习毅力,充分的学习信心,实事求是的科学态度,独立思考,勇于探索创造的精神。
本书内容蕴含了数学来源于实践,又反过来作用于实践的观点,蕴含了运动变化,相互联系,相互转化等观点。如由于实际的需要产生了函数,并使函数的理论丰富和发展,同时这些理论又用于解决实际问题。而函数、轴对称等内容则生动地反映了运动变化、相互联系、相互转化的观点。教学中,要利用这些内容对学生进行辩证唯物主义观点的教育,使学生形成科学的世界观。
(二)加强信息技术的应用
随着知识内容的展开,用信息技术处理相关内容的作用也越来越明显。本册中,可从以下三个方面关注信息技术的应用。
1.用计算机画函数图象
画出函数的图象可以直观地反映变量之间的关系,也便于由图象研究函数的性质(单调性、极值、奇偶性、函数的零点)。与手工计算、描点绘制函数图象相比,利用某些计算机软件可以方便地得到函数图象:只要输入函数的解析式,计算机就会自动生成函数的图象。这样学生就可以通过函数图象了解更多的函数。
2.利用计算机画统计图
利用计算机软件可以画出条形图、扇形图、折线图和直方图等统计图。利用计算机画统计图不仅快捷方便,而且画出的统计图标准、美观。这样,可以调动学生学习的兴趣,使他们乐于尝试,提高他们的设计、动手能力。
3.探索轴对称的性质
利用计算机软件可以方便地画出一个图形的轴对称图形,由此可以观察对称点所连线段与对称轴的关系,使轴对称图形或对称轴的位置发生变化,观察结论是否仍然成立。类似地,可以探索对称点的坐标的特点,线段垂直平分线的性质。另一方面,利用计算机可以进行图案设计。
总之,运用信息技术可以丰富学生学习的内容,在条件许可的情况下,可以开展这方面的研究,提高教学效率
《义务教育课程标准实验教科书· 数学》八年级上册简介 篇2
课程教材研究所 左怀玲
《义务教育课程标准实验教科书? 数学》八年级下册包括5章,约需61课时,供八年级下学期使用。具体内容如下:
第16章 分式 (约13课时)
第17章 反比例函数 (约8课时 )
第18章 勾股定理 (约8课时 )
第19章 四边形 (约17课时)
第20章 数据的分析 (约15课时)
本册书的5章内容涉及《数学课程标准》中“数与代数”“空间与图形”“统计与概率”“实践与综合应用”四个领域的内容。其中对于“实践与综合应用”领域的内容,本册书在第19章和第20章分别安排了一个课题学习,并在每一章的最后安排了2~3个数学活动,通过这些课题学习和数学活动落实“实践与综合应用”的要求。这5章大体上采用相近内容相对集中的方式安排,前两章基本属于“数与代数”领域,随后的两章基本属于“空间与图形”领域,最后一章是“统计与概率”领域,这样安排有助于加强知识间的纵向联系。在各章具体内容的编写中,又特别注意加强各领域之间的横向联系。
一、内容分析
“第16章 分式”
本章主要研究分式及其基本性质,分式的加、减、乘、除运算,分式方程等内容。这些内容分为三节安排。
第16.1节类比着分数的概念给出了分式的概念,类比着分数的基本性质探讨了分式的基本性质,类比着分数的约分、通分介绍了分式的通分、约分等,这些内容为后面两节的学习打下理论基础。第16.2节讨论分式的四则运算法则,教科书从实际问题出发,首先研究了分式的乘除运算,类比着分数的乘除,探讨了分式的乘除运算法则;接下去,教科书也是从实际问题出发,采用与分数加减相类比的方法,研究了分式的加减运算,得出了运算法则,并学习分式的四则混合运算;最后,教科书结合分式的运算,研究了整数指数幂的问题,将正整数指数幂的运算性质推广到整数范围,并完善了科学记数法。本节内容是全章的重点,其中分式的混合运算也是全章的一个难点。第16.3节讨论分式方程的概念和解法,主要涉及可以化为一元一次方程的分式方程。教科书从实际问题出发,分析问题中的数量关系,列出分式方程,由此引出分式方程的概念,接下去研究分式方程的解法,教科书采用与学生已有经验相联系的方式,探讨了如何将分式方程转化为整式方程,从而得到分式方程的解的问题。解分式方程中要应用分式的基本性质,并且出现了必须验根的情况,这是以前学习的方程中没有遇到的问题,教科书结合具体例子,对分式方程为什么需要验根进行了解释。分式方程提供了一种解决实际问题的数学模型,它具有整式方程不可替代的特殊作用,根据实际问题列出分式方程,是本章教学中的另一个难点。
“第17章 反比例函数”
本章的主要内容包括反比例函数的概念、图象和性质,以及用反比例函数分析和解决实际问题等。本章是继八(上)“第11章 一次函数”后的又一章函数的内容。全章分为两节:第17.1节反比例函数,第17.2节实际问题与反比例函数,全章内容紧紧围绕着实际问题展开,实际问题是贯穿全章的一条主线。
第17.1节主要研究反比例函数的概念、图象和性质。本节中,教科书首先从几个学生熟悉的实际问题出发,分析实际问题中变量间的对应关系,列出反比例函数的解析式,从而引进反比例函数的概念,使学生对反比例函数的认识经历一个由感性到理性的过程;接下去,教科书利用描点法画出了函数和的图象,通过探究两个函数图象共同特征,给出了反比例函数的图象属于双曲线的事实,并进一步得到函数和的图象关于x轴和y轴对称的结论,接下去,教科书又让学生利用这个结论画出函数和的图象,并进一步通过分析画出的这四个函数的图象,得到反比例函数的性质。第17.2节的内容是利用反比例函数分析、解决实际问题。本节中,教科书以例题的方式,给出了四个实际问题,这四个问题基本上是按照数量关系由简单到复杂的顺序安排的(依次是圆柱的底面积与高,做工时间与做工速度,动力是动力臂,输出功率与电阻),它们从不同的方面体现了反比例函数是解决实际问题有效的数学模型。
“第18章 勾股定理”
本章主要研究勾股定理和勾股定理的逆定理,包括它们的发现、证明和应用。全章分为两节,第18.1节是勾股定理,第18.2节是勾股定理的逆定理。
在18.1节中,教科书从毕达哥拉斯观察地面发现勾股定理的传说谈起,让学生通过观察计算一些以直角三角形两条直角边为边长的小正方形的面积与以斜边为边长的正方形的面积的关系,发现两直角边为边长的小正方形的面积的和,等于以斜边为边长的正方形的面积,从而发现勾股定理,这时教科书以命题1的形式呈现了勾股定理。关于勾股定理的证明方法有很多,教科书正文中介绍了我国古人赵爽的证法。通过推理证实命题1的正确性后,教科书顺势指出什么是定理,并明确命题1就是勾股定理。之后,通过三个探究栏目,研究了勾股定理在解决实际问题和解决数学问题(画出长度是无理数的线段等)中的应用,使学生对勾股定理的作用有一定的认识。第18.2节是研究勾股定理的逆定理,教科书从古埃及人画直角的方法说起,给出如果一个三角形的三边满足,那么这个三角形是直角三角形的结论,然后让学生画出一些两边的平方和等于第三边的平方的三角形,探索这些三角形的形状,可以发现画出的三角形都是直角三角形,从而猜想如果三角形的三边满足这种关系,那么这个三角形是直角三角形,这样就探索得出了勾股定理的逆定理。此时这个逆定理是以命题2的方式给出的,教科书通过对照命题1和命题2的题设、结论,给出了原命题和逆命题的概念。命题2是否正确,需要证明,教科书利用全等三角形证明了命题2,得到勾股定理的逆定理。勾股定理的逆定理给出了判定一个三角形是直角三角形的方法,这在数学和实际中有广泛应用,教科书通过两个例题,让学生学会运用这种方法解决问题。
“第19章 四边形”
本章主要研究一些特殊四边形的概念、性质和判定方法。对于特殊的四边形,教科书按照对边之间的平行关系把它们分成两类:两组对边分别平行的四边形──平行四边形,一组对边平行、另一组对边不平行的四边形──梯形。对于平行四边形,除了研究一般的平行四边形外,还研究了矩形、菱形和正方形等几种特殊的平行四边形。
第19.1节主要研究一般平行四边形的概念、性质和判定。教科书从实际生活中的图形出发,抽象概括出平行四边形的概念,通过一系列的探究活动,得出平行四边形的性质和判定方法,并对所得结论进行适当的推理证明;作为判定方法的一个应用,教科书通过一个例题得出了三角形中位线定理。第19.2节主要研究矩形、菱形、正方形的概念、性质和判定,本节是在前一节的基础上,进一步研究这几种特殊的平行四边形。教科书首先研究了矩形和菱形,它们都是有一个特殊条件的平行四边形,矩形是有一个角是直角的平行四边形,菱形是有一组邻边相等的特殊的平行四边形。在此基础上,教科书研究了同时具有两个特殊条件的平行四边形,即正方形,它是有一个角是直角的特殊菱形,又是有一组邻边相等的特殊矩形。第19.3节研究梯形,梯形是与平行四边形并列的另一种特殊四边形,它有一组对边平行,另一组对边不平行,本节重点研究了一种特殊的梯形──等腰梯形,探究得出等腰梯形的性质和判定方法。教科书在最后一节,即第19.4节安排了一个课题学习:重心。通过寻找几何图形的重心的活动,了解规则的几何图形的重心就是它的几何中心,体会数学与物理学科之间的联系。
“第20章 数据的分析”
本章主要研究平均数(主要是加权平均数)、中位数、众数以及极差、方差等统计量的统计意义。全章分为三节。
第20.1节是研究代表数据集中趋势的统计量:平均数、中位数和众数。本节中,教科书首先给出一个实际问题,通过分析解决这个实际问题,引进加权平均数的概念。为了突出“权”的作用和意义,教科书通过两个例题,从不同方面体现“权”的作用。接下去,教科书对加权平均数进行扩展,包括如何将算数平均数与加权平均数统一起来,如何求区间分组的数据的加权平均数,如何利用计算器的统计功能求平均数,如何利用样本平均数估计总体平均数的问题等。对于中位数和众数,教科书通过几个具体实例,研究了它们的统计意义。在本节最后,教科书通过一个具体实例,研究了综合利用平均数、中位数和众数解决问题的例子,并对这三种统计量进行了概括总结,突出了它们各自的统计意义和各自的特征。第20.2节是研究刻画数据波动程度的统计量:极差和方差。教科书首先利用温差的例子研究了极差的统计意义。方差是统计中常用的一种刻画数据离散程度的统计量,教科书对方差进行了比较详细的研究。首先通过一个实际问题提出对两组数据的波动情况的研究,并画出散点图直观地反映数据的波动情况,在此基础上,教科书引进了利用方差刻画数据离散程度的方法,介绍了方差的公式,并从方差公式的结构上分析了方差是如何刻画数据的波动的。随后,又介绍了利用计算器的统计功能求方差的方法。本节最后,教科书利用所学知识解决本章前言中提出的问题,并研究了用样本方差估计总体方差的问题。教科书在最后一节安排了一个具有一定综合性和实践性的“课题学习”。这个“课题学习”选用了与学生生活联系密切的体质健康问题。由于本章是统计部分的最后一章,因此这个课题学习的综合性比前面两章统计中的课题学习更强。为了便于教学操作,教科书根据《中学生体质健康登记表》提供了一个样例。
二、本书编写特点
1.加强与实际的联系,体现知识的形成和应用
密切联系实际,反映知识的来龙去脉,体现知识的形成和应用过程,是本套教科书的一个特点,也是本册书的一个主要特点。本书各章内容编写时,对于概念的引入,知识的形成等均注意从实际问题出发,体现数学来源于实际,同时又注意将所得数学结论运用于实际,通过解决实际问题,体现数学服务于实际。例如,在“分式”一章中,对于分式概念的引入,教科书安排了几个实际问题,通过分析实际问题中的数量关系,列出分式,从而引出分式的概念,体现分式的概念是由于客观实际的需求而产生的;在讨论分式方程时,更是结合实际问题,体现分式方程是解决实际问题的数学模型。在“反比例函数”一章中,反比例函数的概念是通过几个实际问题抽象出来的,本章还专门安排了一节“实际问题与反比例函数函数”,突出了反比例函数是研究实际问题的数学模型。在“勾股定理”一章中,对于勾股定理及其逆定理的发现是结合实际生活展开的,同时也编写了这两个定理在解决实际问题中的应用。在“四边形”一章中,充分体现了四边形,尤其是平行四边形、矩形、菱形、正方形、梯形等与生活的密切联系。由于统计与现实生活的联系是非常紧密的,在“数据的分析”一章中,注意发挥典型案例的作用,对于加权平均数、中位数、众数、方差等统计量的学习,都是在分析实际案例的过程中展开的,在解决实际问题的过程中理解统计的概念和原理。因此,本册书编写时,选择了许多富有时代气息的、典型的、学生熟悉的或感兴趣的实际问题,有些实际问题是用来创设问题背景,为概念的引出或知识的形成服务的,有些实际问题是为数学知识与方法的应用而设计的。
2.注意揭示数学的本质
数学是研究现实世界中的数量关系和空间形式的一门科学,数学来源于丰富的物质世界,数学本身存在着严密的逻辑关系,只有深刻地揭示了数学知识的本质,理清了数学知识之间的逻辑关系,才能真正地理解数学,更好地利用数学解决问题。本书在编写的过程中,充分注意尊重数学的内在体系结构,挖掘数学知识的内在联系,揭示数学知识的本质。例如,在“分式”一章中研究分式的概念和分式的基本性质时,教科书从分数与分式的关系入手,利用了分数与分式是具体与抽象、特殊与一般的关系(即相对于分式而言分数是具体的、特殊的基础对象),揭示了分式是把具体的分数一般化后的抽象代表。根据分数与分式的这种关系,分数的有关结论应该与分式的相关结论相对应,即两者具有一致性,这也就是我们常说的数式通性,因此就可以类比分数的概念、分数的基本性质和分数的运算法则,得出分式的概念、分式的基本性质和分式的运算法则。对于解分式方程出现增根的问题,教科书结合具体例子剖析了出现增根的原因,揭示了问题的本质。在“反比例函数”一章中,教科书在研究反比例函数的定义、图象和性质时,充分渗透了“变化与对应”基本思想,揭示了函数概念的实质就是运动变化与联系对应。在“四边形”一章中,对于平行四边形、矩形、菱形、正方形等概念,教科书注意在原有属概念基础上通过附加一些条件(种差)扩大概念的内涵、减少概念的外延来引出新的种概念,揭示了这几种特殊平行四边形之间的联系。在“数据的分析”一章,强调了加权平均数、中位数、众数、方差等统计量的意义,淡化它们的计算技巧,揭示了各统计量的本质特征,体现了统计的思想。总之,本册书在编写时,力求反映知识之间的相互联系,渗透数学思想方法,揭示数学知识的本质。
3.为学生创设探索和交流的机会,加大学生思维的空间
提倡学生探究式的学习方式,留给学生足够的探索交流的空间,是本册书的一个突出特点。对于本册书中重要的概念、性质、定理,教科书大多是通过设置“观察”“思考”“讨论”“探究”“归纳”等栏目,让学生通过探索活动来发现结论,经历知识的“再发现”过程,在探究活动的过程中发展创新思维能力,改变学生的学习方式。
本册书中“分式”和“反比例函数”两章属于“数与代数”的内容,这些也是传统的内容,与原教材相比,这两章内容在编写时,增加了让学生通过探索活动归纳得出结论的过程,也就是增加了合情推理的成分。比如在讨论分式的基本性质时,教科书设置了一个“思考”栏目,在栏目中要求学生“类比分数的基本性质,你能想出分式有什么性质吗?”,通过学生讨论交流,归纳得出“分式的分子与分母同乘(或除以)一个不为0的整式,分式的值不变”等分式的性质,培养了学生的探究能力和创新意识。再比如,探讨反比例函数的性质时,教科书设置了一个“观察”栏目,要求学生通过观察和以及和的图象,探究反比例函数的性质,最后又设置一个“归纳”栏目,归纳总结反比例函数的性质,这样就让学生经历了一个探索发现结论的过程。
“勾股定理”“四边形”两章属于“空间与图形”领域的内容,与原教科书相比,这两章在内容处理上的一个显著变化是加强了实验几何的成分,将实验几何与论证几何有机结合。论证几何在培养人的逻辑思维能力方面起着重要作用,而实验几何则是发现几何命题和定理的有效工具,在培养人的直觉思维和创造性思维方面起着重大的作用。对于几何中的结论,教科书多数是先让学生通过画图、折纸、剪纸、度量或做试验等活动,探索发现几何结论,然后再对结论进行说明、解释或论证,为由实验几何到论证几何的过渡做好铺垫。例如,在勾股定理的发现中,教科书分别设置了“观察”和“探究”栏目,要求学生通过观察等腰直角三角形的性质以及通过一些计算面积等探究活动,发现勾股定理,最后又介绍了赵爽证明勾股定理的方法,这样就将实验几何与论证几何相结合。再比如,在“四边形”一章中,在探索特殊平行四边形的性质和判定时,充分利用了图形的变换,以菱形的性质为例,教科书设置一个“探究”栏目,要求学生通过对折、剪纸等活动,发现菱形的轴对称性,然后利用菱形的轴对称性,探究发现菱形四条边都相等、对角线互相垂直、对角线平分对角的性质等,并在边框中提问学生能否证明这些结论。这样也使学生经历了一个通过观察、操作、变换等活动,探究发现图形的性质,再对发现的性质进行证明的过程,使直观操作和逻辑推理有机的整合在一起。
“数据的分析”是“统计与概率”的内容,对于统计内容的编写,教科书强调让学生通过统计调查活动,经历数据处理的基本过程,在收集、整理、描述和分析数据的统计活动中,学习有关统计的知识和方法,建立统计的观念。这就为学生提供了广阔的活动空间。
另外,本册教课书在“四边形”和“数据的分析”两章中分别设计了“课题学习”,各章最后都设计了2~3个有一定开放性和探究性的“数学活动”,这些“课题学习”和“数学活动”具有一定的综合性和实践性,为学生提供了实践活动和探索交流的机会,对引导学生探究式的学习方式有一定的促进作用。
三、几个值得关注的问题
1.加强知识之间的相互联系,在已有经验的基础上进行教学
本册书是八年级下册,其中的5章内容与学生已经学过的内容有着千丝万缕的联系。例如,在“分式”一章中,分式的有关概念、性质和运算法则与分数的相应内容紧密相关,分式方程最后要转化为整式方程才得以解决,在分式方程的编写思路上,同整式方程一样,也强调了分式方程是解决实际问题的数学模型的思想;“反比例函数”是本套教科书继一次函数后的又一章函数的内容,它的编写思路与一次函数有许多相似的地方,都强调了函数中的“变化与对应”的思想,都突出了函数是解决变量间存在单值对应关系的数学模型的思想;对于四边形的知识,如一些特殊四边形的概念、平行四边形、梯形的高、面积计算等等,学生在小学已经学过,在七年级下册“三角形”一章中,学生又学习了四边形的内角和等内容,因此,在“四边形”一章中,这些内容未作重复而是直接使用了;对于“勾股定理”,学生在七年级下册“第10章 实数”中已经有所接触(比如学生可以利用勾股定理在数轴上做出表示无理数的点),本章又在此基础上进一步提高认识;对于刻画数据集中趋势的统计量:平均数、中位数和众数,学生在前两个学段已经学习,在“数据的分析”一章中,教科书是在学生已有经验的基础上,在研究数据集中趋势的大环境下提高对这些统计量的认识的。综上分析,教学时可以结合学生的实际情况,进行适当复习,加强知识间的相互联系与综合,在学生已有经验的基础上进行教学,使学生的学生形成正迁移。
2.对于推理的要求
对于推理能力的培养,本套教科书按照“说点儿理”“说理”“简单推理”“用符号表示推理”等不同层次分阶段逐步加深地安排。本册书对于推理的要求基本处于学生在初步掌握了推理论证方法的基础上进一步巩固和提高的阶段。例如,在“四边形”一章中,内容比较简单,证明方法也相对比较单一,但对推理证明的训练还是很重视的,除了要求学生对经过观察、实验、探究得出的结论进行证明以外,有些定理的证明,采用了探索式的证明方法,这种方法不是先有了定理再去证明它,而是根据题设和已有知识,经过推理,得出结论。在“勾股定理”一章中,对于勾股定理及其逆定理的证明方法,实际上是过计算进行证明的,这种方法与前面学过的一些判定方法不同。另外,对于互逆命题、互逆定理的概念,教科书是结合勾股定理及其逆定理顺势给出的,目的是使学生对这些逻辑概念有一个感性的认识。学生能够将命题写成“如果……那么……”形式,对于提高学生的逻辑推理能力有一定的益处。因此,教学中要注意引导学生,使学生在熟悉“规范证明”格式的基础上,推理论证能力有所提高和发展。
3.重视文化传承,关注人文教育
本套教科书力求能够成为反映科学发展和文化进步的一面镜子,既体现数学的科学性和应用性,又体现数学科学中蕴涵的文化。本册书不仅涉及数学与实际的关系,渗透建模、数形结合、转化等重要的数学思想,而且涉及勾股定理的发现等重大史实。对于勾股定理,我国古代有许多重要成就,不仅发现了勾股定理,而且使用了许多巧妙的方法进行了证明,尤其在勾股定理的应用方面,对其他国家的影响很大,这些都是我国人民对人类的重要贡献。在“勾股定理”一章,教科书结合具体内容,介绍了我国古算书《周髀算经》关于“勾三、股四、弦五”的记载,介绍了赵爽弦图,以及赵爽利用弦图证明勾股定理的思路。“赵爽弦图”表现了我国古人对数学的钻研精神和聪明才智,它是我国古代数学的骄傲。正因为此,这个图案被选为2002年在北京召开的世界数学家大会的会徽。另外,在“勾股定理”一章,也介绍了国外的有关研究成果。如勾股定理的发现是从与毕达哥拉斯有关的传说引入的,勾股定理的逆定理从古埃及人画直角的方法引入等。这些都是对学生进行文化熏陶的好素材,教学中应注意利用