北京天悦学校的数学课程整合了中西方数学教育的精萃：国内的数学教学注重基本知识和运算，从小培养答题的严谨性、规范性，习题着重深度；西方更关注创新性，看重知识的广度与实用性。天悦数学课程具有双重优势，特别是小学阶段，既能打好坚实的基础，又兼备创新思维和推理能力。天悦小学数学课将由中外教共同研发整合进行“双语”教学，这指的不仅仅是语言上的中文数学和英文数学的教学“混搭”，更多的“融合”－即指针对同一单元主题，中外数学教师按照各自熟悉擅长的讲解法，从不同角度来阐释、解读这个问题，以便学生能从两种不同的维度对该知识点进行深度理解与掌握。
举个例子，比如小学分数课，中文数学老师更注重抽象概念的导入，如国家教学大纲所示“初步理解整体的守恒，即把一个东西平均分成几份，再把这几份拼起来与原来的东西相等”，进而逐步掌握分数的计算演练，其中甚至会涉及珠算法的知识了解等。而在外教老师的数学课堂上，老师可能会更倾向于利用孩子们熟悉又喜爱的乐高积木进行搭建从视觉、感官上让学生更直观的接触到分数。比如一块乐高积木上有6个凸起点，那么一块4个凸点积木和一块2个凸点积木一起合成便是一块完整的6个凸点积木，学生可以亲自通过动手来理解中文数学课堂上的抽象概念，直观了解整数与分数的差异，进而理解1/2和1/3等分数概念，甚至习题也将用乐高积木推导完成。
中学阶段，学生将通过提高自身抽象思维的能力，结合个人经验，逐步摸索到适合自身的探究式学习方法，加深对数学的理解。不论是课堂内的学习，抑或学生个人研究项目，都将基于现实问题，也就是说天悦的数学课程不是传授抽象的理论知识，更注重将方法和理论转移成经验的吸收和理解，最终达到在新的场景中发现问题、进行探究学习并完成研究项目的能力。在达成这一目标的过程中，学生将需要作为独立的思考者不断的反思，并与同学、老师进行思维和研究想法上的互动，收集信息、设计思维导图，制作图表、海报，利用ICT工具建模并展示思维成果、展示数学之美。
虽然天悦各个学段的数学课程都有其各自的特点，但整体而言依然是一体化的综合数学项目。数学作为学术界影响力最广的通用语言，是教育均衡发展的基本课程要素，是学生学习知识、洞察世界的基础工具。天悦的数学课程旨在培养学生均衡发展智力、情绪管理、逻辑思维以及探究学习的能力，以及同时运用中文和英文两种语言解决数学问题。在天悦，数学课程更注重过程，因为过程带来的体验，对法则的应用，对方法的取舍，对思维的拓展，是学习数学之根基。
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