初中数学教材插图统计分析及编用建议.pdf

.初中数学教材插图统计分析及编用建议 徐佳煜胡晋宾(.江苏如皋市港城实验学校江苏南通.江苏第二师范学院数学系江苏南京)摘 要:对某版初中数学全套 本教材中的插图从内容、年级、位置、类型、功能角度进行统计分析发现它们既有诸多优点也有细微不足.基于课标(年版)的数学教材即将送审与使用建议教材编写时要注意突出插图与内容紧密关联、注意多个方面矛盾平衡、充分利用学习教学心理建议教学使用时要高度重视插图价值自觉接受学习心理指导.关键词:教材插图初中数学学习心理 问题提出 数学教材插图是指教材中的情境照片、卡通漫画、史料图象、数学模型等配图.教材插图往往是教材作者、数学编辑和美术编辑集体研讨选编出来的它是教材显性课程资源的重要组成部分.数学教材插图往往穿插在教材的不同位置提供背景信息或情境场域具有解释、表征、组织等作用.教材插图设计体现出了教材编写群体的理念取向传递了创作成员的价值思考是教材使用过程中容易忽视的重要方面.众所周知经过修订后的义务教育数学课程标准(年版)已经颁布相应课标教材随之面临新一轮修订送审和推广使用.本文以 年印刷的某版初中数学教材(全套 本)为研究对象探讨其中插图设计及分布规律分析插图编写制作中的得失并提出相应的修订参考和使用建议.数据统计.内容分布 全套 本教材插图在 个板块中的分布如下表.可以看出:首先这些数据和相关内容在教材中的课时占比大致呼应其次图形与几何部分以其本身的特点和性质决定了体量庞大的插图数目再次数与代数部分作为初中数学教学的首要学习板块该领域内所配插图自然拥有较高的数量.板块数与代数图形与几何统计与概率综合与实践幅数 占比.年级分布 插图在不同年级分布如下表 个年级教材总计 幅插图.随着年级的增加插图在教材中的数量呈现逐渐减少的趋势.这在一定程度上遵循了学生的思维从动作到形象再到抽象的发展规律.当然也和初三内容安排占比相对较少有关.年级 上 下 上 下 上 下幅数合计.位置分布 插图的位置主要分为章首图、栏目图(即各章节正文中各栏目前的插图如“想一想”前的小灯泡、“议一议”前的小喇叭、“做一做”前的小铅笔等)、文中图和习题图从下表可以看出栏目图、文中图、习题图的占比不相上下是教材插图的主要组成部分.教材章首图使用生活图片与卡通漫画有助于学生感受到数学来源于现实数学就在我身边从而激发学习兴趣与求知欲望.同时章首图都会配有相应的“学习目标”导引文字以先行组织者的身份给予学生思考方向帮助了解章节大致框架并做好学习准备.通过栏目图与文中图的对比可以发现教材十分重视知识教授环节的开展与教学过程的推进鼓励学生自己“想一想”、大家“议一议”、动手“做一做”从探索的学习过程中获得知识充分体现知识展现的思路过程.类别章首图栏目图文中图习题图占比数学之友 年第 期基金项目:江苏省教育科学“十四五”规划课题“中学生教学眼光的测评及其培养研究”(课题编号:/).类型分布 多位学者将插图的类型作了区分.例如把插图划分为装饰型插图、表征型插图、组织型插图和解释型插图 将插图划分为表征型插图、组织型插图、解释型插图和转换型插图.我们选择张文宇和任乙佳的插图分类方式将教材插图按内容划分为生活图、漫画图、史料图、模型图和数据图具体统计数据如下表所示.类别生活图漫画图史料图模型图数据图数量 占比.由此可知模型类插图在该教材中的地位非同一般.模型图能够给予学生直观、形象且具体的认知感受帮助学生更加简单地理解所传递的各种数学信息.生活图和漫画图也是教材插图的重要组成部分.生活图能够为学生提供实物原型为数学抽象和问题解决做好情境铺垫.漫画图契合学生年龄特征和时代特点激发学习乐趣、增强教材亲和力改变传统数学教材刻板形象.数据是进行数学分析研究的基础经过处理绘制后能够直观感知数据变化规律和总体趋势.史料图主要是介绍相应的数学史、数学家与数学文化在活泼版面的同时增强历史感、代入感.功能分布 基于国内外不同学者的研究从插图功能角度我们将之划分为如下五类经过统计相关数据如表所示.概念模型类插图包括数学知识总结概括示意图和数学模型示意图.其中数学知识总结概括示意图类似于流程图用来概括数学概念、总结数学方法(如 年级上册第 页的页尾图清晰明了地展示了用一元一次方程解决实际问题的一般步骤)数学模型示意图主要指代数中的几何图形(如 年级下册第 页图 是基本的全等三角形八字模型图)和函数图象(如 年级下册第 页图 通过一次函数图象模型探索一元一次不等式).就几何图形和函数图象而言以文字描述远不如用插图体现来的直观、清晰、具体.通过观察几何图形学生能够迅速地掌握几何图形的特点了解几何图形中各对象间的位置关系或数量关系.同时在解题时学生依靠图形作为脚手架快速地进行关系推导进而得出结论.函数图象是学生学习函数时的有效工具凭借函数图象学生能够识别函数具有的特征与性质.实验探究类插图不仅有助于增加学生的学习兴趣还可以增强学生自主探究意识锻炼学生自我实践能力培养学生交流合作能力.总体看来教材中更加侧重于概念模型类插图其次是提供数据、信息类的插图而实验探究类插图最少.类别装饰类引导类概念模型数据信息实验探究幅数 占比 研究结果.特色分析 结合上述数据统计以及教材研读分析发现教材插图具有如下的特色:所配插图数量庞大颜色鲜明多元时代感较强烈具有较强的亲和力所配插图提供学习场域契合学习心理分布大致合理功能较为齐备能够满足师生的教学需求.改进探讨 教材插图需要注意改进的问题有:数学史料插图数量偏少不利于学生了解知识文化背景缺少女性数学家出现容易带来“男性优位”误解实物生活图未充分平衡城乡地域差异或易造成认知偏差少量实物生活插图中心信息不明确导致信息冗余或传播盲目有的卡通角色形象不明不利于教师解读和学生领悟数学模型图数量偏多无留白不利于学生读图、绘图能力培养.在技术制作方面个别插图色彩绚丽容易分散学习注意力少数插图编辑技术加工不理想不到位.反思建议.选编建议 第一突出插图与内容紧密关联.有的插图选编时考虑不周全会和选编预设产生背离.例如在 年级下册“变量之间的关系”插入了一幅婴儿照片问题中涉及婴儿体重与时间变量关系.学生在看到这个婴儿的第一反应可能会是这个婴儿可爱至极从而和编写意图南辕北辙.又如鸡兔同笼问题的配图实际上不是封闭的笼子而是开放的鸡圈.因此在选编插图时应该小心谨慎、精益求精.第二注意多个方面矛盾平衡.插图选编时不是多多益善而要注意多方面平衡.比如:增加数学史料图在插图总数中的比重适度选取与内容高度关联的相关配图增加女性数学家人物图像平衡男女性别角色意识教材中的城市生活类插图甚多包括高楼建筑、市区街道、电视塔、飞机场等而描述乡村生数学之友 年第 期.活的插图相对较少因此适当增加社会主义新农村元素消除传统乡村城市二元刻板印象适度注意地域公平和民族差异特别是注意兼顾东部、西部以及少数民族差异.第三利用学习心理考虑编写.数学从根本上来说虽然也有图形图象但是更多的是以抽象符号为载体的思维科学.插图和文字符号的关系应该是绿叶和红花的关系不应喧宾夺主而应衬托辅助.数学教材配图不应追求大红大紫而应体现数学味道与精神遵循数学言简义丰的原则体现数学美学风格 冷酷而严肃的美()简单、奇异、对称、和谐的美.教材是学生最为重要的学习载体应该充分考虑认知心理、信息加工等多种心理理论.比如心理学家迈耶认为“多媒体最简单的形式就是使用带打印文本和插图的课本进行教学”教材插图应该注意集中性、简明性、对应性、具体性、一致性、可理解性、可编码性.以“一致性”为例材料呈现应该有一个清晰的结构(例如一个因果链).因此建议在本章复习中绘制类似概念图的知识结构图以帮助学生逐渐学会梳理知识谱系以便和章首图中学习目标首尾呼应从而实现不断完善认知结构的目的.第四注意编辑技术精致加工.一些插图编辑技术应该加强.比如 年级下册教材中某港口水深变化曲线尺寸过大几乎占据了大半版面.实际上可以进行技术加工把主要信息保留下来即可.又如每页页码处的小鱼图案和翻页处的圆规图案删除为好因为从版面来看导致密集反而影响阅读使用同时也和教材直接关系不大.再如有的冒泡对话框不太规整从而影响版面视觉效果有多处图片不甚清晰影响阅读比如几何原本、贾宪三角和普林顿 号泥板插图等.使用建议 第一高度重视插图教学价值.教师需要知道各类插图是教材的不可分割部分和重要课程资源不同种类的插图具有不同功能与教学作用认真梳理插图在教学过程中的具体呈现方式借助插图引导学生学习以学生原有的认知为基础沟通前后知识关联促进知识深度理解.教师应该有意识地结合教学内容培养学生读图、识图、用图、绘图的能力.第二自觉接受学习心理指导.心理学研究表明学生借助视觉与文字的双重编码对知识信息进行充分加工有利于大脑的记忆加工和理解建构同时能够兼顾不同风格学生认知差异(代数型和几何型).多元表征理论也启示我们数学知识往往具有文字符号、现实情境、实物操作、书面语言和图形图象等多种表征.其中多元表征信息的恰当呈现可以降低认知负荷和缩减思维加工并较容易导向深度学习.数学教材是包含文字语言、符号语言和图表语言的重要媒体插图是教材重要组成部分要自觉接受相关学习心理理论指导以便更好地使用教材.结合“数学是研究数量关系和空间形式的科学”特征教学时应该注意体现数形结合思想根据具体内容发展学生直观想象和数学抽象核心素养.参考文献:中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准(年版).北京:北京师范大学出版社.:.():.:.张文宇任乙佳.中美小学数学教科书插图比较研究.教学与管理(理论版)():.(美)理查德.迈耶.多媒体学习.北京:商务印书馆.于道洋宁连华.试论墨家的理性精神及其对数学教育的启示.数学教育学报():.单墫.解题研究.上海:上海教育出版社.孟庆蕊.插图在初中数学课堂教学中的作用.数学学习与研究():.陈翠花周志鹏.品味初中数学教材的插图文化.数学教育学报():.张楠.初中数学教材插图的分析与比较.首都师范大学.廖志强.探析初中数学插图教学新方法.数理化学习:教研版():.蔡思雨.初中数学教科书插图的功能及案例研究.天津师范大学.王怡蕴.插图在初中数学教学中的应用研究.中学教学:初中版():.数学之友 年第 期