随着世界经济和科技突飞猛进的发展,多元文化急剧交融,无论是理论层面还是实践层面,都给数学教育教学来带来了前所未有的冲击和挑战。新课程改革以来凸显的诸多问题表明,教师的学科素养欠缺已经成为制约教师提升教育教学质量、实现专业成长的最大障碍之一。同时,在国际视野范围内,教师专业素养的全面发展已成为教师教育和各类学校师资队伍建设的主流趋势。世界各国都在通过教育立法和教育体制改革、课程改革等诸多渠道促进教师专业发展,实现提高教育质量的目的。教师专业发展包括专业精神、专业知识和专业能力三个方面,其中教师专业知识发展日益成为国内外教育改革与教育研究的热点和难点问题。教师学科知识作为发展和提升教师专业素养的主要载体,是指引教师实现专业成长和完善学校师资队伍建设规划的一个重要途径,对教师、学校、社会的发展都具有重大的影响。数学教师学科知识的核心有两种:一类是关于知识本源的认知;另一类是为了清晰地表达所需的知识。对高中数学教师来说,不能仅仅满足于已有学科知识的积累,而要不断提升自己的学科知识水平,实现学科知识的更好发展。那么教师学科知识发展指的是什么呢?一言以蔽之就是指如何将“科学形态”的学科知识转变为“教学形态”的学科知识,这就是教师学科知识发展的最核心思想。要想做到这一点,追根溯源就要不断追问需要什么知识?怎么理解这些知识?把握这些知识有哪些途径?达到什么水平?如何去评价知识发展水平?怎样不断地改进原有知识结构?为了回答涉关教师学科知识发展的上述问题,探讨高中数学教师如何实现将“科学形态”的学科知识转变为“教学形态”的学科知识这一核心目标。本研究主要探索了如下七个方面的研究内容:一是对学科知识、学科素养的内涵与外延进行了深入研究。针对学科知识发展,提出一些关于教师如何对已经学过的学科知识进行“再学习”、抓住其本质、探求其产生的原因与影响以及知识之间的关系等方面的理论思考和操作建议。二是重新认识数学“理解”的涵义与内容。对此,我们从哲学与学科视角解释了“理解”的涵义,并结合具体的学科知识探讨了“理解”的内容,得出“没有内容的‘理解’称不上‘理解’的结论”。三是帮助高中数学教师将零散的学科知识串接成知识脉络的问题。“科学形态”的学科知识是以科学形式阐述的,教师头脑之中的知识是零散形式存在,教师很难整体上把握这些知识。对数学本身理解不深的人来说,学科知识是“原子式”零散存在状态。这不利于对知识本质的系统掌握与建构,而“核心概念及其知识脉络图”有利于克服这种弊病。教师只有精心梳理学科知识,深入理解核心概念的本质与演变过程,清晰地认识纵横关系,清除概念理解上的误区,不断地把新知识纳入已有的认知结构中,形成以核心概念为主线的知识结构网,才能够整体把握学科知识,提高数学学科素养。为此,我们系统地研究了高中数学核心概念、判定准则及其知识脉络图。四是探究“科学形态”的学科知识转变为“教学形态”学科教学知识的有效途径,设计了促进教师学科知识发展的双环模式(即“学研环”与“实践环”)并阐明了其操作方法。五是依据认知发展理论与脑科学研究成果,结合学科特点,提出了“科学形态”的学科知识转变为“教学形态”学科知识的三个发展水平——直观水平、概念水平和理论水平,包括事实、关系、方法、知识、思维、能力、理论七个层面的具体标准,深入探究概念的来源、分类、抽象、表征、理解、同化、联结、应用等问题,从不断加强问题意识、完善知识结构、熟悉数学方法、培养数学能力、提高思维水平、架构理论体系等维度廓清教师学科知识发展水平的涵义,形成高中数学教师头脑之中的评价标准。六是建立了不同评价主体借助评价载体进行评价的具体操作方法和数据处理技术,提出了相关实施建议或方案。七是精心设计实证研究方案,对高中数学教师现状进行调查,并利用项目反应理论对数据进行分析。依据理论研究和实证研究,对教师提出实现“科学形态”的学科知识转变为“教学形态”的学科知识目标的一些启发性建议。