基于跨学科视角的中美高中数学教材比较研究——以“函数”主题为例

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数学与许多学科联系紧密,具有应用广泛性的显著特点。随着时代的发展,数学与其他学科之间新的联系不断涌现,对我们产生了深远的影响,从技术领域到人文社会,许多学科的发展离不开数学,数学与其他学科的融合成为时代发展的趋势。《普通高中数学课程标准(2017年版)》提出要“强调数学与生活以及其他学科的联系,提升学生应用实际解决数学问题的能力”,而在新发布的《义务教育数学课程标准(2022年版)》中,也提出要“设立跨学科主题学习活动,加强学科间的相互关联”。而教材作为载体为数学与其他学科间的交流互动提供了机会,许多跨学科内容在不同教材中得到不同的体现。因此,笔者选择了中国人教版(2019)、中国湘教版(2019)以及美国加州版(2008)三套教材作为研究对象,对其“函数”主题的跨学科内容进行比较分析,从编码和统计结果上得知,跨学科内容数量上,美国加州版最多(333处),中国人教版次之(138处),湘教版最少(101处),得出了如下结论:从学科来源上看,三教材都较为重视数学与物理、经济、工程学科的融合,都在学科类型上各有侧重,中美两国会与自身国情相结合呈现跨学科内容,美国加州版学科来源广度上高于中国两教材,数量上远高于中国两教材,美国比中国更加重视跨学科内容的渗透。从分布位置来看,三教材在“习题”位置上呈现的跨学科内容最多,尤以美国加州版习题的跨学科内容最为丰富,美国加州版会在带有跨学科内容背景的习题前加粗关键词,在分布位置占比上人教版最为均衡。从呈现方式来看,三教材各有侧重,以文字和图文并茂的呈现方式为主,很好地利用了各类型图表的特点和优势。从使用目的来看,三教材以“概念应用”为主,同时会结合教材实际在不同位置进行补充说明。最后,本文根据研究结果对我国高中数学教材跨学科内容的设计提出了3个建议:适当增加习题位置的跨学科内容数量;合理拓展广度和深度,减少重复;合理利用旁注,增强教材可读性。
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