随着国家素质教育目标的提出和新课程改革的推行,探究式教学开始在小学数学教学中逐渐被推广,数学的教学在小学生的教育中占据着至关重要的地位。下面是我为大家整理的小学数学小论文,供大家参考。
课堂教学设计,是解决教学问题的一种特殊设计活动,课堂教学设计不仅是一门科学,更是一门艺术,其中学生对教学内容的认知是课堂教学的重心,是教学活动的中心,更是达到课堂教学目的的重要保证。数学作为小学基本课程之一,担负着学生基础数理逻辑思维和抽象思维培养的重任。下面笔者就小学数学课堂教学设计认知能力培养的方法创新谈几点看法。
一、小学数学课堂教学设计中认知能力培养的现状与问题分析
(一)小学数学课堂教学设计认知能力培养的现状
创新趋势已经显现。随着经济发展科技进步,教学硬件设施逐步高科技化,教师队伍整体素质提升,对先进教学设施地运用逐步常态化,同时针对小学生的年龄特点在课堂教学设计中进行了认知能力培养方法的探索,取得了一定的成效。课堂教学设计仍以依赖型为主。目前在我国的教育尤其是基础教育中,由于学生的学习技能欠缺,基础薄弱,数学课堂教学设计仍以依赖型为主。在依赖型的教学设计中,认知能力培养的重要性被忽视,讲授的知识大多只局限于课本和测验中,学生的学习内容与生活实际割裂,这种情况下虽然教师能够更容易地控制课堂进度,在短期内取得相对较好的教学效果。但长远来看不利于学生学习能力和运用知识能力的培养,更不利于学生学习兴趣的养成。
(二)小学数学课堂教学设计认知能力培养存在的问题
在教学思维方式上的创新存在不足。目前,大多数教师在数学课堂学生认知能力培养方法设计上的创新多为形式创新,过于追求新器材多媒体教学,花哨的设计使学生一时无法抓住关键,复杂的教具让数学课变成了手工课、观影课,课堂教学设计的创新若只停留在“形”上,对教学目的的实现反而会产生不利的影响。对学生学习能力把握有偏差。学生在每个年龄阶段的学习能力和表现特点都不同,数学作为一门相对抽象和枯燥的学科。如果教师对学生学习能力把握有偏差,没有按照学生学习能力所能达到的水平进行课堂教学设计,就很容易造成认知能力培养方法的失败,无法真正达到教学目的。对学生认知主动性培养不足。多数教师都以完成教学目标为目的,而在教授知识的同时将培养学生学习主动性放在相对次要的位置,这就容易导致前文所说的依赖型学习方式无法改变,学生对数学这门课程的认知只能停留在一门学科而不是一个兴趣上。
二、小学数学课堂教学设计中认知能力培养方法的创新方向
(一)教学思维方式的创新
思维决定思路,方式决定方法,教育教学创新中思维方式的创新至关重要。教师的教学思维方式很大程度上将影响学生的思维水平。推动教学思维方式的创新,要使教师真正认识到教学思维方式创新的重要性。针对小学数学课程的特点和学生特点,在教学研讨活动中要积极学习先进经验,发扬探索精神,改进教学方式,为数学课堂教学设计中认知环节的创新打好基础。通过动手操作培养认知能力,帮助学生思维。根据小学生年龄特点,数学课堂教学要重视操作认知,学生在操作过程中动用手、口、脑等多种感官,积极思维,也有助于发展思维。设计北师大版小学数学三年级下册图形的运动(轴对称)一课时,注重让学生动手把心形卡、五角星、银杏树叶按教师要求对折,帮助学生认知对折后重合,从而了解这样的图形是轴对称图形。学生常常是一边操作一边思考,他们亲身经历了所学知识的发生发展过程,认知、掌握学习知识的方法和途径。通过思考问题培养认知能力,激活学生思维。问题是思维的动力。小学生需要在教师的引导下组织自己的思维活动。因而教师要在教学中精心设计具有启发性、思考性的问题,可以激活学生思维的浪花,调动学生思维的主动性和创造性。通过思考、讨论教师提出的问题,正确把握小学生的认知需求,激发学习兴趣、获得数学知识和技能。
(二)在课堂教学设计中科学运用认知能力培养方式
小学数学课堂教学设计要围绕教学目标来开展,认知能力培养作为课堂教学设计的一个重要部分,要始终坚持既定的教学目标,准确分析教学内容中的重点、难点,针对小学生知识水平和数学课程特点,摒弃过于繁复和抽象的认知概念,使认知能力培养方式符合教学需要,维护课堂教学设计的整体性、层次性、延续性和针对性。教学厘米的认识,让学生认识一厘米有多长时,我借助直尺上“厘米”这个长度单位,指导学生测量一个手指的宽度、衣服上纽扣的宽度,帮助学生建立“一厘米”的表象,让学生的认知活动直观、具体,初步感知长度单位、感受生活中处处有数学。
(三)认知能力培养要多与生活实际相联系
小学生由于表达和理解能力的限制,对于相对抽象的数学概念很难理解和掌握,因此,在教学中认知能力的培养更要注意与实际生活相联系。教师要养成换位思考的习惯,多从学生的角度想问题,选取学生普遍能够理解的例子进行讲授,由生活实际展开,提炼知识点,再与生活实际相联系,形成环状记忆,当学生在生活中再次遇到相关事物时自然会联想到相应的数学知识点,这将有助于学生真正掌握相关知识,活学活用,又能减少机械记忆复习所消耗的时间和精力,更有助于学生学习能力的提升。设计北师大版小学数学三年级下册《长方形面积》时,有意从猜一猜两位粉刷匠叔叔谁刷的墙面大导入新课,在学生获得长方形面积计算公式之后,让他们通过分别计算两块墙面的面积来验证课前的猜测。拓展练习时,注意设计应用性练习题:1.学校给老师新发了一张办公桌,长140厘米、宽80厘米。教师想给整个桌面铺上玻璃,要买多大玻璃板?2.班里小亮家要装修新房,客厅的长6米、宽4米,需要买多少平方米的地板?如果一平方米90元,需要多少钱?在数学教学中,充分创设生活情境、营造氛围,能够加深学生对所学知识的体验和认知,将所学知识转化为能力。让数学教学生活化、日常生活课堂化,用数学、学数学,引导学生用已有的认知解决实际问题,丰富学生生活体验,有利于帮助学生养成用数学的眼光看待身边事物的习惯,有利于提高学生的数学素养。
(四)注意观察学生的反馈
无论什么样的课堂教学设计,最终都要落在实践上,都要经过学生反馈的检验。数学课堂教学认知能力的培养,在科学分析学生学习能力和基础知识水平的基础上,设计出的创新型认知方案,实践过程中要注意收集学生的反馈,比如学生喜欢那个部分不喜欢那个部分,哪一类学生适应这种方案哪一类学生不适应,在创新方案下教学目标达到的比例是否有所提升等,根据收集到的反馈对既有方案进行改良,然后继续进行实践,再收集、再改良、再实践。教育上的创新不能是一蹴而就的,认知能力培养的创新应该是一个螺旋式上升的过程,在不断积累反馈的过程中,达到质的飞跃。
新课程改革强调学生在获取知识技能、构建知识体系、达成知识目标过程中的情感体验,这种体验就是数学情感。它是学生数学学习过程中的态度,是获得成功时的内心体验和心理感受,更是明确学习动机、激发学习兴趣以及克服困难和探索新知的意志品质,它贯穿于学习活动的始终。数学学习逻辑性、系统性强,要求学生思维严谨、缜密,为了避免学生因枯燥而产生厌烦和畏惧的心理,有些教师常用数学家的事迹、数学趣味故事等灵活多样的方法激发学生的兴趣,把数学情感、数学文化渗透于课堂,以培养学生良好的意志品质、积极的情感态度和严谨的思维习惯,从而使数学课堂更高效,使小学数学教学不仅成为引导学生获得数学知识和技能的过程,也成为学生感受、体验和领悟的过程,更成为对学生情感、态度和价值观进行感染、渗透的过程。
一、利用认知过程进行数学情感渗透
小学数学教学目标的达成有两条主线构成。一条是获得知识和技能(结果)的明线,另一条是大胆质疑、积极探索、取得成功的情感体验(过程),即暗线。这两条线交织在一起,相依共存,互为补充。在教学过程中,认知因素与情感因素密切相关、相互作用,积极的学习情感能够促进知识技能的形成,而知识技能形成的过程中又可升华这种情感体验。如解决“鸡兔同笼”“平行四边形、三角形、梯形的面积计算”等具有严密逻辑性的数学问题,对于年龄小、注意力持续时间短、自控能力差的小学生来说是一个艰难的过程,此时应巧妙穿插学习情感和态度教育,鼓励学生理清学习思路,不怕困难认真思考,采取问题推导的形式,引导学生寻找数量、图形之间的关系,以及相互关系转化,推导出结论,促使学生在“山重水复疑无路”的困难面前,感受到“柳暗花明又一村”的新境界。在此过程中,学生通过独立思考、合作交流等形式,举一反三,不断总结发现解决问题的思路及方法,完成知识的迁移,体验到了成功的喜悦。由此可见,在数学认知过程中,认知与情感相互依存、相互促进、相互发展。在课堂中进行情感渗透,有助于培养浓厚的数学兴趣和良好的思维习惯,为逐步提升学习能力,形成高效课堂打下坚实的基础。
二、通过背景知识进行数学情感渗透
“初步认识数学与人类生活的密切联系并感受数学对人类历史发展的作用,对学生进行数学价值与数学历史发展的渗透。”这是新课标提出的要求,也是高效课堂的需要。通过对数学发展历史的了解,学生可以接触到广泛的数学知识,可以体会到数学在人类发展历史中的作用和价值,可以感受到学好数学知识的重要性。在学习“万以内数的认识”一课时,可以先引导学生了解数字的由来,即原始人用小石子、绳子打结或在树木上刻出划痕表示简单的数概念,当有了10块小石子后,用大一点的物体表示一个十即“逢十进一”。接着引导学生了解文字出现后,记录方法虽然有效但不统一,对于很大的数字记录十分不便,于是发明了罗马数字表示。最后了解公元八世纪印度人发明了只含有1,2,3,4,5,6,7,8,9九个符号的记数法,并且约定数字位置决定数值大小,例如,数字89中8表示8个十,9表示9个一,这一发明被商人带入阿拉伯后称为阿拉伯数字,使用至今成为世界数学的通用语言,恩格斯称它为“最美妙的发明”。又如,在认识“方向”时,结合认识东、南、西、北方位,向学生介绍“指南针”这一背景知识,让学生了解指南针是我国古代四大发明之一,它的出现为人类文明与进步做出了巨大贡献。渗透这些数学背景知识引导学生了解历史,感受古人的聪慧以及对科学知识的追求和向往,增强学生的民族自豪感和求知责任感,激发学生学好数学的自信心,促进学生进一步体会到数学的神奇与价值,使课堂更加高效。
三、挖掘生活素材进行数学情感渗透
数学是为了适应高速发展的现代社会而生成的应用性学科,主要解决现实生活中的各种问题,是一切学科的基础。数学新课标要求,“数学内容要更加生活化”。那些从人们的日常生活中提炼而成数字、图形、符号、公式方便了人们生活,形成了独特的魅力。通过“认识图形”的教学,使学生感受到图形的变化组合丰富了我们的生活,美化了我们的环境。通过“统筹方法”“认识时间”的学习,帮学生初步树立合理安排时间的意识,使学生明白珍惜时间的重要性;通过回收废品的情景教学解决比多比少的问题,通过捐书、买书情景教学解决进位加法问题;通过种树活动情景教学解决除法问题等,这些情景的设计蕴涵着一种思想,把品德教育渗透在具体的数学情景中,通过创设情景,在解决问题的过程中即时对学生进行环保、爱心、安全等思想情感的渗透,促使学生形成健康发展的情感态度。经常在数学活动中进行正面教育引导,能够培养学生树立正确的人生观和价值观,提高学习有效性并以此指导自己的行为,使积极的态度情感成为学生学习的动力源泉。
四、借助典型事例进行数学情感渗透
小学数学论文写法如下:1.科学性教学论文是教学经验的科学总结,首先要立论正确,论据严谨,符合教学规律。2.实用性教学论文是教学经验的升华,既来源于教学又服务于教学。因此,所引用的材料应该翔实可信,所介绍的方法应该切实可行,能够为同行所借鉴,有一定的推广价值。3.独创性教学论文必须具有论文的共性,即应该要么在理论上有创见,或者至少有新的认识,要么在方法上有创新,或者至少有新的体会,这样才能对教学和教学研究起到推动作用。4.可读性教学论文必须具有文章的共性,即要有章法,要有风采,要有吸引力。遣词造句要符合人们的阅读习惯,容易让人理解。
论数学教学中问题设计与提问的问题及对策新村完小 张子文在当今的数学课堂,数学教师在教学中的活动设计往往以问题串的形式呈现。但在教学实践中发现,许多时候教师的提问还存在着诸多不足,不能真正激发学生进行深层次的数学思考,致使教学有效性、实效性、高效性得不到很好的实施,具体表现如下:1.难易失调 教师缺乏对教材的深入研究,缺乏对学生情况的充分了解,把他们估计得过高或者过低,所设计的问题在难度上要么过大,要么过小。过大时,超出学生的理解水平,学生不能与教师产生共鸣,常使全场沉默无言,教师不得不把问题分解,化难为易,使学生重新入轨。再者就是教师为了保证教学顺畅,把教学内容肢解成许多小问题,师生一问一答,教师问得从容,学生答得流畅,整齐划一,实质上很多问题没有思维价值,严格讲不能叫做问题。也正是这些虚假问题为学生开辟了一条思维通道,限制思维的方向和路线,带有去“问题化”的倾向。以上两种情况都无法对学生的思维进行适当的训练,使其停在无法思考、不用思考的状态下,自然谈不上启迪、诱导和开发了,阻碍了学生思维能力的培养。 2.越俎代庖 教师提出问题后,没有给学生充分考虑和讨论的时间,就让他们回答,学生答不上来。此时教师不是想办法对学生进行启发诱导,调整思考的角度,换个说法矫正学生的思路,而是急急忙忙讲出答案,把学生应该做的工作取而代之。结果自己劳神费力设计的问题不解自破,无形中抑制了学生的积极性,影响了其学习情绪,造成学生的思维懒惰。时间长了,大家都不愿意回答问题,越是难题越是如此,这样对培养学生的能力,促进他们思维水平的提高有害无益。3.口头禅现象 很多教师在课堂上“是不是”“对不对”等问题充斥课堂。学生回答“是”能代表发自内心的认同,学生回答“对”,能表明其思维的清晰明朗。这样的问题只能折射出教师教学的肤浅,高明的教师是用心沟通的而无需通过“是不是”“对不对”来寻求自我满足。这样的问题让学生从小学会察言观色,试想:学生不回答“是”“对”又能怎样说呢? 4.去数学化 有些教师提出的问题与教学内容相去甚远,尤其是不恰当的情景创设,造成的结果是“种了别人的田荒了自己的地”,导致教学始终在数学的外围盘旋,没有让学生触摸到数学的本质,没有了“数学味”。 要提高问题设计与提问的质量,教师应在授课前和授课中分别做好三个把握,上课前的三个把握为: 1、把握好教材 通过对教材的认真钻研,理解编者的意图,弄清单元章节的构成及其地位,掌握训练的基本要求,从而能够脉络清晰地分出重点、难点,从教学目的出发,以重点为突破口,设计出恰当的问题。这样使好的问题既有利于揭示数学本质,又有利于学生养成思考的习惯。 2、把握好学生 对学生的基础知识、行为习惯、学习态度、学习方法乃至班风班貌等有一个细致的了解,熟悉各方面的情况,这样设计的问题才能有的放矢,结合实际,学生才能适应,乐于接受。目的就是让好的问题不仅有利于学生寻求解决问题的策略,同时也培养学生的问题意识。 3、把握好课型 教师要善于根据不同课型,不同要求,不同的训练重点来设计问题,而不是千篇一律,从而达到因材施教。新授课上,教师要在新旧知识的衔接点设计问题,促使学生思索,探究新知识。练习课教师提的问题要有恰当的角度、幅度和坡度,复习课教师提的问题要有挈领而顿、百毛皆顺的功能,问题应从大处入手,让学生各抒己见,互相补充,便于形成知识网络。 授课中要注意三个把握: 1、把握好课堂提问的“时间距离” 一节好的数学课不是一讲到底,也不是一问到底,精讲巧问,处理好提问的节奏,安排好提问的时间距离,留给学生一定的思考时间,让学生和问题进行零距离接触,学生才能对所学的知识理解得更深更透。例如:教学《圆面积的计算》这一课时,先引导学生动手操作,将半圆分成若干个相等的小扇形,然后剪开,重新拼合,拼成一个近似的长方形后,老师只需设计两个问题即可:(1)请大家认真观察,拼成的近似的长方形和原来的圆形有哪些联系?问题提出后留给学生比较宽松的思维空间,通过思考学生要说的很多,学习好的学生可以抓住两图形之间的内在联系,中等生只是在语言条理上差一些,学习上有困难的学生也能说出一二来。这样便有利于学生理解,发现形变面积不变,这个近似的长方形的长就是原来圆周长的一半,宽就是原来圆的半径。(2)完成上述的发现后,老师可以再提出第二个问题:“根据上面的发现我们知道了长方形的面积怎么计算,那么,圆的面积又该如何计算?”由于学生明确了两个图形之间的内在联系,完全可以对头脑中储存的信息加工、整理,进而独自推导出圆的面积计算公式。2、把握好课堂提问的“空间距离” 课堂上要处理好老师和学生之间的空间距离,在提问时,恰当的近距离可以使学生感到教师亲切的期待。因此教师要走下讲台,走到学生中间,认真倾听学生的意见,或者参与到小组活动中,成为学生学习的伙伴。更为重要的是处理好学生和问题之间的空间距离,所提的问题范围不能过于空洞,也不能过于狭窄,既不能让学生觉得无从下手,也不能太直太露,让学生无需思索就可回答,使提问失去意义。这就要求教师在设计问题时心中要了解学生的知识情况,在他们的知识最近发展区提问,对浅问题、直问题从较隐蔽的角度提问,拉开问题与学生的距离,留给学生思考的余地,对大问题难问题则需要大题小问,难题浅问,通过问题分解来缩短学生与问题的空间距离。 3、把握好课堂提问的“心理距离” 首先,拉近师生之间的心理距离,老师提问不要给学生一种居高临下的感觉,语气可以平缓一些,态度和蔼一点,提出问题后让学生思考一段时间再回答,如果学生回答有误,不要责备,更不能讽刺挖苦,允许学生出错,如果学生暂时回答不上来,教师要多加鼓励,让他别着急,一想再回答。只有学生保持轻松的心理状态,敢想敢说敢做,才能得到令人满意的回答。 其次,教师要控制好学生和问题之间的心理距离,好的问题既有挑战性,又是大多数学生经过思维努力后能够解决的。这样的给学生“似曾相识又陌生”的感觉,让学生“跳一跳够得着”,增强学生解决问题的内驱力。由于学生在知识基础方面具有差异性,因此同一个问题与不同的学生之间心理距离是不同的,老师提问也不能“一刀切”,对于难度较大的题目可让优秀生来回答,对于难度一般的题目可以让中等生来回答,对于简单的问题可以让后进生来回答,让人人学有所得,人人都有成功的体验,每个人都能得到发展。如:在教《圆的面积》一课时,可按学生的实际学习能力,提出不同的学习要求,设计不同的问题“(1)阅读课本,你能按课本图示把圆拼成一个近似的长方形吗?他们之间有何关系?(后进生做答)(2)阅读课本,你能根据操作实践,说出圆面积公式的推导过程吗?(中等生回答)(3)你还可以用其他方法推导出圆的面积公式吗?(优等生回答)这样的问题,符合不同层次学生的心理水平,使他们能够各有所获。 再次,好的问题不但具有开放性,还要兼顾差异性。开放性,即目标是聚合的,思维是发散的,解决问题的策略是多样的:差异性,即能适合不同层次学生的需求,使每个学生都能调动已有的知识经验作出个性化的解答,让每一个学生都进行深入的思考。
小学数学论文浅谈估算教学的现状与改进措施大溪二小 徐再立摘 要:估算教学让我们觉得有很多困惑,如学生的"先算后估","估算速度慢于精确计算"以及"估算方法举棋不定"等现象,说明了我们的估算教学有待改进.改进估算教学法就要转变教师观念,重视估算教学;结合具体情境,培养估算意识;教给估算策略,提高估算能力.关键词:估算教学效果 教师观念 估算意识 估算能力估算教学随着新课程的诞生而成为了广大教师讨论的焦点问题之一.我们不难发现,虽然我们对估算教学进行着积极探讨,但估算教学还是让我们觉得有很多困惑.例如学生的"先算后估","估算速度慢于精确计算"以及"估算方法举棋不定"等现象,都说明了我们的估算教学有待改进.那么,到底是什么原因使得估算教学效果不好 我们又该怎么做才能提高估算的教学效果呢 我想从教师和学生两个层面来谈谈对改进估算教学的初浅想法.转变教师观念,重视估算教学现状分析从现状看,教师并不象课程标准那么重视估算教学.原因有以下三个:1.教师受传统教学观念的影响.估算教学在老教材中是选学内容,在新教材中是必学内容,而且在教材的各册各章节中都有要求.但是教师受传统教学观念的影响,没有将估算教学作为一种计算能力来培养,往往是教材有安排则教,无安排则不教,没有自始至终地坚持培养,根本没有将估算教学与精确计算平起平坐,并肩作战.2.教师对估算教学功能认识不明确.我从个人和同行者身上发现,我们很多教师都认为估算的功能就是在没必要精确计算时充当一种简便计算方法,或者是充当检验精确计算是否正确的验算方法.很多教师都没有认识到,估算除了以上两种功能之外,它更重要的功能是在培养学生的数感和数学素养上.3.估算教学的评价现状使得教师对估算教学不重视.由于估算教学不是作为独立单元安排教学,对估算教学效果的评价也不是独立而显著的,往往只是在纸笔测验中加入少量几道只要求给出估算结果的估算题.这样少量几道题的分数相对一张试卷来说,失与得的差别也不是很大,因此,估算教学效果也不被教师怎样看重.(二)改进措施1.走出传统教学观念的辐射圈.教师要从老教材中走出来,阅读新课程标准,了解估算教学目标;教师还要纵观新教材,梳理整套教材安排体系,了解估算教学在整个教材体系中的安排情况;理清新教材对估算教学的重视程度,不要再受传统教学观念的影响,重视估算教学.教师要明白口算,笔算与估算是三种基本计算技能,口算能力,笔算能力与估算能力组成了一个人完整的计算能力,要培养学生的数学能力,这三种技能缺一不可.因此,我们在平时的教学中要注意,以前对估算有所轻视,现在应着重花时间来弥补,不能因学生的估算能力欠缺而影响他的数学能力.因此,教师要足够重视估算的教学.2.认清估算教学的功能.估算是一种计算方法,它的基本功能是在不需要精确计算时使用它来快速计算;估算还经常充当验算的角色.估算除了这两个功能外还有一个重要的功能是它可以培养学生的数感与数学素养.如通过对数与量的估算,可以使学生亲身体验所学的数与量的大小与多少,例如, 当学习了自然数1-100后,可让学生去估算一把黄豆有多少粒,一个教室有多少人,待估算出结果后再去精确地算一算, 看二者之间的差距, 从中体验1—100等数到底有多少.这不正体现了新课标提出的让学生在体验中学习数学吗 通过估算教学还可以促进学生建立用数学的意识, 提高用数学的能力.例如,在超市购物时,估算需要多少钱 买水果时,感觉一袋水果有多重.这些问题都可以使学生将书本知识转化为实际生活问题,加强书本知识与生活问题之间的联系.因此,我们说估算教学是很有必要的,需要引起教师的足够重视.3.改变估算教学效果的评价机制.要改变估算教学效果的评价机制,学生估算能力的评价应避免简单的只看估算结果的纸笔方法,重视估算过程的考查[1].可以采用以下措施:⑴写出估算过程.如49×3≈50×3;⑵写出估算结果的大致范围.49×3300人,答:他们不能同时上船."看到这种状况,我与学生有了如下对话:师:"这道题必须要精确计算吗 "沉默片刻,生1:"不用."师:"为什么 "生1:"因为100加200就有300了."师:"他是用什么方法计算的.这种方法你们觉得怎么样 "生2:"他用估算的方法,比较简便.可以就写作138+202 〉300."师:"那你们为什么不这样做 "学生哑然.这个案例使我想到,我们的学生是怎么了,他们在写题时不是都不喜欢多写字吗 那他们为什么宁可多写几个字,也不用估算的方法呢 我们苦苦教学的估算,不是成了"纸上谈兵"了吗 这样学估算还有意义吗 2.习惯使然.学生估算意识不强的还有一个现状是学生习惯于看到题就精确计算,而不先思考用什么方法计算更合适.(二)改进措施1.要提高小学生的估算能力,首先要让学生明确估算的意义,这样才提高他们学习估算的积极性[2].这就必须要求我们创造具体情境,结合具体情境,培养学生的估算意识.如果不是在具体情境中谈培养估算意识就比较空洞.比如著名特级教师吴正宪老师上的《估算》一课,她在课的开始环节,就创设了一个情境,青青和妈妈去超市购物,选好了商品后,妈妈的问题是:妈妈带了200元钱,够不够 再让学生判断在下列哪种情况下,使用估算有意义:A,妈妈考虑200元够不够时;B,营业员要将每种商品的价格输入收银机时;C,妈妈被告知要付多少钱时.在这里,吴老师没有问"买这几件物品大约需要多少钱 "而是设计了这样一道选择题,显然是从培养学生估算意识角度考虑的.像吴老师这样,在教学估算之前,先让学生来判断什么时候需要估算 什么时候需要精确计算 使学生明白了我们为什么要学估算 学估算有什么用 不正是数学课程标准提出的"人人都要学有用的数学"吗 这比我们口口声声的告诉学生"估算很有用","估算比精确计算要简便"来得有效得多.当然,这里所指的具体情境并不都是指上面购物环境,还可以是在碰到其他有具体情况的问题时,如下列算式中,得数比800大的算式是( )A,462+335 B,397×2 C,1000-209 D,215×4很明显,像这样的题用估算解决比较快.所以通过比较解决这道题的速度,也可以培养学生的估算意识.2.培养学生的估算意识除了要使学生明白什么时候用估算之外,还要使学生养成估算的习惯.培养估算习惯要靠时间与毅力来实现.如计算之前,先估一估得数大致在什么范围,精确计算之后,又估一估值是不是在这个范围之内等.课堂上多些"请估一估","说说你是怎么估的"这样的要求.经过一定时间这样的训练之后,学生就会有估算的意识和习惯.当然,这里行要求教师自身要有估算意识和习惯.三,教给估算策略,提高估算能力(一)现状分析1."先算后估"现状存在.我们不难发现有一部分学生(特别是中差生)碰到估算题时是先精确计算出结果,再对精确结果求出近似值的.这种状况在新课改刚开始几年存在的相当多,目前仍然部分存在.主要原因是学生估算速度慢于精确计算,估算能力不强造成的.2.估算方法"举棋不定".根据我的教学经验及调查结果发现,有一部分学生不喜欢估算而喜欢精确计算的原因是:精确计算答案唯一,方法也常常具有唯一性,而估算的方法和结果都具有多样性,学生在估算能力不强的情况下对使用估算方法感到信心不足,举棋不定.3.片面的训练"先估后算"教学模式.教师在估算教学中,往往很注重估着算,就是着重让学生在通过近似后的算.这样也是片面的,有些题目可以能通过不用求近似数就能估出来的,也就是说估算策略是很重要的.(二)改进措施虽然估算的方法灵活多样, 答案也不具有唯一性, 但估算并非无法可依,无章可循, 也是可以总结出一般的估算策略的.要使学生能灵活,主动地使用估算,我们必须要教给学生估算的策略与技巧,提高估算能力.1.熟练撑握求近似值的方法.求近似值是估算教学的基础,这就要求我们多设计类似于"这个数接近几","这是一个多大的数","看到这个数,你想到了什么数"等问题,使学生看到一个数就能在头脑中反应出它的近似数.对于学生取近似数时出现不同的结果,如378看作380,400,350等不同的近似数,我们都要做出相宜的评价,而不能以教师心中的满意答案来否定学生的想法.我们要鼓励学生敢于取近似值,敢于表达自己的想法,学生的数感就会逐渐得到增强,估算的速度也会得到提高.2.学会调整策略,培养优化意识.估算是非常讲究策略性的一种计算方法.我们要让学生充分体验估算的方法多样化与优化的过程,给他们自己体验选择估算策略的过程.如著名特级教师吴正宪法老师在《估算》一课中对估算的调整策略很重视.她先通过学生自己得出"最好用中估,凑调估或大小估的方法进行估算".再安排了以下两道练习来感悟估算的策略意识.(1)学校组织350名同学去春游, 租了7辆汽车, 每辆汽车有56个座位, 要求每人一个座位, 够吗 (2)一辆卡车, 自重986千克, 车上载有6箱货物, 每箱285千克, 能顺利通过一座限重3吨的桥吗 吴老师组织学生讨论: "对于这种问题, 大估,小估……哪种估算方法好啊 " "大估有把握, 还是小估有把握 ""以后要估算的时候, 是大估或小估, 还是…… " 学生自己得出"要根据实际情况确定估算的方法, 有时大估比较有把握, 有时小估保险些……".像这些需要调整策略来估算的问题是学生的薄弱之处,特别是中差生,所以,我们平时要加强估算调整策略的训练,使学生在经验支持下灵活使用估算本领.3.运用策略灵活估.⑴灵活利用数学规律,性质来估算[3].利用数学规律和性质来估算,可以省去求近似值的步骤,能使估算更简洁,更快速.如利用一个不是0的数乘纯小数,积小于这个数的规律,就可以判定×的积必定小于,在比较〇 时,可以想>,=.所以>.熟练掌握数学规律与性质,可以使估算速度更快.⑵根据实际需要选用估计方法.估算并非都是要求近似值的,有些情况下可以省去求近似值的步骤.如我们在教学"吨的认识"时,就只要让学生感觉50千克有多重,想象1吨即1000千克,有20个50千克的重量,实际上这也是估一估的过程.在一些生活实例中,有时也可以不用求近似值来估.如估一个会场的人数,我们是不会把一个人当单位,然后想有多少个这样的一个人.而应该是先想我们班有50人,那么这里大概有多少个50,当然也可在想想100人大概是多少后,再想想这里有多少个100人.参考文献:[1]张俊英,对小学数学估算教学的思考,小学教学研究,2008(6)[2]张丽珍,小学数学教学中估算能力的培养,甘肃教育,2001(9)[3]周 豪,小学生估算能力的培养,小学教学参考,2001(3)小学数学论文计算教学中 "情景串"教学资源的开发和利用温岭市横湖小学 鲍 淼[内容摘要]在计算课中自始至终发挥导向作用,使学生通过解决"情景串"中的问题引发对数学计算的学习,将解决问题与计算学习二者紧密结合,让学生既经历计算知识与技能的形成过程,又能把学到的计算知识作为解决问题的工具,把应用意识的培养贯穿于数学学习的全过程,这是"情景串"教学的核心内涵.教师应找准"支点",创设具有"数学韵味"的"情景串",在计算课中真正发挥其应有的价值.本文从以下几方面来阐述"情景串"教学资源的开发:一,动态的情景串来源于静态的主题情景图;二,动态的情景串来源于贴近的生活实践;三,动态的情景串来源于生动的动画故事;四,动态的情景串来源于有趣的游戏活动.[关键词]动态情景串 静态主题图 生活实践 动画故事 游戏 [正文]美国国家委员会在《人人关心数学教育的未来》报告中指出:"今天一个数学本领仅限于计算的人,几乎没有什么可贡献于当今的社会,因为廉价的计算器就能够把事办得更好".如果现在还是把计算教学的目标定位于牢记计算法则,形成计算技能,显然是缺乏现实意义的,教师应该借助计算教学这个载体,引领学生主动参与,积极探索,使他们在获得计算知识的同时,情感,态度,价值观等方面得到和谐的发展.因而,计算教学目标的确定,不能只满足于让学生掌握方法,学会计算,而是着眼于让学生体会计算学习的需要,让学生经历计算策略的探索,感悟计算思维的魅力,真正发挥计算教学的育人价值,从而使学生在获得计算知识的同时,情感,态度和价值观得到和谐发展.如何加强计算与应用的有机结合成为了数学教学中一块难啃的"骨头".数学课需要学生注意力高度集中,思维积极活动才能完成学习任务.而对于小学生来讲,课堂注意力集中的时间相对较短,更何况是内容相对枯燥的计算课.如果我们把课堂上学习的内容通过创设相关联的一组情景将整节课链接成"情景串",即整堂课中围绕着一个主题的大情景来组织教学,将教学内容分散地设计在相联系的情景的各个环节中,即各个"情景串"中.从而引发了一系列相对独立的又有着一定逻辑关系的问题,形成"问题串",还计算教学一个现实生活的背景,加强了"书本世界"与学生"生活世界"的沟通, 这无疑会大大增加所学知识的趣味性和吸引力,防止学生"注意力疲劳",有助于营造"动态生成"的课堂.下面就结合我平时的教学,说一说我在数学计算教学中是怎样进行"情景串"教学资源的开发和利用.一,动态的情景串来源于静态的主题情景图实施情景串教学并非无源之水,无本之木.新教材在排版上明显文字叙述少了,随之而来的是一幅幅生动有趣,五彩缤纷的主题图嵌入我们师生的视野,也深深地吸引着我们.正是这些将一幅幅寓知识,思想,情感于一体的主题图融入我们的课堂教学,为我们的教学设计提供了丰富的资源,给枯燥的数学赋予了新鲜的生命,使我们的情景串教学成了有源之水,有本之木.充分挖掘主题图,以学生感兴趣的相对独立的故事或活动演绎"主题图"情景,把丰富的情景画面与具体的数学知识有机结合起来,让丰富的情景设置在学生学习的过程中自始至终发挥一定的导向作用,帮助学生在快乐的氛围中学习知识.如第四册"表内除法(二)"的第一课时,例1给出了学生庆祝节日的主题情景图,而配备的练习1——4的主题图分别是小猴爬竿,小兔采蘑菇,小鸟送信,小猪吹泡泡.而低年级学生对静态信息窗的兴趣持续时间过短,相对独立的主题图使课堂显得过于松懈,存在一节课中前半节课学生兴致高昂,后半节课学生死气沉沉,按部就班的现象,于是我尝试着把静态的,相对独立的几个信息窗转变为一个动态的连贯的情景串.把整节课设计成以学生喜欢的"庆祝六一"为主线,通过"布置联欢会场"(例1的教学内容)—— "参加快乐的游园活动"( 练习1——4的教学内容)展开教学. 情景一:布置节日的教室(教学例1)."今天是快乐的六一儿童节,你们高兴吗 小朋友们为了庆祝自己的节日,要把教室打扮一番,我们一起去看看吧!"(课件呈现)这一环节的设计目的是根据信息窗提出问题串,探讨计算的方法.使学生体会因为要解决问题才有了计算,计算是伴随解决问题而产生的.情景二:游园活动"盲人问路"(练习1)老师准备带你们去参加六一节的游园活动,你们想不想参加呢 盲人问路的游戏规则:一人蒙眼随意指题,其他学生参与计算.情景三,情景四,情景五分别是游园活动"小猫钓鱼","水中捞月","吹泡泡",相对应的是练习2——练习4.通过对教材的有效调整,把静态的信息窗变为动态的情景串,将用乘法口诀求商的计算技能以图画,操作,语言等形式为载体,潜意识地传递给学生,让学生能在直观,生动的游戏情境中兴趣盎然地去计算,使他们体会到用乘法口诀求商是帮助人们解决实际问题的工具,让学生发现数学就在身边,对数学产生亲切感.二,动态的情景串来源于贴近的生活实践选取学生熟悉的生活情景,可以直接选取教材中提供的学生熟悉的日常生活情景进行加工或自己创设学生感兴趣的现实生活情景,将学生感兴趣的生活实践活动情景贯穿起来,编排成"情景串". 如第四册表内乘除法的练习课中我是这样设计的:情景串大背景:星期天老师带领同学们到游乐园去玩.情景一:出发前,班长清点人数. 师:我先请班长清点一下我们今天一共来了几组 (6组)小 朋友看一看每组有多少人 (4人)师:板书:一共6组,每组4人.师:谁能根据这两条信息提出一个问题 (一共有多少人 )谁能解决这个问题 情景二:开始出发,如何租车 课件画面:停车场里有8辆车,每辆车限坐3人.情景三:来到游园门口,准备买票.课件画面:游乐园门口,张贴有游客须知及门票价格(每人2元).情景四:进入游乐园,设计游乐项目及游览路线.课件画面:游乐园内各项游乐设施的价格及相关规定.情景五:休息,到游乐园内的食品超市购物.课件画面:游乐园一食品超市内,矿泉水2瓶6元,汽水每瓶4元.在以上一连串相关的情景中,有明,暗两条线,明线是游览,暗线是"观察画面,搜集信息——根据获取信息提出问题——合作交流,计算解决问题",在整个学习过程中,学生兴致勃勃,积极动脑,热烈参与,在看似游玩的过程中,既巩固熟练了表内乘除法,又培养了应用知识解决实际问题的能力.一节课,始终围绕"游览"这一情景而展开,教师给学生创设了一个又一个的情景,引发一环又一环的问题,为学生自主学习,自主探索活动提供了一个有效的平台,促使学生层层深入地思考,体验与感悟,让学生自觉地,全身心地投入到计算学习活动中,用心发现,用心思考,真诚交流,在跌宕起伏的情感体验中自主完成对知识的建构.创造性地巧构情景串,将计算的内容,知识与技能溶入了丰富多彩,生动有趣,具体现实的生活场景中,激活了学生学习的积极性;激活了学生思维的灵活性;激活了学生问题意识,形成了问题串;改变了学生的学习方式,使学生在现实的"情景串"中,会应用数学思想,发现问题,提出问题,自主探究计算解决问题;在"情景串"中合作交流体验到学习数学的乐趣,促进学生的发展.三,动态的情景串来源于生动的动画故事单靠一幅图,一段话是很难创设出让学生感兴趣的情景的.动画故事是小学生的最爱,小学生对于动画故事非常感兴趣,他们思维也就容易被启迪,开发,激活.对来源于动画故事的情景串就会产生可持续的动机,这是一种催化剂,使计算教学跳出纯粹为计算而计算的技能训练的老路子,让学生在生动具体的情景中学习数学,算用结合,使课堂充满生趣.如第一册在教学"用数学"时,上课伊始,我就以"森林里的早晨"那美丽的画面,鸟儿的叫声吸引孩子们的注意力,使孩子们仿佛身临其境.整节课我设计了引导一系列学生去郊游大森林的事理情景串,把教材中的例题,习题有机地串联了起来,使学生仿佛置身于愉快的旅途之中,让学生在玩中学,乐中学,学中乐.把抽象的知识具体化,静态的画面动态化,使学生的各种感官参与学习活动,形成了生动活泼,兴趣盎然的学习氛围,促成了认识活动的探索化,动态化和情感化.如第五册第六单元中"一个因数中间有0的乘法",我尝试着把静态的,相对独立的信息窗改变以学生喜欢的《西游记》神话故事为主线的一个动态的情景串.情景一:(例5主题图)王母娘娘要过大寿,她派7个仙女到蟠桃园去摘仙桃为自己祝寿,仙女们到蟠桃园一看,大吃一惊,只见孙悟空正坐在桃树大口大口地吃着桃子,树上一个仙桃也没有了,仙女们赶快回来向王母娘娘禀报:"仙桃都被孙悟空吃光了,一个也没摘到".让学生列加法算式与乘法算式,讨论得出:0和任何数相乘都得0.情景二:(例6主题图)小朋友,吃了蟠桃真的能长寿吗 (不能)是啊,生命在与运动,我们应该像这位老寿星一样每天坚持体育锻炼.老寿星每天要在公园步行3圈,每圈508米,你能算出老寿星每天步行多少米吗 想一想,要算老寿星每天步行多少米,怎样列算式 学生探究算法,得出:不管因数中间是否有0,都要用这个一位数去乘多位数里的每一个数位上的数,即使十位上是0也要乘,如果没有进位,积的十位上要用0占位.情景三:(巩固深化,拓展应用)现在正是小朋友长身体的时候,所以我们一定要参加体育锻炼,你们瞧,聪聪就要去参加智力长跑了,我们也去参加好吗 (具体练习略,在以下闯关练习中渗透了基础题,提高题,拓展题)这一情景串的创设亲切,简单,自然,让学生在熟悉的动画故事情景中提出有关的计算问题,学生在故事中练习,在故事中学到知识,不仅感到轻松,愉快,而且在不知不觉中,就把一节课的知识学会了,直到下课时还意犹未尽.四,动态的情景串来源于有趣的游戏活动来源于生动有趣的游戏活动的情景串特别适用于计算练习课与复习课.计算练习复习课,大家都无所适从,要不一题一题照着讲,要不分类来讲,的确枯燥,不知不觉成了我们数学老师心中永远的痛.对于学生尤其是中低年级的小学生而言,单纯地出示练习复习材料让学生直接练习,仅仅停留在对知识简单回炉上,他们会觉得枯燥乏味.但如果根据练习复习内容,用情景串将知识进行有效整合,提升,枯燥的练习复习课就会变得有趣有益.如第三册数学第二单元"100以内数的加法和减法"的整理复习课, 整堂课我设计了三个阶梯式情景游戏.游戏一:"比比谁取到的收获卡多",要求任选一张收获卡填出并贴在黑板上,对的为优胜者,主要是归纳100以内两位数加,减两位数笔算法则.学了"100以内的加法和减法",你们都有哪些收获 如我学会了用竖式计算加法和减法,在用竖式计算时要注意( )对齐;笔算加法时,( )位满十,要向( )位进1;;笔算减法时,( )位不够减,就要从( )位退( );解决问题时,当结果不需要十分精确时,可以用( )的方法找到与结果相近的数.游戏二:"请你露一手"用自己喜欢的竖式计算各题.每生领到一张题卡,在规定时间内算对的为优胜者.主要检验计算的正确率和速率.游戏三:"智取宝盒",小精灵聪聪和明明看到小朋友这么能干,想邀请你们到他们的聪明屋游玩,聪明屋中有两个宝盒,里面装着许多智慧星和聪明豆,你们想得到吗 要想拿到智慧星和聪明豆,赶紧解决宝盒上的题卡,题卡设计将实际生活与现实情境相结合,包含了购物的估算,解决生活中的数学问题.思路表达清晰,解答方法正确的为优胜者.这样的设计让学生耳目一新,克服了单调,枯燥,以题讲题的弊端,让课堂绽放出万花筒般斑斓的色彩,达到情意共鸣,互动生成的课堂氛围."情景串"的创设,应是充满计算课堂的整个时空,只要有计算活动的进行,就有相应的计算背景,它应当是多维度,全方位的,应当在学生整个的计算学习过程中自始至终发挥一定的导向作用,促进学生进行自主,有效的学习.以激发学生的计算兴趣为支柱,以培养学生的数学问题意识为导向,以促进教学目标的有效达成为目的,努力创设"合适的"情景串.让情景串以"数学"为支撑,让情景串多一点"数学味",使我们的数学课堂不失"数学味",使我们的计算课堂不失"生活味"!- -
随着科学技术特别是信息技术的高速发展,数学建模的应用价值越来越得到众人的重视,
数学建模本身是一个创造性的思维过程,它是对数学知识的综合应用,具有较强的创新性,以下是一篇关于数学建模教育开展策略探究的论文 范文 ,欢迎阅读参考。
大学数学具有高度抽象性和概括性等特点,知识本身难度大再加上学时少、内容多等教学现状常常造成学生的学习积极性不高、知识掌握不够透彻、遇到实际问题时束手无策,而数学建模思想能激发学生的学习兴趣,培养学生应用数学的意识,提高其解决实际问题的能力。数学建模活动为学生构建了一个由数学知识通向实际问题的桥梁,是学生的数学知识和应用能力共同提高的最佳结合方式。因此在大学数学教育中应加强数学建模教育和活动,让学生积极主动学习建模思想,认真体验和感知建模过程,以此启迪创新意识和 创新思维 ,提高其素质和创新能力,实现向素质教育的转化和深入。
一、数学建模的含义及特点
数学建模即抓住问题的本质,抽取影响研究对象的主因素,将其转化为数学问题,利用数学思维、数学逻辑进行分析,借助于数学 方法 及相关工具进行计算,最后将所得的答案回归实际问题,即模型的检验,这就是数学建模的全过程。一般来说",数学建模"包含五个阶段。
1.准备阶段
主要分析问题背景,已知条件,建模目的等问题。
2.假设阶段
做出科学合理的假设,既能简化问题,又能抓住问题的本质。
3.建立阶段
从众多影响研究对象的因素中适当地取舍,抽取主因素予以考虑,建立能刻画实际问题本质的数学模型。
4.求解阶段
对已建立的数学模型,运用数学方法、数学软件及相关的工具进行求解。
5.验证阶段
用实际数据检验模型,如果偏差较大,就要分析假设中某些因素的合理性,修改模型,直至吻合或接近现实。如果建立的模型经得起实践的检验,那么此模型就是符合实际规律的,能解决实际问题或有效预测未来的,这样的建模就是成功的,得到的模型必被推广应用。
二、加强数学建模教育的作用和意义
(一) 加强数学建模教育有助于激发学生学习数学的兴趣,提高数学修养和素质
数学建模教育强调如何把实际问题转化为数学问题,进而利用数学及其有关的工具解决这些问题, 因此在大学数学的教学活动中融入数学建模思想,鼓励学生参与数学建模实践活动,不但可以使学生学以致用,做到理论联系实际,而且还会使他们感受到数学的生机与活力,激发求知的兴趣和探索的欲望,变被动学习为主动参与其效率就会大为改善。数学修养和素质自然而然得以培养并提高。
(二)加强数学建模教育有助于提高学生的分析解决问题能力、综合应用能力
数学建模问题来源于社会生活的众多领域,在建模过程中,学生首先需要阅读相关的文献资料,然后应用数学思维、数学逻辑及相关知识对实际问题进行深入剖析研究并经过一系列复杂计算,得出反映实际问题的最佳数学模型及模型最优解。因此通过数学建模活动学生的视野将会得以拓宽,应用意识、解决复杂问题的能力也会得到增强和提高。
(三)加强数学建模教育有助于培养学生的创造性思维和创新能力
所谓创造力是指"对已积累的知识和 经验 进行科学地加工和创造,产生新概念、新知识、新思想的能力,大体上由感知力、 记忆力 、思考力、 想象力 四种能力所构成"[1].现今教育界认为,创造力的培养是人才培养的关键,数学建模活动的各个环节无不充满了创造性思维的挑战。
很多不同的实际问题,其数学模型可以是相同或相似的,这就要求学生在建模时触类旁通,挖掘不同事物间的本质,寻找其内在联系。而对一个具体的建模问题,能否把握其本质转化为数学问题,是完成建模过程的关键所在。同时建模题材有较大的灵活性,没有统一的标准答案,因此数学建模过程是培养学生创造性思维,提高创新能力的过程[2].
(四)加强数学建模教育有助于提高学生科技论文的撰写能力
数学建模的结果是以论文形式呈现的,如何将建模思想、建立的模型、最优解及其关键环节的处理在论文中清晰地表述出来,对本科生来说是一个挑战。经历数学建模全过程的磨练,特别是数模论文的撰写,学生的文字语言、数学表述能力及论文的撰写能力无疑会得到前所未有的提高。
(五)加强数学建模教育有助于增强学生的团结合作精神并提高协调组织能力建模问题通常较复杂,涉及的知识面也很广,因此数学建模实践活动一般效仿正规竞赛的规则,三人为一队在三天内以论文形式完成建模题目。要较好地完成任务,离不开良好的组织与管理、分工与协作[3].
三、开展数学建模教育及活动的具体途径和有效方法
(一)开展数学建模课堂教学
即在课堂教学中,教师以具体的案例作为主要的教学内容,通过具体问题的建模,介绍建模的过程和思想方法及建模中要注意的问题。案例教学法的关键在于把握两个重要环节:
案例的选取和课堂教学的组织。
教学案例一定要精心选取,才能达到预期的教学效果。其选取一般要遵循以下几点。
1. 代表性:案例的选取要具有科学性,能拓宽学生的知识面,突出数学建模活动重在培养兴趣提高能力等特点。
2. 原始性:来自媒体的信息,企事业单位的 报告 ,现实生活和各学科中的问题等等,都是数学建模问题原始资料的重要来源。
3. 创新性:案例应注意选取在建模的某些环节上具有挑战性,能激发学生的创造性思维,培养学生的创新精神和提高创造能力。
案例教学的课堂组织,一部分是教师讲授,从实际问题出发,讲清问题的背景、建模的要求和已掌握的信息,介绍如何通过合理的假设和简化建立优化的数学模型。还要强调如何用求解结果去解释实际现象即检验模型。另一部分是课堂讨论,让学生自由发言各抒己见并提出新的模型,简介关键环节的处理。最后教师做出点评,提供一些改进的方向,让学生自己课外独立探索和钻研,这样既突出了教学重点,又给学生留下了进一步思考的空间,既避免了教师的"满堂灌",也活跃了课堂气氛,提高了学生的课堂学习兴趣和积极性,使传授知识变为学习知识、应用知识,真正地达到提高素质和培养能力的教学目的[4].
(二)开展数模竞赛的专题培训指导工作
建立数学建模竞赛指导团队,分专题实行教师负责制。每位教师根据自己的专长,负责讲授某一方面的数学建模知识与技巧,并选取相应地建模案例进行剖析。如离散模型、连续模型、优化模型、微分方程模型、概率模型、统计回归模型及数学软件的使用等。学生根据自己的薄弱点,选择适合的专题培训班进行学习,以弥补自己的不足。这种针对性的数模教学,会极大地提高教学效率。
(三)建立数学建模网络课程
以现代 网络技术 为依托,建立数学建模课程网站,内容包括:课程介绍,课程大纲,教师教案,电子课件,教学实验,教学录像,网上答疑等;还可以增加一些有关栏目,如历年国内外数模竞赛介绍,校内竞赛,专家点评,获奖心得交流;同时提供数模学习资源下载如讲义,背景材料,历年国内外竞赛题,优秀论文等。以此为学生提供良好的自主学习网络平台,实现课堂教学与网络教学的有机结合,达到有效地提高学生数学建模综合应用能力的目的。[5,6]
(四)开展校内数学建模竞赛活动
完全模拟全国大学生数模竞赛的形式规则:定时公布赛题,三人一组,只能队内讨论,按时提交论文,之后指导教师、参赛同学集中讨论,进一步完善。笔者负责数学建模竞赛培训近 20 年,多年的实践证明,每进行一次这样的训练,学生在建模思路、建模水平、使用软件能力、论文书写方面就有大幅提高。多次训练之后,学生的建模水平更是突飞猛进,效果甚佳。
如 2008 年我指导的队荣获全国高教社杯大学生数学建模竞赛的最高奖---高教社杯奖,这是此赛设置的唯一一个名额,也是当年从全国(包括香港)院校的约 1 万多个本科参赛队中脱颖而出的。又如 2014 年我校 57 队参加全国大学生数学建模竞赛,43 队获奖,获奖比例达 75%,创历年之最。
(五)鼓励学生积极参加全国大学生数学建模竞赛、国际数学建模竞赛
全国大学生数学建模竞赛创办于 1992 年,每年一届,目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛, 国际大学生数学建模竞赛是世界上影响范围最大的高水平大学生学术赛事。参加数学建模大赛可以激励学生学习数学的积极性,提高运用数学及相关工具分析问题解决问题的综合能力,开拓知识面,培养创造精神及合作意识。
四、结束语
数学建模本身是一个创造性的思维过程,它是对数学知识的综合应用,具有较强的创新性,而高校数学教学改革的目的之一是要着力培养学生的创造性思维,提高学生的创新能力。因此应将数学建模思想融入教学活动中,通过不断的数学建模教育和实践培养学生的创新能力和应用能力从而提高学生的基本素质以适应社会发展的要求。
参考文献:
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[5]段璐灵。数学建模课程教学改革初探[J].教育与职业,2013,5:140-142.
[6]郝鹏鹏。工程网络课程教学的实践与思考[J]科技视界,2014,29:76-77.
大部分数学知识是抽象的,概念比较枯燥,造成学生学习困难,而数学建模的运用,在很大程度上可以将抽象的数学知识转化成实体模型,让学生更容易理解和学习数学知识。教师要做的就是了解并掌握数学建模的方法,并且把这种 教学方法 运用到数学教学中。
对教师来说,发现好的教学方法不是最重要的,而是如何把方法与教学结合起来。通过对数学建模的长期研究和实践应用,笔者 总结 了数学建模的概念以及运用策略。
一、数学建模的概念
想要更好地运用数学建模,首先要了解什么是数学建模。可以说,数学建模就像一面镜子,可以使数学抽象的影像产生与之对应的具体化物象。
二、在小学数学教学中运用数学建模的策略
1.根据事物之间的共性进行数学建模
想要运用数学建模,首先要对建模对象有一定的感知。教师要创造有利的条件,促使学生感知不同事物之间的共性,然后进行数学建模。
教师应做好建模前的指导工作,为学生的数学建模做好铺垫,而学生要学会尝试自己去发现事物的共性,争取将事物的共性完美地运用到数学建模中。在建模过程中,教师要引导学生把新知识和旧知识结合起来的作用,将原来学习中发现的好方法运用到新知识的学习、新数学模型的构建中,降低新的数学建模的难度,提高学生数学建模的成功率。如在教学《图形面积》时,教师可以利用不同的图形模板,让学生了解不同图形的面积构成,寻找不同图形面积的差异以及图形之间的共性。这样直观地向学生展示图形的变化,可以加深学生对知识的理解,提高学生的学习效率。
2.认识建模思想的本质
建模思想与数学的本质紧密相连,它不是独立存在于数学教学之外的。所以在数学建模过程中,教师要帮助学生正确认识数学建模的本质,将数学建模与数学教学有机结合起来,提高学生解决问题的能力,让学生真正具备使用数学建模的能力。
建模过程并不是独立于数学教学之外的,它和数学的教学过程紧密相连。数学建模是使人对数学抽象化知识进行具体认识的工具,是运用数学建模思想解决数学难题的过程。因此,教师要将它和数学教学组成一个有机的整体,不仅要帮助学生完成建模,更要带领学生认识数学建模的本质,领悟数学建模思想的真谛,并逐渐引导学生使用数学建模解决数学学习过程中遇到的问题。
3.发挥教材在数学建模上的作用
教材是最基础的教学工具,在数学教材中有很多典型案例可以利用在数学建模上,其中很大一部分来源于生活,更易于小学生学习和理解,有助于学生构建数学建模思想。教师要利用好教材,培养学生的建模能力,帮助学生建造更易于理解的数学模型,从而提高学生的学习效率。如在教学加减法时,教材上会有很多数苹果、香蕉的例题,这些就是很好的数学模型,因为贴近生活,可以激发学生的学习兴趣,培养学生数学建模的能力,所以教师应该深入研究教材。
数学建模是一种很好的数学教学方法,教师要充分利用这种教学方法,真正做到实践与理论完美结合。
1、层次分析法,简称AHP,是指将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次,在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。该方法是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于20世纪70年代初,在为美国国防部研究"根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配"课题时,应用网络系统理论和多目标综合评价方法,提出的一种层次权重决策分析方法。
2、多属性决策是现代决策科学的一个重要组成部分,它的理论和方法在工程设计、经济、管理和军事等诸多领域中有着广泛的应用,如:投资决策、项目评估、维修服务、武器系统性能评定、工厂选址、投标招标、产业部门发展排序和经济效益综合评价等.多属性决策的实质是利用已有的决策信息通过一定的方式对一组(有限个)备选方案进行排序或择优.它主要由两部分组成:(l) 获取决策信息.决策信息一般包括两个方面的内容:属性权重和属性值(属性值主要有三种形式:实数、区间数和语言).其中,属性权重的确定是多属性决策中的一个重要研究内容;(2)通过一定的方式对决策信息进行集结并对方案进行排序和择优。
3、灰色预测模型(Gray Forecast Model)是通过少量的、不完全的信息,建立数学模型并做出预测的一种预测方法.当我们应用运筹学的思想方法解决实际问题,制定发展战略和政策、进行重大问题的决策时,都必须对未来进行科学的预测.预测是根据客观事物的过去和现在的发展规律,借助于科学的方法对其未来的发展趋势和状况进行描述和分析,并形成科学的假设和判断。
4、Dijkstra算法能求一个顶点到另一顶点最短路径。它是由Dijkstra于1959年提出的。实际它能出始点到 其它 所有顶点的最短路径。
Dijkstra算法是一种标号法:给赋权图的每一个顶点记一个数,称为顶点的标号(临时标号,称T标号,或者固定标号,称为P标号)。T标号表示从始顶点到该标点的最短路长的上界;P标号则是从始顶点到该顶点的最短路长。
5、Floyd算法是一个经典的动态规划算法。用通俗的语言来描述的话,首先我们的目标是寻找从点i到点j的最短路径。从动态规划的角度看问题,我们需要为这个目标重新做一个诠释(这个诠释正是动态规划最富创造力的精华所在)从任意节点i到任意节点j的最短路径不外乎2种可能,1是直接从i到j,2是从i经过若干个节点k到j。所以,我们假设Dis(i,j)为节点u到节点v的最短路径的距离,对于每一个节点k,我们检查Dis(i,k) + Dis(k,j) < Dis(i,j)是否成立,如果成立,证明从i到k再到j的路径比i直接到j的路径短,我们便设置Dis(i,j) = Dis(i,k) + Dis(k,j),这样一来,当我们遍历完所有节点k,Dis(i,j)中记录的便是i到j的最短路径的距离。
6、模拟退火算法是模仿自然界退火现象而得,利用了物理中固体物质的退火过程与一般优化问题的相似性从某一初始温度开始,伴随温度的不断下降,结合概率突跳特性在解空间中随机寻找全局最优解。
7、种群竞争模型:当两个种群为争夺同一食物来源和生存空间相互竞争时,常见的结局是,竞争力弱的灭绝,竞争力强的达到环境容许的最大容量。使用种群竞争模型可以描述两个种群相互竞争的过程,分析产生各种结局的条件。
8、排队论发源于上世纪初。当时美国贝尔电话公司发明了自动电话,以适应日益繁忙的工商业电话通讯需要。这个新发明带来了一个新问题,即通话线路与电话用户呼叫的数量关系应如何妥善解决,这个问题久久未能解决。1909年,丹麦的哥本哈根电话公司.埃尔浪(Erlang)在热力学统计平衡概念的启发下解决了这个问题。
9、线性规划是运筹学中研究较早、发展较快、应用广泛、方法较成熟的一个重要分支,它是辅助人们进行科学管理的一种数学方法.在经济管理、交通运输、工农业生产等经济活动中,提高经济效果是人们不可缺少的要求,而提高经济效果一般通过两种途径:一是技术方面的改进,例如改善生产工艺,使用新设备和新型原材料.二是生产组织与计划的改进,即合理安排人力物力资源.线性规划所研究的是:在一定条件下,合理安排人力物力等资源,使经济效果达到最好.一般地,求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题。满足线性约束条件的解叫做可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行域。决策变量、约束条件、目标函数是线性规划的三要素。
10、非线性规划:非线性规划是一种求解目标函数或约束条件中有一个或几个非线性函数的最优化问题的方法。运筹学的一个重要分支。20世纪50年代初,库哈() 和托克 () 提出了非线性规划的基本定理,为非线性规划奠定了理论基础。这一方法在工业、交通运输、经济管理和军事等方面有广泛的应用,特别是在“最优设计”方面,它提供了数学基础和计算方法,因此有重要的实用价值。
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作为小学数学教师,让四年级的学生写数学的小论文,对于学生的成绩提高有很大的作用。下面是我为大家整理的 四年级数学 小论文,供大家参考。
【摘要】要:新课改出台后,新的课程教学标准对小学数学教学也作了新的要求。如何在新课改背景之下采取有效的 教学 方法 和策略,提升数学教学效果,是摆在所有数学老师面前的问题。本文以小学数学四年级教学为对象,深入探讨了新课改背景下,教师转换身份角色、注重学生数学 逻辑思维 能力和实践操作能力的培养对提高数学教学效果的重要作用。
【关键词】四年级数学角色思维能力实践能力
随着新课程改革的不断深入,小学数学教学更加突出地体现出义务 教育 所具有的普遍性、基础性和发展性特点。小学数学课堂的改革也呈现出蓬勃的趋势。越来越多的数学教师逐渐对“合作、自主、探索”的课堂教学模式表示认可和推崇,切实践行了新课程改革中“人人学有价值的数学,人人都能获得必需的数学,不同的人在数学上得到不同的发展”的要求。小学四年级起着连接低年级与高年级的作用,是学生能否建立起学习的兴趣,顺利向小学高年级过度的重要阶段,因此,如何提升课堂教学效果,进而提高小学四年级数学教学质量是摆在所有数学教师面前的重要课题。
(一)要敢于并善于做出教师角色转换
长期以来,因为应试教育根深蒂固的影响而形成的教育教学模式已不能适应教育发展需要。作为小学教师,要提高数学教学质量,首要的是敢于做出自身教师角色的转换,在课堂教学上要进行创新,重视学生能力、 学习态度 以及 创新思维 的培养。摒弃传统教学中教师单纯地讲,学生被动地听这种填鸭式的教学方式。通过丰富多彩的课堂教学模式。发动学生的学习积极性,让学生在课堂教学中讨论、探讨,实际动手操作,相互帮助,真正树立学生是课堂核心的观念。
具体而言,要实现教师角色转化,应注意以下方面。一是要切实转变数学教学观念。随着新课程改革理念的提出,新时期的数学教师要切实转变传统的填鸭式教学模式。教师应发挥引导作用,尝试着让学生进行课堂分组讨论和合作,在此基础上进行评价和指导,教学效果必定会有显著的改变。二是数学教师要进一步加强自身知识素养,由单一型教师向综合型教师转变。数学教师不能针对数学教学而只讲数学教学,实际上,教师的知识素养应当包括专业知识素养、 文化 知识素养和教育知识素养等方面的内容。新课程改革背景下,数学教学可能涉及多门学科和知识,也就要求数学教师要尽力完善自身知识结构以适应新课改背景下教师教学要求。为此,数学教师要以继续教育为契机进一步拓宽自身获取文化知识资源载体的 渠道 ,提升自我的知识素养,在课堂教学中展现出综合教学能力,引导学生快速成长。三是要由课堂的主导者转向引导者,作知识平等的交流者和朋友。新课改背景下,教师要敢于改变传统高高在上的身份,走下讲台,深入学生之中,与学生一起探讨、交流,合作学习。真正坚持“以学生为本”,将课堂主动权交还给学生,发挥学生的教学主体作用。通过教师主导者向引导者身份的转变,逐渐建立起民主、平等的新型和谐师生关系,使学生在愉快轻松的氛围中学习到知识。四是要由教学的灌输者转变为服务者。为此,数学教师要充分利用课堂,创造条件,使学生充分发挥主观能动性参与到合作学习当中去。要采取激励机制,鼓励学生在课堂上勇于表达自己的思想。同时要善于倾听与评价学生提出的问题,并引导学生作出正确的解答。在这个过程中,进一步鼓励学生敢于表现、敢于质疑,建立起批判性思维。
通过笔者的试验,教师经过上述角色转化后,数学教学的课堂效果发生了明显的改变,学生的学习积极性显著提高了,课堂氛围更加活跃,学生课堂参与性更强。因此,在小学教育阶段,尤其是四年级数学的课堂教学中,教师角色的转换体现了素质教育要“以学生为本”的教育原则,是切实符合新课改要求和改革理念的。
(二)积极培养学生的数学逻辑思维
著名教育家赞可夫曾指出:“在数学教学中要始终注意培养学生的逻辑思维能力,培养学生的思维灵活性和创造性。”培养学生的逻辑思维能力是义务教育中的一项基本和重要任务,也是提升课堂教学效果的重要前提之一。数学逻辑思维能力的培养要从小就开始,具体而言,可以从以下方面着手培养学生的数学逻辑思维能力。一是思维能力的培养要贯穿于各年级的数学教学中。小学数学教师要明确各年级阶段都担负着学生思维能力培养的任务,尤其是作为承上启下的四年级,数学思维能力的培训更显重要。数学思维能力的培养要从一开始就有意识的进行,例如培养学生比较能力,可以从认识物体大小、长短、多少等方面着手;培养学生抽象、概括能力则可以从学习十以内数的加、减着手等等。数学教师在教学活动中,需要引导学生通过实际操作、观察等方式,逐步进行比较、分析、综合、抽象、概括,培养相应的思维能力。二是学生数学思维能力的培养要贯穿于每一堂课的学习中。数学思维能力时时刻刻都需要进行有意识的培养,不管是在开始的复习中,还是在教学新知识的过程中,或是在组织学生练习习题中,都要结合具体教授的内容有意识地进行培养。在教学新知识时,要引导学生去分析、推理,最后归纳出正确的结论或计算法则,这是比单纯得出答案更为重要的教学方法。三是要在数学各部分内容的教学中贯穿思维能力培养。具体来说,就是要在教学数学概念、计算法则、解答应用题或操作技能等内容时,都要注意培养学生的思维能力。因为从数学教学角度来讲,任何一个数学概念,都是对客观事物的数量关系或空间形式进行抽象、概括的结果。在教授每一个数学概念时,都要注重通过实例或者实物引导学生分析、比较并寻找出共同点、不同点,揭示概念的本质特征,进而做出正确的判断。
总的来说,数学思维能力的培养是一个长期的过程,但在小学四年级的教学中,又显得极为重要。思维能力一旦较好的建立起来,对学生今后更进一步的学习是大有裨益的。
(三)注重培养学生的实践操作能力
实践活动是学生学习成长的重要途径之一,也是学生形成实践能力的载体。针对四年级学生的年龄特点,在数学教学中应当注重通过实践操作的方式,培养学生的动手能力、主动参与意识和勇于创新的学习能力。通过实践能力的培养,使学生在亲自动手的实践体验中领悟数学,学会想象和创造,有力地摆脱了数学的枯燥乏味,培养了学习数学的兴趣,提高了学生的学习积极性。
参考文献
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【摘 要】作为新课程改革所提倡的重要 学习方法 之一,合作学习方法被越来越多的教师应用在课堂上,在发挥积极作用的同时,存在着形式化、泛化的倾向,因此,对小学四年级数学课堂合作学习有效性进行研究具有重要的意义。本文首先提出了合作学习的概念,阐述了合作学习的意义,小学数学合作学习应具备的条件及小学数学合作学习有效发挥的制约因素,最后提出了提高小学四年级数学课堂合作学习有效性的策略。
【关键词】小学数学;合作学习;有效性
作为一种重要的学习方法,合作学习应用于所有学科的教学活动中,数学具有抽象性、严谨性和广泛应用性的特点,给合作学习提供了广泛的应用空间。目前,新课程改革所倡导的合作学习方法已广泛应用于小学数学教学中,但教师在实际应用过程中,还不能发挥合作学习的最大功效,仅流于形式,如何理解合作学习的真正含义,使合作学习发挥最大功效,本文结合现状对小学四年级数学课堂合作学习有效性问题进行初步探讨。
一、合作学习的基本概况
(一)合作学习的概念
相关文献表明,合作学习按照主要取向归结为四类:师生互动、师师互动、生生互动和全员互动。以生生互动为特征的数学合作学习是指在既定的教学内容下,课堂上遵循合作学习的基本原理和基本方法,学生在小组中通过互动等方式,共同学习,最终实现学生认知、情感等全面发展的一种教学活动。
数学合作学习有效性是指:从结果上看,通过合作学习,取得了明显的效果,学生学习成绩显著进步;从过程上看,通过合作学习,学生提高了学习效率,教师提高了教学效率;从长远影响上看,通过合作学习,学生提高了学习数学的兴趣,掌握了学习数学的方法,学生的内在潜能和创新能力得到全面发展。
(二)开展合作学习的意义
美国当代著名教育评论家埃利斯和福茨说过:合作学习如果不是当代最大的教学改革的话,那么它至少也是其中最大的一个。他充分肯定了实施合作学习的意义:一是学生通过合作学习,互 相学 习、互相帮助,在共同完成学习任务的同时,培养了学生的合作意识和合作精神,为学生以后融入社会打下良好的基础;二是以小组合作学习这种方式,给学生营造一个轻松的学生氛围,学生可以充分发表自己的看法,能够激发学生的积极主动性,展现学生的个性,体现学生在课堂上的主体地位。
(三)小学数学课堂合作学习应具备的条件
并不是所有的合作学习都是有效的,只有具备一定的条件,合作学习才是有效的。首先要具备良好的教学环境,包括科学合理的座位安排及和谐的学生氛围等,一般情况下,合作学习都是根据座位进行分组的,教师在座位安排时要充分考虑学生的知识结构、文化背景、性格差异等,同时,小组成员之间建立起良好的关系,给学生营造一种融洽、和谐的氛围。选择合适的教学内容是合作学习有效的基础,不是说所有的教学内容都适合使用合作学习的方法,合作学习的内容要综合考虑课程类型、所涉及知识领域及学生当时的学习氛围等因素。学生独立思考是合作学习有效的关键,合作学习的过程是学生进行独立思考后,通过互相讨论实现再认识、再提高的过程,如果没有独立思考,就不能真正参与其中,不能实现个人的发展,因此,合作学习需要学生独立进行思考。
(四)小学数学课堂合作学习有效发挥的制约因素
部分教师对合作学习的概念理解不到位,把合作学习简单的看成是小组学习,使合作学习流于形式,不能真正发挥作用。在小组合作学习过程中,有些教师没有找准定位,要么是过多干预,影响了学生的独立思考,要么是不给予适当的指导,导致部分小组讨论偏离主题、效率不高。此外,学生的年龄、心理特征、合作意识及合作技巧的掌握也是影响合作学习有效开展的制约因素。
二、提高小学四年级数学课堂合作学习有效性的策略
(一)为合作学习创设良好的环境
合作学习要想有效的开展,要保障有良好的环境,包括开展合作学习所取得的认可和课堂上合作学习的氛围。为合作学习创设良好的环境,需要有学校、家长及社会的支持,学校和社会要为合作学习投入一些教学设备,保障物质需求,家长要与教师积极配合,完成学生合作学习的预习及复习任务。
(二)教师和学生都要掌握一定的合作技巧
教师在明确教学任务的基础上,通过提出具有指向性的问题,把握合作学习的方向和进度,具备课堂组织和调控能力。教师在进行教学设计时,要充分考虑课程目标、学生特点、分组策略等因素。学生要想在合作学习中充分发挥主体作用,要进行 课前预习 ,搜集相关资料,提前思考,对问题有自己独立的见解,在课堂合作学习过程中,学生要具备倾听、思考、质疑的能力。
(三)处理好独立思考与合作学习的关系
教学中缺少必要的独立思考的合作学习将成为“无源之水,无本之木”。学生只有进行了独立的思考,才能融入讨论,参与合作探究,才能发表自己独特的见解,最终通过合作学习,达到一点即通、恍然大悟的效果。学生只有真正的独立思考,才能出现观点的针锋相对,才能找到问题的最佳答案,从而实现共享成果、共同进步、共同发展。
(四)关注合作学习小组的每一个成员,防止“搭车”现象
合作学习要让每一位学生都参与进来,感受集体的智慧和成功的喜悦。教师在进行分组时就要充分考虑小组成员的能力、个性、背景等差异,努力做到组内异质、组间同质,小组内成员优势互补,小组之间实力相当,这样既有利于学生之间互相帮助、互相学习,还能形成良好的竞争氛围。在进行合作学习的过程中,教师要有一定的指导和操控能力,小组讨论气氛不热烈时,及时予以指导,发现有“搭车”的成员,及时给予个别帮助,小组讨论气氛过于热烈时,及时予以提醒,使合作学习达到最佳的效果。
三、结论
综上所述,创设良好的环境,教师和学生具备一定的合作技巧,学生能够独立进行思考,并关注合作学习小组的每一个成员,防止“搭车”现象的出现,一定能够提高小学四年级数学课堂合作学习的有效性。本文对小学四年级数学课堂合作学习有效性的阐述还不够成熟,需要在以后的教学实践中不断完善。
【参考文献】
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【内容摘要】培养学生的数学学习兴趣是小学数学教育的重要任务之一,对提高学生学习数学的主动性和积极性有着极为重要的意义。本文以小学四年级为例,就如何提高学生的数学学习兴趣进行了探讨。
【关键词】小学数学 四年级 学习兴趣 数学教育
1 引言
兴趣是学生学习的源动力,是学生终身学习的支点,是影响学生注意力的重要因素,是建立和谐师生关系的楔合点。但如何培养学生的学习兴趣,如何让学生的学习兴趣得以保持,却一直是众多教师所面临的难点问题。小学四年级学生活泼好动,注意力不容易集中,开始产生逆反心理,小学四年级数学是一个重要的转折点,在内容量和难度上都有所增加,极容易影响学生的学习兴趣,因此必须注意学生学习兴趣的提高,帮助学生培养起可持续学习的动力,促进学生主动积极的参与学习,为学生的全面发展打下坚实的基础。下面,本文针对小学四年级数学教学,就如何提高学生的学习兴趣进行浅要的探讨。
2 小学四年级数学教材特点和学生年龄特点
小学四年级数学教材特点
相对于小学1~3年级的数学教材来说,四年级的数学教材在编写上,其内容更为丰富,更为注重算法的多样化,更侧重于培养学生灵活解决问题的能力,关注了学生学习方式的培养,注重学生自身的学习体验。丰富、系统、逻辑严密的数学知道需要学生有更好的知识基础与 抽象思维 能力,要求学生能举一反三的通过迁移类推来探索新的知识,逐步完成学生的知识体系结构。同时,小学四年级数学教材加强了数学知识同学生实际生活之间的联系,以帮助学生借助于实际活动和生活情境来理解、感受数学知识,在实践中探索数学知识,以培养学生灵活活的计算能力和解题能力。第八册教材,则将小数的相关知识作为了重点,逐步引起入四则混合运算,进一步提高学生的数感和计算理解能力,整体来看困难程度与复杂程度都有所提高,需要不断提高学生的思维方法与判断能力。
小学四年级学生年龄特点
从年龄特征来看,小学四年级学生是个性差别最大的时期,在这一阶段的学生生理方面出现了较大的差异,一部分学生身体发育已经接近中学生指标,一部分学生则还稍显迟缓同一二年级学生相当。在生理方面,由于家庭环境、教育引导等方面的原因,一部分学生心理发育较快开始变得老成,其视野更为开阔,思想更为成熟,已经开始阅读成人书籍,而一部分学生在心理上还明显落后。这种生理和心理方面的差异,给教师的教学带来了极大的影响。此外,小学四年级学生的自主意识呈现整体增强趋势,开始根据自己的 兴趣 爱好 做出自主的选择,独立自主能力更强,但其爱好还不够稳定,并不如成人一样具有稳定的自主选择能力。
3 如何提高学生的学习兴趣
针对小学四年级数学教材的特点和学生生理与心理发展的特点,小学四年级数学要提高学生的学习兴趣,可以从以下几个方面入手进行:
环境改善培养学生学习兴趣
良好的学习环境对学生的学习兴趣有着直接的影响,在小学四年级数学教学中,为学生营造一个良好的学习环境,对生理与心理日渐成熟的孩子们来说更是如此。要营造出良好的学习环境,必须注意多从平等、民主、和谐方面下功夫,一方面注意教师与学生的关系,改变传统的高高在上的教师教育观,让自己从神坛上走下来,与学生做朋友,真正的让学生成为学习的主体,创建和谐的师生关系。另一方面注意学生与学生之间的关系,多设计数学活动,包括如制作班级学习报、组织数学兴趣小组、让优生帮助差生等,促使学生与学生之间的关系更为和谐。其次,要从整个学习氛围上下功夫,多对学生进行思想教育,让学生认识到数学的重要性,认识到学习的重要性,但注意思想教育不是讲大道理,只有学生能听懂、能理解、能接受的道理,才会真正对学生思想造成影响。
情境创设激发学生学习兴趣
相对于语文学科来说,数学学科的知识显得较为枯燥泛味,极容易使学生失去兴趣,尤其是小学四年级数学在内容、难度等方面都有所提高,使得学生学习压力更大,更容易失去兴趣。要让数学课堂变得更为生动有趣,情境创设极为重要。在教学过程中,教师应当改变过去传授知识的不良习性,变为引导学生探索知识,在设计教学时就充分考虑,如何为学生创造出一个探索性的学习情境,让学生在探索性的学习情境中去主动、积极的发现问题、思考问题、解决问题,最终获得知识,而不是在教师枯燥单调的讲解中去接受知识。此外,将数学知识与实践活动进行联系,让学生在可操作、熟悉的情境下去学习数学知识,让学生去动手测量、亲自演示,在数学游戏中激发学生的求知欲望,也可以极好的调动学生的学习兴趣。
促进成功壮大学生学习兴趣
每个人都希望成功,都希望得到别人的认可和赞同,小学四年级学生更是如此。这一阶段的学生开始有了较强的自主独立意识,竞争心理不断加强,充分利用这一点给予学生成功的机会,让学生获得更多成功的体验,能极好的壮大学生的学习兴趣。让学生获得成功的体验,可以多组织各类竞赛、活动等,让学生在竞争环境中主动积极的投入最后获得成功的体验,也可以是在课堂上多发现学生的闪光点,从各个角度去鼓励学生让学生获得成功,也可以通过降低难度、区别对待的方法让学生获得成功体验。
4 结束语
兴趣对学生的学习极为重要,其影响不仅是在校期间,还影响着学生参加工作以后的终身学习,因此在教学中要注意学生学习兴趣的培养。对于小学四年级学生来说,要培养他们数学学习兴趣,教师必须深入的把握小学四年级数学教材的特点,深入的分析这一阶段学生的心理和生理特点,为学生创造一个良好的学习环境,从多个方面去培养并壮大学生的学习兴趣,使学生受益终身。
【参考文献】
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浅谈小学数学教学中存在的问题及对策的教育论文
新课程课堂教学改革以来,很多老师都能够积极投身到新课改之中,学习新课改,实践新课改,取得了一定的经验和教学效果。《数学课程标准》指出:“学生的数学学习活动应该是一个生动活泼的、主动的和富有个性的过程。”然而,笔者在近几年的教学视导中,发现新课程课堂教学改革还存在不少问题,这些问题的存在已经影响了新课程课堂教学的改革,影响了教学的有效性。
一、课堂教学中存在的问题
问题一:三级分化现象严重。
一是课改区域不同,课改分化不同。城区学校、乡镇中心校和农村小学的差别较大。
二是教师中存在三级分化现象。
问题二:说一套做一套。嘴上说更新教学理念、教学方式、教学手段,但实际上,仍然穿新鞋走老路,课堂仍以灌输为主,搞题海战术,导致学生厌学情绪严重。
问题三:自主、合作学习只流于形式。在教学中,教师的主导作用发挥欠缺,很多时候学生的探究学习只停留在表面,缺乏主动性和创造性。合作交流也同样如此。
问题四:评价的功能得不到充分发挥。在教学中,评价归评价,发展归发展,评价的核心作用得不到充分发挥。
二、解决的对策
1、促进公平,提升自我。新课程改革是我国经济发展的需要,也是社会发展和人的自我发展的需要。教育的发展依赖于经济的发展,并伴随经济的发展而发展,所以,城区学校,乡镇中心校和农村小学的差别是因为不同区域经济发展的不平衡性而造成的。随着我国经济的快速发展,公平的办学条件,公平的入学机制和公平的课堂教学,将会逐步实现,积极促进教育公平发展,也成为我国教育改革的首选目标,不久的将来,再偏远的农村小学也会有和城市学校一样的设施和办学条件。
教师中的三级分化现象,也是历史造成的,新课改后,教育行政部门加大了对新课程改革的宣传,同时,在组织领导、政策保障、经费投入、新课程培训和实验工作组织等方面做到常抓不懈,认真落实。积极营造一种人人学新课改,人人实践新课改的良好氛围。老教师通过学习,观念更新了;中年教师通过培训,教学方法更灵活了;青年教师成为新课改的急先锋,公开课、示范课、优质课成为青年教师展示自我的舞台。通过老、中、青教师的交流学习,青年教师的教学成绩也得到了稳步提高。只有学 习才有进步,只有实践才能提升自我。这是缩小新课改后教师三级分化的唯一途径。
2、坚定信心,永不放弃。课程改革绝不仅仅是换一本教材,它是一种教育思想的更新,是一种包含新的教育理念的实践。课程改革要求教师不能仅仅成为课程实施中的执行者,更应该成为课程的建设者和开发者,所以积极参与新课程改革是我们每一位教师的责任和义务。从思想上重视,从行动上落实,积极参加新课程的培训,围绕新理念去组织教学,围绕新教法,新学法去实践新课程。只要坚定信心,永不放弃,新课程的理论方法一定会在教师们的心中扎下根来,新的教育质量观也会成为教师追寻的目标。新课改以来,很多教师也在实践新课改,并把新理念落实在数学课堂教学中,也取得了一定的成绩。
3、认真把握,注重提高。
(1)精心设计探究活动。教师在教学过程中必须为学生主动建构提供一定的学习材料,这有利于开发学生的潜能,满足不同层次学生的心理需求,还可创设更多思考与探究的空间。促进学生创新意识的发展。
(2)留给学生一定的探究时间和空间。教学中,不少教师在安排学生探究学习这一环节时,不是给的时间不够,就是走过场,体现不了数学学习活动应当是一个生动活泼的、主动的和富有个性的'过程。教师要为学生的知识建构提供充足的时间保障。
(3)机敏灵活,调控有度。在学生探究学习时,教师不能不管,而应该做到机敏观察,灵活调控。使学生围绕本节课的教学目标而探究学习。首先,教师要及时调控自己的教学行为和学生的学习行为。在讨论中,学生极易出现各种情绪,有时甚至影响纪律,让他们发自内心地参与教学活动,并寻求有效的方法,保持良好的情绪状态。如一位教师在教学“百分数的认识”时,安排学生分组探究百分数的意义,有个学生突然举手报告,“某某同学在偷喝酸奶”。顿时,全班学生的注意力都集中到了那个同学的身上,对于这个突如其来的问题,处理不好,必将影响到学生探究的效果,影响整堂课的进程。这时,这位教师灵机一动说:“请那位同学观察一下,你的酸奶袋上有没有百分数呢?”他看一下说:“酸奶袋上写着脂肪,蛋白质,”老师接着问:“那你们知道这两个百分数表示什么意思吗?”学生马上把注意力集中到这个问题上,从而收到了良好的教学效果。其次,要适当调控好课堂教学的节奏变化。一节课要让学生大脑和注意力都能得到短暂的休息,以便进入下一个环节的学习。
4、落实评价,促进发展。《新课程标准》指出:评价的主要目的是为了全面了解学生的数学学习历程,激励学生的学习和改进教师的教学,应建立评价目标多元,评价方法多样的评价体系,对数学学习的评价要关注学生学习的结果,更要关注他们学习的过程,要关注数学学习的水平。更要关注他们在数学活动中所表现出来的情感与态度,帮助学生认识自我,建立信心,正确运用评价,落实评价,才能真正发挥评价对教育发展的促进作用。
“教学永远是一门遗憾的艺术。”当今的新课程课堂教学改革也不例外,任何一堂课,当你课后反思的时候,总会有一些不足和遗憾,然而,恰恰是这些不足和遗憾,才会促使你的教学艺术水平得到不断提升。
一对夫妻带着自己的孩子.路过一家玩具店.孩子想要某一个玩具.于是对妈妈提出要求.妈妈拒绝了.于是对爸爸说.妈妈不好.爸爸好.爸爸给我买玩具. 这就是逻辑最基本的公式列.逻辑是一种融合了矛盾的东西.所以不管是完美的逻辑.还是不完美的逻辑.在时间面前永远站不住脚. 逻辑成为一门科学,那是从亚里士多德开始的,这恐怕怀疑的人很少。我们知道亚氏并没有把他的研究叫做“逻辑”,但他明确指出他的研究对象是“三段论”,而这是关于从一个真的前提“必然地”推出一些结论的科学。他的三段论有两种,一是蕴涵三段论,二是归纳三段论。前者我们不必说,后者实际上是一种完全归纳,因而也是演绎性的。因此,亚里士多德意义上的“逻辑”,就是关于“必然推理规则”,或“必然证明或论证规则”的科学。他尽管提到过简单枚举归纳,但并不是从“逻辑”意义上来说的,只是为了和“逻辑”进行对比而从论辩的意义上而言的。 从词源来说:赫拉克利特最早使用logos也是指语言中体现的“客观次序”,也是在“必然”意义上讲的。因此,“逻辑”的本义不仅仅是指“推理规则”,而且是指“必然推理规则”。逻辑学和其它学科分科的意义,实际上就在这里。如同当今中国许多人指责经济学没有研究“生产力”一样,硬要逻辑学去研究它的内容是否为真,本来就不合分科的原理。如果逻辑学什么都可以研究,就应该叫“知识学”。
小学数学小论文参考1、乘法与加法二年级一开学,沙老师就教会了我们乘法。沙老师说:“乘法和加法其实是一家,比如4+4+4+4等于几呢?如果你用加法做,要算四次;如果你用乘法做,只要会背‘四六二十四’的口诀就能算出来。”我似懂非懂地问:“是不是所有的加法都能用乘法做呢?”沙老师说:“假如加法中的加数不相同,就不可以用乘法来算了;而假如加数相同的话,就可以用乘法来算。其实,乘法就是相同加数相加的简便方法。”一个星期天的下午,我和妈妈来到超市。妈妈去买QQ糖,一袋是两元钱,一共买了五袋,五袋QQ糖一共要付几元钱?我说:“2乘以5等于10”。妈妈又考考我说说:“6袋呢?7袋呢?”我早就胸有成竹,脱口而出:“二六十二,二七十四,这么简单的题目,我早就会啦”!妈妈高兴得合不拢嘴:“看来我的小乖乖还真能学以致用呢,今天我要大大的奖赏你,要什么随便拿!”我听了妈妈的话心里喜滋滋的。我觉得学数学不仅有趣,而且生活中处处用得着! 2、我爱算24点这学期,我们教完加减乘除法课后,数学老师沙老师教了我们算24点,我觉得太神奇、太有趣了。爸爸告诉我算24点是中国一个古老的扑克牌游戏,1至10任何四个不同的数字都能算出24点,后来传到美国后,连外国人也都称赞不已。他还说算24点的数学游戏,能健脑益智,是一项极为有益的活动。于是之后的每天吃过晚饭我总要拉上爸爸和妈妈进行较量一番,来个家庭大比拼,经过反复的训练,外加爸爸妈妈的点拨指导,现在总算悟出一些方法和技巧:1、利用3*8=24、4*6=24、2*12=24的方法。先看四张牌里有没有3、4、6、8、2,如果有,就把其中一个放在一边,再算其它三个数,得出的答案只要能与放在一边数相结合就可以得出24了。2、利用加法运算方法。例如15+9=24、18+6=24、14+16=24,可分别把四张牌上的数字凑成加号两边的数。3、利用0和1的运算特征。例如7-7=0,用4、7、7、6可组成4*6+7-7=24;又如9除以9=1, 9、9、5、5可组成5*5-9除以9=24有了这些方法作为秘密武器,我算起24点来就越来越快了。我觉得24点真有趣,同时也感到数学真的很奇妙。我今后一定要努力学习数学,灵活运用“+、-、*、除”的混合运算,探索出更多的算法,在今后的24点游戏中,一定要用的得心应手,当个高手。 3、网上购物星期天,妈妈坐在电脑前上网淘宝。我问妈妈:“要买什么?”妈妈说:“快过年了,我想给你和妹妹各买一双鞋子。”我问:“妈妈,为什么不到商店去买呢?”妈妈说;“我看中的鞋子标价每双200元,商店里8折出售,就是每双160元,你算一下两双多少钱?”我赶紧计算:“160*2=320(元)。”妈妈说:“算的不错,那你再计算一下网上6折,每双120元,两双要多少钱?”我接着说:“120*2=240(元)。”妈妈再问:“那你算一下网上买比商店里买便宜多少钱?”我大声说:“320-240=80(元)”妈妈说:“你计算还挺快的吗,现在知道我们为什么不到商店里去买了吧?”我说:“知道了,那什么时候能拿到我们的新鞋子呢?”妈妈说:“明天中午快递员就会送到家了,你就等着收货吧。”
教育 教学的最终目的就是实现课堂教学的有效性,培养学生的综合能力。小学数学学科是小学阶段的基础学科,学好小学数学对于学生的发展具有至关重要的作用。下面是我为大家整理的小学数学论文,供大家参考。
摘要:回归生活的小学数学启蒙教育为小学生提供一个极其有效的教育途径,当学生在生活中发现疑问之时,便可以运用自己已经掌握的数学知识与概念来解除生活中的疑难,数学便随之而出现。因此,数学教师要引领学生于生活中去发现、去感受、去运用数学。
关键词:小学数学;启蒙教育;回归生活
一、引领学生于生活中去发现数学
我们这个生活大环境中,处处留有数学的身影,身边多彩的事物都可为我们提供所需的数学信息。例如,背书包回家途中会发现车、行人、植物、建筑的数量信息,在教室中学生会发现桌、椅、黑板、同学的数量信息。这些信息就在我们的身边,只要我们老师注意去引导学生,让他们亲身去体验、去观察,就会让学生得到锻炼,他们的注意力、观察力及 记忆力 都将得到非常有效的锻炼。学生在锻炼的同时,也就切切实实地寻找到他们自己身边实实在在的数学,这就会使学生对身边的数学产生学习兴趣,真正地体验到学习数学的乐趣所在。
二、引领学生于生活中去感受数学
引领学生去建立数学的概念,让学生从另外的一个角度,从不同的出发点去观察、描述身边的事物。因为生活是万象的、多彩的,数学也是同样的,并是具体而抽象的。例如,数字1可以指新的一天,又可以指一间房、一朵花、一道题。数学自身就没有较具体的实际意义,可是当他与其他事物相互结合,就会有较为全新的意义。在学生的眼中,他们目睹的生活中的事物如房子、鲜花、汽车等等,当变为数学概念之时,就成了3间房子、4朵鲜花、5辆汽车,生活中较为常见的事物就有了新的意义,学生观察周围世界的角度或方式都将发生改变,数学就会随之而进入学生的大脑之中,成了学生观察与动脑思考的主要方式,使小学生在生活中充分感受数学的存在。
三、引领学生于生活中去运用数学
当我们的学生如能将较为抽象的数学概念与他们身边的事物结合在一起,进行有意的观察,许多数学问题就会呈现在学生的面前。例如,怎样在公路两旁安装路灯、在路旁植树、给教室的墙壁进行粉刷等等。这时,我们教师就要引导学生利用数学概念进行分析、理解,进行简单的实际运用,去解决简单的问题。同时,数学概念也能随之而定下来,让我们的学生完全有能力独立去解决这些实际问题,在应用数学概念及其简单运算解决学生自己所面临的问题时,真正的数学便产生了。所以,数学来源于生活,产生于生活,数学的产生总是伴随着解决问题而产生,这是学习过程中一件较为美好的事情。数学的规律不是以人们的意志为转移的,我们的发现规律便是自身的一个个体验。
教育部门倡导的新课标的实施,使小学学校教育的方方面面都有了很多的变化。这次改革给学校的教学带来了曙光,像是一盏指路灯,让教育有了方向和目标。数学教学从中得到了许多启发,最重要的是使其教学方法有了很大的转变。小学数学在小学教育阶段是一门任务很重的学科,而且也是教授起来有一定难度的学科。因为数学语言很抽象,没有感情色彩,而小学阶段的学生还不具备深层理解的能力,学习起来很容易没有热情。新课标的颁布,让教师得到了很多适合学生自主学习的方法,这也给他们提供了一个新的体验。
一、开展以学生为主的课堂教学,采用分组教学
新课标背景下的课堂教学,教师首先应该改变的是旧式的教学思想,努力培养学生学习的主动性,这是改变教学方法的基础和根本。课堂上,教师应当扮演的是协助学生进行主动学习的“伙伴”,而不是学习的监督人,给予学生更多主动学习的信心。比如,在进行小学数学教学时,教师应当与学生一同进入和感受数学的神奇,而不是当一个旁观者,让他们主动地去学习,成为课堂的小主人。从教学方法角度来看,分组教学是一种十分实用、简单的教学方法,在小学数学教学中,可以组织学生自愿结成一个小团队,以此为单位来参加教学活动。教师运用提问答题的形式,将学生分成若干小组,选择几个关于本节课相关的问题,让学生进行讨论。在讨论的过程中,学生可以整合大家的想法来对知识有一个更深的理解,帮助学生学会合作学习。通过别人的意见,打开自己的未知一面,促使学生能够多面发展。
二、加强师生合作交流,增强课堂的和谐氛围
上面说到开展小组合作的讨论形式,增进学生相互交流,在小学数学的教学中,师生之间的交流也同样重要,融洽的师生交流可以解除学生的焦虑情绪,让他们在遇到学习困难时轻而易举地解决问题。虽然在课堂中教师不再是主导者,但是教师仍然是课堂活动的重要参与人,是学生自主学习的最佳助手。在学生小组讨论的时候,教师也可以加入其中,抛掉原有身份,把自己当成学生的朋友,走进他们的世界,才能帮助自己了解学生的真实想法。教师在互动中应当鼓励学生勇于表达自己的想法,不要因为不确定或是被取笑,而将自己隔离在活动外。教师多与学生互动,建立友好的关系,为课堂的和谐气氛构建打下良好的基础,学生只有在和谐的氛围里才能没有压力地学习,能够快乐地学习。
三、要看到学生的多面特质,对学生进行积极评价
人的发展是分阶段的,每个人的发展都不相同。教师要能够认清这一点,不能要求每一个人都达到完美,要试着看到学生的不同特质,在尊重学生个性发展的基础上,采用更加灵活的教学方法,才能真正提升教学效果,与此同时,学生如果能够得到教师的肯定,对增加他们的自信心有很大的帮助。在日常的教学中,通过一些有针对性的教学活动,多发现学生的不同面,真正实现因材施教。比如,当教师发现有的学生对画图很有感觉,说明这些学生的 想象力 强于他人;有的学生对算数题特别在行,能够很准确地得出答案,而且比别的学生计算快;有的学生对应用题擅长,说明他很有逻辑头脑。对于学生自己擅长的一面,教师要给予积极正面的评价,学生得到教师的肯定,能增加学习数学的动力,自信心也会得到提升。
四、开展实践教学,促使学生数学思维的发展
小学数学的教学课堂可以带入到生活当中,换句话说,学校教育要同实际生活相结合,很多数学的定理都是在生活实践中获得的。有一个很著名的从生活实践中找到解决方法的 故事 。 传说 有一个国王召见阿基米德,让他来鉴定金子的纯度,苦想多日也找不到解决方法,在他洗澡时,发现身体进入水盆里的水位高于身体未进入时的水位。他联想到可以把东西放到水里,通过计算溢出的水得到答案,从这个生活实践中得到了检验金子真假的方法,不仅完成了任务,还得到了伟大的发现。所以,小学数学教师可以适当地给学生布置一些动手的作业,增强数学学习的实践性,而不只是学习抽象的数学课本文字。比如,安排一个帮助家长购买盐的课外作业,规定一定的数量,让学生计算需要花费的金额。或是收集家里的水电收费存单,根据金额算出家里使用水电的情况,还能够算出一年的用电用水数量。通过家庭生活中的一些点滴事情,培养学生数学思维的发展。
五、运用先进技术教学,提高教学效率
在数学课堂中,教师可以运用多媒体技术进行教学活动,以前的教学工具,像挂图、卡片都是静态的,对数学教学起不到太大的作用。但是教师通过运用多媒体软件制作设计,可以给学生带来有声音有动画的学习体验,能将枯燥的数学课堂变得有活力。这种氛围的营造下,学生能够自主去学习知识,教师也能高质量地轻松地完成授课任务。在认识三角形这节课时,教师可以事先搜集一些三角形形状的多样图形,像道路两边上车辆提示牌、一些房屋的屋顶、埃及的金字塔等,通过大家熟悉的一些事物形状,再加上多媒体动画的设计来认识和学习三角形。教师有效地应用先进技术能够帮助自己的教学,让学生快乐地学习,教师轻松地教授。综上所述,教师仅有教学和学科专业知识是不够的,更要有适合让学习者接受知识的教学方法。最可怕的是教师空有学识却不能传授给学生,某种意义上讲,这也就不能称之为教师了。新课标下,教师要摒弃以前的落后教学方法,学习其他优秀的教师的教学 经验 ,再结合自己班级学生的特点,适当地运用多媒体教学,得到属于自己的一套教学方法。教师要跟着发展的要求一起向前进步,这样才能把我国的学校教育做得更加优秀,学生们学到真的本领。
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1.营造氛围,激发兴趣。 2.创设情境,提高效率 4. 客观次序3.重视引导,合理组织 5、交流汇报,深入归纳
作为小学数学教师,让四年级的学生写数学的小论文,对于学生的成绩提高有很大的作用。下面是我为大家整理的 四年级数学 小论文,供大家参考。
【摘要】要:新课改出台后,新的课程教学标准对小学数学教学也作了新的要求。如何在新课改背景之下采取有效的 教学 方法 和策略,提升数学教学效果,是摆在所有数学老师面前的问题。本文以小学数学四年级教学为对象,深入探讨了新课改背景下,教师转换身份角色、注重学生数学 逻辑思维 能力和实践操作能力的培养对提高数学教学效果的重要作用。
【关键词】四年级数学角色思维能力实践能力
随着新课程改革的不断深入,小学数学教学更加突出地体现出义务 教育 所具有的普遍性、基础性和发展性特点。小学数学课堂的改革也呈现出蓬勃的趋势。越来越多的数学教师逐渐对“合作、自主、探索”的课堂教学模式表示认可和推崇,切实践行了新课程改革中“人人学有价值的数学,人人都能获得必需的数学,不同的人在数学上得到不同的发展”的要求。小学四年级起着连接低年级与高年级的作用,是学生能否建立起学习的兴趣,顺利向小学高年级过度的重要阶段,因此,如何提升课堂教学效果,进而提高小学四年级数学教学质量是摆在所有数学教师面前的重要课题。
(一)要敢于并善于做出教师角色转换
长期以来,因为应试教育根深蒂固的影响而形成的教育教学模式已不能适应教育发展需要。作为小学教师,要提高数学教学质量,首要的是敢于做出自身教师角色的转换,在课堂教学上要进行创新,重视学生能力、 学习态度 以及 创新思维 的培养。摒弃传统教学中教师单纯地讲,学生被动地听这种填鸭式的教学方式。通过丰富多彩的课堂教学模式。发动学生的学习积极性,让学生在课堂教学中讨论、探讨,实际动手操作,相互帮助,真正树立学生是课堂核心的观念。
具体而言,要实现教师角色转化,应注意以下方面。一是要切实转变数学教学观念。随着新课程改革理念的提出,新时期的数学教师要切实转变传统的填鸭式教学模式。教师应发挥引导作用,尝试着让学生进行课堂分组讨论和合作,在此基础上进行评价和指导,教学效果必定会有显著的改变。二是数学教师要进一步加强自身知识素养,由单一型教师向综合型教师转变。数学教师不能针对数学教学而只讲数学教学,实际上,教师的知识素养应当包括专业知识素养、 文化 知识素养和教育知识素养等方面的内容。新课程改革背景下,数学教学可能涉及多门学科和知识,也就要求数学教师要尽力完善自身知识结构以适应新课改背景下教师教学要求。为此,数学教师要以继续教育为契机进一步拓宽自身获取文化知识资源载体的 渠道 ,提升自我的知识素养,在课堂教学中展现出综合教学能力,引导学生快速成长。三是要由课堂的主导者转向引导者,作知识平等的交流者和朋友。新课改背景下,教师要敢于改变传统高高在上的身份,走下讲台,深入学生之中,与学生一起探讨、交流,合作学习。真正坚持“以学生为本”,将课堂主动权交还给学生,发挥学生的教学主体作用。通过教师主导者向引导者身份的转变,逐渐建立起民主、平等的新型和谐师生关系,使学生在愉快轻松的氛围中学习到知识。四是要由教学的灌输者转变为服务者。为此,数学教师要充分利用课堂,创造条件,使学生充分发挥主观能动性参与到合作学习当中去。要采取激励机制,鼓励学生在课堂上勇于表达自己的思想。同时要善于倾听与评价学生提出的问题,并引导学生作出正确的解答。在这个过程中,进一步鼓励学生敢于表现、敢于质疑,建立起批判性思维。
通过笔者的试验,教师经过上述角色转化后,数学教学的课堂效果发生了明显的改变,学生的学习积极性显著提高了,课堂氛围更加活跃,学生课堂参与性更强。因此,在小学教育阶段,尤其是四年级数学的课堂教学中,教师角色的转换体现了素质教育要“以学生为本”的教育原则,是切实符合新课改要求和改革理念的。
(二)积极培养学生的数学逻辑思维
著名教育家赞可夫曾指出:“在数学教学中要始终注意培养学生的逻辑思维能力,培养学生的思维灵活性和创造性。”培养学生的逻辑思维能力是义务教育中的一项基本和重要任务,也是提升课堂教学效果的重要前提之一。数学逻辑思维能力的培养要从小就开始,具体而言,可以从以下方面着手培养学生的数学逻辑思维能力。一是思维能力的培养要贯穿于各年级的数学教学中。小学数学教师要明确各年级阶段都担负着学生思维能力培养的任务,尤其是作为承上启下的四年级,数学思维能力的培训更显重要。数学思维能力的培养要从一开始就有意识的进行,例如培养学生比较能力,可以从认识物体大小、长短、多少等方面着手;培养学生抽象、概括能力则可以从学习十以内数的加、减着手等等。数学教师在教学活动中,需要引导学生通过实际操作、观察等方式,逐步进行比较、分析、综合、抽象、概括,培养相应的思维能力。二是学生数学思维能力的培养要贯穿于每一堂课的学习中。数学思维能力时时刻刻都需要进行有意识的培养,不管是在开始的复习中,还是在教学新知识的过程中,或是在组织学生练习习题中,都要结合具体教授的内容有意识地进行培养。在教学新知识时,要引导学生去分析、推理,最后归纳出正确的结论或计算法则,这是比单纯得出答案更为重要的教学方法。三是要在数学各部分内容的教学中贯穿思维能力培养。具体来说,就是要在教学数学概念、计算法则、解答应用题或操作技能等内容时,都要注意培养学生的思维能力。因为从数学教学角度来讲,任何一个数学概念,都是对客观事物的数量关系或空间形式进行抽象、概括的结果。在教授每一个数学概念时,都要注重通过实例或者实物引导学生分析、比较并寻找出共同点、不同点,揭示概念的本质特征,进而做出正确的判断。
总的来说,数学思维能力的培养是一个长期的过程,但在小学四年级的教学中,又显得极为重要。思维能力一旦较好的建立起来,对学生今后更进一步的学习是大有裨益的。
(三)注重培养学生的实践操作能力
实践活动是学生学习成长的重要途径之一,也是学生形成实践能力的载体。针对四年级学生的年龄特点,在数学教学中应当注重通过实践操作的方式,培养学生的动手能力、主动参与意识和勇于创新的学习能力。通过实践能力的培养,使学生在亲自动手的实践体验中领悟数学,学会想象和创造,有力地摆脱了数学的枯燥乏味,培养了学习数学的兴趣,提高了学生的学习积极性。
参考文献
[1]丁始,马玲译.教师角色[M].北京:中国轻工业出版社.2002
[2]姚艳琼.激活课堂教学提高学习兴趣[J].课程教材教学研究:教育研究版,2007(4)
[3]周洪伟.提高初中数学复习课有效教学的若干策略[J].成功:教育,2010(8)
【摘 要】作为新课程改革所提倡的重要 学习方法 之一,合作学习方法被越来越多的教师应用在课堂上,在发挥积极作用的同时,存在着形式化、泛化的倾向,因此,对小学四年级数学课堂合作学习有效性进行研究具有重要的意义。本文首先提出了合作学习的概念,阐述了合作学习的意义,小学数学合作学习应具备的条件及小学数学合作学习有效发挥的制约因素,最后提出了提高小学四年级数学课堂合作学习有效性的策略。
【关键词】小学数学;合作学习;有效性
作为一种重要的学习方法,合作学习应用于所有学科的教学活动中,数学具有抽象性、严谨性和广泛应用性的特点,给合作学习提供了广泛的应用空间。目前,新课程改革所倡导的合作学习方法已广泛应用于小学数学教学中,但教师在实际应用过程中,还不能发挥合作学习的最大功效,仅流于形式,如何理解合作学习的真正含义,使合作学习发挥最大功效,本文结合现状对小学四年级数学课堂合作学习有效性问题进行初步探讨。
一、合作学习的基本概况
(一)合作学习的概念
相关文献表明,合作学习按照主要取向归结为四类:师生互动、师师互动、生生互动和全员互动。以生生互动为特征的数学合作学习是指在既定的教学内容下,课堂上遵循合作学习的基本原理和基本方法,学生在小组中通过互动等方式,共同学习,最终实现学生认知、情感等全面发展的一种教学活动。
数学合作学习有效性是指:从结果上看,通过合作学习,取得了明显的效果,学生学习成绩显著进步;从过程上看,通过合作学习,学生提高了学习效率,教师提高了教学效率;从长远影响上看,通过合作学习,学生提高了学习数学的兴趣,掌握了学习数学的方法,学生的内在潜能和创新能力得到全面发展。
(二)开展合作学习的意义
美国当代著名教育评论家埃利斯和福茨说过:合作学习如果不是当代最大的教学改革的话,那么它至少也是其中最大的一个。他充分肯定了实施合作学习的意义:一是学生通过合作学习,互 相学 习、互相帮助,在共同完成学习任务的同时,培养了学生的合作意识和合作精神,为学生以后融入社会打下良好的基础;二是以小组合作学习这种方式,给学生营造一个轻松的学生氛围,学生可以充分发表自己的看法,能够激发学生的积极主动性,展现学生的个性,体现学生在课堂上的主体地位。
(三)小学数学课堂合作学习应具备的条件
并不是所有的合作学习都是有效的,只有具备一定的条件,合作学习才是有效的。首先要具备良好的教学环境,包括科学合理的座位安排及和谐的学生氛围等,一般情况下,合作学习都是根据座位进行分组的,教师在座位安排时要充分考虑学生的知识结构、文化背景、性格差异等,同时,小组成员之间建立起良好的关系,给学生营造一种融洽、和谐的氛围。选择合适的教学内容是合作学习有效的基础,不是说所有的教学内容都适合使用合作学习的方法,合作学习的内容要综合考虑课程类型、所涉及知识领域及学生当时的学习氛围等因素。学生独立思考是合作学习有效的关键,合作学习的过程是学生进行独立思考后,通过互相讨论实现再认识、再提高的过程,如果没有独立思考,就不能真正参与其中,不能实现个人的发展,因此,合作学习需要学生独立进行思考。
(四)小学数学课堂合作学习有效发挥的制约因素
部分教师对合作学习的概念理解不到位,把合作学习简单的看成是小组学习,使合作学习流于形式,不能真正发挥作用。在小组合作学习过程中,有些教师没有找准定位,要么是过多干预,影响了学生的独立思考,要么是不给予适当的指导,导致部分小组讨论偏离主题、效率不高。此外,学生的年龄、心理特征、合作意识及合作技巧的掌握也是影响合作学习有效开展的制约因素。
二、提高小学四年级数学课堂合作学习有效性的策略
(一)为合作学习创设良好的环境
合作学习要想有效的开展,要保障有良好的环境,包括开展合作学习所取得的认可和课堂上合作学习的氛围。为合作学习创设良好的环境,需要有学校、家长及社会的支持,学校和社会要为合作学习投入一些教学设备,保障物质需求,家长要与教师积极配合,完成学生合作学习的预习及复习任务。
(二)教师和学生都要掌握一定的合作技巧
教师在明确教学任务的基础上,通过提出具有指向性的问题,把握合作学习的方向和进度,具备课堂组织和调控能力。教师在进行教学设计时,要充分考虑课程目标、学生特点、分组策略等因素。学生要想在合作学习中充分发挥主体作用,要进行 课前预习 ,搜集相关资料,提前思考,对问题有自己独立的见解,在课堂合作学习过程中,学生要具备倾听、思考、质疑的能力。
(三)处理好独立思考与合作学习的关系
教学中缺少必要的独立思考的合作学习将成为“无源之水,无本之木”。学生只有进行了独立的思考,才能融入讨论,参与合作探究,才能发表自己独特的见解,最终通过合作学习,达到一点即通、恍然大悟的效果。学生只有真正的独立思考,才能出现观点的针锋相对,才能找到问题的最佳答案,从而实现共享成果、共同进步、共同发展。
(四)关注合作学习小组的每一个成员,防止“搭车”现象
合作学习要让每一位学生都参与进来,感受集体的智慧和成功的喜悦。教师在进行分组时就要充分考虑小组成员的能力、个性、背景等差异,努力做到组内异质、组间同质,小组内成员优势互补,小组之间实力相当,这样既有利于学生之间互相帮助、互相学习,还能形成良好的竞争氛围。在进行合作学习的过程中,教师要有一定的指导和操控能力,小组讨论气氛不热烈时,及时予以指导,发现有“搭车”的成员,及时给予个别帮助,小组讨论气氛过于热烈时,及时予以提醒,使合作学习达到最佳的效果。
三、结论
综上所述,创设良好的环境,教师和学生具备一定的合作技巧,学生能够独立进行思考,并关注合作学习小组的每一个成员,防止“搭车”现象的出现,一定能够提高小学四年级数学课堂合作学习的有效性。本文对小学四年级数学课堂合作学习有效性的阐述还不够成熟,需要在以后的教学实践中不断完善。
【参考文献】
[1]朱智贤主编.心理学大词典[M].北京:北京师范大学出版社,1988:156.
[2]王坦.合作学习的理念与实施[M].北京:中国人事出版社,2003:2.
[3]杜和春.课堂教学中学生的独立思考与合作学习[J].教育艺术,2007(6):68.
【内容摘要】培养学生的数学学习兴趣是小学数学教育的重要任务之一,对提高学生学习数学的主动性和积极性有着极为重要的意义。本文以小学四年级为例,就如何提高学生的数学学习兴趣进行了探讨。
【关键词】小学数学 四年级 学习兴趣 数学教育
1 引言
兴趣是学生学习的源动力,是学生终身学习的支点,是影响学生注意力的重要因素,是建立和谐师生关系的楔合点。但如何培养学生的学习兴趣,如何让学生的学习兴趣得以保持,却一直是众多教师所面临的难点问题。小学四年级学生活泼好动,注意力不容易集中,开始产生逆反心理,小学四年级数学是一个重要的转折点,在内容量和难度上都有所增加,极容易影响学生的学习兴趣,因此必须注意学生学习兴趣的提高,帮助学生培养起可持续学习的动力,促进学生主动积极的参与学习,为学生的全面发展打下坚实的基础。下面,本文针对小学四年级数学教学,就如何提高学生的学习兴趣进行浅要的探讨。
2 小学四年级数学教材特点和学生年龄特点
小学四年级数学教材特点
相对于小学1~3年级的数学教材来说,四年级的数学教材在编写上,其内容更为丰富,更为注重算法的多样化,更侧重于培养学生灵活解决问题的能力,关注了学生学习方式的培养,注重学生自身的学习体验。丰富、系统、逻辑严密的数学知道需要学生有更好的知识基础与 抽象思维 能力,要求学生能举一反三的通过迁移类推来探索新的知识,逐步完成学生的知识体系结构。同时,小学四年级数学教材加强了数学知识同学生实际生活之间的联系,以帮助学生借助于实际活动和生活情境来理解、感受数学知识,在实践中探索数学知识,以培养学生灵活活的计算能力和解题能力。第八册教材,则将小数的相关知识作为了重点,逐步引起入四则混合运算,进一步提高学生的数感和计算理解能力,整体来看困难程度与复杂程度都有所提高,需要不断提高学生的思维方法与判断能力。
小学四年级学生年龄特点
从年龄特征来看,小学四年级学生是个性差别最大的时期,在这一阶段的学生生理方面出现了较大的差异,一部分学生身体发育已经接近中学生指标,一部分学生则还稍显迟缓同一二年级学生相当。在生理方面,由于家庭环境、教育引导等方面的原因,一部分学生心理发育较快开始变得老成,其视野更为开阔,思想更为成熟,已经开始阅读成人书籍,而一部分学生在心理上还明显落后。这种生理和心理方面的差异,给教师的教学带来了极大的影响。此外,小学四年级学生的自主意识呈现整体增强趋势,开始根据自己的 兴趣 爱好 做出自主的选择,独立自主能力更强,但其爱好还不够稳定,并不如成人一样具有稳定的自主选择能力。
3 如何提高学生的学习兴趣
针对小学四年级数学教材的特点和学生生理与心理发展的特点,小学四年级数学要提高学生的学习兴趣,可以从以下几个方面入手进行:
环境改善培养学生学习兴趣
良好的学习环境对学生的学习兴趣有着直接的影响,在小学四年级数学教学中,为学生营造一个良好的学习环境,对生理与心理日渐成熟的孩子们来说更是如此。要营造出良好的学习环境,必须注意多从平等、民主、和谐方面下功夫,一方面注意教师与学生的关系,改变传统的高高在上的教师教育观,让自己从神坛上走下来,与学生做朋友,真正的让学生成为学习的主体,创建和谐的师生关系。另一方面注意学生与学生之间的关系,多设计数学活动,包括如制作班级学习报、组织数学兴趣小组、让优生帮助差生等,促使学生与学生之间的关系更为和谐。其次,要从整个学习氛围上下功夫,多对学生进行思想教育,让学生认识到数学的重要性,认识到学习的重要性,但注意思想教育不是讲大道理,只有学生能听懂、能理解、能接受的道理,才会真正对学生思想造成影响。
情境创设激发学生学习兴趣
相对于语文学科来说,数学学科的知识显得较为枯燥泛味,极容易使学生失去兴趣,尤其是小学四年级数学在内容、难度等方面都有所提高,使得学生学习压力更大,更容易失去兴趣。要让数学课堂变得更为生动有趣,情境创设极为重要。在教学过程中,教师应当改变过去传授知识的不良习性,变为引导学生探索知识,在设计教学时就充分考虑,如何为学生创造出一个探索性的学习情境,让学生在探索性的学习情境中去主动、积极的发现问题、思考问题、解决问题,最终获得知识,而不是在教师枯燥单调的讲解中去接受知识。此外,将数学知识与实践活动进行联系,让学生在可操作、熟悉的情境下去学习数学知识,让学生去动手测量、亲自演示,在数学游戏中激发学生的求知欲望,也可以极好的调动学生的学习兴趣。
促进成功壮大学生学习兴趣
每个人都希望成功,都希望得到别人的认可和赞同,小学四年级学生更是如此。这一阶段的学生开始有了较强的自主独立意识,竞争心理不断加强,充分利用这一点给予学生成功的机会,让学生获得更多成功的体验,能极好的壮大学生的学习兴趣。让学生获得成功的体验,可以多组织各类竞赛、活动等,让学生在竞争环境中主动积极的投入最后获得成功的体验,也可以是在课堂上多发现学生的闪光点,从各个角度去鼓励学生让学生获得成功,也可以通过降低难度、区别对待的方法让学生获得成功体验。
4 结束语
兴趣对学生的学习极为重要,其影响不仅是在校期间,还影响着学生参加工作以后的终身学习,因此在教学中要注意学生学习兴趣的培养。对于小学四年级学生来说,要培养他们数学学习兴趣,教师必须深入的把握小学四年级数学教材的特点,深入的分析这一阶段学生的心理和生理特点,为学生创造一个良好的学习环境,从多个方面去培养并壮大学生的学习兴趣,使学生受益终身。
【参考文献】
[1] 王莹.小学数学学习兴趣的培养之我见[J].现代教育教学导刊,2012(09)
[2] 张飞飞.浅谈小学数学教学中学生学习兴趣的培养[J].新课程,2011(06)
[3] 秦福秀.对小学生数学教学的几点探讨[J].学苑教育,2011(05)
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论文题目: 学生自主学习能力培养提升小学数学课堂教学效果
摘要: 在新课程理念的指引下,小学数学课堂呈现充满教育契机的、富有挑战性的新气象,在注重小学生全面发展的能力培养下,对小学生自主学习能力、交流合作能力和创新思维能力的培养成为教育重点,这要求教师具有教学的智慧,对学生有深入的了解,在这样的教育氛围之下,才可以培养出学生的创意想象和创造性、探究性思维,在自主学习的过程中增强知识性的体验,创设出最佳的课堂效果。
关键词: 自主学习能力;创新思维;小学数学
在全新的教育理念下,教育视角由原来的“要我学习”转为了“学会学习”,教师在对小学生能力培养的过程中,注重小学生全面素质的培养,包括自主学习能力和创新思维能力,使小学数学的教学课堂展现出主动参与的学习过程,数学课堂在学生的主体行为下显露出智慧的光芒,这就需要教师在教学过程中要采用适合小学生的方式和策略,注重学生学习的过程,而不是学习的结果,发挥出小学生自主探索和自由发现的天性,促进学生健康全面的发展。
一、小学数学教学中的现状及反思
小学生由于其年龄特点和个性特征,呈现出对新异、生动的事物有强烈好奇的兴趣,而且大多数小学生都有强烈的求知欲、自尊心和好胜心。教师在教学过程中要根据小学生的年龄特点和个性,培养学生的自主学习能力,但是,目前小学数学教学尚存在些许不足,需要我们加以反思。
(一)情境教学中过多地引入情境,丧失了教学目标
一些数学教师在课堂引入时,过多地运用了情境,而分散了小学生的注意力。如:在课堂导入时,教师突发奇想,要用“喜羊羊与灰太狼”作为课堂导入情境,学生睁大眼睛,竖起耳朵,开展了斗智斗勇的想象,却忘记了教师是在上数学课。又如:在一年级《加减混合》的数学计算中,教师想用“春游”作为情境导入数学课堂,可是在运用情境时过多地介绍了风景,使学生沉溺于风景的想象中而偏离了数学课堂的传授目标,缺失了数学教学目的。
(二)成人化的想象对小学生缺乏新奇的吸引性
数学教师在进行教学课堂的情境创设时,用成人的眼光和视角去进行设想,忽视了童趣和纯真的眼睛,简单的情境创设平淡无奇,缺乏挑战性。例如:在小学数学教学中《7的乘法口诀》一课,教师用“一个星期有几天”来进行问题式的课堂导入,这对于学生而言缺乏新奇,对乘法口诀也缺乏记忆。
(三)课堂教学中“数学味”的弱化和缺失
在小学数学的教学课堂中,教师利用各种情境创设导入教学,却没有及时地将情境引入到数学知识的学习当中,弱化了数学学科所应有的“数学味”,使学生自主性学习的兴趣降低。如:在《统计》的数学知识教学中,教师通过分组教学的形式,让学生开展讨论和记录,可是学生们却停留在小组成员间体重的比较讨论等内容,而没有真正进入到数学统计知识的学习之中来。
二、自主学习的概念及其重要性
在小学数学的教学中,学生要通过能动的创造性活动,在教师的指导为前提下实现以学生为主体的良性发展。学生可以通过多种途径和手段,自主地有选择地学习,并创造性对所学的知识进行整合和内化,从而达到自主学习能力水平。小学生进行自主学习的重要性主要体现在以下几方面。
(一)提高数学知识吸收的质量
自主学习的方式是积极主动的方式,是小学生进行自主习惯的培养方式,它在激起求知欲望的前提下,转化为认知的内驱力,激发出学习的内在动机,并将之内化为学习习惯,真正提高数学知识吸收的主动性。
(二)为后续的数学知识学习奠定基础
小学阶段是数学知识学习的起始阶段,在这一关键阶段中,要培养学生的自主学习习惯,用他们自发的数学学习兴趣和自主发现的能力,掌握学习数学知识的策略,为后续数学更高层次的学习奠定基础。
(三)自主发现和自主学习能力的培养
小学生多数都有一双好奇的眼睛,他们对周围的世界很好奇,也拥有自主发现的能力,在这一过程中,对其自主发现的能力挖掘越多,那么,学生自主学习的能力就越强,自主学习的习惯就容易产生知识性的迁移。
三、自主性学习的小学数学课堂教学策略
小学数学的自主性学习课堂教学充分发挥了学生的主体性,以学生的自主探究和实践能力和创新思维能力为宗旨,在良好的教学氛围和自主参与的环境下,实现多种形式的自主性学习,在不同的活动中获取数学知识,掌握小学数学知识学习的一般规律和学习方法。
(一)数学课堂有效导入,激发学生的自主参与性
合适而有效的数学情境导入,是进行高效数学课堂的有效方法和途径,要在课堂导入的过程中创造良好的氛围,用宽松、愉悦、智慧的方式激发学生对数学知识的自主性学习过程,其具体方法如下。
1、以生活为教学情境进行数学知识的迁移。生活是无痕的,生活对学生的体验是最深刻的体验,而“生活中的数学”与“数学中的生活”又是紧密相联和息息相关的,学生在生活的体验中感知到数学的价值,可以在身临其境的体会中感受到数学的奥妙,数学情境的生活度越高,学生内在的生活体验越容易被激活,数学知识掌握的程度就越深。例如:在“人民币的认识”教学中,让学生们进行分组进行人民币的购买情境,把不同的物品贴上不同的价格标签,再由分组的学生进行不同面值的假人民币的购买情境,使学生在购买的过程中体会到数字的变换。[1]
2、 以游戏为教学情境激发学生的自主性参与意识。游戏环节是小学生最乐于参与和互动的环节,数学教学可以适当地引入游戏环节,使小学生增强对数学知识的学习兴趣,感受到数学探索的成功体验。如:在小学50以内的加法练习中,不是单纯让学生进行数字的相加,而可以采用“邮递员送信”游戏的形式,增添学生的学习自主性,教师可以事先准备好标有不同两位数的信箱,并准备不同加法练习题的信封,选择几名学生作“送信邮差”,将这些信封和信箱匹配,学生在争先恐后的选择中掌握了数学知识,它犹如一块无形的磁石,深深地吸引着小学生的数学知识的注意力,增强了趣味性和主动性。
3、以故事导入引导学生进行自主性的学习。小学生都酷爱故事,因此教学中可以利用故事增加数学的趣味性,引导学生用创意的思维想象,进行自主性的学习。例如:在一年级的数学“10以内的数字”的教学中,为了让学生建立起数字的相关概念的学习,可以引入故事进行形象的学习:在0~9的数字王国里,数字9发现自己是最大的,于是就很神气和骄傲,它对其他数字说:“你们都是小不点儿,都比我小,所以你们都要听我的。”其他的数字为了消灭它的嚣张气焰,商量好让数字1和0组成一个新的两位数,数字9看到后低下了头,意识到了自己的错误,于是,再也不狂妄自大了,和大家成为了好朋友。学生们在教师故事的讲述中,也展开了对数字的思维和想象,认识到了10以内数字的基数、序数意义,进行自主性的认知学习。[2]
作为工科类大学公共课的一种,高等数学在学生思维训练上的培养、训练数学思维等上发挥着重要的做用。进入新世纪后素质教育思想被人们越来越重视,如果还使用传统的教育教学方法,会让学生失去学习高等数学的积极性和兴趣。以现教育技术为基础的数学建模,在实际问题和理论之间架起沟通的桥梁。在实际教学的过程中,高数老师以课后实验着手,在高等数学教学中融入数学建模思想,使用数学建模解决实际问题。
一、高等数学教学的现状
( 一) 教学观念陈旧化
就当前高等数学的教育教学而言,高数老师对学生的计算能力、思考能力以及逻辑思维能力过于重视,一切以课本为基础开展教学活动。作为一门充满活力并让人感到新奇的学科,由于教育观念和思想的落后,课堂教学之中没有穿插应用实例,在工作的时候学生不知道怎样把问题解决,工作效率无法进一步提升,不仅如此,陈旧的教学理念和思想让学生渐渐的失去学习的兴趣和动力。
( 二) 教学方法传统化
教学方法的优秀与否在学生学习的过程中发挥着重要的作用,也直接影响着学生的学习成绩。一般高数老师在授课的时候都是以课本的顺次进行,也就意味着老师“由定义到定理”、“由习题到练习”,这种默守陈规的教学方式无法为学生营造活跃的学习氛围,让学生独自学习、思考的能力进一步下降。这就要求教师致力于和谐课堂氛围营造以及使用新颖的教育教学方法,让学生在课堂中主动参与学习。
二、建模在高等数学教学中的作用
对学生的想象力、观察力、发现、分析并解决问题的能力进行培养的过程中,数学建模发挥着重要的作用。最近几年,国内出现很多以数学建模为主体的赛事活动以及教研活动,其在学生学习兴趣的提升、激发学生主动学习的积极性上扮演着重要的角色,发挥着突出的作用,在高等数学教学中引入数学建模还能培养学生不畏困难的品质,培养踏实的工作精神,在协调学生学习的知识、实际应用能力等上有突出的作用。虽然国内高等院校大都开设了数学建模选修课或者培训班,但是由于课程的要求和学生的认知水平差异较大,所以课程无法普及为大众化的教育。如今,高等院校都在积极的寻找一种载体,对学生的整体素质进行培养,提升学生的创新精神以及创造力,让学生满足社会对复合型人才的需求,而最好的载体则是高等数学。
高等数学作为工科类学生的一门基础课,由于其必修课的性质,把数学建模引入高等数学课堂中具有较广的影响力。把数学建模思想渗入高等数学教学中,不仅能让数学知识的本来面貌得以还原,更让学生在日常中应用数学知识的能力得到很好的培养。数学建模要求学生在简化、抽象、翻译部分现实世界信息的过程中使用数学的语言以及工具,把内在的联系使用图形、表格等方式表现出来,以便于提升学生的表达能力。在实际的学习数学建模之后,需要检验现实的信息,确定最后的结果是否正确,通过这一过程中的锻炼,学生在分析问题的过程中可以主动地、客观的辩证的运用数学方法,最终得出解决问题的最好方法。因此,在高等数学教学中引入数学建模思想具有重要的意义。
三、将建模思想应用在高等数学教学中的具体措施
( 一) 在公式中使用建模思想
在高数教材中占有重要位置的是公式,也是要求学生必须掌握的内容之一。为了让教师的教学效果进一步提升,在课堂上老师不仅要让学生对计算的技巧进一步提升之余,还要和建模思想结合在一起,让解题难度更容易,还让课堂氛围更活跃。为了让学生对公式中使用建模思想理解的更透彻,老师还应该结合实例开展教学。
( 二) 讲解习题的时候使用数学模型的方式
课本例题使用建模思想进行解决,老师通过对例题的讲解,很好的讲述使用数学建模解决问题的方式,让学生清醒的认识在解决问题的过程中怎样使用数学建模。完成每章学习的内容之后,充分的利用时间为学生解疑答惑,以学生所学的专业情况和学生水平的高低选择合适的例题,完成建模、解决问题的全部过程,提升学生解决问题的效率。
( 三) 组织学生积极参加数学建模竞赛
一般而言,在竞赛中可以很好地锻炼学生竞争意识以及独立思考的能力。这就要求学校充分的利用资源并广泛的宣传,让学生积极的参加竞赛,在实践中锻炼学生的实际能力。在日常生活中使用数学建模解决问题,让学生独自思考,然后在竞争的过程中意识到自己的不足,今后也会努力学习,改正错误,提升自身的能力。
四、结束语
高等数学主要对学生从理论学习走向解决实际问题的能力进行培养,在高等数学中应用建模思想,促使学生对高数知识更充分的理解,学习的难度进一步降低,提升应用能力和探索能力。当前,在高等教学过程中引入建模思想还存在一定的不足,需要高校高等数学老师进行深入的研究和探索的同时也需要学生很好的配合,以便于今后的教学中进一步提升教学的质量。
参考文献:
〔1〕 谢凤艳,杨永艳. 高等数学教学中融入数学建模思想〔J〕. 齐齐哈尔师范高等专科学校学报,2014 ( 02) : 119 -120.
〔2〕 李薇. 在高等数学教学中融入数学建模思想的探索与实践〔J〕. 教育实践与改革,2012 ( 04) : 177 -178,189.
〔3〕 杨四香. 浅析高等数学教学中数学建模思想的渗透 〔J〕.长春教育学院学报,2014 ( 30) : 89,95.
〔4〕 刘合财. 在高等数学教学中融入数学建模思想 〔J〕. 贵阳学院学报,2013 ( 03) : 63 -65.
浅谈高中数学文化的传播途径
一、结合数学史,举办文化讲座
数学史教育对于了解数学这一门学科起着重要作用、数学史不仅仅是单纯的数学成就的编年记录,因为数学的发展绝不是一帆风顺的,在更多的情况下是充满犹豫、徘徊,要经历艰难曲折,甚至会面临危机;数学史也是数学家们克服困难和战胜危机的斗争记录,讲座中介绍重要的数学思想,优秀的数学成果,相关人事,使学生了解数学发展中每一步艰辛的历程,有助于培养学生坚忍不拔、不懈努力的意志和正直诚实的品质、比如,通过举办文化讲座向学生介绍“数学历史上三次危机”、“百牛定理”的来历、“哥德巴赫猜想与进展”、“数学悖论产生的原因及解决”、杨辉三角及中国古代数学成就、概率的发展、数学思想方法史等;向学生介绍一些数学大奖、数学界的名题,如数学界的“诺贝尔奖”———菲尔兹奖、沃尔夫奖、华罗庚数学奖、波利亚数学奖、高斯数学奖等,这种润物细无声的教育将激励学生个人的发展愿望、此外,介绍数学史上的重大事件,如无理数的产生引起的争论及代价、无穷小量是零非零的争论、康托尔集合论的论争等等,启发学生体会到,坚持学术争论有利于促进科学理论的完善与发展、
二、结合教学内容,穿插数学故事
数学故事引人入胜,能激起学生的某种情感、兴趣,激励学生积极向上、教师平时应注意收集与数学内容有关的数学故事,在讲到相关内容时,穿插到课堂教学中,通过向学生展现数学知识产生的背景、数学的思想方法、数学家追求真理的科学精神,让数学文化走进课堂,不失时机地通过数学家的故事来启迪学生、激励学生,对学生进行人文价值教育;在新课引入中,可以从概念、定理、公式的发展和完善过程,数学名人趣闻轶事,概念的起源,定理的发现,历史上数学进展中的曲折历程,以及提供一些历史的、现实的真实“问题”引入新课,一个精彩的引入不仅能够活跃课堂气氛,激发学生的学习情趣,降低数学学习的难度,还可以拓宽学生的视野,培养学生全方位的思维能力和思考弹性,使数学成为一门不再是枯燥呆板,而是生动有趣的学科、例如在讲欧拉公式时,介绍欧拉传奇的一生,欧拉解决该问题时的奇思妙想,特别是其双目失明后的贡献,用数学大师的人格魅力感染学生;讲解析几何时介绍“笛卡尔和费马”两位数学家在创立这门学科过程中的主要贡献,学生可以从中了解解析几何学产生的历史背景,数学家的成长经历,感受数学名人的执着信念,汲取宝贵的数学精神;在讲到相关内容时,介绍华罗庚、陈景润、苏步青、杨乐、陈省身、丘成桐等中国近现代数学家的奋斗历程和数学成就,让学生在感受数学家艰辛劳动的同时激发起民族自豪感、
三、结合生活实际,例解数学问题
作为工具学科的数学与日常生活息息相关,数学教师必须考虑数学与生活之间的联系,要把数学与现实生活联系在一起,将某个生活中的问题数学化,才能使数学知识的运用得到升华,帮助学生获得富有生命力的数学知识,引导学生用数学的眼光观察世界,进而使学生认识到学习数学的重要性和必要性、教学活动中可以引用贴近学生生活的事例,创设接近学生的认知水平和生活实际的数学问题情境,让学生认识到数学就在我们身边,在我们的生活中、例如,在讲等比数列求和公式时,可以列举其在贷款购房中的应用;从“条形码”、“指纹”等学生熟悉的`生活实例深入浅出地解释抽象的映射概念,同时引导学生寻找生活中的映射,钥匙对应锁、学号对应学生等;在讲概率时,列举其在彩票方面的应用等;在讲“指数函数”时让学生了解考古学家是怎样利用合金的比例来测量青铜器的年代;在讲“双曲线方程”时,可结合工业生产中的双曲线型冷却塔、北京市修建的双曲线型通道和法国标志性建筑埃菲尔铁塔,让学生体验双曲线方程的应用价值;另外,分期付款问题、数学成绩与近视眼镜片度数的关系、银行存款与购买保险哪个收益更高、住房按揭、股市走势图、价格分析表等与人们的生活密切相关的问题,通过对这些问题的解答,使学生感受到数学是有用的,它源于生活用于生活,学会用数学的眼光看待生活中的问题,用数学的头脑分析生活中的问题、
四、结合其他学科,共享文化精华
科技发展迎来了各学科间的相互渗透、交叉与融合,尤其在当代,数学的影响已经遍及人类活动的各个领域、数学教师要注重数学和其他学科的联系,在教学活动中,努力寻找数学与其他学科的结合点,实现数学领域向非数学领域的迁移,最大限度地达到文化共享、可以通过以人物为线索、以数学题材为线索、以史料书籍为线索、以数学符号为线索、以现实生活为线索等多种途径挖掘数学文化资源;可以将封闭的教材内容开放化,把封闭的概念、公式、法则等分解成若干“小板块”,设计一些开放性的问题让学生探索,将书本知识拓宽到书外,与其他文化知识融为一体、实践证明,当老师讲些“活数学”或者把数学与哲学、美学、经济以及其他文化艺术相联系时,学生就表现出极大的兴趣和热情、例如,讲“统计”时,可结合遗传学和法庭依据DNA、指纹印或性格分析等;讲解三角函数内容时,可以介绍三角学的起源与发展,说明对航海、历法推算以及天文观测等实践活动的作用;讲反证法时,向学生详细讲述伽利略是如何更正延续了1800多年的亚里士多德关于物体下落运动的错误断言;在理解仰角、俯角的概念时,可与“举头望明月,低头思故乡”联系;在理解直线与圆的位置关系时,可与“大漠孤烟直,长河落日圆”相联系;讲三视图的概念时,可与“横看成岭侧成峰,远近高低各不同、不识庐山真面目,只缘身在此山中”相联系;在理解随机事件、必然事件和不可能事件时,可与成语相联系(“守株待兔、滴水成冰、飞来横祸”是随机事件,“种瓜得瓜、种豆得豆、黑白分明、瓮中捉鳖”是必然事件,“水中捞月、海枯石烂、画饼充饥”是不可能事件),使学生体会到数学与其他学科的密切联系、
五、结合课外活动,小组合作探究
由于课堂时间有限而数学文化的内容包罗万象,单靠课堂时间进行数学文化教学是不足够的,课外活动也要凸显数学文化、要充分利用课外、校外的自然资源和社会资源,利用网络、报刊等各种渠道了解丰富的数学文化内容,以某种形式拓展到学生的课余生活中、可以通过举办数学文化知识竞赛,推荐与数学相关的有价值的作品,供学生课外阅读,拓宽他们的数学视野,再通过撰写读后感、数学作文并组织学生交流等多种形式,使数学文化的点点滴滴如春风化雨,滋润学生的心田、书籍类有美国数学家西奥妮帕帕斯写的《数学的奇妙》,陈诗谷、葛孟曾著的《数学大师启示录》,李心灿等著的《当代数学精英(菲尔兹奖得主及其建树与见解)》,张景中院士著的《数学家的眼光》《新概念几何》《漫话数学》《数学与哲学》等这些作品通俗易懂,都是传播数学文化,教学展现数学魅力的好书、还可以将学生分成小组,教师就某块内容或专题提供一些参考文献或选题,让学生利用课余时间从课外读物、因特网查找古今中外数学家的事迹,了解他们的成才过程、对数学的贡献及他们严谨治学、勇攀科学高峰的事迹,然后将收集到的故事编印后分发给学生交流,体会数学文化、例如就“多面体欧拉公式的发现”这一专题,由“直观———验证———猜想———证明———应用”层层推进,步步深入,追随着大数学家欧拉的足迹进行探索研究,不仅能掌握关于多面体的欧拉公式的来龙去脉,了解欧拉传奇的一生,还可以体会发现的艰辛,学习治学的态度,掌握研究的方法,提升学生的人文素质、这样,学生在小组合作中增长了数学文化知识,体验合作探究的乐趣,让数学充满智慧与生命、
六、结合教学评价,纳入数学考试
虽然高中数学教材已经进一步改进,更大程度上体现数学文化内容,实验教材在每一章节或模块的始尾都有数学文化方面的介绍,但还都是阅读材料,教师认为学生能看明白,而学生认为考试不考,在教学中,往往是“考什么,教什么,学什么”,师生对此部分内容都未给予足够重视、平时注重的是对掌握知识、技能方面的情况进行考核和评价,呈现重数学知识,轻文化素养;重显性知识,轻隐性知识;重结果,轻过程等弊端、要让师生切实地感受到数学文化的重要性,应该以评价的方式促进高中数学文化的教学,可以把数学文化的相关内容根植于高考的试题之中,常规的考试中适当涉及常识性的数学文化内容、这样,高中教师在教学的同时就会自觉地将数学文化的内容尽可能与高中各模块的内容相结合,逐步地、系统地进行数学文化的传授、高中数学课程标准要求我们不仅要注重对学生数学知识的传递,还要重视数学文化内涵的传播,要树立数学文化观:充分发挥数学教育的两个功能即科学技术教育功能和文化教育功能、与数学知识和技能的教学不同,数学文化在数学教学中的体现形式应更为多样化和灵活化,这关键在于教师、首先,教师要提高自身的数学文化素养;其次,挖掘数学的文化内涵,努力营造数学文化氛围;再次,提升数学文化品位,在整合资源和优化课堂与活动方面下功夫、教师要善于在各个教学环节中合适而巧妙地渗透和传播数学文化,让数学文化走进课堂,努力使学生在学习数学过程中真正受到文化熏陶,让学生不但是一个科学人,还是一个文化人,形成和发展数学品质,全面提高学生的数学素养。
关于【组合数学】的论文 生活中矩阵的应用摘要:矩阵作为一种重要的工具,在生活的方方面面都存在应用。比如科学地选彩票号码,图形的变换处理,控制监控系统都存在了矩阵的痕迹。矩阵在各个领域的应用为我们展示了矩阵的广泛实用性。矩阵实现了对组合的优化,对质量的管理优化,会变得越来越重要。关键词:矩阵 应用 优化 一.矩阵的概念在开始讨论矩阵应用前,先了解一下矩阵及相关的一些概念。在数学上,矩阵是指纵横排列的二维数据表格,最早来自于方程组的系数及常数所构成的方阵,这一概念由19世纪英国数学家凯利首先提出。一些矩阵在农业,经济,通信等领域都存在许多特别的应用。二.矩阵的特别的应用 1.矩阵应用在选彩票号码一些彩民由于未了解“旋转矩阵”的作用,都采取旧式的复式投注方式(即完全复式),完完整整地拿去打彩,一些对复式投注进行深入研究的彩民发现进行复式投注浪费了不少成本。据研究者发现约有三分之一号码组合,实际上是不可能中奖或极难中奖的。据说在美国彩票史上,Gail Howard运用一种叫做“旋转矩阵”投注选号法,奇迹般地中出了74个大奖。这种“旋转矩阵”法,是一种基于“旋转矩阵”数学原理构造的选号法,其核心是:以极低的成本实现复式投注的效果。那么如何以极低的成本实现复式投注的最佳效果呢?这是由“旋转矩阵”法优点决定的。实际上,旋转矩阵是教你如何科学地组合号码。与完全复式投注组合号码的方法相比,旋转矩阵有着投入低、中奖保证高的优点。举个例子讲,10个号码的中6保5型的旋转矩阵的含义就是,你选择了10个号码,如果其中包含了6个中奖号码,那么运用该矩阵提供的14注号码,你至少有一注中对5个号码的奖。本矩阵只要投入28元,而相应的复式投注需要投入420元。大家知道,用10个号码,只购买其中的14注,如果你胡乱组合的话,即使这10个号码中包含有6个中奖号码,你也很可能只中得一些小奖。而运用旋转矩阵的话,就可以得到一个对5个号码的奖的最低中奖保证。旋转矩阵是世界上著名的彩票专家、澳大利亚数学家底特罗夫研究的,它可以帮助您锁定喜爱的号码,提高中奖的机会。首先您要先选一些号码,然后,运用某一种旋转矩阵,将你挑选的数字填入相应位置。如果您选择的数字中有一些与开奖号码一样,您将一定会中一定奖级的奖。当然运用这种旋转矩阵,可以最小的成本获得最大的收益,且远远小于复式投注的成本。 (1)旋转矩阵的原理在数学上涉及到的是一种组合设计:覆盖设计。而覆盖设计,填装设计,斯坦纳系,t-设计都是离散数学中的组合优化问题。2.矩阵在透视投影应用三维计算机图形学中另外一种重要的变换是透视投影。与平行投影沿着平行线将物体投影到图像平面上不同,透视投影按照从投影中心这一点发出的直线将物体投影到图像平面。这就意味着距离投影中心越远投影越小,距离越近投影越大。 最简单的透视投影将投影中心作为坐标原点,z = 1 作为图像平面,这样投影变换为 x' = x / z; y' = y / z,用齐次坐标表示为:这个乘法的计算结果是 (xc,yc,zc,wc) = (x,y,z,z)。在进行乘法计算之后,通常齐次元素 wc 并不为 1,所以为了映射回真实平面需要进行齐次除法,即每个元素都除以 wc: 更加复杂的透视投影可以是与旋转、缩放、平移、切变等组合在一起对图像进行变换。比如给定n个点,m个操作,构造O(m+n)的算法输出m个操作后各点的位置。操作有平移、缩放、翻转和旋转 这里的操作是对所有点同时进行的。其中翻转是以坐标轴为对称轴进行翻转(两种情况),旋转则以原点为中心。如果对每个点分别进行模拟,那么m个操作总共耗时O(mn)。利用矩阵乘法可以在O(m)的时间里把所有操作合并为一个矩阵,然后每个点与该矩阵相乘即可直接得出最终该点的位置,总共耗时O(m+n)。假设初始时某个点的坐标为x和y,下面5个矩阵可以分别对其进行平移、旋转、翻转和旋转操作。预先把所有m个操作所对应的矩阵全部乘起来,再乘以(x,y,1),即可一步得出最终点的位置。3.矩阵在质量问题中的运用 矩阵是从多维问题的事件中,找出成对的因素,排列成矩阵图,然后根据矩阵图来分析问题,确定关键点的方法,它是一种通过多因素综合思考,探索问题的好方法。 在复杂的质量问题中,往往存在许多成对的质量因素.将这些成对因素找出来,分别排列成行和列,其交点就是其相互关联的程度,在此基础上再找出存在的问题及问题的形态,从而找到解决问题的思路。 矩阵图的形式:A为某一个因素群,a1、a2、a3、a4、…是属于A这个因素群的具体因素,将它们排列成行;B为另一个因素群,b1、b2、b3、b4、…为属于B这个因素群的具体因素,将它们排列成列;行和列的交点表示A和B各因素之间的关系。按照交点上行和列因素是否相关联及其关联程度的大小,可以从中得到解决问题的启示。 质量管理中所使用的矩阵图,其成对因素往往是要着重分析的质量问题的两个侧面,如生产过程中出现了不合格品时,着重需要分析不合格的现象和不合格的原因之间的关系,为此,需要把所有缺陷形式和造成这些缺陷的原因都罗列出来,逐一分析具体现象与具体原因之间的关系,这些具体现象和具体原因分别构成矩阵图中的行元素和列元素。 矩阵图法的用途十分广泛.在质量管理中,常用矩阵图法解决以下问题: ①把系列产品的硬件功能和软件功能相对应,从中找出研制新产品或改进老产品的切入点,进行多变量分析、研究从何处入手以及以什么方式收集数据 。②明确应保证产品质量特性及与管理机构或保证部门的关系,使质量保证体制更可靠; ③当生产工序中存在多种不良现象,且它们具有若干个共同的原因时,搞清这些不良现象及其产生原因的相互关系,进而把这些不良现象一举消除。 ④明确产品的质量特性与试验测定仪器、试验测定项目之间的关系,力求强化质量评价体制或使之提高效率;(2)三,对矩阵应用的感悟 上述的矩阵应用说明了矩阵不仅仅是解方程组的工具,而且它是一种有用的工具,不仅仅在数学领域,还在经济,计算机领域等领域。相信在不久的未来,矩阵会变得越来越重要。矩阵的作用会越来越多地让人们发现。在线性代数数学书中,方程组可以转换为矩阵,再通过矩阵来简单,快速地解决问题。在质量管理问题上,它采用矩阵图来找出切入点,了解原因,使质量效率提高。 相信在不久的未来,矩阵对于优化问题的应用会越来越广泛,触及面会越来越多。矩阵是生活变得更简单,方便。参考文献:[1] 《科学通报》蒋昌俊,吴哲辉..,1989. [2] 求解约束矩阵方程及其最佳逼近的迭代法的研究彭亚新.湖南大学,2005.
康托尔是德国一名伟大的数学家,康托尔创立了集合论。下面是我带来的关于康托尔的集合论论文的内容,欢迎阅读参考!康托尔的集合论论文篇1:《基于集合论思想的人性》 摘要:作为人类,我们有必要去了解自己,这样才能更加地进步。人性是从根本上决定并解释着人类行为的那些人类天性。本文利用集合论的思想对此进行了一些讨论。 关键词:人性;理性;社会性;自然性;集合论思想 一、引言 在长期以来的生活中,人类的大脑会在无意识的作用下储存某些事物的信息,由于并没有通过大脑严谨的思考,所以这些信息大部分是外在的,只是事物表面的一些形态特征而已。这些信息并非零散的分布,之间没有联系。而是之间存在着一定的关联,虽然结构不严谨,可能其中会有错误。但是有时候却可以起到一定的作用。但是我们不能仅依靠这样的意识形态,因为我们有自我意识,需要不断完善,不断进步。依靠这样的意识是不可能看到事物的本质的。 有时候你问某个人为什么,他可能会答道:“凭直觉”。我并不否认直觉所带来的“便利”,但这种“便利”是给自己不去思考事物本质的借口。直觉也是一种意识形态,但是这种意识是在潜意识之下的,这样意识的形成也是要通过长时间的作用。大脑可以自己不断地调整,不断地完善,但是这个过程相当缓慢。要进步可不能依靠这样的思想。 现在我想说的是,我们必须减少对这些意识的依赖。因为这些意识都不是通过严谨的思考之后得到的产物,所以用这样的意识去做出一些反应是很容易出错的。这也会阻碍我们对真实世界的探索。我们应该挖掘出这样的意识,分析其中的思想结构,将不好的思想去掉,并且把有缺陷的思想不断加强和完善。这样一来,我们就会更加理性。人就具有这样的性质——理性。因此人类才能进步,文明才能发展。 二、理论分析 假设A={a1,a2,…,an},B={b1,b2,…,bm}。若A?奂B,则说明A中的n个元素均可以在B中找到,且m>n。反之,说明中的个元素均可以在A中找到,且n>m。若A=B,则说明中的所有元素与B中的所有元素相同,且n=m。如果某一个元素可以在集合A中找到,那么记作a∈A。 结合以上思想,对人与动物进行分析,动物={青蛙,鱼,狗,猫,人,……},可以看出人是属于动物的,即人动物。并且将这样的集合叫做普通集合,以区分下面所叙述的性质集合。既然青蛙,鱼,狗,猫,人等都属于动物,那么也就是说它们具有共同的性质,比如:没有细胞壁,必须利用现成的有机物获得能量,无叶绿体,能自由移动等。但是人除了这些共同性质之外,还有其他的性质。也就是说,从性质集合上看,动物的性质集合包含于人的性质集合中的。即动物的所有性质,人类均有。我们将性质集合中的元素命名为“属差”,而将普通集合命名为“种”,普通集合中的元素命名为“属”。 如果B的性质集合包含于A的性质集合,那么A和B就具有相同的属差,并且B的所有属差均是A中的属差。属差越多,则性质集合的表述范围就越小,即越受限制。那么B显然比A的表述范围大。说明B可以述说A,即A是B,其中A就是主词,而B就是宾词,则B的所有属差是A的属差。 那么按照上面所说,动物可以表述人,即人是动物。“人”的属差比“动物”的要多,也就是限制的条件要多一些。 有些存在于主体中的事物,其定义是不能用来表述一个主体的。例如:对于白人来说,“白”就依存于身体这个主体,并被用来表述身体这个主体,也就是说身体可以被说成是白的,但是要注意,“白”的定义却不能被用来表述身体。 属和种的属差都可适用于第一实体,种的属差适用于属,所以属和种决定了实体的性质。例如:“人”和“动物”的属差都可适用于个别的人,可以说人是动物,个别的人是人,个别的人是动物。也可以这样想:对“动物”的定义肯定也适用于对“人”的定义,因为“人”是属于“动物”的。所谓的“第一实体”,比如“个别的人”、“个别的老虎”等,是真实存在的个体,并不依存于其他个体。[1] 属差的定义也能适用于属和个体,并且还可以用来表述属和个体。例如:“有脚的”、“有手的”的定义也可以适用于“人”和个别的人。并且还可以说“人”和个别的人是“有手的”。既然属差的定义可以适用于个体,那么属差也就可以决定了个体的性质。而且这些性质都可以用属差表述其个体。 分析到这里,我们应该感觉到有点思路了。也就是我们现在要找到这样的属差,然后根据这些属差的定义来表述个体。 但是还有一个前提,那就是个别的人是不是实体呢?因为刚才我们得到一个结论:属和种决定了实体的性质。也就是这些分析都是以实体作为前提的。所以我们要知道个别的人是不是实体。其实我们从实体最原始,最根本的定义出发,个别的人的确属于实体,因为是真实存在的,并且不依存于其他主体。 三、结果分析 1.人具有理性:有一篇关于鱼“自杀”的报道。我就在想鱼如何“自杀”的呢?自杀就说明鱼有自我意识,能够自己选择死亡。但科学上表明自然界(这里并不指整个宇宙)中除人类外,其他动物都只有直接意识,而没有自我意识。难道科学不客观?其实并非这样,只不过是媒体的故意渲染而已。鱼只是因为环境的改变而做出本能的反应,这样的本能就是直接意识,鱼并没有思考这样做会不会导致死亡,只是出于本能。那么人与其他动物相比,不同之处就在于人有理性。 比如一只老虎饿了,看到食物就会扑上去吃。但是人饿了却不会看到食物就扑上去,而要想想这能不能吃。这就是与其他动物的不同之处。也就是说“理性”是“人”的一个属差。 2.人具有社会性:人处在社会之中,与其他个体之间进行沟通,交流信息。进行物质的分享、分割和交换。社会是互动的,不可能是个别的个体所支撑。也就说明我们身处社会,只有聚集起来才能共同完成分享、分割和交换。有人说自己很孤独,其实这并不是真正的孤独,也不可能存在真正的孤独。因为人不可能摆脱社会性而存在。可能有人会对刚才我说的“不会有真正的孤独”有意见,他们会说:“既然没有孤独,那么创造这个词不就没意义吗?”孤独只不过是人们的感受,感受并不能反应事物的真实规律。所以我在之前也说过,我们必须放弃一些错误的思想。这样才不会被感觉和表面现象所蒙蔽。 在人类社会这个庞大的群体性活动中,无论是什么简单的活动,都不可避免要与其他个体进行信息传达。这样人类才能发展和繁衍下去。这样说来,动物也应当存在社会性。这显然是肯定的。一些动物也是具有这样的性质的,例如:蚂蚁,蜜蜂等。可见“社会性”也是“人”的一个属差。 3.人具有自然性:人类是自然界中的一员,就不可能不具有自然性。人类的组织结构、生理结构和自然界交往过程所产生的一些基本特征都表现出人的自然性。人类不可能脱离自然性而独立存在。而其他生物也一样具有这样的性质。所以“自然性”也是“人”的一个属差。 四、结束语 我们作为人类,有必要去了解自己,这样才能更加地进步。通过集合论的思想来分析人性,是本文的亮点。除了三个性质外,还存在着其他的性质。在这里由于自己的智慧有限,没有给出更多的性质,但是本文重点是在于提供一个可行的分析 方法 。通过数学的逻辑,会使得分析变得更加严谨和系统化。这是本文做出的大胆尝试。 参考文献: [1]亚里士多德.亚里士多德全集(第一卷)[M].苗力田,译.北京:中国人民大学出版社,1990. 康托尔的集合论论文篇2:《集合论与第三次数学危机》 数学的产生和发展,始终与人类社会的生产和生活有着密不可分的联系。在新教材中,任何一个新概念的引入,都特别强调它的现实背景、数学理论发展背景或数学发展的历史背景,只有这样才能让学生感到知识发展水到渠成。所以特别希望在教学中能不时渗透数学史的相关知识,充分发挥和利用数学史的 教育 价值,使学生通过了解数学史,而更加全面更加深刻地理解数学、感悟数学。 一、集合论的诞生 一般认为,集合论诞生于1873年底。1873年11月29日,康托尔(,1845-1918)在给戴德金(JuliusWilhelmRichardDedekind,1831—1916)的信中提问“正整数集合与实数集合之间能否一一对应起来?”这是一个导致集合论产生的大问题。几天后,康托尔用反证法证明了此问题的否定性结果,“实数是不可数集”,并将这一结果以标题为《关于全体实代数数集合的一个性质》的论文发表在德国《克莱尔数学杂志》上,这是“关于无穷集合论的第一篇革命性论文”,在其系列论文中,他首次定义了集合、无穷集合、导集、序数、集合运算等,康托尔的这篇 文章 标志着集合论的诞生。 二、集合论成为现代数学大厦的基础 康托尔的集合论是数学史上最具革命性和创造性的理论,他处理了数学上最棘手的对象——无穷集合,让无数因“无穷”而困扰许久的数学家们在这种神奇的数学世界找回了自己的精神家园。它的概念和方法渗透到了代数、拓扑和分析等许多数学分支,甚至渗透到物理学等其他自然学科,为这些学科提供了奠基的方法。几乎可以说,没有集合论的观点,很难对现代数学获得一个深刻的理解。 集合论诞生的前后20年里,经历千辛万苦,但最终获得了世界的承认,到了20世纪初,集合论已经得到数学家们的普遍赞同,大家一致认为,一切数学成果都可以建立在集合论的基础之上了,简言之,借助集合论的概念,便可以建立起整个数学大厦,就连集合论诞生之初强烈反对的著名数学家庞加莱(JulesHenriPoincaré,1854-1912)也兴高采烈地在1900年的第二次国际数学家大会上宣布:“借助集合论概念,我们可以建造整个数学大厦。今天,我们可以说绝对的严格性已经达到了。”然而,好景不长,一个震惊数学界的消息传出,集合论是有漏洞的!如果是这样,则意味着数学大厦的基础出现了漏洞,对数学界来说,这将是多么可怕啊! 三、罗素(BertrandRussell,1872-1970)悖论导致第三次数学危机 1903年,英国数学家罗素在《数学原理》一书上给出一个悖论,很清楚地表现出集合论的矛盾,从而动摇了整个数学的基础,导致了数学危机的产生,史称“第三次数学危机”。 罗素构造了一个所有不属于自身(即不包含自身作为元素)的集合R,现在问R是否属于R?如果R属于R,则R满足R的定义,因此R不属于自身,即R不属于R。另一方面,如果R不属于R,则R不满足R的定义,因此R应属于自身,即R属于R,这样,不论任何情况都存在矛盾,这就是有名的罗素悖论(也称理发师悖论)。 罗素悖论不仅动摇了整个数学大厦的基础,也波及到了逻辑领域,德国的著名逻辑学家弗里兹在他的关于集合的基础理论完稿而即将付印时,收到了罗素关于这一悖论的信,他立刻发现,自己忙了很久得出的一系列结果却被这条悖论搅得一团糟,他只能在自己著作的末尾写道:“一个科学家所碰到的最倒霉的事,莫过于是在他的工作即将完成时却发现所干的工作的基础崩溃了。”这样,罗素悖论就影响到了一向被认为极为严谨的两门学科——数学和逻辑学。 四、消除悖论,化解危机 罗素悖论的存在,明确地表示集合论的某些地方是有毛病的,由于20世纪的数学是建立在集合论上的,因此,许多数学家开始致力于消除矛盾,化解危机。数学家纷纷提出自己的解决方案,希望能够通过对康托尔的集合论进行改造,通过对集合定义加以限制来排除悖论,这就需要建立新的原则。 在20世纪初,大概有两种方法。一种是1908年由数学家策梅洛(Zermelo,ErnstFriedrichFerdinand,1871~1953)提出的公理化集合论,把原来直观的集合概念建立在严格的公理基础上,对集合加以充分的限制以消除所知道的矛盾,从而避免悖论的出现,这就是集合论发展的第二阶段:公理化集合。 解铃还须系铃人,在此之前,危机的制造者罗素在他的著作中提出了层次的理论以解决这个矛盾,又称分支类型化。不过这个层次理论十分复杂,而策梅洛则把这个方法加以简化,提出了“决定性公理(外延公理)、初等集合公理、分离公理组、幂集合公理、并集合公理、选择公理和无穷公理”,通过引进这七条公理限制排除了一些不适当的集合,从而消除了罗素悖论产生的条件。后来,策梅洛的公理系统又经其他人,特别是弗兰克尔()和斯科伦()的修正和补充,成为现代标准的“策梅洛——弗兰克尔公理系统(简称ZF系统)”,这样,数学又回到严谨和无矛盾的领域,而且更促使一门新的数学分支——《基础数学》迅速发展。 五、危机的启示 从康托尔集合论的提出至今,时间已经过去了一百多年,数学又发生了巨大的变化,而这一切都与康托尔的开拓性工作密不可分,也和数学家们的艰辛努力密不可分。从危机的产生到解决,我们可以看到,数学的发展跟提出问题和面对困难是离不开的,期间要经历无数的挫折和失败,但是只要坚持,终会走向成功。 矛盾的消除,危机的化解,往往给数学带来新的内容,新的变化,甚至革命性的变革,这也反映出矛盾斗争是事物发展的历史性动力的基本原理。正如数学家克莱因(FelixChristianKlein1849-1925)在《数学——确定性丧失》中说:“与未来的数学相关的不确定性和可疑,将取代过去的确定性和自满,虽然这次悖论已经找到解释,危机也已化解,但是更多的还是未知,因为只要仔细分析,矛盾又将会被认识更为深刻的研究者发现,这种发现不应该被认为是‘危机’,而应该感到,下一个突破的机会来到了。” 参考文献: 1.《普通高中课程标准实验教科书——数学必修1》教师教学用,人民教育出版社 2.胡作玄,《第三次数学危机》 康托尔的集合论论文篇3:《模糊集合论视角下的隐喻》 【摘 要】本文从模糊集合论的角度出发,研究隐喻解读过程中的逻辑真值问题,揭示出隐喻的模糊性是固有的,客观的,对人类认识世界以及进行文学创作具有重要作用。 【关键词】模糊集合论;隐喻;文学创作 模糊性是自然语言的本质特征之一,客观事物自身范畴的模糊性、人类认知的局限性以及不同的话语语境均会导致模糊语言的形成。模糊集合论从诞生伊始,便开始了与诸多学科的交叉研究,与语言学的结合使得我们在语义研究方面有了新的视角。隐喻作为一种特殊的语义现象,其解读过程显现出模糊语言的特点。隐喻的模糊性反映出人类的潜逻辑规律,是客观的,隐性的,它不仅是人类心理范畴化的结果,也是人类模糊思维的产物,所以模糊集合论为我们研究解析隐喻开辟了新的窗口[1]。 1965年,美国控制论专家札德受语言模糊性的启发在《信息与控制》杂志上发表了论文《模糊集合》,最早提出了“模糊集合论”的概念。传统的集合论强调,任何一个集合的成员要么属于它(隶属度为1),要么不属于它(隶属度为0),只有两种真值情况[2]。但是如果对自然界中的诸多对象进行分类,我们经常会找不到能够精确判定其身份的依据。所以, 札德在论文《模糊集合》中对模糊集的定义为: 设X是由点构成的一个区间, 区间内的类属性元素用x表示, 即X ={x}。在区间X中,模糊集A由具有构成该集合元素属性的隶属函数fA(x)表示。该函数与区间[ 0, 1 ]内的任一实数相关联,此对应值表示x所具有的构成A的资格程度。如果区间内设置两个临界点, 即0 <β <α < 1, 那么我们就会获得一种三值逻辑: 如果fA(x) ≥α, 则x属于A;如果fA(x) ≤β, 则x不属于A; 如果隶属函数fA(x) 所表示的值位于α和β之间,则x具有一种相对于A的中间状态。模糊集合论之所以适用于语言研究,是因为语言范畴实际上就是某一个论域中的模糊集合。某一范畴中所有成员共有的典型属性构成此范畴的核心部分,它相当于集合的定义,这部分是明确的,清晰的;相比较而言,范畴的边缘却是模糊的,很难对其进行明确地界定,此部分相当于集合的外延,也就是构成该集合的所有元素。传统集合论实际上是二值逻辑,一个命题,即一个表达明确意义的陈述句,其真值只能是真(记作“1”),或者是假(记作“0”),没有第三种可能性。例如“汤姆是名学生”这个命题,只允许取值“1”或“0”。但是,如果我们将这个 句子 中的“学生”加个修饰词,变成“好学生”,问题就出现了。因为“好”是个模糊概念,其内涵容易辨认,外延却不明确。对于这样的命题,如果用传统的集合论就很难判断其真值。基于二值逻辑的缺陷,札德提出了“隶属度”的概念。即对于像“好”、“坏”这样的模糊概念的集合,规定其成员对该集合的隶属程度,可以取闭区间[0,1]内的任何实数值。模糊逻辑本质上是一种多值逻辑,这使得模糊集合论在研究隐喻时具有特别重要的价值。 模糊集合论为隐喻真值的合法性提供了依据。隐喻的理解有赖于对两组不同范畴的特征的识别,如果我们要把“A is B”视为隐喻,而非字面意思,那我们就需要确定A和B的所指。句法,语义以及语境都可以帮助我们确定其含义,但是最终还是意义的解读决定对相似属性和不同属性筛选的结果 [3]。要想理解隐喻所指双方语义属性的比较过程,我们可以求助于模糊集合论的概念。通过模糊不同集合的界限,隐喻所指某一集合的属性可以部分的与其他集合的属性相结合,进而克服精确定义所带来的阻碍。从语言的表层结构来看, 隐喻的本体集合与喻体集合是不相容的。如果我们运用模糊逻辑的开放性原理, 就可以对这两个不同集合中的属性进行对比区分, 找到相互类似的属性以及不具有可比性的属性。 以莎士比亚名句“Juliet is the sun.”(朱丽叶是太阳)为例: “太阳”是无生命语义标记的子集, “朱丽叶”是有生命语义标记的子集。由于这个隐喻指出了太阳对于人类的重要性与朱丽叶对于罗密欧的重要性之间的相似性,相关元素属性的隶属函数是一个小于1的值,使得此隐喻带有较强的启示力和暗示性。一般来讲,根据逻辑真值,可以把隐喻分为epiphor(表征性隐喻)与diaphor(暗示性隐喻)。威尔赖特( P. Wheelwright)在1962年出版的《隐喻和现实》(Metaphor and reality)中指出epiphor 的基本功能在于表达(express), 而diaphor的主要作用是暗示(suggest) [4]。隐喻所指的并置会引起语义集合的矛盾,所以有些学者把隐喻视为不合语法逻辑的实体。但是如果我们通过模糊集合论中三值逻辑来解读隐喻,我们就可以证明它的用法是正当的,合法的。根据扎德的标准, 0 <β <α < 1, 一种三值逻辑的可能性是成立的。如果我们再加入一个中间值γ,区间将变为0 <β <γ<α < 1, 这样三值逻辑就可以扩充为四值逻辑, 其真值分别为: Truth( fA (x) ≥α) 、Falsity( fA (x) ≤β) 、Diaphor (β < fA (x) <γ) 以及Epiphor (γ≤fA (x) <α) 。如果α的值趋近于1而β的值趋近于0, 并且中间区间的集合不包含任何 其它 元素, 那么这就是一个传统的二值逻辑。如果隶属函数值介于β到γ的区间,就会产生暗示性隐喻;如果隶属函数值介于γ到α的区间,就会产生表征性隐喻。隶属函数会发生变化,因为很多隐喻由于不断的重复使用,固定了所指之间的关系,暗示性隐喻也就会变成表征性隐喻,如果太过普遍,则会变成死隐喻。由此可见,模糊集合论很好的解释了隐喻解读过程中本体集合与喻体集合的冲突,使得双方在合理的范围内找到交集,而这个交集内的元素属性很可能不是唯一的,这就造成了隐喻解读的多样性与模糊性[5]。 隐喻的本质是模糊了本体集合和喻体集合之间的界限,从而来寻找两个集合的契合点。由于模糊集合论设定了三个区间边界α、β和γ, 并且0 <β <γ <α < 1,这种四值逻辑不仅有助于消除隐喻所指不同集合之间所存在的矛盾,而且揭示出隐喻的模糊性实际是固有的,客观存在的。隐喻的模糊性主要是指其解读对语境的依赖性。无论从隐喻的编码,还是解码过程来看,不同的人,不同的时期,不同的场合,同一隐喻可以被赋予不同的含义。正是隐喻的这种模糊性开启了人类的想象空间,文学作品中好的隐喻总是余音绕梁,让人回味无穷。我们的生活离不开隐喻,而在隐喻所创造的模糊世界里,我们非但没有因为模糊而影响生活,反而借用隐喻的模糊性我们能够更好地认识世界,改造世界。 【参考文献】 [1]Earl R. MacCORMAC, METAPHORS AND FUZZY SET[J].Fuzzy sets and systems. 1982(7). [2] Set. Information and (8). [3]安军.隐喻的逻辑特征[J].哲学研究,2007(2). [4]苏联波.隐喻的模糊化认知机制研究[J].成都大学学报(社科版),2011(5). [5]束定芳.论隐喻的基本类型及句法和语义特征[J].外国语,2000(1). 猜你喜欢: 1. 高中数学论文题目大全 2. 关于数学文化的论文范文 3. 数学与哲学的论文 4. 人工智能逻辑推理论文 5. 数学学术论文范文大全 6. 数学论文离散数学
数学史上出现的三次数学危机,与其说是“数学的危机”,不如说是“数学哲学的危机”.下面我给你分享三次数学危机论文,欢迎阅读。
摘要:本文主要通过数学史上的三次危机的产生与消除,针对它们的本质浅谈自己的认识,实际导致这三次危机原因在与人的认识。第一次数学危机是人们对万物皆数的误解,随着无理数的发现,把第一次数学危机度过了。第二次数学危机是人们对无穷小的误解,微积分的出现产生了一种新的方法,即分析方法,分析方法是算和证的结合。是通过无穷趋近而确定某一结果。罗素悖论的发现,给数学界以极大的震动,导致了数学史上的第三次危机。为了探求其根源和解决难题的途径,在数学界逻辑界进行了不懈的探讨,提出了一系列解决方案,并在不知不觉中大大推动了数学和逻辑学的发展。
关键词:危机;万物皆数;无穷小;分析方法;集合
一、前言
数学常常被人们认为是自然科学中发展得最完善的一门学科,但在数学的发展史中,却经历了三次危机,人们为了使数学向前发展,从而引入一些新的东西使问题化解,在第一次危机中导致无理数的产生;第二次危机发生在十七世纪微积分诞生后,无穷小量的刻画问题,最后是柯西解决了这个问题;第三次危机发生在19世纪末,罗素悖论的产生引起数学界的轩然大波,最后是将集合论建立在一组公理之上,以回避悖论来缓解数学危机。本文回顾了数学上三次危机的产生与发展,并给出了自己对这三次危机的看法,最后得出确定性丧失的结论。
二、数学史上的第一次“危机”
第一次数学危机是发生在公元前580-568年之间的古希腊。那时的数学正值昌盛,忒被是以毕达哥拉斯为代表的毕氏学派对数的认识进行了研究,他们认为“万物旨数”。所谓数就是指整数,他们确定数的目的是企图通过揭示数的奥秘来探索宇宙的永恒真理,信条是:宇宙间的一切现象都能归结为整数或整数之比,即世界上只存在整数与分数,除此之外他们不认识也不承认别的数。在那个时期。上述思想是绝对权威、是“真理”。但是不久人们发现即使边长为1的正方形对角线不是可比数。这样毕达哥拉斯“万物皆数”是不成立的,绝对的权威受到了严重的挑战:一方面证明单位正方形对角线的长不是整数分数,按照他们的观点,这种长度不是数!另一方面,他们不承认自己的观点有问题,这就陷入了极大的矛盾之中,这是第一次数学危机。
三、第二次数学危机
第二次数学危机发生在十七世纪。十七世纪微积分诞生后,由于推敲微积分的理论基础问题,数学界出现混乱局面,即第二次数学危机。其实我翻了一下有关数学史的资料,阿基米德的逼近法实际上已经掌握了无限小分析的基本要素,直到很多年后。牛顿和莱布尼兹开辟了新的天地――微积分。微积分的主要创始人牛顿在一些典型的推导过程中,第一步用了无穷小量作分母进行除法,当然无穷小量不能为零;第二步牛顿又把无穷小量看作零,去掉那些包含它的项,从而得到所要的公式,在力学和几何学的应用证明了这些公式是正确的,但它的数学推导过程却在逻辑上自相矛盾。直到19世纪,柯西详细而有系统地发展了极限理论。柯西认为把无穷小量作为确定的量,即使是零,都说不过去,它会与极限的定义发生矛盾。无穷小量应该是要怎样小就怎样小的量,因此本质上它是变量,而且是以零为极限的量,至此柯西澄清了前人的无穷小的概念,另外Weistrass创立了极限理论,加上实数理论,集合论的建立,从而把无穷小量从形而上学的束缚中解放出来,第二次数学危机基本解决。
四、数学史上的第三次危机
1.悖论的产生及意义
(1)什么是悖论
悖论来自希腊语,意思是“多想一想”。这个次的意义比较丰富,它包括一切与人的知觉和日常经验相矛盾的数学结论,那些结论会使我们惊异无比。悖论是自相矛盾的命题,即如果承认这个命题成立,就可推出它的否定命题成立;反之,如果承认这个命题的否定命题成立,又可推出原命题成立。如果承认它是真的,经过一系列正确的推理,却又得出它是假的;如果承认它是假的,经过一系列正确的推理,却又得出它是真的。古今中外有不少著名的悖论,他们震撼了逻辑学和数学的基础,激发了人们求知和精密的思考,吸引了古往今来许多思想家和爱好者的注意力。解决悖论难题需要创造性的思考,悖论的解决又往往可以给人带来全新的观念。
(2)悖论产生的意义
疏忽学悖论是在数学学科理论体系发展到相当高的阶段才出现的。它是对数学学科理论体系可能存在的内在矛盾的揭示。虽然暂时引起人们的思想混乱,对正常的科学研究可能会形成一定的冲击,但它对于揭露原有理论体系中的逻辑矛盾,对于揭露原有理论的缺陷或局限性,对于这一步深入理解,任何和评价原有科学理念,对于原有的科学概念或理论的进一步充实完善和促进科学管理的产生都有相当重要的意义,同时也为科学研究提供新的课题和研究方向。
2.第三次数学危机的产生与解决
(1)第三次数学危机的产生
第三次数学危机发生在1902年,罗素悖论的产生震撼了整个数学界,号称天衣无缝,绝对正确的数学出现了自相矛盾。
罗素在该悖论中所定义的集合R,被几乎所有集合论研究者都认为是在朴素集合论中可以合法存在的集合。事实虽是这样但原因却又是什么呢?这是由于R是集合,若R含有自身作为元素,就有R R,那么从集合的角度就有RR。一个集合真包含它自己,这样的集合显然是不存在的。因为既要R有异于R的元素,又要R与R是相同的,这显然是不可能的。因此,任何集合都必须遵循R R的基本原则,否则就是不合法的集合。这样看来,罗素悖论中所定义的一切R R的集合,就应该是一切合法集合的集合,也就是所有集合的集合,这就是同类事物包含所有的同类事物,必会引出最大的这类事物。归根结底,R也就是包含一切集合的“最大的集合”了。因此可以明确了,实质上,罗素悖论就是一个以否定形式陈述的最大集合悖论。
(2)第三次数学危机的解决
罗素的悖论产生后,数学家们就开始为这场危机寻找解决的办法,其中之一是把集合论建立在一组公理之上,以回避悖论。首先进行这个工作的是德国数学家策梅罗,他提出七条公理,建立了一种不会产生悖论的集合论,又经过德国的另一位数学家弗芝克尔的改进,形成了一个无矛盾的集合论公理系统(即所谓zF公理系统),这场数学危机到此缓和下来。
现在,我们通过离散数学的学习,知道集合论主要分为Cantor集合论和Axiomatic集合论,集合是先定义了全集I,空集,在经过一系列一元和二元运算而得来的。而在七条公理上建立起来的集合论系统避开了罗素悖论,使现代数学得以发展。
三次数学危机是我们数学史发展中的一个奠基,他为我们日后更详细、深入的研究数学做了很好的铺垫,我我想以后也许会有第四次数学危机,但数学家也会把它化解掉,只有出现危机,才能使我们的数学研究达到更高的境界。
数学的产生和发展,始终与人类社会的生产和生活有着密不可分的联系。在新教材中,任何一个新概念的引入,都特别强调它的现实背景、数学理论发展背景或数学发展的历史背景,只有这样才能让学生感到知识发展水到渠成。所以特别希望在教学中能不时渗透数学史的相关知识,充分发挥和利用数学史的教育价值,使学生通过了解数学史,而更加全面更加深刻地理解数学、感悟数学。
一、集合论的诞生
一般认为,集合论诞生于1873年底。1873年11月29日,康托尔(,1845-1918)在给戴德金(JuliusWilhelmRichardDedekind,1831—1916)的信中提问“正整数集合与实数集合之间能否一一对应起来?”这是一个导致集合论产生的大问题。几天后,康托尔用反证法证明了此问题的否定性结果,“实数是不可数集”,并将这一结果以标题为《关于全体实代数数集合的一个性质》的论文发表在德国《克莱尔数学杂志》上,这是“关于无穷集合论的第一篇革命性论文”,在其系列论文中,他首次定义了集合、无穷集合、导集、序数、集合运算等,康托尔的这篇文章标志着集合论的诞生。
二、集合论成为现代数学大厦的基础
康托尔的集合论是数学史上最具革命性和创造性的理论,他处理了数学上最棘手的对象——无穷集合,让无数因“无穷”而困扰许久的数学家们在这种神奇的数学世界找回了自己的精神家园。它的概念和方法渗透到了代数、拓扑和分析等许多数学分支,甚至渗透到物理学等其他自然学科,为这些学科提供了奠基的方法。几乎可以说,没有集合论的观点,很难对现代数学获得一个深刻的理解。
集合论诞生的前后20年里,经历千辛万苦,但最终获得了世界的承认,到了20世纪初,集合论已经得到数学家们的普遍赞同,大家一致认为,一切数学成果都可以建立在集合论的基础之上了,简言之,借助集合论的概念,便可以建立起整个数学大厦,就连集合论诞生之初强烈反对的著名数学家庞加莱(JulesHenriPoincaré,1854-1912)也兴高采烈地在1900年的第二次国际数学家大会上宣布:“借助集合论概念,我们可以建造整个数学大厦。今天,我们可以说绝对的严格性已经达到了。”然而,好景不长,一个震惊数学界的消息传出,集合论是有漏洞的!如果是这样,则意味着数学大厦的基础出现了漏洞,对数学界来说,这将是多么可怕啊!
三、罗素(BertrandRussell,1872-1970)悖论导致第三次数学危机
1903年,英国数学家罗素在《数学原理》一书上给出一个悖论,很清楚地表现出集合论的矛盾,从而动摇了整个数学的基础,导致了数学危机的产生,史称“第三次数学危机”。
罗素构造了一个所有不属于自身(即不包含自身作为元素)的集合R,现在问R是否属于R?如果R属于R,则R满足R的定义,因此R不属于自身,即R不属于R。另一方面,如果R不属于R,则R不满足R的定义,因此R应属于自身,即R属于R,这样,不论任何情况都存在矛盾,这就是有名的罗素悖论(也称理发师悖论)。
罗素悖论不仅动摇了整个数学大厦的基础,也波及到了逻辑领域,德国的著名逻辑学家弗里兹在他的关于集合的基础理论完稿而即将付印时,收到了罗素关于这一悖论的信,他立刻发现,自己忙了很久得出的一系列结果却被这条悖论搅得一团糟,他只能在自己著作的末尾写道:“一个科学家所碰到的最倒霉的事,莫过于是在他的工作即将完成时却发现所干的工作的基础崩溃了。”这样,罗素悖论就影响到了一向被认为极为严谨的两门学科——数学和逻辑学。
四、消除悖论,化解危机
罗素悖论的存在,明确地表示集合论的某些地方是有毛病的,由于20世纪的数学是建立在集合论上的,因此,许多数学家开始致力于消除矛盾,化解危机。数学家纷纷提出自己的解决方案,希望能够通过对康托尔的集合论进行改造,通过对集合定义加以限制来排除悖论,这就需要建立新的原则。
在20世纪初,大概有两种方法。一种是1908年由数学家策梅洛(Zermelo,ErnstFriedrichFerdinand,1871~1953)提出的公理化集合论,把原来直观的集合概念建立在严格的公理基础上,对集合加以充分的限制以消除所知道的矛盾,从而避免悖论的出现,这就是集合论发展的第二阶段:公理化集合。
解铃还须系铃人,在此之前,危机的制造者罗素在他的著作中提出了层次的理论以解决这个矛盾,又称分支类型化。不过这个层次理论十分复杂,而策梅洛则把这个方法加以简化,提出了“决定性公理(外延公理)、初等集合公理、分离公理组、幂集合公理、并集合公理、选择公理和无穷公理”,通过引进这七条公理限制排除了一些不适当的集合,从而消除了罗素悖论产生的条件。后来,策梅洛的公理系统又经其他人,特别是弗兰克尔()和斯科伦()的修正和补充,成为现代标准的“策梅洛——弗兰克尔公理系统(简称ZF系统)”,这样,数学又回到严谨和无矛盾的领域,而且更促使一门新的数学分支——《基础数学》迅速发展。
五、危机的启示
从康托尔集合论的提出至今,时间已经过去了一百多年,数学又发生了巨大的变化,而这一切都与康托尔的开拓性工作密不可分,也和数学家们的艰辛努力密不可分。从危机的产生到解决,我们可以看到,数学的发展跟提出问题和面对困难是离不开的,期间要经历无数的挫折和失败,但是只要坚持,终会走向成功。
矛盾的消除,危机的化解,往往给数学带来新的内容,新的变化,甚至革命性的变革,这也反映出矛盾斗争是事物发展的历史性动力的基本原理。正如数学家克莱因(FelixChristianKlein1849-1925)在《数学——确定性丧失》中说:“与未来的数学相关的不确定性和可疑,将取代过去的确定性和自满,虽然这次悖论已经找到解释,危机也已化解,但是更多的还是未知,因为只要仔细分析,矛盾又将会被认识更为深刻的研究者发现,这种发现不应该被认为是‘危机’,而应该感到,下一个突破的机会来到了。”
参考文献:
1.《普通高中课程标准实验教科书——数学必修1》教师教学用,人民教育出版社
2.胡作玄,《第三次数学危机》
中华人民共和国的诞生,为中国数千年的文明史揭开了新的篇章,我国数学科学的研究出现了生机勃勃的景象,以下是我搜集的一篇关于三次数学危机探讨的论文范文,供大家阅读参考,
从我国数学的发展看三次数学危机。
1 引言
数学中有大大小小的许多矛盾,比如正与负、加法与减法、微分与积分、有理数与无理数、实数与虚数等等。但是整个数学发展过程中还有许多深刻的矛盾,例如有穷与无穷,连续与离散,乃至存在与构造,逻辑与直观,具体对象与抽象对象,概念与计算等等。在整个数学发展的历史上,贯穿着矛盾的斗争与解决。而在矛盾激化到涉及整个数学的基础时,就产生数学危机。整个数学的发展史就是矛盾斗争的历史,斗争的结果就是数学领域的发展。
2 三次数学危机
第一次数学危机发生在古希腊,源于毕达哥拉斯的以数为基础的宇宙模型和数是可公度的信条。毕达哥拉斯认为,事物的本质是由数构成的,并以数为基础,构造了宇宙模型[1].在毕达哥拉斯看来,数就是整数或整数之比。但这一信条后来遇到了困难。因为有些数是不可公度的。这一矛盾,导致了毕达哥拉斯关于数的信条的破产,并进一步导致了毕达哥拉斯以数为基础的宇宙模型的破产。这在当时产生的震动太大了,因此历史上称之为第一次数学危机。
17、18世纪关于微积分发生的激烈的争论,被称为第二次数学危机[2].在17世纪晚期,形成了微积分学。牛顿和莱布尼茨被公认为微积分的奠基者。他们的功绩主要在于把各种有关问题的解法统一成微积分,有明确的计算步骤,微分法和积分法互为逆运算[3].由于新诞生的微积分方法中隐含着逻辑推理上的严重缺陷,导致了无穷小悖论[4].当时牛顿等人不能自圆其说,而且,其后一百年间的数学家也未能有力的回答贝克莱的质问,由此而引起数学界甚至哲学界长达一个半世纪的争论,造成第二次数学危机.
19世纪末分析严格化的最高成就--集合论,似乎给数学家们带来了一劳永逸摆脱基础危机的希望。庞加莱甚至在1900年巴黎国际数学大会上宣称:现在我们可以说,完全的严格性已经达到了![5]但就在第二年,一场摇撼整个数学大厦基础的暴风雨来临了,英国数学家罗素以一个简单明了的集合论悖论打破了人们的上述希望,引起了关于数学基础的新争论。他把关于集合论的一个着名悖论用故事通俗地表述出来。
它和其它一些集合论悖论一样,对数学发展的影响是十分深刻、巨大的,甚至可以说是动摇了整个数学的基础,并导致了第三次数学危机。
3 从我国数学的发展看三次数学危机
中华人民共和国的诞生,为中国数千年的文明史揭开了新的篇章,我国数学科学的研究出现了生机勃勃的景象,这是我们国家社会主义建设的需要,也是我们党和国家非常重视科学技术的结果,
数学论文《从我国数学的发展看三次数学危机。中国科学院于1950年开始筹建数学研究所,1952年正式成立。全国各高等院校普遍设置了数学系,《数学学报》和《数学通报》复刊。1958年~1960年的大跃进时期,在极左思潮影响下,数学基础理论研究受到很大冲击,积极的一面是明确了向世界先进水平看齐的奋斗目标,也重视理论联系实际,线性规划得到大力推广并创造了切实可行的图上作业法,运筹学由此在我国发展起来。在发展我国高科技过程中,例如1965年9月17日,我国科学工作者在世界上首次用人工方法合成结晶牛胰岛素。
我们不能不承认,数学对于现实生活的影晌正在与日俱增。许多学科都在悄悄地经历着一场数学化的进程。现在,已经没有哪个领域能够抵御得住数学方法的渗透。因此,对于数学,特别是现代数学加以普及,使得数学和数学家的工作能对现实生活产生应有的积极影响,这已成为人们日益重视的课题。
4 总结
综上所述三次数学危机对数学的发展影响是巨大的。第一次数学危机中产生的欧几里德几何对树立天文学的发展起了很大的推动作用,第一次数学危机使古希腊数学基础发生了根本性的变化,使古希腊的数学基础转向几何。第二次数学危机中波尔查诺给出了连续性的正确定义;阿贝尔指出要严格限制滥用级数展开及求和;柯西指出无穷小量和无穷大量都是变量,并且定义了导数和积分;狄利克雷给出了函数的现代定义;美国数理逻辑学家罗宾逊又利用无穷小量引进超实数的概念,建立了非标准分析,同样也能精确的描述微积分,解决无穷小悖论。第三次数学危机建立了实数理论,且在此基础上建立了极限的基本定理,使数学分析建立在实数理论的严格基础之上,康托尔创立了集合论。而且还产生了公理化方法论和数理逻辑等一批新颖学科。我国以至世界各国的数学发展也都依赖于三次数学危机中产生的数学的新内容。整个数学的发展是一个层层深入、层层递进的过程。
参考文献:
[1]人民教育出版社中学数学室着.现代数学概论[M].北京:人民教育出版社,2003.
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[4]于寅.近代数学基础[M].华中理工大学出版社,.
组合数学概述 组合数学,又称为离散数学,但有时人们也把组合数学和图论加在一起算成是离散数学。组合数学是计算机出现以后迅速发展起来的一门数学分支。计算机科学就是算法的科学,而计算机所处理的对象是离散的数据,所以离散对象的处理就成了计算机科学的核心,而研究离散对象的科学恰恰就是组合数学。组合数学的发展改变了传统数学中分析和代数占统治地位的局面。现代数学可以分为两大类:一类是研究连续对象的,如分析、方程等,另一类就是研究离散对象的组合数学。组合数学不仅在基础数学研究中具有极其重要的地位,在其它的学科中也有重要的应用,如计算机科学、编码和密码学、物理、化学、生物等学科中均有重要应用。微积分和近代数学的发展为近代的工业革命奠定了基础。而组合数学的发展则是奠定了本世纪的计算机革命的基础。计算机之所以可以被称为电脑,就是因为计算机被人编写了程序,而程序就是算法,在绝大多数情况下,计算机的算法是针对离散的对象,而不是在作数值计算。正是因为有了组合算法才使人感到,计算机好象是有思维的。 组合数学不仅在软件技术中有重要的应用价值,在企业管理,交通规划,战争指挥,金融分析等领域都有重要的应用。在美国有一家用组合数学命名的公司,他们用组合数学的方法来提高企业管理的效益,这家公司办得非常成功。此外,试验设计也是具有很大应用价值的学科,它的数学原理就是组合设计。用组合设计的方法解决工业界中的试验设计问题,在美国已有专门的公司开发这方面的软件。最近,德国一位著名组合数学家利用组合数学方法研究药物结构,为制药公司节省了大量的费用,引起了制药业的关注。 在1997年11月的南开大学组合数学研究中心成立大会上,吴文俊院士指出,每个时代都有它特殊的要求,使得数学出现一个新的面貌,产生一些新的数学分支,组合数学这个新的分支也是在时代的要求下产生的。最近,吴文俊院士又指出,信息技术很可能会给数学本身带来一场根本性的变革,而组合数学则将显示出它的重要作用。杨乐院士也指出组合数学无论在应用上和理论上都具有越来越重要的位置,它今后的发展是很有生命力,很有前途的,中国应该倡导这个方面的研究工作。万哲先院士甚至举例说明了华罗庚,许宝禄,吴文俊等中国老一辈的数学家不仅重视组合数学,同时还对组合数学中的一些基本问题作了重大贡献。迫于中国组合数学发展自身的需要,以及中国信息产业发展的需要,在中国发展组合数学已经迫在眉睫,刻不容缓。 2. 组合数学与计算机软件 随着计算机网络的发展,计算机的使用已经影响到了人们的工作,生活,学习,社会活动以及商业活动,而计算机的应用根本上是通过软件来实现的。我在美国听到过一种说法,将来一个国家的经济实力可以直接从软件产业反映出来。我国在软件上的落后,要说出根本的原因可能并不是很简单的事,除了技术和科学上的原因外,可能还跟我们的文化,管理水平,教育水平,思想素质等诸多因素有关。除去这些人文因素以外,一个最根本的原因就是我国的信息技术的数学基础十分薄弱,这个问题不解决,我们就难成为软件强国。然而问题决不是这么简单,信息技术的发展已经涉及到了很深的数学知识,而数学本身也已经发展到了很深、很广的程度并不是单凭几个聪明的头脑去想想就行了,而更重要的是需要集体的合作和力量,就象软件的开发需要多方面的人员的合作。美国的软件之所以能领先,其关键就在于在数学基础上他们有很强的实力,有很多杰出的人才。一般人可能会认为数学是一门纯粹的基础科学,1+1的解决可能不会有任何实际的意义。如果真是这样,一门纯粹学科的发展落后几年,甚至十年,关系也不大。然而中国的软件产业的发展已向数学基础提出了急切的需求:网络算法和分析,信息压缩,网络安全,编码技术,系统软件,并行算法,数学机械化和计算机推理,等等。此外,与实际应用有关的还有许多许多需要数学基础的算法,如运筹规划,金融工程,计算机辅助设计等。如果我们的软件产业还是把眼光一直盯在应用软件和第二次开发,那么我们在应用软件这个领域也会让国外的企业抢去很大的市场。如果我们现在在信息技术的数学基础上,大力支持和投入,那将是亡羊补牢,犹未为晚;只要我们能抢回信息技术的数学基地,那么我们还有可能在软件产业的竞争中,扭转局面,甚至反败为胜。吴文俊院士开创和领导的数学机械化研究,为中国在信息技术领域占领了一个重要的阵地,有了雄厚的数学基础,自然就有了软件开发的竞争力。这样的阵地多几个,我们的软件产业就会产生新的局面。值得注意的是,印度有很好的统计和组合数学基础,这可能也是印度的软件产业近几年有很大发展的原因。 3. 组合数学在国外的状况 纵观全世界软件产业的情况,易见一个奇特的现象:美国处于绝对的垄断地位。造成这种现象的一个根本的原因就是计算机科学在美国的飞速发展。当今计算机科学界的最权威人士很多都是研究组合数学出身的。美国最重要的计算机科学系(MIT,Princeton,Stanford,Harvard,Yale,….)都有第一流的组合数学家。计算机科学通过对软件产业的促进,带来了巨大的效益,这已是不争之事实。组合数学在国外早已成为十分重要的学科,甚至可以说是计算机科学的基础。一些大公司,如IBM,AT&T都有全世界最强的组合研究中心。Microsoft 的Bill Gates近来也在提倡和支持计算机科学的基础研究。例如,Bell实验室的有关线性规划算法的实现,以及有关计算机网络的算法,由于有明显的商业价值,显然是没有对外公开的。美国已经有一种趋势,就是与新的算法有关的软件是可以申请专利的。如果照这种趋势发展,世界各国对组合数学和计算机算法的投入和竞争必然日趋激烈。美国政府也成立了离散数学及理论计算机科学中心DIMACS(与Princeton大学,Rutgers大学,AT&T 联合创办的,设在Rutgers大学),该中心已是组合数学理论计算机科学的重要研究阵地。美国国家数学科学研究所(Mathematical Sciences Research Institute,由陈省身先生创立)在1997年选择了组合数学作为研究专题,组织了为期一年的研究活动。日本的NEC公司还在美国的设立了研究中心,理论计算机科学和组合数学已是他们重要的研究课题,该中心主任R. Tarjan即是组合数学的权威。我所熟悉的美国重要的国家实际室(Los Alamos国家实验室,以造出第一颗原子弹著称于世),从曼哈顿计划以来一直重视应用数学的研究,包括组合数学的研究。我所接触到的有关组合数学的计算机模拟项目经费达三千万美元。不仅如此,该实验室最近还在积极充实组合数学方面的研究实力。美国另外一个重要的国家实验室Sandia国家实验室有一个专门研究组合数学和计算机科学的机构,主要从事组合编码理论和密码学的研究,在美国政府以及国际学术界都具有很高的地位。由于生物学中的DNA的结构和生物现象与组合数学有密切的联系,各国对生物信息学的研究都很重视,这也是组合数学可以发挥作用的一个重要领域。前不久召开的北京香山会议就体现了国家对生物信息学的高度重视。据说IBM也将成立一个生物信息学研究中心。由于DNA就是组合数学中的一个序列结构,美国科学院院士,近代组合数学的奠基人Rota教授预言,生物学中的组合问题将成为组合数学的一个前沿领域。 美国的大学,国家研究机构,工业界,军方和情报部门都有许多组合数学的研究中心,在研究上投入了大量的经费。但他们得到的收益远远超过了他们的投入,更主要的是他们还聚集了组合数学领域全世界最优秀的人才。高层次的软件产品处处用到组合数学,更确切地说就是组合算法。传统的计算机算法可以分为两大类,一类是组合算法,一类是数值算法(包括计算数学和与处理各种信息数据有关的信息学)。依我个人的浅见,近年来计算机算法又多了一类:那就是符号计算算法。吴文俊院士开创的机器证明方法就属于符号计算,引起了国际上的高度评价,被称为吴方法。而国际上还有专门的符号计算杂志。符号算法和吴方法跟代数组合学也有十分密切的联系。组合数学,数值计算(包括计算数学,科学计算,非线性科学,和与处理各种信息数据有关的信息学)和统计学可能是应用最广的数学分支,而组合数学的价值甚至不亚于统计学和数值计算。由于数学机械化近年来的发展和在计算机科学中的重要性,把数学机械化,科学计算和组合数学组合起来,就可以说是中国信息产业的基础。组合数学家H. Wilf和D. Zeilberger1998因为在组合恒等式的机械化证明方面的成果,获得1998年美国数学会的Steele奖。 Gian-Carlo Rota教授在他去年不幸逝世之前,还专门向我提出,希望我向中国有关部门和领导人呼吁,组合数学是计算机软件产业的基础,中国最终一定能成为一个软件大国,但是要实现这个目标的一个突破点就是发展组合数学。中国在软件技术上远远落后于美国,而在组合数学上则更是落后于美国和欧洲。如果中国只是想在软件技术上跟着西方走,而不在组合数学上下功夫,那么中国的软件将一直处于落后的状态。他特别强调组合数学在计算机科学中的作用,以及在大学计算机系加强组合数学教学和人才培养。 最近Thomson Science公司创刊的一份电子刊物《离散数学和理论计算机科学》即是一个很好的说明。它的内容涉及离散数学和计算机科学的众多方面。由于计算机软件的促进和需求,组合数学已成为一门既广博又深奥的学科,需要很深的数学基础,逐渐成为了数学的主流分支。本世纪公认的伟大数学家盖尔芳德预言组合数学和几何学将是下一世纪数学研究的前沿阵地。这一观点不仅得到国际数学界的赞同,也得到了中国数学界的赞同和响应。 加拿大在Montreal成立了试验数学研究中心,他们的思路可能和吴文俊院士的数学机械化研究中心的发展思路类似,使数学机械化,算法化,不仅使数学为计算机科学服务,同时也使计算机为数学研究服务。吴文俊院士指出,中国传统数学中本身就有浓厚的算法思想。 今后的计算机要向更加智能化的方向发展,其出路仍然是数学的算法,和数学的机械化。另外的一个有说服力的现象是,组合数学家总是可以在大学的计算机系或者在计算机公司找到很好的工作,一个优秀的组合数学家自然就是一个优秀的计算机科学家。相反,美国所有大学计算机系都有组合数学的课程。 除上述以外,欧洲也在积极发展组合数学,英国、法国、德国、荷兰、丹麦、奥地利、瑞典、意大利、西班牙等国家都建立了各种形式的组合数学研究中心。近几年,南美国家也在积极推动组合数学的研究。澳大利亚,新西兰也组建了很强的组合数学研究机构。值得一提的是亚洲的发达国家也十分重视组合数学的研究。日本有组合数学研究中心,并且从美国引进人才,不仅支持日本国内的研究,还出资支持美国的有关课题的研究,这样使日本的组合数学这几年的发展极为迅速。台湾、香港两地也从美国引进人才,大力发展组合数学。新加坡,韩国,马来西亚也在积极推动组合数学的研究和人才培养。台湾的数学研究中心也正在考虑把组合数学作为重点方向来发展。世界各地对组合数学的如此钟爱显然是有原因的,那就是没有组合数学就没有计算机科学,没有计算机软件。 4. 组合数学花絮 ** 在日常生活中我们常常遇到组合数学的问题。如果你仔细留心一张世界地图,你会发现用一种颜色对一个国家着色,那么一共只需要四种颜色就能保证每两个相邻的国家的颜色不同。这样的着色效果能使每一个国家都能清楚地显示出来。但要证明这个结论确是一个著名的世界难题,最终借助计算机才得以解决,最近人们才发现了一个更简单的证明。 ** 我国古代的河洛图上记载了三阶幻方,即把从一到九这九个数按三行三列的队行排列,使得每行,每列,以及两条对角线上的三个数之和都是一十五。组合数学中有许多象幻方这样精巧的结构。1977年美国旅行者1号、2号宇宙飞船就带上了幻方以作为人类智慧的信号。 ** 当你装一个箱子时,你会发现要使箱子尽可能装满不是一件很容易的事,你往往需要做些调整。从理论上讲,装箱问题是一个很难的组合数学问题,即使用计算机也是不容易解决的。 ** 在中小学的数学游戏中,有这样一个问题,一个船夫要把一只狼,一只羊和一棵白菜运过河。问题是当人不在场时,狼要吃羊,羊要吃白菜,而他的船每趟只能运其中的一个。他怎样才能把三者都运过河呢?这就是一个很典型、很简单的组合数学问题。 ** 我们还会遇到更复杂的调度和安排问题。例如,在生产原子弹的曼哈顿计划中,涉及到很多工序,许多人员的安排,很多元件的生产,怎样安排各种人员的工作,以及各种工序间的衔接,从而使整个工期的时间尽可能短?这些都是组合数学典型例子。 ** 航空调度和航班的设定也是组合数学的问题。怎样确定各个航班以满足 不同旅客转机的需要,同时也使得每个机场的航班起落分布合理。此外,在一些航班有延误等特殊情况下,怎样作最合理的调整,这些都是 组合数学的问题。 ** 对于城市的交通管理,交通规划,哪些地方可能是阻塞要地,哪些地方 应该设单行道,立交桥建在哪里最合适,红绿灯怎样设定最合理, 如此等等,全是组合数学的问题。 ** 一个邮递员从邮局出发,要走完他所管辖的街道,他应该怎样选择什么样的路径,这就是著名的"中国邮递员问题",由中国组合数学家管梅谷教授提出,著名组合数学家,J. Edmonds和他的合作者给出了一个解答。 ** 一个通讯网络怎样布局最节省?美国的贝尔实验室和IBM公司都有世界一流的组合数学家在研究这个问题,这个问题直接关系到巨大的经济利益。 ** 据说,假日饭店的管理中,也严格规定了有关的工序,如清洁工的第一步是换什么,清洗什么,第二步又做什么,总之,他进出房间的次数应该最少。既然,这样一个简单的工作都需要讲究工序,那么一个复杂的工程就更不用说了。 ** 库房和运输的管理也是典型的组合数学问题。怎样安排运输使得库房充分发挥作用,进一步来说,货物放在什么地方最便于存取(如存储时间短的应该放在容易存取的地方)。 ** 我们知道,用形状相同的方型砖块可以把一个地面铺满(不考虑边缘的情况),但是如果用不同形状,而又非方型的砖块来铺一个地面,能否铺满呢?这不仅是一个与实际相关的问题,也涉及到很深的组合数学问题。 ** 组合数学中有一个著名问题:是否存在稳定婚姻的问题。假如能找到两对夫妇(如张(男)--李(女)和赵(男)--王(女)),如果张(男)更喜欢王(女),而王(女)也更喜欢张(男),那么这样就可能有潜在的不稳定性。组合数学的方法可以找到一种婚姻的安排方法,使得没有上述的不稳定情况出现(当然这只是理论上的结论)。这种组合数学的方法却有 一个实际的用途:美国的医院在确定录取住院医生时,他们将考虑申请者的志愿的先后次序,同时也给申请排序。按这样的 次序考虑出的总的方案将没有医院和申请者两者同时后悔的情况。 实际上,高考学生的最后录取方案也可以用这种方法。 ** 组合数学还可用于金融分析,投资方案的确定,怎样找出好的投资组合以降低投资风险。南开大学组合数学研究中心开发出了"金沙股市风险分析系统"现已投放市场,为短线投资者提供了有效的风险防范工具。 总之,组合数学无处不在,它的主要应用就是在各种复杂关系中找出最优的方案。所以组合数学完全可以看成是一门量化的关系学,一门量化了的运筹学,一门量化了的管理学。 胡锦涛同志在1998年接见"五四"青年奖章时发表的讲话中指出,组合数学不同于传统的纯数学的一个分支,它还是一门应用学科,一门交叉学科。他希望中国的组合数学研究能够为国家的经济建设服务。 如果21世纪是信息社会的世纪,那么21世纪也必将是组合数学大有可为的世纪。