摘要
数学技能是指经过数学练习和实践后,形成的娴熟的自动化反应过程,或一系列心智活动方式。生物学研究中需要运用多种数学技能,因此,高中生物学应重视数学技能的培养。但相关研究成果较少。本研究整体分为两大部分:一是分析高中生物学教材中的数学技能;二是将生物学与数学学科,进行融合教学实践。前者采用文献研究法、文本分析法和焦点小组法,后者采用访谈法和准实验研究法,结果表明: 1.为了探明高中生物学教材中涉及的数学技能,对5本教材逐章逐节分析,依据分析框架中对计算技能、识图技能、数学建模技能和数据处理技能的操作性定义,发现共涉及82处,其中,计算技能35处,识图技能34处,数学建模技能2处,数据处理技能11处。分开来看,必修1中数学技能涉及计算技能有11个、识图技能有16个、数据处理技能有4个,统计数量共计31个;必修2中数学技能涉及计算技能有21个、识图技能有3个、数据处理技能有3个,统计数量共计27个;选择性必修1中数学技能涉及识图技能有6个、数据处理技能有1个,统计数量共计7个;选择性必修2中数学技能涉及计算技能有3个,识图技能有9个、数学建模技能有2个、数据处理技能有2个,统计数量共计16个;选择性必修3中数据处理技能有1个,统计数量共计1个。且发现5本教材中的数学技能有显著性差异(p=0.000<0.005)。 2.在此基础上,选择晋中市某L高中29班(实验班)共56人和30班(对照班)共57人的学生为实验对象,进行生物学与数学学科融合教学实践。实践前编制好生物学数学技能后测卷与访谈问题,对实验班和对照班学生进行测验、评分,并分析其期末测试生物学和数学成绩,结合访谈,得出实验结果:实验班学生的生物学数学技能后测卷平均成绩比对照班学生平均成绩高出4.38,t检验的结果显示P=0.025<0.05,可得实验后对照班和实验班学生的生物学数学技能后测卷成绩产生了显著性差异;实验班学生的期末统考生物学平均成绩比对照班学生平均成绩高出5.11,t检验的结果显示P=0.020<0.05,可得实验后对照班和实验班学生的期末统考生物学成绩产生了显著性差异。针对以上研究,得出以下结论: (1)高中生物学教材涉及的数学技能类型较为丰富,涉及的内容也比较全面。 (2)在生物学课堂中引入生物学与数学学科融合教学,可提高学生的数学技能和生物学成绩。 针对以上研究结论,提出三条建议。