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普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))第一部分前言數(shù)學(xué)是研究空間形式和數(shù)量關(guān)系的科學(xué),是刻畫(huà)自然規(guī)律和社會(huì)規(guī)律的科學(xué)語(yǔ)言和有效工具。數(shù)學(xué)科學(xué)是自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)等科學(xué)的基礎(chǔ),并在經(jīng)濟(jì)科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、人文科學(xué)的發(fā)展中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。數(shù)學(xué)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,正在不斷地滲透到社會(huì)生活的方方面面,它與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合在許多方面直接為社會(huì)創(chuàng)造價(jià)值,推動(dòng)著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展。數(shù)學(xué)在形成人類理性思維和促進(jìn)個(gè)人智力發(fā)展的過(guò)程中發(fā)揮著獨(dú)特的、不可替代的作用。數(shù)學(xué)是人類文化的重要組成部分,數(shù)學(xué)素質(zhì)是公民所必須具備的一種基本素質(zhì)。數(shù)學(xué)教育作為教育的組成部分,在發(fā)展和完善人的教育活動(dòng)中、在形成人們認(rèn)識(shí)世界的態(tài)度和思想方法方面、在推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展的進(jìn)程中起著重要的作用。在現(xiàn)代社會(huì)中,數(shù)學(xué)教育又是終身教育的重要方面,它是公民進(jìn)一步深造的基礎(chǔ),是終身發(fā)展的需要。數(shù)學(xué)教育在學(xué)校教育中占有特殊的地位,它使學(xué)生掌握數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本思想,使學(xué)生表達(dá)清晰、思考有條理,使學(xué)生具有實(shí)事求是的態(tài)度、鍥而不舍的精神,使學(xué)生學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)的思考方式解決問(wèn)題、認(rèn)識(shí)世界。一、課程性質(zhì)高中數(shù)學(xué)課程是義務(wù)教育后普通高級(jí)中學(xué)的一門主要課程,它包含了數(shù)學(xué)中最基本的內(nèi)容,是培養(yǎng)公民素質(zhì)的基礎(chǔ)課程。高中數(shù)學(xué)課程對(duì)于認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)與自然界、數(shù)學(xué)與人類社會(huì)的關(guān)系,認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的科學(xué)價(jià)值、文化價(jià)值,提高提出問(wèn)題、分析和解決問(wèn)題的能力,形成理性思維,發(fā)展智力和創(chuàng)新意識(shí)具有基礎(chǔ)性的作用。高中數(shù)學(xué)課程有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,增強(qiáng)應(yīng)用意識(shí),形成解決簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題的能力。高中數(shù)學(xué)課程是學(xué)習(xí)高中物理、化學(xué)、技術(shù)等課程和進(jìn)一步學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。同時(shí),它為學(xué)生的終身發(fā)展,形成科學(xué)的世界觀、價(jià)值觀奠定基礎(chǔ),對(duì)提高全民族素質(zhì)具有重要意義。二、課程的基本理念1.構(gòu)建共同基礎(chǔ),提供發(fā)展平臺(tái)高中教育屬于基礎(chǔ)教育。高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)具有基礎(chǔ)性,它包括兩方面的含義:第一,在義務(wù)教育階段之后,為學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代生活和未來(lái)發(fā)展提供更高水平的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),使他們獲得更高的數(shù)學(xué)素養(yǎng);第二,為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)提供必要的數(shù)學(xué)準(zhǔn)備。高中數(shù)學(xué)課程由必修系列課程和選修系列課程組成,必修系列課程是為了滿足所有學(xué)生的共同數(shù)學(xué)需求;選修系列課程是為了滿足學(xué)生的不同數(shù)學(xué)需求,它仍然是學(xué)生發(fā)展所需要的基礎(chǔ)性數(shù)學(xué)課程。2.提供多樣課程,適應(yīng)個(gè)性選擇高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)具有多樣性與選擇性,使不同的學(xué)生在數(shù)學(xué)上得到不同的發(fā)展。高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)為學(xué)生提供選擇和發(fā)展的空間,為學(xué)生提供多層次、多種類的選擇,以促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展和對(duì)未來(lái)人生規(guī)劃的思考。學(xué)生可以在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行自主選擇,必要時(shí)還可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換、調(diào)整。同時(shí),高中數(shù)學(xué)課程也應(yīng)給學(xué)校和教師留有一定的選擇空間,他們可以根據(jù)學(xué)生的基本需求和自身的條件,制定課程發(fā)展計(jì)劃,不斷地豐富和完善供學(xué)生選擇的課程。3.倡導(dǎo)積極主動(dòng)、勇于探索的學(xué)習(xí)方式學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)不應(yīng)只限于接受、記憶、模仿和練習(xí),高中數(shù)學(xué)課程還應(yīng)倡導(dǎo)自主探索、動(dòng)手實(shí)踐、合作交流、閱讀自學(xué)等學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的方式。這些方式有助于發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,使學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程成為在教師引導(dǎo)下的“再創(chuàng)造”過(guò)程。同時(shí),高中數(shù)學(xué)課程設(shè)立“數(shù)學(xué)探究”“數(shù)學(xué)建?!钡葘W(xué)習(xí)活動(dòng),為學(xué)生形成積極主動(dòng)的、多樣的學(xué)習(xí)方式進(jìn)一步創(chuàng)造有利的條件,以激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中,養(yǎng)成獨(dú)立思考、積極探索的習(xí)慣。高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)力求通過(guò)各種不同形式的自主學(xué)習(xí)、探究活動(dòng),讓學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的歷程,發(fā)展他們的創(chuàng)新意識(shí)。4.注重提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)注重提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,這是數(shù)學(xué)教育的基本目標(biāo)之一。人們?cè)趯W(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和運(yùn)用數(shù)學(xué)解決問(wèn)題時(shí),不斷地經(jīng)歷直觀感知、觀察發(fā)現(xiàn)、歸納類比、空間想像、抽象概括、符號(hào)表示、運(yùn)算求解、數(shù)據(jù)處理、演繹證明、反思與建構(gòu)等思維過(guò)程。這些過(guò)程是數(shù)學(xué)思維能力的具體體現(xiàn),有助于學(xué)生對(duì)客觀事物中蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)模式進(jìn)行思考和做出判斷。數(shù)學(xué)思維能力在形成理性思維中發(fā)揮著獨(dú)特的作用。5.發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)20世紀(jì)下半葉以來(lái),數(shù)學(xué)應(yīng)用的巨大發(fā)展是數(shù)學(xué)發(fā)展的顯著特征之一。當(dāng)今知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,數(shù)學(xué)正在從幕后走向臺(tái)前,數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合使得數(shù)學(xué)能夠在許多方面直接為社會(huì)創(chuàng)造價(jià)值,同時(shí),也為數(shù)學(xué)發(fā)展開(kāi)拓了廣闊的前景。我國(guó)的數(shù)學(xué)教育在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)對(duì)于數(shù)學(xué)與實(shí)際、數(shù)學(xué)與其他學(xué)科的聯(lián)系未能給予充分的重視,因此,高中數(shù)學(xué)在數(shù)學(xué)應(yīng)用和聯(lián)系實(shí)際方面需要大力加強(qiáng)。近幾年來(lái),我國(guó)大學(xué)、中學(xué)數(shù)學(xué)建模的實(shí)踐表明,開(kāi)展數(shù)學(xué)應(yīng)用的教學(xué)活動(dòng)符合社會(huì)需要,有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,有利于增強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí),有利于擴(kuò)展學(xué)生的視野。高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)提供基本內(nèi)容的實(shí)際背景,反映數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,開(kāi)展“數(shù)學(xué)建?!钡膶W(xué)習(xí)活動(dòng),設(shè)立體現(xiàn)數(shù)學(xué)某些重要應(yīng)用的專題課程。高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)力求使學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)在解決實(shí)際問(wèn)題中的作用、數(shù)學(xué)與日常生活及其他學(xué)科的聯(lián)系,促進(jìn)學(xué)生逐步形成和發(fā)展數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),提高實(shí)踐能力。6.與時(shí)俱進(jìn)地認(rèn)識(shí)“雙基”我國(guó)的數(shù)學(xué)教學(xué)具有重視基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)、基本技能訓(xùn)練和能力培養(yǎng)的傳統(tǒng),新世紀(jì)的高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)發(fā)揚(yáng)這種傳統(tǒng)。與此同時(shí),隨著時(shí)代的發(fā)展,特別是數(shù)學(xué)的廣泛應(yīng)用、計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,數(shù)學(xué)課程設(shè)置和實(shí)施應(yīng)重新審視基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能和能力的內(nèi)涵,形成符合時(shí)代要求的新的“雙基”。例如,為了適應(yīng)信息時(shí)代發(fā)展的需要,高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)增加算法的內(nèi)容,把最基本的數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)知識(shí)等作為新的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能;同時(shí),應(yīng)刪減繁瑣的計(jì)算、人為技巧化的難題和過(guò)分強(qiáng)調(diào)細(xì)枝末節(jié)的內(nèi)容,克服“雙基異化”的傾向。7.強(qiáng)調(diào)本質(zhì),注意適度形式化形式化是數(shù)學(xué)的基本特征之一。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)習(xí)形式化的表達(dá)是一項(xiàng)基本要求,但是不能只限于形式化的表達(dá),要強(qiáng)調(diào)對(duì)數(shù)學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí),否則會(huì)將生動(dòng)活潑的數(shù)學(xué)思維活動(dòng)淹沒(méi)在形式化的海洋里。數(shù)學(xué)的現(xiàn)代發(fā)展也表明,全盤形式化是不可能的。因此,高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)該返璞歸真,努力揭示數(shù)學(xué)概念、法則、結(jié)論的發(fā)展過(guò)程和本質(zhì)。數(shù)學(xué)課程要講邏輯推理,更要講道理,通過(guò)典型例子的分析和學(xué)生自主探索活動(dòng),使學(xué)生理解數(shù)學(xué)概念、結(jié)論逐步形成的過(guò)程,體會(huì)蘊(yùn)涵在其中的思想方法,追尋數(shù)學(xué)發(fā)展的歷史足跡,把數(shù)學(xué)的學(xué)術(shù)形態(tài)轉(zhuǎn)化為學(xué)生易于接受的教育形態(tài)。8.體現(xiàn)數(shù)學(xué)的文化價(jià)值數(shù)學(xué)是人類文化的重要組成部分。數(shù)學(xué)課程應(yīng)適當(dāng)反映數(shù)學(xué)的歷史、應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì),數(shù)學(xué)對(duì)推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的作用,數(shù)學(xué)的社會(huì)需求,社會(huì)發(fā)展對(duì)數(shù)學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用,數(shù)學(xué)科學(xué)的思想體系,數(shù)學(xué)的美學(xué)價(jià)值,數(shù)學(xué)家的創(chuàng)新精神。數(shù)學(xué)課程應(yīng)幫助學(xué)生了解數(shù)學(xué)在人類文明發(fā)展中的作用,逐步形成正確的數(shù)學(xué)觀。為此,高中數(shù)學(xué)課程提倡體現(xiàn)數(shù)學(xué)的文化價(jià)值,并在適當(dāng)?shù)膬?nèi)容中提出對(duì)“數(shù)學(xué)文化”的學(xué)習(xí)要求,設(shè)立“數(shù)學(xué)史選講”等專題。9.注重信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的整合_現(xiàn)代信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用正在對(duì)數(shù)學(xué)課程內(nèi)容、數(shù)學(xué)教學(xué)、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)等方面產(chǎn)生深刻的影響。高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)提倡實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與課程內(nèi)容的有機(jī)整合(如把算法融入到數(shù)學(xué)課程的各個(gè)相關(guān)部分),整合的基本原則是有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的本質(zhì)。高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)提倡利用信息技術(shù)來(lái)呈現(xiàn)以往教學(xué)中難以呈現(xiàn)的課程內(nèi)容,在保證筆算訓(xùn)練的前提下,盡可能使用科學(xué)型計(jì)算器、各種數(shù)學(xué)教育技術(shù)平臺(tái),加強(qiáng)數(shù)學(xué)教學(xué)與信息技術(shù)的結(jié)合,鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)、計(jì)算器等進(jìn)行探索和發(fā)現(xiàn)。10.建立合理、科學(xué)的評(píng)價(jià)體系現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人的發(fā)展的要求引起評(píng)價(jià)體系的深刻變化,高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)建立合理、科學(xué)的評(píng)價(jià)體系,包括評(píng)價(jià)理念、評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)形式和評(píng)價(jià)體制等方面。評(píng)價(jià)既要關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的結(jié)果,也要關(guān)注他們數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程;既要關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的水平,也要關(guān)注他們?cè)跀?shù)學(xué)活動(dòng)中所表現(xiàn)出來(lái)的情感態(tài)度的變化。在數(shù)學(xué)教育中,評(píng)價(jià)應(yīng)建立多元化的目標(biāo),關(guān)注學(xué)生個(gè)性與潛能的發(fā)展。例如,過(guò)程性評(píng)價(jià)應(yīng)關(guān)注對(duì)學(xué)生理解數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)思想等過(guò)程的評(píng)價(jià),關(guān)注對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)地提出、分析、解決問(wèn)題等過(guò)程的評(píng)價(jià),以及在過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的與人合作的態(tài)度、表達(dá)與交流的意識(shí)和探索的精神。對(duì)于數(shù)學(xué)探究、數(shù)學(xué)建模等學(xué)習(xí)活動(dòng),要建立相應(yīng)的過(guò)程評(píng)價(jià)內(nèi)容和方法。三、課程設(shè)計(jì)思路高中數(shù)學(xué)課程力求將教育改革的基本理念與課程的框架設(shè)計(jì)、內(nèi)容確定以及課程實(shí)施有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。(-)高中數(shù)學(xué)課程框架1.課程框架高中數(shù)學(xué)課程分必修和選修。必修課程由5個(gè)模塊組成;選修課程有4個(gè)系列,其中系列1、系列2由若干個(gè)模塊組成,系列3、系列4由若干專題組成;每個(gè)模塊2學(xué)分(36學(xué)時(shí)),每個(gè)專題1學(xué)分(18學(xué)時(shí)),每2個(gè)專題可組成1個(gè)模塊。課程結(jié)構(gòu)如圖所示。注:上圖中代表模塊(36學(xué)時(shí)),代表專題(18學(xué)時(shí))。2.必修課程必修課程是每個(gè)學(xué)生都必須學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)內(nèi)容,包括5個(gè)模塊。數(shù)學(xué)1:集合、函數(shù)概念與基本初等函數(shù)I(指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù))。數(shù)學(xué)2:立體幾何初步、平面解析幾何初步。數(shù)學(xué)3:算法初步、統(tǒng)計(jì)、概率。數(shù)學(xué)4:基本初等函數(shù)II(三角函數(shù))、平面上的向量、三角恒等變換。數(shù)學(xué)5:解三角形、數(shù)列、不等式。3.選修課程對(duì)于選修課程,學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和對(duì)未來(lái)發(fā)展的愿望進(jìn)行選擇。選修課程由系列1,系列2,系列3,系列4等組成。◆系列1:由2個(gè)模塊組成。選修1-1:常用邏輯用語(yǔ)、圓錐曲線與方程、導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用。選修1-2:統(tǒng)計(jì)案例、推理與證明、數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入、框圖?!粝盗?:由3個(gè)模塊組成。選修2-1:常用邏輯用語(yǔ)、圓錐曲線與方程、空間中的向量與立體幾何。選修2-2:導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用、推理與證明、數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入。選修2-3:計(jì)數(shù)原理、統(tǒng)計(jì)案例、概率?!粝盗?:由6個(gè)專題組成。選修3-1:數(shù)學(xué)史選講。選修3-2:信息安全與密碼。選修3-3:球面上的幾何。選修3-4:對(duì)稱與群。選修3-5:歐拉公式與閉曲面分類。選修3-6:三等分角與數(shù)域擴(kuò)充?!粝盗?:由10個(gè)專題組成。選修4-1:幾何證明選講。選修4-2:矩陣與變換。選修4-3:數(shù)列與差分。選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程。選修4-5:不等式選講。選修4-6:初等數(shù)論初步。選修4-7:優(yōu)選法與試驗(yàn)設(shè)計(jì)初步。選修4-8:統(tǒng)籌法與圖論初步。選修4-9:風(fēng)險(xiǎn)與決策。選修4-10:開(kāi)關(guān)電路與布爾代數(shù)。4.關(guān)于課程設(shè)置的說(shuō)明◆課程設(shè)置的原則與意圖必修課程內(nèi)容確定的原則是:滿足未來(lái)公民的基本數(shù)學(xué)需求,為學(xué)生進(jìn)一步的學(xué)習(xí)提供必要的數(shù)學(xué)準(zhǔn)備。選修課程內(nèi)容確定的原則是:滿足學(xué)生的興趣和對(duì)未來(lái)發(fā)展的需求,為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)、獲得較高數(shù)學(xué)素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。其中,系列1是為那些希望在人文、社會(huì)科學(xué)等方面發(fā)展的學(xué)生而設(shè)置的,系列2則是為那些希望在理工、經(jīng)濟(jì)等方面發(fā)展的學(xué)生而設(shè)置的。系列1,系列2內(nèi)容是選修系列課程中的基礎(chǔ)性內(nèi)容。系列3和系列4是為對(duì)數(shù)學(xué)有興趣和希望進(jìn)一步提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)的學(xué)生而設(shè)置的,所涉及的內(nèi)容反映了某些重要的數(shù)學(xué)思想,有助于學(xué)生進(jìn)一步打好數(shù)學(xué)基礎(chǔ),提高應(yīng)用意識(shí),有利于學(xué)生終身的發(fā)展,有利于擴(kuò)展學(xué)生的數(shù)學(xué)視野,有利于提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的科學(xué)價(jià)值、應(yīng)用價(jià)值、文化價(jià)值的認(rèn)識(shí)。其中的專題將隨著課程的發(fā)展逐步予以擴(kuò)充,學(xué)生可根據(jù)自己的興趣、志向進(jìn)行選擇。根據(jù)系列3內(nèi)容的特點(diǎn),系列3不作為高校選拔考試的內(nèi)容,對(duì)這部分內(nèi)容學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)適宜采用定量與定性相結(jié)合的方式,由學(xué)校進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)結(jié)果可作為高校錄取的參考?!粼O(shè)置了數(shù)學(xué)探究、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)文化內(nèi)容高中數(shù)學(xué)課程要求把數(shù)學(xué)探究、數(shù)學(xué)建模的思想以不同的形式滲透在各模塊和專題內(nèi)容之中,并在高中階段至少安排較為完整的一次數(shù)學(xué)探究、一次數(shù)學(xué)建模活動(dòng)。高中數(shù)學(xué)課程要求把數(shù)學(xué)文化內(nèi)容與各模塊的內(nèi)容有機(jī)結(jié)合。具體的要求可以參考數(shù)學(xué)探究、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)文化的要求(參見(jiàn)第98頁(yè))。◆模塊的邏輯順序必修課程是選修課程中系列1,系列2課程的基礎(chǔ)。選修課程中系列3、系列4基本上不依賴其他系列的課程,可以與其他系列課程同時(shí)開(kāi)設(shè),這些專題的開(kāi)設(shè)可以不考慮先后順序。必修課程中,數(shù)學(xué)1是數(shù)學(xué)2,數(shù)學(xué)3,數(shù)學(xué)4和數(shù)學(xué)5的基礎(chǔ)?!粝盗?、系列4課程的開(kāi)設(shè)學(xué)校應(yīng)在保證必修課程,選修系列1、系列2開(kāi)設(shè)的基礎(chǔ)上,根據(jù)自身的情況,開(kāi)設(shè)系列3和系列4中的某些專題,以滿足學(xué)生的基本選擇需求。學(xué)校應(yīng)根據(jù)自身的情況逐步豐富和完善,并積極開(kāi)發(fā)、利用校外課程資源(包括遠(yuǎn)程教育資源)。對(duì)于課程的開(kāi)設(shè),教師也應(yīng)該根據(jù)自身?xiàng)l件制定個(gè)人發(fā)展計(jì)劃。(二)對(duì)學(xué)生選課的建議學(xué)生的興趣、志向與自身?xiàng)l件不同,不同高校、不同專業(yè)對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)方面的要求也不同,甚至同一專業(yè)對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)方面的要求也不一定相同。隨著時(shí)代的發(fā)展,無(wú)論是在自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)等方面,還是在人文科學(xué)、社會(huì)科學(xué)等方面,都需要一些具有較高數(shù)學(xué)素養(yǎng)的學(xué)生,這對(duì)于社會(huì)、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都具有重要的作用。據(jù)此,學(xué)生可以選擇不同的課程組合,選擇以后還可以根據(jù)自身的情況和條件進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。以下提供課程組合的幾種基本建議。1.學(xué)生完成10個(gè)學(xué)分的必修課程,在數(shù)學(xué)上達(dá)到高中畢業(yè)要求。2.在完成10個(gè)必修學(xué)分的基礎(chǔ)上,希望在人文、社會(huì)科學(xué)等方面發(fā)展的學(xué)生,可以有兩種選擇。一種是,在系列1中學(xué)習(xí)選修1-1和選修1-2,獲得4學(xué)分;在系列3中任選2個(gè)專題,獲得2學(xué)分,共獲得16學(xué)分。另一種是,如果學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)有興趣,并且希望獲得較高數(shù)學(xué)素養(yǎng),除了按上面的要求獲得16學(xué)分,同時(shí)在系列4中獲得4學(xué)分,總共獲得20學(xué)分。3.希望在理工(包括部分經(jīng)濟(jì)類)等方面發(fā)展的學(xué)生,在完成10個(gè)必修學(xué)分的基礎(chǔ)上,可以有兩種選擇。一種是,在系列2中學(xué)習(xí)選修2-1,選修2-2和選修2-3,獲得6學(xué)分;在系列3中任選2個(gè)專題,獲得2學(xué)分;在系列4中任選2個(gè)專題,獲得2學(xué)分,共獲得20學(xué)分。另一種是,如果學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)有興趣,希望獲得較高數(shù)學(xué)素養(yǎng),除了按上面的要求獲得20學(xué)分,同時(shí)在系列4中選修4個(gè)專題,獲得4學(xué)分,總共獲得24學(xué)分。課程的組合具有一定的靈活性,不同的組合可以相互轉(zhuǎn)換。學(xué)生作出選擇之后,可以根據(jù)自己的意愿和條件向?qū)W校申請(qǐng)調(diào)整,經(jīng)過(guò)測(cè)試獲得相應(yīng)的學(xué)分即可轉(zhuǎn)換。(三)本標(biāo)準(zhǔn)中使用的主要行為動(dòng)詞本標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)要求包括三個(gè)方面:知識(shí)與技能,過(guò)程與方法,情感、態(tài)度與價(jià)值觀,所涉及的行為動(dòng)詞水平大致分類如下。第二部分課程目標(biāo)高中數(shù)學(xué)課程的總目標(biāo)是:使學(xué)生在九年義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提高作為未來(lái)公民所必要的數(shù)學(xué)素養(yǎng),以滿足個(gè)人發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步的需要。具體目標(biāo)如下。1.獲得必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,理解基本的數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)結(jié)論的本質(zhì),了解概念、結(jié)論等產(chǎn)生的背景、應(yīng)用,體會(huì)其中所蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)思想和方法,以及它們?cè)诤罄m(xù)學(xué)習(xí)中的作用。通過(guò)不同形式的自主學(xué)習(xí)、探究活動(dòng),體驗(yàn)數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的歷程。2.提高空間想像、抽象概括、推理論證、運(yùn)算求解、數(shù)據(jù)處理等基本能力。3.提高數(shù)學(xué)地提出、分析和解決問(wèn)題(包括簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題)的能力,數(shù)學(xué)表達(dá)和交流的能力,發(fā)展獨(dú)立獲取數(shù)學(xué)知識(shí)的能力。4.發(fā)展數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí),力求對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中蘊(yùn)涵的一些數(shù)學(xué)模式進(jìn)行思考和作出判斷。5.提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,樹(shù)立學(xué)好數(shù)學(xué)的信心,形成鍥而不舍的鉆研精神和科學(xué)態(tài)度。6.具有一定的數(shù)學(xué)視野,逐步認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的科學(xué)價(jià)值、應(yīng)用價(jià)值和文化價(jià)值,形成批判性的思維習(xí)慣,崇尚數(shù)學(xué)的理性精神,體會(huì)數(shù)學(xué)的美學(xué)意義,從而進(jìn)一步樹(shù)立辯證唯物主義和歷史唯物主義世界觀。第三部分內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)一、必修課程必修課程是整個(gè)高中數(shù)學(xué)課程的基礎(chǔ),包括5個(gè)模塊,共10學(xué)分,是所有學(xué)生都要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。其內(nèi)容的確定遵循兩個(gè)原則:一是滿足未來(lái)公民的基本數(shù)學(xué)需求;二是為學(xué)生進(jìn)一步的學(xué)習(xí)提供必要的數(shù)學(xué)準(zhǔn)備。5個(gè)模塊的內(nèi)容為:數(shù)學(xué)1:集合、函數(shù)概念與基本初等函數(shù)I(指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù))。數(shù)學(xué)2:立體幾何初步、平面解析幾何初步。數(shù)學(xué)3:算法初步、統(tǒng)計(jì)、概率。數(shù)學(xué)4:基本初等函數(shù)II(三角函數(shù))、平面上的向量、三角恒等變換。數(shù)學(xué)5:解三角形、數(shù)列、不等式。上述內(nèi)容覆蓋了高中階段傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的主要部分,其中包括集合、函數(shù)、數(shù)列、不等式、解三角形、立體幾何初步、平面解析幾何初步等。不同的是在保證打好基礎(chǔ)的同時(shí),進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了這些知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程和實(shí)際應(yīng)用,而不在技巧與難度上做過(guò)高的要求。此外,基礎(chǔ)內(nèi)容還增加了向量、算法、概率、統(tǒng)計(jì)等內(nèi)容。向量是近代數(shù)學(xué)最重要和最基本的概念之一,是溝通幾何、代數(shù)、三角等內(nèi)容的橋梁,它具有豐富的實(shí)際背景和廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)代社會(huì)是一個(gè)信息化的社會(huì),人們常常需要根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)提取信息,做出合理的決策,在必修課程中將學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)與概率的基本思想和基礎(chǔ)知識(shí),它們是公民的必備常識(shí)。算法是一個(gè)全新的課題,已經(jīng)成為計(jì)算科學(xué)的重要基礎(chǔ),它在科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展中起著越來(lái)越重要的作用。算法的思想和初步知識(shí),也正在成為普通公民的常識(shí)。在必修課程中將學(xué)習(xí)算法的基本思想和初步知識(shí),算法思想將貫穿高中數(shù)學(xué)課程的相關(guān)部分。必修課程的呈現(xiàn)力求展現(xiàn)由具體到抽象的過(guò)程,努力體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)中蘊(yùn)涵的基本思想方法和內(nèi)在聯(lián)系,體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程和實(shí)際應(yīng)用。教師和教材編寫(xiě)者應(yīng)根據(jù)具體內(nèi)容在適當(dāng)?shù)牡胤剑ㄈ缃y(tǒng)計(jì)、簡(jiǎn)單線性規(guī)劃等)安排一些實(shí)習(xí)作業(yè)。數(shù)學(xué)1在本模塊中,學(xué)生將學(xué)習(xí)集合、函數(shù)概念與基本初等函數(shù)I(指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù))。集合論是德國(guó)數(shù)學(xué)家康托在19世紀(jì)末創(chuàng)立的,集合語(yǔ)言是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基本語(yǔ)言。使用集合語(yǔ)言,可以簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確地表達(dá)數(shù)學(xué)的一些內(nèi)容。高中數(shù)學(xué)課程只將集合作為一種語(yǔ)言來(lái)學(xué)習(xí),學(xué)生將學(xué)會(huì)使用最基本的集合語(yǔ)言表示有關(guān)的數(shù)學(xué)對(duì)象,發(fā)展運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言進(jìn)行交流的能力。函數(shù)是描述客觀世界變化規(guī)律的重要數(shù)學(xué)模型。高中階段不僅把函數(shù)看成變量之間的依賴關(guān)系,同時(shí)還用集合與對(duì)應(yīng)的語(yǔ)言刻畫(huà)函數(shù),函數(shù)的思想方法將貫穿高中數(shù)學(xué)課程的始終。學(xué)生將學(xué)習(xí)指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)等具體的基本初等函數(shù),結(jié)合實(shí)際問(wèn)題,感受運(yùn)用函數(shù)概念建立模型的過(guò)程和方法,體會(huì)函數(shù)在數(shù)學(xué)和其他學(xué)科中的重要性,初步運(yùn)用函數(shù)思想理解和處理現(xiàn)實(shí)生活和社會(huì)中的簡(jiǎn)單問(wèn)題。學(xué)生還將學(xué)習(xí)利用函數(shù)的性質(zhì)求方程的近似解,體會(huì)函數(shù)與方程的有機(jī)聯(lián)系。內(nèi)容與要求1.集合(約4課時(shí))(1)集合的含義與表示①通過(guò)實(shí)例,了解集合的含義,體會(huì)元素與集合的“屬于”關(guān)系。②能選擇自然語(yǔ)言、圖形語(yǔ)言、集合語(yǔ)言(列舉法或描述法)描述不同的具體問(wèn)題,感受集合語(yǔ)言的意義和作用。(2)集合間的基本關(guān)系①理解集合之間包含與相等的含義,能識(shí)別給定集合的子集。②在具體情境中,了解全集與空集的含義。(3)集合的基本運(yùn)算①理解兩個(gè)集合的并集與交集的含義,會(huì)求兩個(gè)簡(jiǎn)單集合的并集與交集。②理解在給定集合中一個(gè)子集的補(bǔ)集的含義,會(huì)求給定子集的補(bǔ)集。③能使用Venn圖表達(dá)集合的關(guān)系及運(yùn)算,體會(huì)直觀圖示對(duì)理解抽象概念的作用。2.函數(shù)概念與基本初等函數(shù)I(約32課時(shí))(1)函數(shù)①通過(guò)豐富實(shí)例,進(jìn)一步體會(huì)函數(shù)是描述變量之間的依賴關(guān)系的重要數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)用集合與對(duì)應(yīng)的語(yǔ)言來(lái)刻畫(huà)函數(shù),體會(huì)對(duì)應(yīng)關(guān)系在刻畫(huà)函數(shù)概念中的作用;了解構(gòu)成函數(shù)的要素,會(huì)求一些簡(jiǎn)單函數(shù)的定義域和值域;了解映射的概念。②在實(shí)際情境中,會(huì)根據(jù)不同的需要選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ǎㄈ鐖D象法、列表法、解析法)表示函數(shù)。③通過(guò)具體實(shí)例,了解簡(jiǎn)單的分段函數(shù),并能簡(jiǎn)單應(yīng)用。④通過(guò)已學(xué)過(guò)的函數(shù)特別是二次函數(shù),理解函數(shù)的單調(diào)性、最大(?。┲导捌鋷缀我饬x;結(jié)合具體函數(shù),了解奇偶性的含義。⑤學(xué)會(huì)運(yùn)用函數(shù)圖象理解和研究函數(shù)的性質(zhì)(參見(jiàn)例1)。(2)指數(shù)函數(shù)①通過(guò)具體實(shí)例(如細(xì)胞的分裂,考古中所用的14C②理解有理指數(shù)冪的含義,通過(guò)具體實(shí)例了解實(shí)數(shù)指數(shù)冪的意義,掌握冪的運(yùn)算。③理解指數(shù)函數(shù)的概念和意義,能借助計(jì)算器或計(jì)算機(jī)畫(huà)出具體指數(shù)函數(shù)的圖象,探索并理解指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性與特殊點(diǎn)。④在解決簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中,體會(huì)指數(shù)函數(shù)是一類重要的函數(shù)模型(參見(jiàn)例2)。(3)對(duì)數(shù)函數(shù)①理解對(duì)數(shù)的概念及其運(yùn)算性質(zhì),知道用換底公式能將一般對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)化成自然對(duì)數(shù)或常用對(duì)數(shù);通過(guò)閱讀材料,了解對(duì)數(shù)的發(fā)現(xiàn)歷史以及對(duì)簡(jiǎn)化運(yùn)算的作用。②通過(guò)具體實(shí)例,直觀了解對(duì)數(shù)函數(shù)模型所刻畫(huà)的數(shù)量關(guān)系,初步理解對(duì)數(shù)函數(shù)的概念,體會(huì)對(duì)數(shù)函數(shù)是一類重要的函數(shù)模型;能借助計(jì)算器或計(jì)算機(jī)畫(huà)出具體對(duì)數(shù)函數(shù)的圖象,探索并了解對(duì)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性與特殊點(diǎn)。③知道指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)互為反函數(shù)(a>0,a≠1)。(4)冪函數(shù)通過(guò)實(shí)例,了解冪函數(shù)的概念;結(jié)合函數(shù)的圖象,了解它們的變化情況。(5)函數(shù)與方程①結(jié)合二次函數(shù)的圖象,判斷一元二次方程根的存在性及根的個(gè)數(shù),從而了解函數(shù)的零點(diǎn)與方程根的聯(lián)系。②根據(jù)具體函數(shù)的圖象,能夠借助計(jì)算器用二分法求相應(yīng)方程的近似解,了解這種方法是求方程近似解的常用方法。(6)函數(shù)模型及其應(yīng)用①利用計(jì)算工具,比較指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)增長(zhǎng)差異;結(jié)合實(shí)例體會(huì)直線上升、指數(shù)爆炸、對(duì)數(shù)增長(zhǎng)等不同函數(shù)類型增長(zhǎng)的含義。②收集一些社會(huì)生活中普遍使用的函數(shù)模型(指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、分段函數(shù)等)的實(shí)例,了解函數(shù)模型的廣泛應(yīng)用。(7)實(shí)習(xí)作業(yè)根據(jù)某個(gè)主題,收集17世紀(jì)前后發(fā)生的一些對(duì)數(shù)學(xué)發(fā)展起重大作用的歷史事件和人物(開(kāi)普勒、伽利略、笛卡兒、牛頓、萊布尼茨、歐拉等)的有關(guān)資料或現(xiàn)實(shí)生活中的函數(shù)實(shí)例,采取小組合作的方式寫(xiě)一篇有關(guān)函數(shù)概念的形成、發(fā)展或應(yīng)用的文章,在班級(jí)中進(jìn)行交流。具體要求參見(jiàn)數(shù)學(xué)文化的要求(參見(jiàn)第104頁(yè))。說(shuō)明與建議1.集合是一個(gè)不加定義的概念,教學(xué)中應(yīng)結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和已有數(shù)學(xué)知識(shí),通過(guò)列舉豐富的實(shí)例,使學(xué)生理解集合的含義。學(xué)習(xí)集合語(yǔ)言最好的方法是使用,在教學(xué)中要?jiǎng)?chuàng)設(shè)使學(xué)生運(yùn)用集合語(yǔ)言進(jìn)行表達(dá)和交流的情境和機(jī)會(huì),以便學(xué)生在實(shí)際使用中逐漸熟悉自然語(yǔ)言、集合語(yǔ)言、圖形語(yǔ)言各自的特點(diǎn),進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換并掌握集合語(yǔ)言。在關(guān)于集合之間的關(guān)系和運(yùn)算的教學(xué)中,使用Venn圖是重要的,有助于學(xué)生學(xué)習(xí)、掌握、運(yùn)用集合語(yǔ)言和其他數(shù)學(xué)語(yǔ)言。2.函數(shù)概念的教學(xué)要從實(shí)際背景和定義兩個(gè)方面幫助學(xué)生理解函數(shù)的本質(zhì)。函數(shù)概念的引入一般有兩種方法,一種方法是先學(xué)習(xí)映射,再學(xué)習(xí)函數(shù);另一種方法是通過(guò)具體實(shí)例,體會(huì)數(shù)集之間的一種特殊的對(duì)應(yīng)關(guān)系,即函數(shù)??紤]到多數(shù)高中學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn),為了有助于他們對(duì)函數(shù)概念本質(zhì)的理解,建議采用后一種方式,從學(xué)生已掌握的具體函數(shù)和函數(shù)的描述性定義入手,引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系自己的生活經(jīng)歷和實(shí)際問(wèn)題,嘗試列舉各種各樣的函數(shù),構(gòu)建函數(shù)的一般概念。再通過(guò)對(duì)指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)等具體函數(shù)的研究,加深學(xué)生對(duì)函數(shù)概念的理解。像函數(shù)這樣的核心概念需要多次接觸、反復(fù)體會(huì)、螺旋上升,逐步加深理解,才能真正掌握,靈活應(yīng)用。3.在教學(xué)中,應(yīng)強(qiáng)調(diào)對(duì)函數(shù)概念本質(zhì)的理解,避免在求函數(shù)定義域、值域及討論函數(shù)性質(zhì)時(shí)出現(xiàn)過(guò)于繁瑣的技巧訓(xùn)練,避免人為地編制一些求定義域和值域的偏題。4.指數(shù)冪的教學(xué),應(yīng)在回顧整數(shù)指數(shù)冪的概念及其運(yùn)算性質(zhì)的基礎(chǔ)上,結(jié)合具體實(shí)例,引入有理指數(shù)冪及其運(yùn)算性質(zhì),以及實(shí)數(shù)指數(shù)幕的意義及其運(yùn)算性質(zhì),進(jìn)一步體會(huì)“用有理數(shù)逼近無(wú)理數(shù)”的思想,并且可以讓學(xué)生利用計(jì)算器或計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)際操作,感受“逼近”過(guò)程。5.反函數(shù)的處理,只要求以具體函數(shù)為例進(jìn)行解釋和直觀理解,例如,可通過(guò)比較同底的指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù),說(shuō)明指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)互為反函數(shù)(a>0,a≠1)。不要求一般地討論形式化的反函數(shù)定義,也不要求求已知函數(shù)的反函數(shù)。6.在函數(shù)應(yīng)用的教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生不斷地體驗(yàn)函數(shù)是描述客觀世界變化規(guī)律的基本數(shù)學(xué)模型,體驗(yàn)指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)等函數(shù)與現(xiàn)實(shí)世界的密切聯(lián)系及其在刻畫(huà)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題中的作用。7.應(yīng)注意鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)學(xué)習(xí)、探索和解決問(wèn)題。例如,利用計(jì)算器、計(jì)算機(jī)畫(huà)出指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)等的圖象,探索、比較它們的變化規(guī)律,研究函數(shù)的性質(zhì),求方程的近似解等。參考案例例1.田徑隊(duì)的小剛同學(xué),在教練指導(dǎo)下進(jìn)行3000米(1)起跑后,勻加速,10秒后達(dá)到每秒5米的速度,然后勻速跑到2(2)開(kāi)始均勻減速,到5分時(shí)已減到每秒4米,再保持勻速跑4(3)在1分之內(nèi),逐漸加速達(dá)到每秒5米(4)最后200米,均勻加速?zèng)_刺,使撞線時(shí)的速度達(dá)到每秒8請(qǐng)按照上面的要求,解決下面的問(wèn)題。(1)畫(huà)出小剛跑步的時(shí)間與速度的函數(shù)圖象。(2)寫(xiě)出小剛進(jìn)行長(zhǎng)跑訓(xùn)練時(shí),跑步速度關(guān)于時(shí)間的函數(shù)。(3)按照上邊的要求,計(jì)算跑完3000米解:(1)(2)(3)略。例2.家用電器(如冰箱等)使用的氟化物的釋放破壞了大氣上層的臭氧層。臭氧含量Q呈指數(shù)函數(shù)型變化,滿足關(guān)系式,其中是臭氧的初始量。(1)隨時(shí)間的增加,臭氧的含量是增加還是減少?(2)多少年以后將會(huì)有一半的臭氧消失?數(shù)學(xué)2在本模塊中,學(xué)生將學(xué)習(xí)立體幾何初步、平面解析幾何初步。幾何學(xué)是研究現(xiàn)實(shí)世界中物體的形狀、大小與位置關(guān)系的數(shù)學(xué)學(xué)科。人們通常采用直觀感知、操作確認(rèn)、思辨論證、度量計(jì)算等方法認(rèn)識(shí)和探索幾何圖形及其性質(zhì)。三維空間是人類生存的現(xiàn)實(shí)空間,認(rèn)識(shí)空間圖形,培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的空間想像能力、推理論證能力、運(yùn)用圖形語(yǔ)言進(jìn)行交流的能力以及幾何直觀能力,是高中階段數(shù)學(xué)必修系列課程的基本要求。在立體幾何初步部分,學(xué)生將先從對(duì)空間幾何體的整體觀察入手,認(rèn)識(shí)空間圖形;再以長(zhǎng)方體為載體,直觀認(rèn)識(shí)和理解空間點(diǎn)、線、面的位置關(guān)系;能用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表述有關(guān)平行、垂直的性質(zhì)與判定,并對(duì)某些結(jié)論進(jìn)行論證。學(xué)生還將了解一些簡(jiǎn)單幾何體的表面積與體積的計(jì)算方法。解析幾何是17世紀(jì)數(shù)學(xué)發(fā)展的重大成果之一,其本質(zhì)是用代數(shù)方法研究圖形的幾何性質(zhì),體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的重要數(shù)學(xué)思想。在本模塊中,學(xué)生將在平面直角坐標(biāo)系中建立直線和圓的代數(shù)方程,運(yùn)用代數(shù)方法研究它們的幾何性質(zhì)及其相互位置關(guān)系,并了解空間直角坐標(biāo)系。體會(huì)數(shù)形結(jié)合的思想,初步形成用代數(shù)方法解決幾何問(wèn)題的能力。內(nèi)容與要求1.立體幾何初步(約18課時(shí))(1)空間幾何體①利用實(shí)物模型、計(jì)算機(jī)軟件觀察大量空間圖形,認(rèn)識(shí)柱、錐、臺(tái)、球及其簡(jiǎn)單組合體的結(jié)構(gòu)特征,并能運(yùn)用這些特征描述現(xiàn)實(shí)生活中簡(jiǎn)單物體的結(jié)構(gòu)。②能畫(huà)出簡(jiǎn)單空間圖形(長(zhǎng)方體、球、圓柱、圓錐、棱柱等的簡(jiǎn)易組合)的三視圖,能識(shí)別上述的三視圖所表示的立體模型,會(huì)使用材料(如紙板)制作模型,會(huì)用斜二側(cè)法畫(huà)出它們的直觀圖。③通過(guò)觀察用兩種方法(平行投影與中心投影)畫(huà)出的視圖與直觀圖,了解空間圖形的不同表示形式。④完成實(shí)習(xí)作業(yè),如畫(huà)出某些建筑的視圖與直觀圖(在不影響圖形特征的基礎(chǔ)上,尺寸、線條等不作嚴(yán)格要求)。⑤了解球、棱柱、棱錐、臺(tái)的表面積和體積的計(jì)算公式(不要求記憶公式)。(2)點(diǎn)、線、面之間的位置關(guān)系①借助長(zhǎng)方體模型,在直觀認(rèn)識(shí)和理解空間點(diǎn)、線、面的位置關(guān)系的基礎(chǔ)上,抽象出空間線、面位置關(guān)系的定義,并了解如下可以作為推理依據(jù)的公理和定理?!艄?:如果一條直線上的兩點(diǎn)在一個(gè)平面內(nèi),那么這條直線在此平面內(nèi)。◆公理2:過(guò)不在一條直線上的三點(diǎn),有且只有一個(gè)平面?!艄?:如果兩個(gè)不重合的平面有一個(gè)公共點(diǎn),那么它們有且只有一條過(guò)該點(diǎn)的公共直線。◆公理4:平行于同一條直線的兩條直線平行?!舳ɡ恚嚎臻g中如果兩個(gè)角的兩條邊分別對(duì)應(yīng)平行,那么這兩個(gè)角相等或互補(bǔ)。②以立體幾何的上述定義、公理和定理為出發(fā)點(diǎn),通過(guò)直觀感知、操作確認(rèn)、思辨論證,認(rèn)識(shí)和理解空間中線面平行、垂直的有關(guān)性質(zhì)與判定。通過(guò)直觀感知、操作確認(rèn),歸納出以下判定定理?!羝矫嫱庖粭l直線與此平面內(nèi)的一條直線平行,則該直線與此平面平行?!粢粋€(gè)平面內(nèi)的兩條相交直線與另一個(gè)平面平行,則這兩個(gè)平面平行?!粢粭l直線與一個(gè)平面內(nèi)的兩條相交直線垂直,則該直線與此平面垂直?!粢粋€(gè)平面過(guò)另一個(gè)平面的垂線,則兩個(gè)平面垂直。通過(guò)直觀感知、操作確認(rèn),歸納出以下性質(zhì)定理,并加以證明?!粢粭l直線與一個(gè)平面平行,則過(guò)該直線的任一個(gè)平面與此平面的交線與該直線平行?!魞蓚€(gè)平面平行,則任意一個(gè)平面與這兩個(gè)平面相交所得的交線相互平行?!舸怪庇谕粋€(gè)平面的兩條直線平行。◆兩個(gè)平面垂直,則一個(gè)平面內(nèi)垂直于交線的直線與另一個(gè)平面垂直。③能運(yùn)用已獲得的結(jié)論證明一些空間位置關(guān)系的簡(jiǎn)單命題。2.平面解析幾何初步(約18課時(shí))(1)直線與方程①在平面直角坐標(biāo)系中,結(jié)合具體圖形,探索確定直線位置的幾何要素。②理解直線的傾斜角和斜率的概念,經(jīng)歷用代數(shù)方法刻畫(huà)直線斜率的過(guò)程,掌握過(guò)兩點(diǎn)的直線斜率的計(jì)算公式。③能根據(jù)斜率判定兩條直線平行或垂直。④根據(jù)確定直線位置的幾何要素,探索并掌握直線方程的幾種形式(點(diǎn)斜式、兩點(diǎn)式及一般式),體會(huì)斜截式與一次函數(shù)的關(guān)系。⑤能用解方程組的方法求兩直線的交點(diǎn)坐標(biāo)。⑥探索并掌握兩點(diǎn)間的距離公式、點(diǎn)到直線的距離公式,會(huì)求兩條平行直線間的距離。(2)圓與方程①回顧確定圓的幾何要素,在平面直角坐標(biāo)系中,探索并掌握?qǐng)A的標(biāo)準(zhǔn)方程與一般方程。②能根據(jù)給定直線、圓的方程,判斷直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系。③能用直線和圓的方程解決一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題。(3)在平面解析幾何初步的學(xué)習(xí)過(guò)程中,體會(huì)用代數(shù)方法處理幾何問(wèn)題的思想。(4)空間直角坐標(biāo)系①通過(guò)具體情境,感受建立空間直角坐標(biāo)系的必要性,了解空間直角坐標(biāo)系,會(huì)用空間直角坐標(biāo)系刻畫(huà)點(diǎn)的位置。②通過(guò)表示特殊長(zhǎng)方體(所有棱分別與坐標(biāo)軸平行)頂點(diǎn)的坐標(biāo),探索并得出空間兩點(diǎn)間的距離公式。說(shuō)明與建議1.立體幾何初步的教學(xué)重點(diǎn)是幫助學(xué)生逐步形成空間想像能力。本部分內(nèi)容的設(shè)計(jì)遵循從整體到局部、具體到抽象的原則,教師應(yīng)提供豐富的實(shí)物模型或利用計(jì)算機(jī)軟件呈現(xiàn)的空間幾何體,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)空間幾何體的結(jié)構(gòu)特征,并能運(yùn)用這些特征描述現(xiàn)實(shí)生活中簡(jiǎn)單物體的結(jié)構(gòu),鞏固和提高義務(wù)教育階段有關(guān)三視圖的學(xué)習(xí)和理解,幫助學(xué)生運(yùn)用平行投影與中心投影,進(jìn)一步掌握在平面上表示空間圖形的方法和技能(參見(jiàn)例1)。2.幾何教學(xué)應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)際模型的認(rèn)識(shí),學(xué)會(huì)將自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為圖形語(yǔ)言和符號(hào)語(yǔ)言。教師可以使用具體的長(zhǎng)方體的點(diǎn)、線、面關(guān)系作為載體,使學(xué)生在直觀感知的基礎(chǔ)上,認(rèn)識(shí)空間中一般的點(diǎn)、線、面之間的位置關(guān)系;通過(guò)對(duì)圖形的觀察、實(shí)驗(yàn)和說(shuō)理,使學(xué)生進(jìn)一步了解平行、垂直關(guān)系的基本性質(zhì)以及判定方法,學(xué)會(huì)準(zhǔn)確地使用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表述幾何對(duì)象的位置關(guān)系,并能解決一些簡(jiǎn)單的推理論證及應(yīng)用問(wèn)題(參見(jiàn)例2)。3.立體幾何初步的教學(xué)中,要求對(duì)有關(guān)線面平行、垂直關(guān)系的性質(zhì)定理進(jìn)行證明;對(duì)相應(yīng)的判定定理只要求直觀感知、操作確認(rèn),在選修系列2中將用向量方法加以論證。4.有條件的學(xué)校應(yīng)在教學(xué)過(guò)程中恰當(dāng)?shù)厥褂矛F(xiàn)代信息技術(shù)展示空間圖形,為理解和掌握?qǐng)D形幾何性質(zhì)(包括證明)的教學(xué)提供形象的支持,提高學(xué)生的幾何直觀能力。教師可以指導(dǎo)和幫助學(xué)生運(yùn)用立體幾何知識(shí)選擇課題,進(jìn)行探究。5.在平面解析幾何初步的教學(xué)中,教師應(yīng)幫助學(xué)生經(jīng)歷如下的過(guò)程:首先將幾何問(wèn)題代數(shù)化,用代數(shù)的語(yǔ)言描述幾何要素及其關(guān)系,進(jìn)而將幾何問(wèn)題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問(wèn)題;處理代數(shù)問(wèn)題;分析代數(shù)結(jié)果的幾何含義,最終解決幾何問(wèn)題。這種思想應(yīng)貫穿平面解析幾何教學(xué)的始終,幫助學(xué)生不斷地體會(huì)“數(shù)形結(jié)合”的思想方法。參考案例例1.如圖,這是一個(gè)獎(jiǎng)杯的三視圖,請(qǐng)你畫(huà)出它的直觀圖,并求出這個(gè)獎(jiǎng)杯的體積。例2.觀察自己的教室,說(shuō)出觀察到的點(diǎn)、線、面之間的位置關(guān)系,并說(shuō)明理由。數(shù)學(xué)3在本模塊中,學(xué)生將學(xué)習(xí)算法初步、統(tǒng)計(jì)、概率。算法是數(shù)學(xué)及其應(yīng)用的重要組成部分,是計(jì)算科學(xué)的重要基礎(chǔ)。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)飛速發(fā)展,算法在科學(xué)技術(shù)、社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用,并日益融入社會(huì)生活的許多方面,算法思想已經(jīng)成為現(xiàn)代人應(yīng)具備的一種數(shù)學(xué)素養(yǎng)。需要特別指出的是,中國(guó)古代數(shù)學(xué)中蘊(yùn)涵了豐富的算法思想。在本模塊中,學(xué)生將在義務(wù)教育階段初步感受算法思想的基礎(chǔ)上,結(jié)合對(duì)具體數(shù)學(xué)實(shí)例的分析,體驗(yàn)程序框圖在解決問(wèn)題中的作用;通過(guò)模仿、操作、探索,學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)程序框圖表達(dá)解決問(wèn)題的過(guò)程;體會(huì)算法的基本思想以及算法的重要性和有效性,發(fā)展有條理的思考與表達(dá)的能力,提高邏輯思維能力?,F(xiàn)代社會(huì)是信息化的社會(huì),人們常常需要收集數(shù)據(jù),根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)提取有價(jià)值的信息,作出合理的決策。統(tǒng)計(jì)是研究如何合理收集、整理、分析數(shù)據(jù)的學(xué)科,它可以為人們制定決策提供依據(jù)。隨機(jī)現(xiàn)象在日常生活中隨處可見(jiàn),概率是研究隨機(jī)現(xiàn)象規(guī)律的學(xué)科,它為人們認(rèn)識(shí)客觀世界提供了重要的思維模式和解決問(wèn)題的方法,同時(shí)為統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)。因此,統(tǒng)計(jì)與概率的基礎(chǔ)知識(shí)已經(jīng)成為一個(gè)未來(lái)公民的必備常識(shí)。在本模塊中,學(xué)生將在義務(wù)教育階段學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)與概率的基礎(chǔ)上,通過(guò)實(shí)際問(wèn)題情境,學(xué)習(xí)隨機(jī)抽樣、樣本估計(jì)總體、線性回歸的基本方法,體會(huì)用樣本估計(jì)總體及其特征的思想;通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題,較為系統(tǒng)地經(jīng)歷數(shù)據(jù)收集與處理的全過(guò)程,體會(huì)統(tǒng)計(jì)思維與確定性思維的差異。學(xué)生將結(jié)合具體實(shí)例,學(xué)習(xí)概率的某些基本性質(zhì)和簡(jiǎn)單的概率模型,加深對(duì)隨機(jī)現(xiàn)象的理解,能通過(guò)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算器(機(jī))模擬估計(jì)簡(jiǎn)單隨機(jī)事件發(fā)生的概率。內(nèi)容與要求1.算法初步(約12課時(shí))(1)算法的含義、程序框圖①通過(guò)對(duì)解決具體問(wèn)題過(guò)程與步驟的分析(如二元一次方程組求解等問(wèn)題),體會(huì)算法的思想,了解算法的含義。②通過(guò)模仿、操作、探索,經(jīng)歷通過(guò)設(shè)計(jì)程序框圖表達(dá)解決問(wèn)題的過(guò)程。在具體問(wèn)題的解決過(guò)程中(如三元一次方程組求解等問(wèn)題),理解程序框圖的三種基本邏輯結(jié)構(gòu):順序、條件分支、循環(huán)。(2)基本算法語(yǔ)句經(jīng)歷將具體問(wèn)題的程序框圖轉(zhuǎn)化為程序語(yǔ)句的過(guò)程,理解幾種基本算法語(yǔ)句——輸入語(yǔ)句、輸出語(yǔ)句、賦值語(yǔ)句、條件語(yǔ)句、循環(huán)語(yǔ)句,進(jìn)一步體會(huì)算法的基本思想。(3)通過(guò)閱讀中國(guó)古代數(shù)學(xué)中的算法案例,體會(huì)中國(guó)古代數(shù)學(xué)對(duì)世界數(shù)學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)。2.統(tǒng)計(jì)(約16課時(shí))(1)隨機(jī)抽樣①能從現(xiàn)實(shí)生活或其他學(xué)科中提出具有一定價(jià)值的統(tǒng)計(jì)問(wèn)題。②結(jié)合具體的實(shí)際問(wèn)題情境,理解隨機(jī)抽樣的必要性和重要性。③在參與解決統(tǒng)計(jì)問(wèn)題的過(guò)程中,學(xué)會(huì)用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣方法從總體中抽取樣本;通過(guò)對(duì)實(shí)例的分析,了解分層抽樣和系統(tǒng)抽樣方法。④能通過(guò)試驗(yàn)、查閱資料、設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷等方法收集數(shù)據(jù)。(2)用樣本估計(jì)總體①通過(guò)實(shí)例體會(huì)分布的意義和作用,在表示樣本數(shù)據(jù)的過(guò)程中,學(xué)會(huì)列頻率分布表、畫(huà)頻率分布直方圖、頻率折線圖、莖葉圖(參見(jiàn)例1),體會(huì)它們各自的特點(diǎn)。②通過(guò)實(shí)例理解樣本數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差的意義和作用,學(xué)會(huì)計(jì)算數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差。③能根據(jù)實(shí)際問(wèn)題的需求合理地選取樣本,從樣本數(shù)據(jù)中提取基本的數(shù)字特征(如平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差),并作出合理的解釋。④在解決統(tǒng)計(jì)問(wèn)題的過(guò)程中,進(jìn)一步體會(huì)用樣本估計(jì)總體的思想,會(huì)用樣本的頻率分布估計(jì)總體分布,會(huì)用樣本的基本數(shù)字特征估計(jì)總體的基本數(shù)字特征;初步體會(huì)樣本頻率分布和數(shù)字特征的隨機(jī)性。⑤會(huì)用隨機(jī)抽樣的基本方法和樣本估計(jì)總體的思想,解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題;能通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析為合理的決策提供一些依據(jù),認(rèn)識(shí)統(tǒng)計(jì)的作用,體會(huì)統(tǒng)計(jì)思維與確定性思維的差異。⑥形成對(duì)數(shù)據(jù)處理過(guò)程進(jìn)行初步評(píng)價(jià)的意識(shí)。(3)變量的相關(guān)性①通過(guò)收集現(xiàn)實(shí)問(wèn)題中兩個(gè)有關(guān)聯(lián)變量的數(shù)據(jù)作出散點(diǎn)圖,并利用散點(diǎn)圖直觀認(rèn)識(shí)變量間的相關(guān)關(guān)系。②經(jīng)歷用不同估算方法描述兩個(gè)變量線性相關(guān)的過(guò)程。知道最小二乘法的思想,能根據(jù)給出的線性回歸方程系數(shù)公式建立線性回歸方程(參見(jiàn)例2)。3.概率(約8課時(shí))(1)在具體情境中,了解隨機(jī)事件發(fā)生的不確定性和頻率的穩(wěn)定性,進(jìn)一步了解概率的意義以及頻率與概率的區(qū)別。(2)通過(guò)實(shí)例,了解兩個(gè)互斥事件的概率加法公式。(3)通過(guò)實(shí)例,理解古典概型及其概率計(jì)算公式,會(huì)用列舉法計(jì)算一些隨機(jī)事件所含的基本事件數(shù)及事件發(fā)生的概率。(4)了解隨機(jī)數(shù)的意義,能運(yùn)用模擬方法(包括計(jì)算器產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)來(lái)進(jìn)行模擬)估計(jì)概率,初步體會(huì)幾何概型的意義(參見(jiàn)例3)。(5)通過(guò)閱讀材料,了解人類認(rèn)識(shí)隨機(jī)現(xiàn)象的過(guò)程。說(shuō)明與建議1.算法是高中數(shù)學(xué)課程中新內(nèi)容,其思想是非常重要的,但并不神秘。例如,運(yùn)用消元法解二元一次方程組、求最大公因數(shù)等的過(guò)程就是算法。本模塊中的算法內(nèi)容是將數(shù)學(xué)中的算法與計(jì)算機(jī)技術(shù)建立聯(lián)系,形式化地表示算法,在條件允許的學(xué)校,使其能在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。為了有條理地、清晰地表達(dá)算法,往往需要將解決問(wèn)題的過(guò)程整理成程序框圖;為了能在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn),還需要將自然語(yǔ)言或程序框圖翻譯成計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。本模塊的主要目的是使學(xué)生體會(huì)算法的思想,提高邏輯思維能力。不要將此部分內(nèi)容簡(jiǎn)單處理成程序語(yǔ)言的學(xué)習(xí)和程序設(shè)計(jì)。2.算法教學(xué)必須通過(guò)實(shí)例進(jìn)行,使學(xué)生在解決具體問(wèn)題的過(guò)程中學(xué)習(xí)一些基本邏輯結(jié)構(gòu)和語(yǔ)句。有條件的學(xué)校,應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生盡可能上機(jī)嘗試。3.算法除作為本模塊的內(nèi)容之外,其思想方法應(yīng)滲透在高中數(shù)學(xué)課程其他有關(guān)內(nèi)容中,鼓勵(lì)學(xué)生盡可能地運(yùn)用算法解決相關(guān)問(wèn)題。4.教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)統(tǒng)計(jì)的作用和基本思想,統(tǒng)計(jì)的特征之一是通過(guò)部分的數(shù)據(jù)來(lái)推測(cè)全體數(shù)據(jù)的性質(zhì)。學(xué)生應(yīng)體會(huì)統(tǒng)計(jì)思維與確定性思維的差異,注意到統(tǒng)計(jì)結(jié)果的隨機(jī)性,統(tǒng)計(jì)推斷是有可能犯錯(cuò)誤的。5.統(tǒng)計(jì)是為了從數(shù)據(jù)中提取信息,教學(xué)時(shí)應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)際問(wèn)題的需求選擇不同的方法合理地選取樣本,并從樣本數(shù)據(jù)中提取需要的數(shù)字特征。不應(yīng)把統(tǒng)計(jì)處理成數(shù)字運(yùn)算和畫(huà)圖表。對(duì)統(tǒng)計(jì)中的概念(如“總體”“樣本”等)應(yīng)結(jié)合具體問(wèn)題進(jìn)行描述性說(shuō)明,不應(yīng)追求嚴(yán)格的形式化定義。6.統(tǒng)計(jì)教學(xué)必須通過(guò)案例來(lái)進(jìn)行。教學(xué)中應(yīng)通過(guò)對(duì)一些典型案例的處理,使學(xué)生經(jīng)歷較為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理全過(guò)程,并在此過(guò)程中學(xué)習(xí)一些數(shù)據(jù)處理的方法,并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、方法去解決實(shí)際問(wèn)題。例如,在學(xué)習(xí)線性相關(guān)的內(nèi)容時(shí),教師可以鼓勵(lì)學(xué)生探索用多種方法確定線性回歸直線。在此基礎(chǔ)上,教師可以引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)最小二乘法的思想,根據(jù)給出的公式求線性回歸方程。對(duì)感興趣的學(xué)生,教師可以鼓勵(lì)他們嘗試推導(dǎo)線性回歸方程。7.概率教學(xué)的核心問(wèn)題是讓學(xué)生了解隨機(jī)現(xiàn)象與概率的意義。教師應(yīng)通過(guò)日常生活中的大量實(shí)例,鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手試驗(yàn),正確理解隨機(jī)事件發(fā)生的不確定性及其頻率的穩(wěn)定性,并嘗試澄清日常生活遇到的一些錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)(如“中獎(jiǎng)率為的彩票,買1000張一定中獎(jiǎng)”)。8.古典概型的教學(xué)應(yīng)讓學(xué)生通過(guò)實(shí)例理解古典概型的特征:實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有限性和每一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)的等可能性。讓學(xué)生初步學(xué)會(huì)把一些實(shí)際問(wèn)題化為古典概型。教學(xué)中不要把重點(diǎn)放在“如何計(jì)數(shù)”上。9.應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生盡可能運(yùn)用計(jì)算器、計(jì)算機(jī)來(lái)處理數(shù)據(jù),進(jìn)行模擬活動(dòng),更好地體會(huì)統(tǒng)計(jì)思想和概率的意義。例如,可以利用計(jì)算器產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)來(lái)模擬擲硬幣的試驗(yàn)等。參考案例例1.某賽季甲、乙兩名籃球運(yùn)動(dòng)員每場(chǎng)比賽得分情況如下。甲的得分:12,15,24,25,31,31,36,36,37,39,44,49,50。乙的得分:8,13,14,16,23,26,28,33,38,39,51。上述的數(shù)據(jù)可以用下圖來(lái)表示,中間數(shù)字表示得分的十位數(shù),兩邊數(shù)字分別表示兩個(gè)人各場(chǎng)比賽得分的個(gè)位數(shù)。通常把這樣的圖叫做莖葉圖。請(qǐng)根據(jù)上圖對(duì)兩名運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)進(jìn)行比較。從這個(gè)莖葉圖上可以看出,甲運(yùn)動(dòng)員的得分情況是大致對(duì)稱的,中位數(shù)是36;乙運(yùn)動(dòng)員的得分情況除一個(gè)特殊得分外,也大致對(duì)稱,中位數(shù)是26。因此甲運(yùn)動(dòng)員發(fā)揮比較穩(wěn)定,總體得分情況比乙好。用莖葉圖表示有兩個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn),其一,從統(tǒng)計(jì)圖上沒(méi)有信息的損失,所有的信息都可以從這個(gè)莖葉圖中得到;其二,莖葉圖可以在比賽時(shí)隨時(shí)記錄,方便記錄與表示。但莖葉圖只能表示兩位的整數(shù),雖然可以表示兩個(gè)人以上的比賽結(jié)果(或兩個(gè)以上的記錄),但沒(méi)有表示兩個(gè)記錄那么直觀、清晰。例2.下表是某小賣部6天賣出熱茶的杯數(shù)與當(dāng)天氣溫的對(duì)比表。氣溫/℃杯數(shù)261813104-1202434385064(1)將上表中的數(shù)據(jù)制成散點(diǎn)圖;(2)你能從散點(diǎn)圖中發(fā)現(xiàn)溫度與飲料杯數(shù)近似成什么關(guān)系嗎?(3)如果近似成線性關(guān)系的話,請(qǐng)畫(huà)出一條直線來(lái)近似地表示這種線性關(guān)系;(4)如果某天的氣溫是-5℃當(dāng)運(yùn)用直線近似表示溫度與杯數(shù)的關(guān)系時(shí),學(xué)生可能選擇能反映直線變化的兩個(gè)點(diǎn),例如(4,50),(18,24)確定一條直線;也可以取一條直線,使得直線一側(cè)和另一側(cè)點(diǎn)的個(gè)數(shù)基本相同;還可能多取幾組點(diǎn),確定幾條直線方程,再分別算出各條直線科率、截距的算術(shù)平均值,作為所求直線的斜率、截距。例3.在所示的圖中隨機(jī)撒一大把豆子(可以利用計(jì)算器、計(jì)算機(jī)模擬這一過(guò)程),計(jì)算落在圓中的豆子數(shù)與落在正方形中的豆子數(shù)之比。由此估計(jì)圓周率的值,并初步體會(huì)幾何概型的意義。數(shù)學(xué)4在本模塊中,學(xué)生將學(xué)習(xí)三角函數(shù)、平面上的向量(簡(jiǎn)稱平面向量)、三角恒等變換。三角函數(shù)是基本初等函數(shù),它是描述周期現(xiàn)象的重要數(shù)學(xué)模型,在數(shù)學(xué)和其他領(lǐng)域中具有重要的作用。在本模塊中,學(xué)生將通過(guò)實(shí)例,學(xué)習(xí)三角函數(shù)及其基本性質(zhì),體會(huì)三角函數(shù)在解決具有周期變化規(guī)律的問(wèn)題中的作用。向量是近代數(shù)學(xué)中重要和基本的數(shù)學(xué)概念之一,它是溝通代數(shù)、幾何與三角函數(shù)的一種工具,有著極其豐富的實(shí)際背景。在本模塊中,學(xué)生將了解向量豐富的實(shí)際背景,理解平面向量及其運(yùn)算的意義,能用向量語(yǔ)言和方法表述和解決數(shù)學(xué)和物理中的一些問(wèn)題,發(fā)展運(yùn)算能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。三角恒等變換在數(shù)學(xué)中有一定的應(yīng)用,同時(shí)有利于發(fā)展學(xué)生的推理能力和運(yùn)算能力。在本模塊中,學(xué)生將運(yùn)用向量的方法推導(dǎo)基本的三角恒等變換公式,由此出發(fā)導(dǎo)出其他的三角恒等變換公式,并能運(yùn)用這些公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的恒等變換。內(nèi)容與要求1.三角函數(shù)(約16課時(shí))(1)任意角、弧度了解任意角的概念和弧度制,能進(jìn)行弧度與角度的互化。(2)三角函數(shù)①借助單位圓理解任意角三角函數(shù)(正弦、余弦、正切)的定義。②借助單位圓中的三角函數(shù)線推導(dǎo)出誘導(dǎo)公式(的正弦、余弦、正切),能畫(huà)出的圖象,了解三角函數(shù)的周期性。③借助圖象理解正弦函數(shù)、余弦函數(shù)在,正切函數(shù)在上的性質(zhì)(如單調(diào)性、最大和最小值、圖象與x軸交點(diǎn)等)。④理解同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式:⑤結(jié)合具體實(shí)例,了解的實(shí)際意義;能借助計(jì)算器或計(jì)算機(jī)畫(huà)出的圖象,觀察參數(shù)A,ω,對(duì)函數(shù)圖象變化的影響。⑥會(huì)用三角函數(shù)解決一些簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題,體會(huì)三角函數(shù)是描述周期變化現(xiàn)象的重要函數(shù)模型。2.平面向量(約12課時(shí))(1)平面向量的實(shí)際背景及基本概念通過(guò)力和力的分析等實(shí)例,了解向量的實(shí)際背景,理解平面向量和向量相等的含義,理解向量的幾何表示。(2)向量的線性運(yùn)算①通過(guò)實(shí)例,掌握向量加、減法的運(yùn)算,并理解其幾何意義。②通過(guò)實(shí)例,掌握向量數(shù)乘的運(yùn)算,并理解其幾何意義,以及兩個(gè)向量共線的含義。③了解向量的線性運(yùn)算性質(zhì)及其幾何意義。(3)平面向量的基本定理及坐標(biāo)表示①了解平面向量的基本定理及其意義。②掌握平面向量的正交分解及其坐標(biāo)表示。③會(huì)用坐標(biāo)表示平面向量的加、減與數(shù)乘運(yùn)算。④理解用坐標(biāo)表示的平面向量共線的條件。(4)平面向量的數(shù)量積①通過(guò)物理中“功”等實(shí)例,理解平面向量數(shù)量積的含義及其物理意義。②體會(huì)平面向量的數(shù)量積與向量投影的關(guān)系。③掌握數(shù)量積的坐標(biāo)表達(dá)式,會(huì)進(jìn)行平面向量數(shù)量積的運(yùn)算。④能運(yùn)用數(shù)量積表示兩個(gè)向量的夾角,會(huì)用數(shù)量積判斷兩個(gè)平面向量的垂直關(guān)系。(5)向量的應(yīng)用經(jīng)歷用向量方法解決某些簡(jiǎn)單的平面幾何問(wèn)題、力學(xué)問(wèn)題與其他一些實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程,體會(huì)向量是一種處理幾何問(wèn)題、物理問(wèn)題等的工具,發(fā)展運(yùn)算能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。3.三角恒等變換(約8課時(shí))(1)經(jīng)歷用向量的數(shù)量積推導(dǎo)出兩角差的余弦公式的過(guò)程,進(jìn)一步體會(huì)向量方法的作用。(2)能從兩角差的余弦公式導(dǎo)出兩角和與差的正弦、余弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它們的內(nèi)在聯(lián)系。(3)能運(yùn)用上述公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的恒等變換(包括引導(dǎo)導(dǎo)出積化和差、和差化積、半角公式,但不要求記憶)。說(shuō)明與建議1.在三角函數(shù)的教學(xué)中,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)設(shè)豐富的情境,使學(xué)生體會(huì)三角函數(shù)模型的意義。例如,通過(guò)單擺、彈簧振子、圓上一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),以及音樂(lè)、波浪、潮汐、四季變化等實(shí)例,使學(xué)生感受周期現(xiàn)象的廣泛存在,認(rèn)識(shí)周期現(xiàn)象的變化規(guī)律,體會(huì)三角函數(shù)是刻畫(huà)周期現(xiàn)象的重要模型(參見(jiàn)例1)。2.在三角函數(shù)的教學(xué)中,應(yīng)發(fā)揮單位圓的作用。單位圓可以幫助學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)任意角、任意角的三角函數(shù),理解三角函數(shù)的周期性、誘導(dǎo)公式、同角三角函數(shù)關(guān)系式,以及三角函數(shù)的圖象和基本性質(zhì)。借助單位圓的直觀,教師可以引導(dǎo)學(xué)生自主地探索三角函數(shù)的有關(guān)性質(zhì),培養(yǎng)他們分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。3.提醒學(xué)生重視學(xué)科之間的聯(lián)系與綜合,在學(xué)習(xí)其他學(xué)科的相關(guān)內(nèi)容(如單擺運(yùn)動(dòng)、波的傳播、交流電)時(shí),注意運(yùn)用三角函數(shù)來(lái)分析和理解。4.弧度是學(xué)生比較難接受的概念,教學(xué)中應(yīng)使學(xué)生體會(huì)弧度也是一種度量角的單位(圓周的所對(duì)的圓心角或周角的)。隨著后續(xù)課程的學(xué)習(xí),他們將會(huì)逐步理解這一概念,在此不必深究。5.向量概念的教學(xué)應(yīng)從物理背景和幾何背景入手,物理背景是力、速度、加速度等概念,幾何背景是有向線段。了解這些物理背景和幾何背景,對(duì)于學(xué)生理解向量概念和運(yùn)用向量解決實(shí)際問(wèn)題都是十分重要的。教師還可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用向量解決一些物理和幾何問(wèn)題。例如,利用向量計(jì)算力使物體沿某方向運(yùn)動(dòng)所做的功,利用向量解決平面內(nèi)兩條直線平行與垂直的位置關(guān)系等問(wèn)題。對(duì)于向量的非正交分解只要求學(xué)生作一般了解,不必展開(kāi)。6.在三角恒等變換的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生利用向量的數(shù)量積推導(dǎo)出兩角差的余弦公式,并由此公式推導(dǎo)出兩角和與差的正弦、余弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式。鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立探索和討論交流,引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)積化和差、和差化積、半角公式,以此作為三角恒等變換的基本訓(xùn)練。7.在本模塊的教學(xué)中,應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生使用計(jì)算器和計(jì)算機(jī)探索和解決問(wèn)題。例如,求三角函數(shù)值,求解測(cè)量問(wèn)題,分析中參數(shù)變化對(duì)函數(shù)的影響等。在三角函數(shù)、平面上的向量和三角恒等變換相應(yīng)的內(nèi)容中可以插入數(shù)學(xué)探究或數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)。參考案例例1.海水受日月的引力,在一定的時(shí)候發(fā)生漲落的現(xiàn)象叫潮,一般地早潮叫潮,晚潮叫汐。在通常情況下,船在漲潮時(shí)駛進(jìn)航道,靠近船塢;卸貨后落潮時(shí)返回海洋。下面是某港口在某季節(jié)每天的時(shí)間與水深關(guān)系表:時(shí)刻水深/米時(shí)刻水深/米時(shí)刻水深/米0∶005.09∶002.518∶005.03∶007.512∶005.021∶002.56∶005.015∶007.524∶005.0(1)選用一個(gè)三角函數(shù)來(lái)近似描述這個(gè)港口的水深與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系,給出整點(diǎn)時(shí)的水深的近似數(shù)值;(2)一條貨船的吃水深度(船底與水面的距離)為4米,安全條例規(guī)定至少要有1.5(3)若某船的吃水深度為4米,安全間隙為1.5米,該船在2∶00開(kāi)始卸貨,吃水深度以每小時(shí)0數(shù)學(xué)5在本模塊中,學(xué)生將學(xué)習(xí)解三角形、數(shù)列、不等式。學(xué)生將在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)任意三角形邊角關(guān)系的探究,發(fā)現(xiàn)并掌握三角形中的邊長(zhǎng)與角度之間的數(shù)量關(guān)系,并認(rèn)識(shí)到運(yùn)用它們可以解決一些與測(cè)量和幾何計(jì)算有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。數(shù)列作為一種特殊的函數(shù),是反映自然規(guī)律的基本數(shù)學(xué)模型。在本模塊中,學(xué)生將通過(guò)對(duì)日常生活中大量實(shí)際問(wèn)題的分析,建立等差數(shù)列和等比數(shù)列這兩種數(shù)列模型,探索并掌握它們的一些基本數(shù)量關(guān)系,感受這兩種數(shù)列模型的廣泛應(yīng)用,并利用它們解決一些實(shí)際問(wèn)題。不等關(guān)系與相等關(guān)系都是客觀事物的基本數(shù)量關(guān)系,是數(shù)學(xué)研究的重要內(nèi)容。建立不等觀念、處理不等關(guān)系與處理等量問(wèn)題是同樣重要的。在本模塊中,學(xué)生將通過(guò)具體情境,感受在現(xiàn)實(shí)世界和日常生活中存在著大量的不等關(guān)系,理解不等式(組)對(duì)于刻畫(huà)不等關(guān)系的意義和價(jià)值;掌握求解一元二次不等式的基本方法,并能解決一些實(shí)際問(wèn)題;能用二元一次不等式組表示平面區(qū)域,并嘗試解決一些簡(jiǎn)單的二元線性規(guī)劃問(wèn)題;認(rèn)識(shí)基本不等式及其簡(jiǎn)單應(yīng)用;體會(huì)不等式、方程及函數(shù)之間的聯(lián)系。內(nèi)容與要求1.解三角形(約8課時(shí))(1)通過(guò)對(duì)任意三角形邊長(zhǎng)和角度關(guān)系的探索,掌握正弦定理、余弦定理,并能解決一些簡(jiǎn)單的三角形度量問(wèn)題。(2)能夠運(yùn)用正弦定理、余弦定理等知識(shí)和方法解決一些與測(cè)量和幾何計(jì)算有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。2.數(shù)列(約12課時(shí))(1)數(shù)列的概念和簡(jiǎn)單表示法通過(guò)日常生活中的實(shí)例,了解數(shù)列的概念和幾種簡(jiǎn)單的表示方法(列表、圖象、通項(xiàng)公式),了解數(shù)列是一種特殊函數(shù)。(2)等差數(shù)列、等比數(shù)列①通過(guò)實(shí)例,理解等差數(shù)列、等比數(shù)列的概念。②探索并掌握等差數(shù)列、等比數(shù)列的通項(xiàng)公式與前n項(xiàng)和的公式。③能在具體的問(wèn)題情境中,發(fā)現(xiàn)數(shù)列的等差關(guān)系或等比關(guān)系,并能用有關(guān)知識(shí)解決相應(yīng)的問(wèn)題(參見(jiàn)例1)。④體會(huì)等差數(shù)列、等比數(shù)列與一次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)的關(guān)系。3.不等式(約16課時(shí))(1)不等關(guān)系通過(guò)具體情境,感受在現(xiàn)實(shí)世界和日常生活中存在著大量的不等關(guān)系,了解不等式(組)的實(shí)際背景。(2)一元二次不等式①經(jīng)歷從實(shí)際情境中抽象出一元二次不等式模型的過(guò)程。②通過(guò)函數(shù)圖象了解一元二次不等式與相應(yīng)函數(shù)、方程的聯(lián)系。③會(huì)解一元二次不等式,對(duì)給定的一元二次不等式,嘗試設(shè)計(jì)求解的程序框圖。(3)二元一
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