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《义务教育数学课程标准(2022年版)解读》义务教育阶段“图形与几何”内容的演变、分析与教学建议研究报告
一、引言
“图形与几何”作为义务教育阶段数学课程的重要领域,其内容的设置与发展对学生数学素养的形成具有关键作用。随着教育理念的不断更新,该领域在教学大纲和课程标准的多次修订中逐步演变,以适应时代对人才培养的需求。
二、图形与几何内容的演变
(一)小学阶段
1.?历史发展
1978年之前,以算术知识为主,图形与几何内容少且未单列主题。1978年教学大纲名称变更后,开始有单独条目指向“几何形体的认识”,提及空间观念培养及相关计算和丈量。
1986年加强教学方法指导,强调通过实践活动发展空间观念。
1992年提出使学生形成几何形体表象及相关能力要求。
2001年《实验稿课标》设“空间与图形”领域,内容有较大拓展。
2011年版课标改为“图形与几何”领域,内容微调。
2022年版课标整合为“图形的认识与测量”“图形的位置与运动”两个主题。
2.?具体内容变化
第一学段:将部分原“图形的位置”“图形的运动”内容调整到后续学段,重点认识简单立体和平面图形及长度单位,突出“素养本位”。跨领域调整如将方向位置描述调整到“综合与实践”。
第二学段:整合原学段部分内容,增加用直尺和圆规作图及用钟表时针描述方位等内容,将认识东北等方向跨领域调整。
第三学段:调整原第二学段内容,增加用直尺和圆规作三角形及相关探索内容,以“校园平面图”为主题跨领域综合应用知识。
(二)初中阶段
1.?历史发展
19501956年草案形式呈现,以平面图形基本知识学习和实地测量等为主要内容。
19601980年内容不断丰富,建立知识结构。
19821990年设置“基本概念”模块。
19922000年知识框架精练。
2001年《实验稿课标》改称“空间与图形”,内容有较大调整。
2011年版课标改为“图形与几何”,整合主题,内容划分更细致。
2.?具体内容变化
增加如理解和表达两点间距离、部分尺规作图实例、理解图形包含关系等内容。
删除如一些概念、定理的实例,部分尺规作图及图形性质探索等内容。
调整如尺规作图内容融入相关要求、合并角的相关概念、拆分三角形内角和定理及相关条目等。
三、图形与几何内容的变化
(一)结构变化
1.小学阶段:“图形的认识与测量”涵盖立体与平面图形认识、测量等;“图形的位置与运动”包括确定点位置与图形运动。
2.初中阶段:“图形的性质”聚焦几何图形基本性质与关系;“图形的变化”关注图形运动特征;“图形与坐标”连通几何与代数,研究图形位置与运动的量化表达。
(二)具体内容变化(各学段增减、跨领域调整内容详见前文梳理)
四、图形与几何内容中核心素养的表现
1.小学阶段:侧重于空间观念、几何直观、量感和推理意识。通过图形认识与测量、运动等活动逐步形成相应素养。
2.初中阶段:侧重于空间观念、几何直观、抽象能力和推理能力。借助实物抽象图形、推导性质、理解运动等过程促进素养发展,且在具体情境中感悟数形结合等思想,提升综合素养与应用创新意识。
五、图形与几何的主题分析
(一)图形的认识与测量
1.?学科本质
图形的认识:是对图形的抽象,从现实立体图形到平面图形再到数学概念。分类是认识图形重要方式,图形间有内在联系与维度对应关系。
图形的测量:源于生产实践,度量单位统一是关键。不同维度图形有相应度量内容,通过转化等方法推导计算公式。
2.?具体内容(各学段具体内容详见前文梳理)
3.?教学建议
第一学段:以直观感知为主,利用生活经验,让学生在熟悉情境中学习,渗透统一度量单位思想。
第二学段:融合图形认识与测量,从直观感知过渡到度量认知,建立几何图形直观概念,引导学生探索周长与面积公式。
第三学段:从度量角度认识立体图形,强化转化思想推导面积公式,认识立体图形特征与关系。
(二)图形的位置与运动
1.?学科本质
图形的位置:重点是确定点位置,数轴与平面直角坐标系是基础,建立数与形联系,还包括多种图形间位置关系。
图形的运动:平移、旋转、轴对称是全等变换,相互间有联系,可实现图形位置转化。
2.?具体内容(各学段具体内容详见前文梳理)
3.?教学建议
第二学段:基于方格纸感知特征,联系现实情境辨认判断。
第三学段:理解坐标意义,体会坐标表达重要性,结合多种情境教学图形位置与运动,培养学生欣赏与创作能力。
(三)图形的性质
1.学科本质:涵盖初中平面几何大部分内容,是培养学生空间观念和推理能力重要载体,内容循序渐进,包括多类基本图形及相关知识,尺规作图分散其中。
2.?具体内容(详见前文对各小标题内容的梳理)
3.教学建议:组织学生经历分析比较过程,创设情境感悟基本事实与命题证明,引导学生理解几何思想框架,设计针对性教学活
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