一、操作中学习———主动体验
操作中学习,或称做中学,是着重寻找解决问题过程的学习方式,是一种探索和研究的活动,是一名学生进行数学思考的历程.美国数学家哈尔莫斯指出:“学习数学的唯一方法是做数学.”《数学课程标准》指出:“学会与人合作,并能与他人交流思维的过程与结果.”做中学不仅是个体的学习过程,也是进行小组合作学习的有效途径.数学活动不仅是传授知识的过程,也是创造机会让学生自主探究的过程.学生只有在自己亲自动手探索的过程中,才能对物质材料有充分的感知和兴趣,才能对材料有所发现和疑问.数学探究的意义正在于学生动手动脑主动操作、体验与思考的过程。
例如苏教版一年级“认钟表”一课,我就把认钟面改为做钟面,小组合作来完成.我准备了学具,每个小组都有一个硬纸片,印好时针与分针,一个圆周,里面有12个均分的点.我让4人小组合作,组长安排,做个钟面.合作开始了,只见有人剪时针,有人剪分针,有人剪外形,有人写数字,组装成了一个钟面.学生在制作钟面的过程中,了解了钟面有时针、分针和秒针,明白了钟面上有12个数字,均匀地分割了整个钟面.学会了你做一部分,我做一部分,再整合成一个钟面的合作过程.在这个过程中既有知识的渗透,也有合作中人际关系的处理,学会在小组中发表见解和倾听小组同学的意见.儿童心理学的研究表明,操作不是单纯的身体动作,它应该是与大脑的思维活动紧密联系着的,能让他们亲手接触、亲自动手的事情记忆会更深刻.操作学习中和同伴的交流也会更加自由,而同伴或老师的不同看法和解决问题的不同方式能促进学生不断思考,完善自己的想法或建构新策略
.因此我们应给学生更多自己动手操作的机会来经历数学,例如可以通过制作长方体、正方体等感知几何图形,通过剪纸学习对称,通过制作年历感知和学习年、月、日的相关概念等.操作中学习,能帮助学生更深刻主动地经历数学,提高学习的有效性.
二、生活中学习———经验迁移
陶行知说过:“生活即教育.”生活本身就是一个巨大的数学课堂,小学数学教育理应回归到儿童的生活中去.荷兰教育家弗赖登塔尔说:“数学来源于生活,也必须植根于生活.”紧密联系学生的生活实际,让数学从生活中来,到生活中去,是数学课程改革的重要理念之一.我们不妨结合课堂教学内容捕捉生活现象,采撷生活实例,把学习与儿童自己的生活充分地融合起来,让学生感受到数学处处与生活同在.同时新课程标准强调数学与现实生活的联系,而且要求“数学教学必须从学生熟悉的生活情境和感兴趣的事物出发”,因此我们必须关注学生的生活,他们在学校之内、之外都做些什么事情,对什么比较感兴趣.
1.在生活中发现数学
让学生根据自己现有的知识水平在生活中经历“数学发现”,会使抽象的数学变得通俗易懂,让课本上的“数学”和孩子们变得更加贴近,使学生们更加主动地去学习数学,会发现一些新的数学内容.作为教学主导者的教师也要善于发现生活中的数学素材.如教室排列的座位、体育课上的队列、本教室在学校各个教室中的相对位置等;生活中到处可见的几何形体,门、柱子、柜子、各种球等;人们生活中的吃穿住行包含着许许多多的数学问题.假如能把这些生活中的数学问题搬进课堂,学生们就会感到非常真实、有趣,同时学生们也会充分地认识到数学并非枯燥无味,会感到数学就在他们身边.生活中的数学发现不仅是一种数学学习的“预习”或者“复习”,它更是数学知识建构的桥梁.如寻找生活中的几何图形,联系生活中实际事物的过程使几何表象更加清楚,有利于建立对应的几何概念.
2.在生活中解决问题
让学生运用学到的数学知识解决生活中的实际问题,是数学教学的目的.华罗庚说过:“宇宙之大,粒子之微;火箭之速,化工之巧;地球之变,生物之谜;日用之繁,无处不用数学.”数学源于生活,课本上的数学知识都可以在生活中找到它的蓝本.在生活中解决数学问题,使得单一的数学练习更富有现实意义,也更加有综合性,可以说是更多地还原了数学的本质.如让学生记录自己和家人的一次超市购物过程:买了哪些东西,单价多少,每种物品花了多少钱,总共花了多少,什么东西最贵/便宜,吃的物品有几种,用的有几种,等等.这样一个过程涵盖了多个数学知识点,不仅是加减乘除的练习,也是统计等概念的渗透.另外,我们也可以让学生计算家里一年的`水电费,了解水电费的计费方式;记录并计算出行、旅游的交通费用;学习比例时,将自己家房屋结构平面图画出来;学习平均数,可以统计班级各科考试的平均分等.如下面两道题就是很好地利用生活资源来进行数学学习的案例:
(1)在下面的括号里选择合适的单位、数或词语填在横线上.你的身高是138(米、分米、厘米),体重是36(吨、千克、克),你每天步行去上学从家到学校要走20(时、秒、分),你每分钟走50(千米、分米、米),你的家到学校有(100、1000)米,来回一趟要走2(千米、分米、米).如果学校8:45上课,你8:30离家去上学,你(一定、可能、不可能)会迟到,因为.
(2)请你计算一下你家客厅的面积.如果客厅用边长为5分米的正方形地砖铺设需要多少块?
3.在生活中养成数学眼光
在新课程中体现了这样一种理念:学生不是为了学习而学习.因此我们在数学教学中,不能仅仅关注学生对于数学概念的掌握,或者是学生解决习题的能力,我们同时也应该有意识地培养学生尝试用数学思维方式去观察生活.在学习数学的过程中,如果不能及时地提出问题,不会恰当地提出问题,数学就会枯竭.使学生从小就学会用数学的眼光来看待周围的事物,是把数学学习更多的内化为学生的一种主动意识,这是我们不能遗忘的一项数学教学任务.
数学本身是一门抽象的科学,小学生由于自己的生活经验的缺乏会觉得数学离自己很遥远,很陌生.当我们把数学学习的方式变成有趣的情境、可以动手操作的实物,或他们所熟悉的生活情节和事物,让他们在经历数学的过程中感受到学习数学的乐趣和成就感,体验到数学就在自己每天的生活中之后,他们对数学的学习就能以更轻松和喜欢的态度参与、建构、获得提升.
生活中的数学平安夜,妈妈带我去逛商场.到了商场一看,今天商场里到处都在搞活动.妈妈对我说;“今天在搞活动,商场的东西一定比平时便宜,看看我们有没有什么想买的.”在商场逛了一圈,我看中了一双鞋子,标价318元,这个柜台搞的活动时满166减61元,妈妈对我说:“平时不搞活动时这种鞋打8折.”营业员告诉我们今天搞活动买鞋可划算了,说完就要帮我们按照活动价开票,这时妈妈突然说:“等一下.”转身又对我说:“你算一下按照活动价到底有没有便宜.”我心想:搞活动嘛肯定比平时要便宜,还要算什么呢?但是妈妈让我算,我只能勉为其难,算一下呗.按照活动价算,满166减61元,318元里只有一个166,也就是只能减一个61元,318-61=257(元),按照平时的价格打8折计算,318*80%=(元).一算真的还是平时不搞活动时的价格便宜,于是妈妈对营业员说∶“还是按照平时的价格开票吧。”付过钱后,我们就拿了鞋走了。离开了柜台,妈妈就对我说:“我们平时做什么事情都要认真考虑,别被一些表面现象所迷惑了.”看来数学在生活中还真是无处不在啊!
数学源于生活,用于生活。在我眼中,数学是一门看得见、摸得着、用得上的学科,以下是我为大家整理的数学与生活作文,供大家参考,欢迎阅读!
数学源于生活,用于生活。在我眼中,数学是一门看得见、摸得着、用得上的学科,而不是枯燥乏味的数字游戏。在我的数学启蒙老师郑征的灵活教导下,我感到学习数学是一件特别快乐的事情。
其实在生活中,不管是大事还是小事,都与数学息息相关。例如:你去文具店买6本练习本,每本5角钱,一共要用多少钱?42位师生去游乐场游玩,门票每人5元,带300元够不够?家里要装修估算要用多少块儿瓷砖?
我在学习了米、分米、厘米以及如何进行测量之后,就学会运用掌握的数学知识来解决生活中的实际问题。比如:测量身高。我给自己量的身高是146厘米,也可用学过的小数的知识表示为1。46米。我还给爸爸、妈妈量身高,分别量出的数据为175厘米(或1。75米)和165厘米(或1。65米)。我还通过测量我的一步长度,学会了用步子大致估算户外某个运动场的面积。长=一步长度(0。4米)×步数,宽=一步长度(0。4米)×步数,运动场的面积=长×宽。看到家里的正方形地板砖,我也用尺子量出了它的边长是80厘米。我很快算出一块地板砖的面积就是80厘米×80厘米=6400平方厘米,而1平方米=10000平方厘米,所以6400平方厘米=0。64平方米。我的卧室一共铺了16块,那面积就可表示为0。64平方米×16=10。24平方米。
通过实际动手测量、计算,加深了我对米、厘米以及小数和面积的理解,巩固了用刻度尺量物体长度的方法。更重要的是通过对自己身高的测量,感受到了自己成长的快乐。
我喜欢数学这门学科,因为它与我们的生活联系得太紧密了。我知道只有学好数学,才能更好地让数学真正地为我们的学习和生活服务。
让我们一起来感受数学王国的奇妙和乐趣吧!
数学在我们的生活中可以说是无处不在,到超市买东西付钱时,测量某东西的面积时,制作平行四边形、直角形、三角形等各种形状的物品时……都是数学知识在生活中的直接运用。前几天我们家就发生了一件运用数学知识解决生活问题的事情。
那天放学回家,我往小椅子上一坐,只听“嘎吱”一声,吓得我赶忙跳了起来。哈,原来是椅子的一条腿松了。“我们来修椅子怎么样”,我一时心血来潮地对爸爸妈妈说。爸爸妈妈挺支持地说“行啊”。于是全家人便开始忙碌起来,找工具的找工具,扶椅子的扶椅子,钉钉子的钉钉子。一阵“噼噼啪啪”声后,几根大钉子钉进了那条松了的椅子腿上,“嘿,总算钉好了”,我拍拍手,满意地可往上一坐。“嘎吱,嘎吱”,咦,怎么还是不对劲啊,怎么办呢?
突然,我想起数学老师讲过的一句话:三角形能对物体起到稳定作用。对啊,我刚才怎么没想到呢?我马上找来了一块小木头,并根据小椅子的四条腿与椅面形成的角度,将其切削成了4块同样大小的三角形小木头,后把三角形木头分别补在椅腿与椅面的空档处,用钉子钉紧。你别说,这一下椅子坐上去可是稳稳当当的了。
嘿,数字可真奇妙。看来以后我一定要更加努力地学好数学,并将数学运用到生活的一点一滴当中,去分析、解决生活中遇到的实际问题,更好地适应社会的发展和需要。让生活变得更加有意义。
语文教会了我们写作,可是数学也在其中起着很重要的作用。生活中的数学,就像是一位爱捉迷藏,又很害羞的小姑娘,如果你不仔细地去寻找是很难发现的,但生活中又处处有数学,就请看看我的数学生活吧!
星期五下午放学,妈妈说吃完饭带我和弟弟去百货大楼。我和弟弟高兴得不得了,我还不停地催促妈妈”你快点做饭,我们都等着你呢!“”我还要煎饼哩。用一只平底锅煎饼,每次只能放两只,煎一只需要2分钟,还规定正反两个面需要1分钟,我们三个煎三只饼需要多少分钟?“我想了好一会儿才答道:”先将两只饼同时放入锅中一起煎,一分钟后两只都熟了一面,这时可以将一只取出,另一只翻过去,再放入第三只,又煎了一分钟,将两面都煎好的那只取出来,把第三只翻过去 ,再将第一只放入煎,再煎一分钟就会全部都好了。所以,煎3只至少需要3分钟。“妈妈高兴的夸奖我:”看来你的数学学得不错么!“这时,饼已经煎好了,可我还在思考:对,数学就是这样的!我们很快的吃完了饭,踏上了去百货大楼的路程······
到了百货大楼,我吵着让妈妈给我买好东西,妈妈慢里斯条的说:”一包巧克力的重量等于两袋饼干的重量,4袋牛肉干的重量等于一包巧克力的重量,一袋饼干等于几袋牛肉干的重量?如果你答对了,我就给你买。“”哼,这还不简单。根据一包巧克力的重量=两袋饼干的重量和4袋牛肉干的重量=一包巧克力的重量,可以算出:两袋饼干的重量=4袋牛肉干的重量。所以嘛,一袋饼干的重量=两袋牛肉干的重量。“我不假思索的答道。我不禁打心眼里感谢数学,是它让我得到了这么多的东西。
我们的生活中处处有数学,它能给细心的孩子带来无限的欢乐,可是粗心的小朋友却找不带它!
我是一个喜欢研究数学推理问题的小学生,觉得那些逻辑推理很有趣,能给我带来心灵的满足。一天,当我遇到这样的题后,我就开始沉思,那道题是这样说的:
有甲乙丙三个房间,每个房间都有一个信筒,甲房信筒的标签上写到:小王在此房。乙房信筒的标签上写到:小王不在此房。丙房信筒的标签上写到:小王不在甲房。提示:三个信筒上的标签只有一个是正确的。问:小王在哪个房间里?
或许是当时脑子有些迷惑,或许是看到这满满的三行字发怵,大脑一片空白。我又仔细的从字里行间寻找条件,决定用尝试法来进行假设。
假设一:如果甲房信筒上的标签是正确的,说小王在甲房里,那么乙房信筒标签上说小王不在乙房也是正确的,不符合题中”只有一个标签是正确的“的条件。所以,假设一不成立。
抬头一看,爸爸露出了欣慰的笑容,得到了肯定,我对于接下来的解题思路更加有信心了。
假设二:如果乙房信筒上的标签是正确的,说小王不在乙房,那么甲房信筒的标签上说小王在甲房和丙房信筒的标签上说小王不在甲房也都是有可能的。但如果丙房信筒的标签上说的是错的,甲房信筒的标签上说的也是错的话,那么就表示小王应该在甲房又应该不在甲房。两者矛盾,所以假设二也不成立。
假设三:如果丙房信筒的标签上说的是正确的,说小王不在甲房,那么甲房信筒的标签上说小王在此房就是错的,这一点符合条件。乙房信筒的标签上说的是错的也不是不可能,就是说小王在乙房。由此可见,假设三成立,结果就是小王在乙房。
算出来后,我一蹦三尺高,兴高采烈的把算好的题目拿给爸爸看,爸爸夸我思维活跃,又使我对数学更加感兴趣了。从此我会更加努力的学习这些趣味数学题,在数学王国中探寻奥秘。
写作思路:确立践行数学的中心,从多个角度进行书写,以使文章中心思想鲜明、深刻地表现出来。正文内容:
过年了,家家户户都贴上了门对子,放炮仗。我总是觉得:春节时最污染的日子,就是除夕和初五了。可是今年,除夕和初五空气指数都可以,但鞭炮屑太多。这是为什么呢?
原来啊,是因为放鞭炮的人太多了,而且一放都是两三箱,导致鞭炮屑不断产生。就初五来看,就产生了260吨的鞭炮屑。
我还估了一下:假如120个水饺1千克,那么就要先把260吨转化成260000千克,然后又有120个260000千克,用260000x120=31200000(个)就是3120万个水饺才等于这些鞭炮屑的重量。
我想:虽然现在放鞭炮已经可以注重保护环境了,但是在残留垃圾这方面还需要注意些,这里的风光是由大家维护的!
学数学就是为了能在实际生活中应用,数学是人们用来解决实际问题的,其实数学问题就产生在生活中。比如说,上街买东西自然要用到加减法,修房造屋总要画图纸。类似这样的问题数不胜数,这些知识就从生活中产生,最后被人们归纳成数学知识,解决了更多的实际问题。 我曾看见过这样的一个报道:一个教授问一群外国学生:“12点到1点之间,分针和时针会重合几次?”那些学生都从手腕上拿下手表,开始拨表针;而这位教授在给中国学生讲到同样一个问题时,学生们就会套用数学公式来计算。评论说,由此可见,中国学生的数学知识都是从书本上搬到脑子中,不能灵活运用,很少想到在实际生活中学习、掌握数学知识。 从这以后,我开始有意识的把数学和日常生活联系起来。有一次,妈妈烙饼,锅里能放两张饼。我就想,这不是一个数学问题吗?烙一张饼用两分钟,烙正、反面各用一分钟,锅里最多同时放两张饼,那么烙三张饼最多用几分钟呢?我想了想,得出结论:要用3分钟:先把第一、第二张饼同时放进锅内,1分钟后,取出第二张饼,放入第三张饼,把第一张饼翻面;再烙1分钟,这样第一张饼就好了,取出来。然后放第二张饼的反面,同时把第三张饼翻过来,这样3分钟就全部搞定。 我把这个想法告诉了妈妈,她说,实际上不会这么巧,总得有一些误差,不过算法是正确的。看来,我们必须学以致用,才能更好的让数学服务于我们的生活。 数学就应该在生活中学习。有人说,现在书本上的知识都和实际联系不大。这说明他们的知识迁移能力还没有得到充分的锻炼。正因为学了不能够很好的理解、运用于日常生活中,才使得很多人对数学不重视。希望同学们到生活中学数学,在生活中用数学,数学与生活密不可分,学深了,学透了,自然会发现,其实数学很有用处。试着写, 扒, 再写点自己的意见,想法就OK了.
数学是人们对客观世界定性把握和定量刻画,逐渐抽象概括,形成方法和理论,并进行广泛应用的过程。数学课本与现实生活应有着密切的关系,《数学课程标准》指出:“要重视从学生的生活经验和已有知识中学习数学和理解数学,培养学生的探索意识,使学生初步学会运用所学的数学知识和方法解决一些简单的实际问题。”这一要求揭示了数学与实际生活的关系,数学来源于实际生活,数学又为实际生活服务,这两者相互依存,缺一不可。完整的教学过程应分为抽象、符号、变换和应用。因此,强调数学抽象(即生活问题的数学化)和数学应用(即数学问题的生活化)这两者的辩证结合,对于数学学习具有十分重要的意义。
一、数学问题的生活化,让数学贴近生活
学数学首先是为了应用,应用数学是学数学的出发点和归宿。学生能在数学化过程中抽象出数学知识、理解数学思想,只是学生数学学习的一个方面。而把这些数学知识运用到实际生活中去,会用数学观点和方法来认识周围的事物,并能解答一些简单的实际问题,这又是数学学习的另一个重要方面。
1.数学问题要实用化。生活中的数学问题具有形象性和启发性,它能唤醒学生已有的知识经验,增强学习动机和信心,有助于引导学生进入数学情境,也有利于学生思维的发展。如在学了“年月日”这一课之后,让每个学生说一说自己的出生月份,如此切身的问题让学生体验到学数学的价值所在。这样能更好地激发学生学数学、爱数学、用数学的兴趣,培养学生的探索意识和应用意识。
2.数学学习需情境化。由于学生思维的创造性是一种心智技能活动,是内在的隐性活动。因此,必须借助外在的动作技能、显性活动作基础,而学具、实物模型的情境操作是最好的显性活动。《分类》这一课,我带学生去超市,让他们有秩序地进行观察:光明牛奶、酸牛奶等都属于牛奶类,放在一起;“面霸120”、“福临门”方便面等都是方便面,归在一起,休闲零食类、饮料类、文具类等每一类都有那么多,一类一类放得井然有序,方便顾客选购。孩子们全身心地投入,观察得细致入微,并不时把自己的发现告诉身边的小朋友。
3.数学学习更现实化。数学学习是与“现实”生活密切相关的,学生从现实中学习数学,再把学到的数学应用于现实中去,实现数学观念的构建,促进知识结构的优化。由于实际问题是错综复杂的,因此,只有让学生在参与社会生活后,才能真正地学好数学。
如:在学习了面积和体积的知识后,我要求学生设计自己的卧室。学生的设计受到尺寸和价格的限制。他们必须先做好地面的设计,包括家具摆放的位置,还要选择适合室内空间的地板覆盖物、粉刷墙壁和天花板的涂料、空调和供热设备等。学生兴趣盎然,他们设计好图纸后,有的去建材市场咨询地板和油漆价格,有的在网站上查找空调的型号、功率、价格……活动的结果令人惊喜,他们已经开始评价布局的合理性、物品的性能价格比、美观与实用的关系等。在活动中,学生既能将学以致用,又要考虑实际生活中的各种问题,这就大大提高了学生解决实际问题的能力和创造力,同时又从中了解了社会。
二、生活问题的数学化,让生活走进数学
生活问题的数学化是指由生活中具体事物中抽取出量的方面、属性和关系,并形成相对独立的数学对象。小学生的年龄、经验决定他们获得的多数数学知识是在对生活中具体形象事物的感知的基础上逐步抽象出来,从而形成概念。在数学学习中我们要注意多让学生在生活实际中进行数学抽象,从而学习数学知识和理解数学思想。
1.在数学化过程中学习数学知识。建构主义的认识论指出:“在现实世界中,可以通过我们的感觉和经验构造我们的学习,也就是人类适应经验世界的过程,是知识增长的过程。”这就是说,从学生生活出发,在具体、形象的感知中,学生才能真正学习数学知识。在学习“可能性”时,我没有直接把装着红、绿、黄三种颜色的球展示给学生,问学生从里面任意摸一个是什么颜色的球,而是采用了以下几个步骤:第一,在每个小组的黑色袋子里任意摸一个,根据小组里摸出球的情况猜测里面可能装了一些什么颜色的球;第二,打开袋子,验证刚才的猜测;第三,现在看这袋子里的球,说一说任意摸球的可能性。这样,学生在老师给学生提供了比较充足的活动的空间、探索空间和创造的空间,活动目的明确,要求清楚,让每一个学生都动起来,去感悟、去体验、去认知。然后在此基础上,让学生去思考生活中的“摸奖”现象,学生通过学习,不仅能很好的掌握“描述生活中的可能性”这一知识点,也能正确看待“摸奖”这一现象。
2.在数学化过程中理解数学思想。数学教学不能满足于单纯的知识灌输,而是要使学生在数学化的过程中掌握数学的最本质东西,循此培养和发展学生的数学能力。例如:在学习“两步计算应用题”时,先让学生说一说乘坐公交车时的情景,然后老师提问“你可以提出什么问题呢?”很自然地会提出“下了多少人,又上了多少人,车上现在有多少人?”这很自然地引入新课,而且会让学生受到思想道德教育,因为一群人蜂拥而上,就不会清楚上了多少人,下了多少人,因此要遵守秩序“先下后上,前门上,后门下”。这样就把枯燥的知识变成了学生感兴趣的、活生生的题目,使学生积极主动地投入学习生活中,让学生发现数学就在自己身边,从而提高学生用数学思想来看待实际问题的能力。
在实际生活中运用所学数学知识,处理实际问题是小学生的数学素养之一。下面是关于生活中的数学论文的内容,欢迎阅读!
最近,我们学习了圆柱、圆锥体积和表面积的计算方式。我认真学习了课内知识,并做了一些课外练习巩固所学知识。综合学习和练习情况,我对相关知识进行了总结和归纳:此方面的考好主要有一线六个方面:
一是卷。就是把一个长方形形状的纸卷成圆柱的形状,然后算圆柱的最大体积。例如:一个长12,56米、宽9。42米的长方形,卷成一个圆柱,重叠部分忽略不计,求圆柱的最大体积。这种题目有两种可能,以长为圆形或以宽为圆形。因此,要把这两种可能都算出来,然后比较。这种题目要注意的是:必须看清楚是用长方形的长和宽分别卷成圆形。
二是转。就是把一个长方形的纸,延一条边旋转3600,求所得形状的体积或面积。举个例子:一个长方形长8厘米,宽5厘米,以长为轴旋转一周,算得到的形状的体积。一个长方形的纸,旋转一周得到的形状是圆柱体,然后利用圆柱体体积的计算公式,就能得到答案。这种题目要注意是用什么形状的纸旋转的。
三是削。就是一种形状的物体,按一定规则消除一些部分,计算剩下形状的体积或表面积,这种题目要注意的是:要把所有的可能全部计算出来,不能偷懒只计算一种。
四是铸。就是把一种形状的物体融化成液体,然后重新浇铸成另一个形状的物体。这种题目要抓住形状虽然变化,但体积不会这一关键点来考虑。
五是增。就是在一种形状上再继续增加一种形状。这种题目路要注意增加的形状是什么样的。
六是切。就是吧把一种形状切成几段,然后告诉你增加了什么,增加了多少,让你计算原理的,这种题目要看清楚是怎么切的,切了以后有什么变化,面积如何增加,等等。
以上是我对近期学习内容的总结和思考,大家说数学是不是很神秘而又充满趣味呢?
数学源于生活,又广泛应用于生活。在实际生活中运用所学数学知识,处理实际问题是小学生的数学素养之一。新课程标准强调数学教学要“从学生已有的生活经验出发”,“使学生获得对数学知识的理解”。数学知识的生活化,就是通过将数学教材中枯糙、脱离学生实际的数学知识还原,取之于学生生活实践并具有一定真实意义的数学问题,以此来沟通“数学与现实生活”的联系,激发学生学习数学的兴趣。
一、让学生在生活中感悟数学。
“数学是人们对客观世界定性把握和定量刻画、逐渐抽象概括、形成方法和理论,并进行广泛应用的过程。”因此,数学教学,只有从学生的生活经验出发,让学生在生活中学数学、用数学,数学教学才能焕发生命活力。
1、在小学数学教学中,从生活实际出发,把教材内容与“数学现实”有机结合起来,符合小学生的认知特点,可以消除学生对数学知识的陌生感,同时增强数学的应用意识,唤起学生的学习兴趣。例如:如教学循环小数概念时,我先给学生讲永远讲不完的故事:“从前,山上有座庙,庙里有个老和尚在说从前山上有座庙……”,通过实例让学生初步感知“不断重复”,再举出自然现象“水→汽→云→水”的循环引出“循环”的概念,使学生产生浓厚的兴趣。
2、小学数学中的许多概念和法则都是在现实生活中抽象出来的,因此概念法则的`教学也就必须在生活实际中找到相应的实例,并引导学生从直观入手从而抽象出来,逐步加深理解和运用。例如:在教学应用题常见的数量关系时,学生对于“工作效率×工作时间=工作总量”中的“工作效率”不易理解。为此,我在教学前,在班里举行了一次口算比赛和跳绳比赛。教学新课时,联系两次比赛活动,学生就非常容易理解“工作效率”这一抽象而又陌生的概念:即指单位时间内所作的工作量。又如在学习“接近整百整十数加减法的简便算法”中,有这样一题:128-96=128-100+4,学生对减100时要加上4 难以理解。我便设计了一个“买东西找零钱”的生活实际:我要过生日了,妈妈带了128元钱去商店买一个96元的布娃娃准备送给我。妈妈付给营业员一张百元钞票(应把128元减去100元),营业员找回4元,(应加上4元)。所以,多减去的4应该加上。
这样的“生活教学”例子,通过生活经验验证了抽象的运算,而具体的经验更提炼上升为理论(简便运算的方法),学生容易理解且不易忘记。
让数学回到生活,使学生感到数学就在身边,学习数学是有用的、有必要的,从而激发学好数学的愿望。
二、让数学知识回归学生生活。
学习是为了应用。因此,教师在教学中要经常培养学生联系生活实际、运用数学知识,解决问题的意识和能力。知识也只有运用才能被学生真正掌握,也只有在实践运用中才能体现其价值。
1、创设情境,培养学生解决实际问题的能力
学生掌握了某项数学知识后,可以有意识地创设一些把所学知识运用到生活实际中的情境。例如,在学习了利息后,让学生去银行了解利息、利息税等有关知识,让学生当家长的小参谋:家中多余的钱怎样存最合算?并帮助家长计算利息和利息税。
2、联系实际,增强学生的数学意识
数学知识在日常生活中有着广泛的应用,生活中处处有数学。例:如学了三角形的稳定性后,可以让学生观察生活中哪些地方运用了三角形的稳定性。学习了圆的知识,让学生从数学的角度说明为什么车轮的形状是圆的,其它形状的行不行?为什么?
3、加强操作,培养学生把所学知识运用于实际的能力。
知识来源于实践,又指导于实践。我们经常看到由于学生的感性知识缺乏,出现不符合客观生活实际的数量意识。这就要求我们的课堂教学更要注重联系实际,强化学生的动手操作活动。在学习了米、厘米以及如何进行测量之后,让学生运用掌握的数学知识解决生活中的实际问题。如测量身高,测量手臂伸开的长度,测量一步的长度,测量教室门的宽度以及测量窗户的宽度,通过上述活动,加深学生对厘米和米的理解,巩固用刻度尺量物体长度的方法,同时,学生获得了日常生活中一些常识性数据。在这个活动中提高了学生的学习兴趣和实际测量的能力,让学生在生活中,在生活中用。
学习了平均数问题后,让学生以小组为单位,自选专题,展开活动,如:测量计算班级同学的平均身高、平均体重、平均年龄,全校各班的平均人数、教师平均年龄,附近菜场某一蔬菜的平均价格等。学生在互相协作活动中,自然而然地锻炼了他们解决实际问题的能力。
运用数学知识解决生活实际问题,能实现数学与生活的紧密结合,帮助学生学会用数学的眼光观察生活,从而不断体验数学的价值与魅力。
大千世界,无奇不有,在我们的日常生活里也有许多有趣的数学问题哦。
一天,我的家人带着我一起去超市买东西,我一路上蹦蹦跳跳的,十分兴奋。
进入后,逛了一段时间,我们就拿了四袋洗衣液。在走到文具区时,奶奶问我需不需要些什么文具。我走到货架前看了看……
到了收银台,我们一共买了如下商品:四袋洗衣液,一袋18。5元;十包卫生纸,一包4。5元;一支自动铅笔,一支2。5元;三支钢笔,一支5。5元。
突然,在结账后,我的爷爷问我:“你最近不是学了关于小数的知识么?能不能先用笔算出今天买的每种商品的总价,再算出一共花了多少元?”
“能,怎么不能?一定不会错的!”我胸有成竹的回答他。
说干就干。我拿了一张超市的广告纸,再拿出随身携带的笔,立即在空白处算了起来。
我的思路是这样的:洗衣液一共四袋,每袋18。5元,所以直接用乘法就行了;卫生纸一共十包,每包4。5元,只需要把这个小数的小数点向右移动一位来算便行了;自动铅笔只有一支,在最后时加上便可以了;还有三支钢笔,也用乘法来算。
于是,我算了起来。我先用4×18。5=74元(老师说过,整数乘一位小数等于一位小数,但如果两数末尾相乘的得数末尾是零,那么结果就是整数)算出洗衣液的总价;接着,用10×4。5=45元(一个小数乘10,把这个小数的小数点向右移动一位就是这道算式的结果)算出卫生纸的总价;然后,又用3×5。5=16。5元算出钢笔的总价。今天买的每种商品的总价都算出来了,该算一共花的钱了。一道综合算式74+45+16。5+2。5=138(元)(在讲小数加法时,老师特别强调过,列竖式时,相同数位要对齐)便算出了所有花的钱。
当我把纸递给爷爷并讲了我的思路后,他直夸我聪明,我也乐开了花。
我真诚地对大家说:“你们也好好学数学吧,难道不会受益终生么?”我想:学数学,真有用啊,我以后肯定会好好学数学的!
数学来源于生活,生活中的数学知识比比皆是,我们平时走路、乘车、购物……等,其中都包含着数学问题和知识,只要注意观察就能发现,连航空、航海、航天都与数学有着密切的关系。
数学可以锻炼我们的思维体操,我们不仅能从数学中学到知识,还能从数学中找到一些乐趣。
在我过去的记忆中,发生过有关数学的趣事。有一天在奶奶家,当时有爷爷、奶奶、姐姐和我共四个人在看电视,奶奶到厨房拿来洗好的三个苹果说:“只有这三个,你们一人一个吧。”爷爷说:“那怎么行,叫他俩分,每人一份。”这下我傻眼啦!我说:“少一个怎么分?姐姐说:”我来分。“她拿起刀,把每一个苹果十字切开,切成了12块,三块一份,正好四份,当时我边吃边想,怎么也没想到分苹果还有学问,这件事给我留下深刻的印象。
我学奥数做题时有次遇到了难点,题目是:徐师傅锯木头锯了五次,每段一百二十厘米,问原来这根木头长多少厘米?看题后我想锯五次是五段吗?这样理解对不对?突然想到老师教的画圈法,于是用尺子先画一条直线,用笔在直线上画五个段点,表示锯了五次,一看是六段,用120乘6结果是720厘米,这是十我的心情很轻松自信,对老师教的线段图解法印象深刻,非常高兴。
“免费午餐”的故事,爷爷听人讲,过去有个饭店开业这天,为了吸引顾客,在门口的招牌上写有“免费午餐”四个大字引来很多人围观,前面的人还看见四个大字下面有几行小字,上写着“答题正确免费午餐”,题目是:“饭店来了一群人,一人一碗饭,两人一碗菜,三人一碗汤,一共用了55只碗,饭店来了多少人?”爷爷让我算算饭店来了多少人,我想了很久才想到人数必须被2、3整除,用能被2、3同时整除的数6试算,6人6+3+2=11不行,用12人,24+12+8=22不行,用18人,18+9+6=33也不行,用24人,24+12+8=44不对,用30,30+15+10=55对了。我终于算出来了。饭店来了30人。爷爷高兴的问我:做题时你是怎么想的?我说:求的是人数,那有一半的人呀!所以想到被2、3整除。爷爷说:这是解题的关键被你找到了,加上多次试验做出来的,你可别忘啦!我说分苹果的事我还记住那!
我们的地球需要我们共同来爱护,让我们从身边的小事做起,珍惜资源,降低能耗,让我们的生活更加美好。以前,我总是把电灯开上个彻夜到明,水从晚上点到明早。低碳的生活方式,就是在生活的细节上注重节能减耗。除了做作业必须开灯之外,其余的事情都靠窗外的照明灯来相助。只要我洗好手,就都把水龙头拧得紧紧地,不让水“逃”出来,这样,我就可以安心了。但我又担忧爸爸妈妈会不会做好,每次看见爸爸妈妈进洗手间洗手并顺其自然的把水龙头关紧,我十分高兴,我希望 “低碳家庭”会做得更好。原来,电器开着,就连小小的手机电池在插座上插着时都会排放出可怕的二氧化碳,只要充完电就应该将电池立刻取下。我本来以为,二氧化碳只有汽车尾气、煤炭燃烧这些会排放,没想到生活中处处都有微弱的“碳”在侵害着我们大家的生活和地球。简单理解,低碳生活就是返璞归真地去进行人与自然的活动,主要是从节电节气和回收三个环节来改变生活细节,包括以下一些低碳的良好生活习惯:倡导低碳,呵护地球1.每天的淘米水可以用来洗手擦家具,干净卫生,自然滋润。2.将废旧报纸铺垫在衣橱的最底层,不仅可以吸潮,还能吸收衣柜中的异味;3.用过的面膜纸也不要扔掉,用它来擦首饰、擦家具的表面或者擦皮带,不仅擦得亮还能留下面膜纸的香气;4.喝过的茶叶渣,把它晒干,做一个茶叶枕头,又舒适,还能帮助改善睡眠。5.出门购物,自己带环保袋,无论是免费或者收费的塑料袋,都减少使用。6.出门自带喝水杯,减少使用一次性杯子。 7.多用永久性的筷子、饭盒,尽量避免使用一次性的餐具。
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1、 当我看到国家让我们人人讲求低碳生活的时候,我非常惭愧,应为我知道,我浪费了许多,地球上的资源是有限的,如果我们再不节约的话,地球有一天会消失,我们人类也无处可去。 以前我经常浪费水,洗一次澡就要洗一个小时,一个小时里水一直不停的流着,当我洗完澡的时候才慢吞吞的把它关掉,丝毫没有想节约的样子,夏天的时候,天气很热,我总会把空调开到最冷,好让自己凉快凉快,一开就从中午开到晚上,除非真的冷到不能再冷才会把它关掉,这会排出多少惊人的二氧化碳量啊!我每天都会有非常非常多的垃圾,每天垃圾桶都塞得满满的,可是我也没有想到,这也会排出二氧化碳来。 我只想说地球是我们的家,家在哪里我们就在那里,可是我们却没有保护好我们的家园,我们想的只是自己,怎样让自己过得好一点,认为有些东西有,就可以无止境的用地球上的资源,地球为我们奉献那么多,我们应该为地球母亲奉献一些东西,只要我们每一个人少用一度电,少用一吨水,少扔一些垃圾……那么我们会减少多少的二氧化碳。我只想说我们虽然不能保护地球的环境,但是只要我们可以少排放一些二氧化碳。 让我们走进低碳生活,了解低碳生活,坚持低碳生活,我们就可以让二氧化碳少一点,让文明环保多一点,让地球更美好一点。来吧!只要人人节约世界将充满绿色。2、面对自然气候的恶化,于是人们从日常的行为开始保护地球家园――开始了低碳生活。叮呤呤……”,随着一阵清脆悦耳的铃声,睁开朦胧的睡眼,希望的晨曦射进窗户―――新的一天又开始了!早上的洗漱穿戴一如既往,但洗脸刷牙的水用得少了,只为节约水资源;背上书包,和走下楼,钻进小汽车里送上学,们家的小汽车不再是加油的汽车,而是环保的加气汽车,可以减少碳排量,跨入校门,欢声笑语依旧,空调等大功率用电设备已闲置多时,取而代之的是高科技的太阳能取暖设备,就连电灯用的电也是用的风能电力。放学了,校门外很是喧闹。以前的零食小摊已不复存在,因为同学们为了保护环境已不吃零食了,因为零食在制作过程中会有大量的碳排出。回到家,迅速地做完作业,和其他同学一样为了不熬夜,少开电灯节约用电。闹钟也是用带发条的那种代替电池的那种,因为制造过程中产生很多碳,废旧的电池也对地球土壤成份具有很大的破坏作用。吃晚饭时炖肉用的酒精炉烧的是用麦秸等原料制作的生物酒精,电视机也集中到一起看,有时会因为频道的喜好产生分歧,但为了节约用电,还是通过民主的举手表决方式,少数服从多数来决定。地球,我们这些祖国的花朵都爱护着您,唯一的希望就是让您斑驳的面庞重新光彩照人,不再有吞噬人类的海啸地震,空气能够清新起来,天空能够湛蓝起来,大地能够绿化起来,形成人与自然的和谐统一。
低碳生活作文200字 (一)
星期五,李老师在课堂说:“同学们,从现在开始,我们要过低碳生活。”开始,我们还不懂得低碳生活,可是,我们一听李老师解释了低碳生活后,对低碳生活了解了许多,还想做一个低碳生活的人。
在课上,我想到了很多时候我们都很浪费。比如说,浪费水、浪费电、浪费纸等等。如何才能做一个地碳生活的人呢?那我们就要这样做:1、少开私家车,多坐出租车。2、不要浪费电、水等能源,因为电和水都是火力发电转来的。3、少用纸巾,保护森林。4、每张纸双面都打印,就等于保护了我们的树木。5、随手关灯、开关、拔插头。6、尽量少用一次性筷子、一次性塑料袋。
下课了,我想:如果每一个人都过低碳生活,那我们就保护了我们的地球,我希望大家都能够过低碳生活,让我们的地球变得更美丽。
低碳生活作文200字 (二)
我们居住在一个被大气所包围的星球,那就是地球。地球本是一个美丽的星球,可是如今已经虚弱不堪,正是因为我们人类的破坏,什么:白色污染,空气污染,工业污染,水污染……说都说不清了。现在的污染已经太严重了!现在我们就从“低碳生活”开始做起。
看!工厂里冒出的浓烟,一片片被砍伐的树木,汽车排出的尾气,还有冰箱里排出的二氧化碳,等等。它们都是气候变暖的“元凶”。所谓的“低碳”就是减少二氧化碳。因为二氧化碳能让臭氧层(也就是地球的保护伞)渐渐变薄,使太阳的辐射加大刺伤我们的皮肤,所以我们要从现在做起保护地球。首先,多骑车,少开车。第二,多植树。第三,少开空调。等等。
让我们齐心协力,一起节能减碳,保护我们的家,我们唯一的家!
低碳生活作文200字 (三)
爸爸妈妈上班的时候,不再开自己的车了,都是乘公共汽车上班了,有的时候,公共汽车都不乘了,而是自己走路去上班。在家里,我们用洗衣服的水来拖地板,用洗碗的水来擦玻璃窗……
我们还把许多没有用的空壳子做成了漂亮的笔筒,()储藏罐等等东西。我们还节约了许许多多的白纸,我们打印过的纸可以反面再打印其它的东西,或者是在反面打草稿,还可以把空白的地方剪下来,折一些小动物和物品或用剪刀剪一些窗花。
在短时间内我和爸爸妈妈都做到了低碳生活,也养成了节约、低碳的好习惯。我希望世界上会有更多的人养成低碳、节约的好习惯,只有这样,我们的城市才会越来越美好,我们的生活才会越来越幸福。
《我的低碳生活》地球是我们的家园。我们作为地球的主人,就应该好好保护地球。现在城市正在倡导文明环境,只要我们不污染地球的环境,不浪费地球的能源。就能让城市变得更绿色,更环保。有想法就要有行动。于是,我和父母开始了一段低碳生活。夏日炎炎的时候,我觉得家里闷,开着空调又太浪费。于是,我想和爸爸一起去游泳。爸爸对我说:“我们开车去吧。”我摇摇头,说:“开车去耗能源,游泳池离这儿不远,不如步行去吧。”爸爸称赞说:“好主意,你真是个懂得节约的好孩子。”于是,我们就骑着自行车来到了游泳池,这样,既锻炼了身体,又节约了能源。真是一举两得。有一次,我们去较远的地方购物,妈妈挑选了少量的东西,正准备去付钱,爸爸连忙上前阻止,说:“购物太少不太好,尽可能地一次性购足,就少了几次购物,也就省了车油。”妈妈说:“这是个好办法。”因此,我们就尽量把所需的东西一次性买足,这真是省时又省力。平常,我们家总是把水循环来使用。平时,我妈总是用淘米剩下的淘米水来浇花浇草。而淘米水对花草而言更比清水有营养,这样,不但节约了水,而且还能让花草更好地生长。还有我家在用洗衣机洗衣服时,总是将后面几遍洗衣后较干净的水用一个大盆里收集起来,用它不拖地板,还用它来冲刷抽水马桶,虽然这样多费了一些功夫,但是因为能更充分地利用水资源,我们总是乐此不彼。同学们,朋友们做到低碳环保只是一种态度,而不是能力,我们应该从节电、节水、节碳、节油、节气这种小事做起,一起去建立低碳绿色的生活方式,只要我们大家一起去行动,就一定可以让我们的生活更加低碳环保,从而让我们共同的地球拥有更美好的明天。
你才给5分。谁给你写啊
让学生学习生活中的数学——我校开展数学实践活动的做法及体会自主、合作、探究是新课程学习方式的三个基本维度,适时有效地开展数学实践活动,让学生在实践中自主、自悟、自得,从而将书本知识内化为自己的知识、技能,有利于培养学生学习数学的兴趣,促进学生个性、特长和谐发展,从而全面提高学生的综合素质。下面谈谈我校开展数学实践活动的做法及体会。(一)一 选取内容要符合学生年龄特点,可操作性强。数学实践活动是一项实践性较强的活动,是教师结合学生生活经验和知识背景。引导学生自主探索和合作交流的学习活动。这个活动必须建立在学生原有知识的基础上,是其年龄段感兴趣,做得了的。只有这样,学生才能在活动中更好地积累经验,感悟、理解数学知识的内涵。发展解决问题的策略,体会学习与现实生活的联系,调动学习情感,为今后更有效地学习打好基础。本学期我们在一年级学生中开展了“问题银行”活动,提供探究性学习场所,让学生敢问、会问、善问,并以各自不同的方式理解和解答问题。学生通过同学间的合作、问爸爸妈妈、爷爷奶奶、找课外书等途径,让学生从以往什么都是“老师说”的怪圈中跳出来,从小养成积极思考,敢于探索的良好品质。活动中,同学共提出不同问题100多条,一年四班黄悦同学一人提出八个问题,表现出了良好的问题意识和求异思维能力。二年级开展了“我家的数字”活动,同学们通过度一度,量一量,对书本上介绍的长度单位的认识由抽象到直观。并通过电脑合成、手抄报等形式展示了各自的才能三年级“寻找家中的周长”;四年级“生日派对方案”;五年级“我的设计”;六年级“走出课堂、走进银行”等,这些活动,符合学生的年龄特点,是课堂学习的延伸和拓展。反过来又给课堂教学带来了主动、生动、互动的效果,使课堂教学从“掌握型”走向“创新型”,为同学的自主学习探究学习开辟了广阔天地。二活动过程中,及时交流,互相启发,逐步完善。数学实践活动是一项综合性很强的活动过程。再小的活动都不可能一下子完成。要经历确定活动目标、内容——拟定活动计划——组织具体实施——交流反馈评价等程序。在活动过程中,既要放手让学生去体验,去创造,又要及时反馈、及时指导,还要有一定的时间保证。例如,在学完《圆的认识》后,为使学生能灵活、正确使用圆规画圆,进一步了解圆心、直径、半径等名词,鼓励学生画一幅以圆为主流的平面图。学生作业交上来后,有简笔画、水彩画、想象画、漫画等,种类繁多,色彩鲜艳。但构思比较简单,主题欠鲜明,只是大大小小圆的组合,寓意欠深刻。遇到这种情况,老师并不急于品头论足,而是适时组织同学在小组、全班范围交流创作的意念、创作过程及创作体会。从而感受别人思维的不同。互向启发,逐步完善自己的作品。最后,一批主题鲜明,构思新颖,时代感强的作品脱颖而出。这样,活动让学生经历了失败、尝试了方法、体验了过程,这就是收获!更重要的是,一次又一次的实践活动给学生带来了学习方式的变革以及知识、能力方面的提高与发展。三关注过程与方法、情感与态度而不仅仅是结果。综合实践活动是教师指导下的学生自己进行的合作学习活动。实践活动的开展,是让学生通过自己的亲身经历来了解、关注,并试着去分析解决自己所关注的问题。这些问题在我们看来可能是幼稚的,没有意义的,而有些问题是他们根本无法解决的。但我们更明白,综合实践活动的根本目的不是只为了让学生真正解决某个实际问题,更不是要一个完美的解决办法。而是注重在关注并试图解决这个问题的过程中,学生是怎样发现问题的,是怎样思考并试图解决问题的,在关注这个问题的过程中有所体验,有所感悟,学生的身心、情感、思维、态度都有了哪些变化。通过实践活动来认识自己,关爱生活、发展自己,这才是开展实践活动的目标所在。《数学课程标准》中指出:“教师应该充分利用学生已有的生活经验,引导学生把所学的数学知识应用到现实中去,以体会数学在现时生活中的应用价值。”在学习《统计表、统计图的整理和复习》时,我们组织学生,以小组为单位,通过网络、调查访问、翻阅书报、杂志、课外书获得信息,巧妙地制成统计图或统计表。在这一活动中,数学知识不再是脱离生活的各种练习,而是充分体现实践活动的再创造。情感体验伴随着活动的始终。因此,他们敏锐的新闻触觉,扎实的数学基础知识、良好的审美观念等,展现了现代孩子超人的想象力和创造力,体现了学生的创新意识和创新品质。另外,在每次活动中,我们都十分关注学生的个体差异。注意保护每一个孩子的自尊心和自信心,让学生在活动中互相交流,在评价中点燃思维的火花,拓展知识的视野,了解斑斓的世界,共享成功的喜悦。(二)一 师生互动,有助于教师观念更新在综合实践活动中,居高临下的师道尊严受到冲击。综合实践活动毕竟是一个崭新的课题,它面向的不仅仅是学生,而是更广阔的生活世界,在纷杂的世界里,学生是学生,教师也是学生。而在某些方面,学生比老师更富有想象,创新能力更强。这就意味着老师要向学生学习,让师生关系真正走向平等。使老师对自己的教学认真反思,调整自己,以适应新的形势。六年级同学的《环市中路行车情况统计表》、《我国搜寻飞行员王伟派出舰船、飞机数量统计图》等,表现了现代孩子对社会的关注。他们已不再只是向老师学习加、减、乘、除运算的小不点,而是关注社会大家庭的一分子。在综合实践活动中,老师作用的最大发挥,是为学生在自由空间的自由展现创设良好的氛围,提供广阔的空间。给学生信心,相信学生自己有能力,能做好。老师自己要虚心,不先入为主,不存偏见,设身处地,为学生着想,为学生的终身发展着想。尊重学生个性,尊重人与人的差异,使每个学生在自己原有的基础上,有所提高,有所发展,而不能强求一律,厚此薄彼,建立真正平等的师生关系。二 学身边的数学,学生有浓厚的兴趣数学实践活动是数学活动的教学,是师生之间,生生之间互动与共同发展的过程。在这个过程中,要重视学生参与的情感体验,让学生在活动中感受数学,体验数学的作用,培养学生自觉地把数学应用于实际的意识和态度,使数学真正成为学生手中的工具,体会到数学巨大的应用价值。二年级学过长度单位厘米、分米、米后,通过量一量家人的身高,家用电器的长、宽等,培养了学生的数感,提高了学生应用知识的能力。三年级“寻找家中的周长”,五年级的“我的设计”等把现实生活中的实际问题转化为数学问题,使学生的实践应用能力得到提高。这样学生不仅可以把书本上的知识与实际联系,体会到数学的社会价值,还可以学到书本上学不到的知识,在实践中使知识得到升 华。学生觉得,他们今天的学习与生活密切相关,真正实现了愿学、乐学、会学。三 综合利用知识,有助于学生综合能力的提高《数学课程标准》指出:“有效的数学活动不能单纯地依赖模仿与记忆,动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。”学生通过数学实践活动了解数学与生活的广泛联系,学会综合运用所学的知识和方法解决简单的实际问题,加深对所学知识的理解,获得运用数学解决问题的思考方法。综合起来。能培养学生这几方面的能力:一是收集信息、整理信息的能力;二是与他人合作交流的能力;三是利用所学知识解决实际问题的能力等。更重要的是,在数学实践活动中,学生经历观察、操作、实验、调查、推理等活动,在合作与交流的过程中,获得了良好的情感体验,感受数学知识间的相互联系,体会数学的作用。促进学生全面、持续和谐地发展。这是21世纪拔尖人才所必须的素质,也是《数学课程标准》所倡导的新的学习方式。学科实践活动作为一种新的学习内容及方式,对于我们来说是一个崭新的课题。在实践和探索中我们认识到,学生的学习不仅是知识的积累,更应在知识应用中强调灵活应用的意识;不仅要让学生主动地获取知识,还要让学生去发现和研究问题;不仅要让学生运用知识解决实际问题,更要在寻求问题解决的过程中激发学生的创新潜能,感悟学习思想和方法。
数学在人类文明的发展中起着非常重要的作用,数学推动了重大的科学技术进步。但在历史上, 限于技术条件,依据数学推理和推算所作的预见,往往要多年之后才能实现。数学为人类生产和生活 带来的效益容易被忽视。进入二十世纪,尤其是到了二十世纪中叶以后,科学技术发展到这一步:数 学理论研究与实际应用之间的时间差已大大缩短,特别是当前,随着电脑应用的普及,信息的数字化 和信息通道的大规模联网,依据数学所作的创造设想已经达到可即时试验、即时实施的地步。数学技 术将是一种应用最广泛、最直接、最及时、最富创造力和重要的实用技术, 一、数学与科学技术进步 二十世纪科学技术进步给人类生产和生活带来的巨大变化确实令人赞叹不已。从远古时代 起一直是人们幻想的“顺风耳”,“千里眼”,“空中飞行”和“飞向太空”都在这一世纪成为现实。回 顾二十世纪的重大科学技术进步,以下几个项目元疑是影响最大的,而数学的预见和推动作用是 非常关键。 (1)先有了麦克斯韦方程人们从数学上论证了电磁波,其后赫兹才有可能做发射电磁波的实 验,接着才会有电磁波声光信息传递技术的发展。 (2)爱因斯但相对论的质能公式首先从数学上论证了原子反应将释放出的巨大能量,预示了 原子能时代的来临.随后人们才在技术上实现了这一预见,到了今天,原子能已成为发达国家电 力能源的主要组成部分。 (3)牛顿当年已经通过数学计算预见了发射人造天体的可能性,差不多过了将近三个世纪, 人们才实现了这一预见。 (4)电子数字计算机的诞生和发展完全是在数学理论的指导下进行的。数学家图灵和冯诺依 曼的研究对这一重大科学技术进步起了关键性的推动作用。 (5)遗传与变异现象虽然早就为人们所注意。生产和生活中也曾培养过动植物新品种。遗传 的机制却很长时间得不到合理解释,十九世纪60年代,孟德尔以组合数学模型来解释他通过长 达8年的实验观察得到的遗传统计资料,从而预见了遗传基因的存在性。多年以后,人们才发现 了遗传基因的实际承载体,到了本世纪50年代沃森和克里发现了DNA分子的双螺旋结构。这以 后,数学更深刻地进入遗传密码的破译研究。 数学是人类理性思维的重要方式,数学模型,数学研究和数学推断往往能作出先于具体经验 的预见。这种预见并非出于幻想而是出于对以数学方式表现出来的自然规律和必然性的认识,随 着科学技术的发展,数学、预见的精确性和可检验性日益显示其重意义。 二、时代大潮的潮头 我们面临一个科学技术迅猛发展的时代。信息的数字化和信息的数学处理已经成为几乎所 有高科技项目共同的核心技术。从事先设计、制定方案,到试验探索、不断改进,到指挥控制、具体 操作,处处倚重于数学技术。众多新闻报道反映出这一时代大潮汹涌澎湃的势头。下面列举的仅 仅是其中一小部分。 (1)数学技术已经成为工业新产品研制设计的重要关键技术。1994年4月9日,被称为“百 分之百数字化确定”的波音777型飞机举行盛大隆重的出厂典礼.在过去,进行新机型设计,必须 对模型构件和样机反复作强度试验和空气动力学性。:试验。稍有不妥,就必须改变设计再来一轮 试验。新机种的研制周期长达十余年,消耗大量原材料和能源,采用了数学技术以后,所有的试验 可以通过精确设定的数学模型在计算机中进行,探索和修改都可以通过数学指令去实现。新机种 的研制周期从十多年缩短到三年半,大幅度节约了原材料和能源。 (2)许多国家认识到,发展高清晰度电视是未来经济技术竞争的主战场之一。日本和美国都 投入大量资金和人力进行有关研究,日本起步最早,但所研究的是模拟式的;美国虽然起步稍晚, 但所研究的是数字式的。经过多年的较量,数字式研究以其高度优越性取得关键性胜利。1994年 2月24日《人民日报》报道:日本政府正式宣布,转向研究数字式高清晰度电视,承认数字式因其 优越性而得到世界多数国家赞同,很可能成为未来的国际标准。 应该指出,电视屏幕不仅是现代人们日常生活所不可缺少的,而且可能通过联网成为信息传 递处理的工作面。几乎所有重要的工作岗位都将与之有关。数学技术在如此重要项目的激烈较量 中起了决定作用。 (3)199=年的海湾战争是一场现代高科技战争,其核心技术竟然也是数学技术。这一事实引 起人们不小的惊讶。美国总结海湾战争经验得出结论是:“未来的战场是数字化的战争”。干扰和失真是电磁波通信的一大难题。早在六十年代太空开发竞争的初期,美国施行。‘阿波罗登登月计划时,就已经意识到:由于太空中过强的干扰,无论依靠怎样精密的电子硬件设备 ,也 无法收到任何有用的信息,更不用说操纵控制了,采用了信息数字化、纠错编码、数字滤波等一整套数学通讯技术和数学控制技术之后,送人登月的计划才得以顺利完成,二十年后,在海湾战争 中,多国部队方面使用这一套技术把对方干扰得既聋又瞎,却能让自己方面的信息畅通无阻。采 用精密酌数学技术,可以在短短数十秒的时间内准确拦截对方发射的导弹,又可以引导对方发射 导弹准确击中对方的目标。也正是这一套信息数字化的数学技术,在开发高清晰度电视的竞争中 取得压倒性的胜利。开发一种数学技术可以在,。此众多方面施展效用,足见数学的广泛适用性。 (4)1995年1月,在贩神大地震之后,美国利用数学模型进行地震预测,预告本世纪末加州南部可能发生大地震。 (5)1995年3月,我国中央人民广播电台宣布启用数字式转播方式,指出以前的模拟式转播 方式效果差,所以改用新的转播方式。 (6)1995年6月,欧州联盟开会研讨未来数字化通信的统一制式。 (7)1996年2月,我国电子工业部宣布“九五计划”开发重点:数字化信息技术。所订的两个重 点研制项目是:数字式高清晰度电视接受机样机和数字式激光盘。 (8)1996年4月,我国国家科委发布招标公告,正式宣布数字式高清晰度电视开发项目。 三、当代与未来的发展倚重数学 仅以几件事为例就能清楚地看到数学对当代人们的生产和生活所起的重要作用。当代的生 产和生活离不开石油,石油勘探和生产需要了解地层结构。多年以来已经发展了一整套数学模型 和数学程序。人们发射地震波,然后将各个层面反射回来的信息收集起来力。以数学处理,就能将 地层各个剖面的图像和地层结构的全貌展现出来。这已是目前石油勘探与生产普遍采用的数学 技术。无独有偶,涉及到人的生命也有类似的情况,医生需要了解病人躯体内部和器官内部的状 况与变异,以前的调光片将骨骼和各种器官全都重叠在一起,往往难以辨认)现在也有了一整套 数学方案。借助了精密设备收集射线穿透人体或核磁共振带出的信息力。以数学处理就能将人体各个削面的状况清晰地层现出来,需要了解哪个层面就可以调出哪个层面的图片来,关系到人们 的生产与生活,这样的例证很多很多。在涉及生存与发展的关键时刻,特别是在涉及人类命运的紧要关头,数学也起着非常重要的 作用。在进入本世纪最后十年的时候,美国国家研究委员会公布了两份重要报告《人人关心数学 教育的未来》和《振兴美国数学—— 90 年代的计划》.两份报告都提到:近半个世纪以来,有三个时 期数学的应用受到特别重视,促进了数学的爆炸性发展,“第二次世界大战促成了许多新的强有 力数学方法的发展……“由于苏联人造卫星发射的刺激,美国政府增加投入促进了数学研究与数 学教育的发展”,“计算机的使用扩大了对数学的需求”.在二次世界大战太平洋战场的关键时刻, 由于采用数学方法破译日军密码,美国海军才能在舰只力量对比绝对劣势的情况下,赢得中途岛 海战的胜利,歼灭日本联合舰队的主力,扭转整个太平洋战局。在关系人类命运的二次世界大战 中,美国几乎是整个反法西斯战线的后勤补给基地。到了反攻阶段,要组织跨越两个大洋的大规 模行动,物资调运和后勤支援成了非常关键的问题,这刺激了有关数学方法的迅速发展。这期间 发展起来并且在战后迅速普及到各个方面的线性规划实用数学技术,为人类带来了数以千亿计 的巨大效益。到了1957年,苏联将第一颗人造卫星迭人太空,震撼了美国朝野。意识到有关数学 应用方面的差距,美国政府加大投入,促进了数学研究与数学教育的迅速发展,随着计算机的发 展,对数学有了空前的需求,刺激数学进入了第三个大发展的时期。 已经有了很多很多极有说服力的例证,说明无论在日常的生产和生活中,还是在涉及生存和 发展的关键时刻,数学都起着非常重要的作用,在新世纪即将到来之前科学技术和生产的发展对 数学提出了空前的需求,我们必须把握时机增大投入,加强数学研究与数学教育,提高全民族的 数学素质,才能更好地迎接未来的挑战。
数学小论文 生活中的数学:关于“0” 0,可以说是人类最早接触的数了。我们祖先开始只认识没有和有,其中的没有便是0了,那么0是不是没有呢?记得小学里老师曾经说过“任何数减去它本身即等于0,0就表示没有数量。”这样说显然是不正确的。我们都知道,温度计上的0摄氏度表示水的冰点(即一个标准大气压下的冰水混合物的温度),其中的0便是水的固态和液态的区分点。而且在汉字里,0作为零表示的意思就更多了,如:1)零碎;小数目的。2)不够一定单位的数量……至此,我们知道了“没有数量是0,但0不仅仅表示没有数量,还表示固态和液态水的区分点等等。” “任何数除以0即为没有意义。”这是小学至中学老师仍在说的一句关于0的“定论”,当时的除法(小学时)就是将一份分成若干份,求每份有多少。一个整体无法分成0份,即“没有意义”。后来我才了解到a/0中的0可以表示以零为极限的变量(一个变量在变化过程中其绝对值永远小于任意小的已定正数),应等于无穷大(一个变量在变化过程中其绝对值永远大于任意大的已定正数)。从中得到关于0的又一个定理“以零为极限的变量,叫做无穷小”。 “105、203房间、2003年”中,虽都有0的出现,粗“看”差不多;彼此意思却不同。105、2003年中的0指数的空位,不可删去。203房间中的0是分隔“楼(2)”与“房门号(3)”的(即表示二楼八号房),可删去。0还表示…… 爱因斯坦曾说:“要探究一个人或者一切生物存在的意义和目的,宏观上看来,我始终认为是荒唐的。”我想研究一切“存在”的数字,不如先了解0这个“不存在”的数,不至于成为爱因斯坦说的“荒唐”的人。作为一个中学生,我的能力毕竟是有限的,对0的认识还不够透彻,今后望(包括行动)能在“知识的海洋”中发现“我的新大陆”。
各门科学的数学化 数学究竟是什么呢?我们说,数学是研究现实世界空间形式和数量关系的一门科学.它在现代生活和现代生产中的应用非常广泛,是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具. 同其他科学一样,数学有着它的过去、现在和未来.我们认识它的过去,就是为了了解它的现在和未来.近代数学的发展异常迅速,近30多年来,数学新的理论已经超过了18、19世纪的理论的总和.预计未来的数学成就每“翻一番”要不了10年.所以在认识了数学的过去以后,大致领略一下数学的现在和未来,是很有好处的. 现代数学发展的一个明显趋势,就是各门科学都在经历着数学化的过程. 例如物理学,人们早就知道它与数学密不可分.在高等学校里,数学系的学生要学普通物理,物理系的学生要学高等数学,这也是尽人皆知的事实了. 又如化学,要用数学来定量研究化学反应.把参加反应的物质的浓度、温度等作为变量,用方程表示它们的变化规律,通过方程的“稳定解”来研究化学反应.这里不仅要应用基础数学,而且要应用“前沿上的”、“发展中的”数学. 再如生物学方面,要研究心脏跳动、血液循环、脉搏等周期性的运动.这种运动可以用方程组表示出来,通过寻求方程组的“周期解”,研究这种解的出现和保持,来掌握上述生物界的现象.这说明近年来生物学已经从定性研究发展到定量研究,也是要应用“发展中的”数学.这使得生物学获得了重大的成就. 谈到人口学,只用加减乘除是不够的.我们谈到人口增长,常说每年出生率多少,死亡率多少,那么是否从出生率减去死亡率,就是每年的人口增长率呢?不是的.事实上,人是不断地出生的,出生的多少又跟原来的基数有关系;死亡也是这样.这种情况在现代数学中叫做“动态”的,它不能只用简单的加减乘除来处理,而要用复杂的“微分方程”来描述.研究这样的问题,离不开方程、数据、函数曲线、计算机等,最后才能说清楚每家只生一个孩子如何,只生两个孩子又如何等等. 还有水利方面,要考虑海上风暴、水源污染、港口设计等,也是用方程描述这些问题再把数据放进计算机,求出它们的解来,然后与实际观察的结果对比验证,进而为实际服务.这里要用到很高深的数学. 谈到考试,同学们往往认为这是用来检查学生的学习质量的.其实考试手段(口试、笔试等等)以及试卷本身也是有质量高低之分的.现代的教育统计学、教育测量学,就是通过效度、难度、区分度、信度等数量指标来检测考试的质量.只有质量合格的考试才能有效地检测学生的学习质量. 至于文艺、体育,也无一不用到数学.我们从中央电视台的文艺大奖赛节目中看到,给一位演员计分时,往往先“去掉一个最高分”,再“去掉一个最低分”.然后就剩下的分数计算平均分,作为这位演员的得分.从统计学来说,“最高分”、“最低分”的可信度最低,因此把它们去掉.这一切都包含着数学道理. 我国著名的数学家关肇直先生说:“数学的发明创造有种种,我认为至少有三种:一种是解决了经典的难题,这是一种很了不起的工作;一种是提出新概念、新方法、新理论,其实在历史上起更大作用的、历史上著名的正是这种人;还有一种就是把原来的理论用在崭新的领域,这是从应用的角度有一个很大的发明创造.”我们在这里所说的,正是第三种发明创造.“这里繁花似锦,美不胜收,把数学和其他各门科学发展成综合科学的前程无限灿烂.” 正如华罗庚先生在1959年5月所说的,近100年来,数学发展突飞猛进,我们可以毫不夸张地用“宇宙之大、粒子之微、火箭之速、化工之巧、地球之变、生物之谜、日用之繁等各个方面,无处不有数学”来概括数学的广泛应用.可以预见,科学越进步,应用数学的范围也就越大.一切科学研究在原则上都可以用数学来解决有关的问题.可以断言:只有现在还不会应用数学的部门,却绝对找不到原则上不能应用数学的领域.
数学文化 人类共同的精神财富——数学,数学是人类智慧的结晶,它表达了人类思维中生动活泼的意念,表达了人类对客观世界深入细致的思考,以及人类追求完美和谐的愿望。 早在古希腊时代,哲学家柏拉图把数学看作是文化的最高理想。他说:“几何学可以将灵魂引向真理,并且创造出理性精神”。他认为学习数学不只是为了求真,也是为了求善、求美。他认为人通过研究几何同时也不断地塑造自己,使自己成为更高尚、更丰富、也更有力量的人。既人们在认识宇宙同时,也认识人类自己。在这个认识过程中,数学起着独特的作用。现在它几乎是任何科学都不可缺少的,它是现代科学技术的语言和工具,它的成果为众多学科所共识,积极推动着这些学科理论的建立和深化,它的思维方式和方法渗透到各学科,为这些学科的发展增添了活力。数学追求一种完全确定、完全可靠的知识。数学的对象必须是明确无误的概念,作为以推理为出发点的命题必须明确、清晰,推理过程的每一步骤都必须明确可靠、容不得半点的含糊,整个认识过程必须前后一贯而不容许自相矛盾。当然,任何一个法律文件、一篇有说服力的学术文章也必须概念清晰、逻辑严谨,但是数学对知识可靠性的要求更高、更明确。正因为如此,数学方法成为人们一种典范的认识方法,帮助人们正确地、客观地认识宇宙和人类自己。几千年来,人类的思想发生了巨大变化,人类的知识在不断地增长。而在由历史积累而形成的人类知识文化宝藏中,数学思想和方法却一直延续发展了几千年,表现出了强大的生命力。数学不断地追求最简单、最深层次这是认识的根本。用简洁的数学公式来表示复杂的事物、理解变化的客观规律。在科学技术领域内,人们现在己经能习惯地用非常简洁的数学公式来表示牛顿定律,以此来描述物体多种多样的运动,解释各种现象,同时借助于数学探求事物的机理,预测事物未来的发展变化,探求超出人类感官所及的宇宙的根本。人们借助计算机通过建立数学模型进行数学计算,在数学思想方法的启发和帮助下,解决各式各样的问题。人们在认识客观世界的探索中越来越相信,世界的合理性可以用数学来描述。数学不仅研究客观世界的数量关系和空间形式,而且也研究它自己。数学史中出现过的一个又一个悖论,记录了数学在研究自身的过程中所经历的一次又一次的危机,危机似乎动摇了数学的基础,而数学正是在不断严格地审视自己、不断地克服自身一个又一个矛盾的过程中夯实了自己的基础,使之变得更为扎实、牢靠。一些公理化体系就是数学对自己的基础出现多次“危机”后深思熟虑的结果。在探讨数学自身的过程中,也形成了像数理逻辑这样的数学新分支,推动了数学自身的发展。数学发展的历史正是体现了人类追求真理而不断探索的精神。数学的基础是逻辑和直觉、分析和推理、共性和个性,这种思维方式是数学外在的表现。而实质上也和其他文化领域一样,其自身的发展受到不同的时代精神、不同的思维方式的影响。反过来它也影响着人的精神和思维,影响一个民族文化进步。解析几何和微积分的创立,使变量成为数学的研究对象。数学思想、内容、方法上的革新,使数学的面貌焕然一新。而数学研究运动、变化的思想和方法,以及数学所取得的进展,对打破科学研究中形而上学的枷锁,把辩证法引入到科学的思维中,起到了推波助澜的作用。今天,恐怕没有一个有文化的人不懂得“增长速度”,“变化率”的含义,人们己经习惯从运动和变化的观点来研究事物。数学促进了几乎所有学科的发展,直接或间接地影响了每一个有文化的人的思维。影响人类的精神生活,提高和丰富了人类的整个精神文明水平。(2)数学对人的文化素养影响面对飞跃发展的科学技术,人必须具备必要的数学知识和技能,以训练心智、陶冶情操,更好的理解周围的世界,从而更客观的认识人类社会。例如“今年前六个月的居民存款比去年同期增速下降1个百分点。”“今天降水概率是50%”。“信息高速公路”、“数字信息”等他们的含义都是什么?数学对人的文化素质的影响,至少表现在如下几个方面:有利于培养严谨的思维方式。尽管大多数人将来不会成为数学家,但是条理性、逻辑性作为一种文化素质对人们将来从事任何一种职业都是需要的。同时,数学思维能力的培养对人的智力发展起着关键的作用。如圆是一个完美的图形,可用方程来表示,我们可以从这个方程中找出圆的所有美妙的性质,进一步还可以用方程来表示球,那么我们为什么不考虑下列方程以及。仅仅靠类比就使我们从三维空间进入了高维空间,从有形进入了无形,从现实进入了虚拟世界。有利于培养人的创新精神。数学是人类理性文明高度发展的结晶,又是人类创新的锐利工具。无论数学知识的应用或是数学知识的发展,都需要研究新问题,根据实际情况做出恰如其分的分析,并由此找到解决问题的途径。这就体现出人的巨大创造力。有利于培养科学的审美观。人对美的理解各不相同,但总之美和完善、完美、和谐、秩序……等相联系。而数学本身体现出的简洁美(抽象美、符号美、统一美等)、和谐美(对称美、形式美等)、奇异一,数学文化的存在价值在即将公布的高中数学课程标准中,数学文化是一个单独的板块,给予了特别的重视。许多老师会问为什么要这样做?一个重要的原因是,20世纪初年的数学曾经存在着脱离社会文化的孤立主义倾向,并一直影响到今天的中国。数学的过度形式化,使人错误地感到数学只是少数天才脑子里想象出来的“自由创造物”,数学的发展无须社会的推动,其真理性无须实践的检验,当然,数学的进步也无须人类文化的哺育。于是,西方的数学界有“经验主义的复兴”。怀特(White)的数学文化论力图把数学回归到文化层面。克莱因(Kline)的《古今数学思想》、《西方文化中的数学》、《数学:确定性的丧失》相继问世,力图营造数学文化的人文色彩。国内最早注意数学文化的学者是北京大学的教授孙小礼,她和邓东皋等合编的《数学与文化》,汇集了一些数学名家的有关论述,也记录了从自然辩证法研究的角度对数学文化的思考。稍后出版的有齐民友的《数学与文化》,主要从非欧几何产生的历史阐述数学的文化价值,特别指出了数学思维的文化意义。郑毓信等出版的专著《数学文化学》,特点是用社会建构主义的哲学观,强调“数学共同体”产生的文化效应。以上的著作以及许多的论文,都力图把数学从单纯的逻辑演绎推理的圈子中解放出来,重点是分析数学文明史,充分揭示数学的文化内涵,肯定数学作为文化存在的价值。二,数学:一种思想方法数学是研究量的科学。它研究客观对象量的变化、关系等,并在提炼量的规律性的基础上形成各种有关量的推导和演算的方法。数学的思想方法体现着它作为一般方法论的特征和性质,是物质世界质与量的统一、内容与形式的统一的最有效的表现方式。这些表现方式主要有:提供数量分析和计算工具;提供推理工具;建立数学模型。任何一种数学方法的具体运用,首先必须将研究对象数量化,进行数量分析、测量和计算。毛泽东同志曾指出:“对情况和问题一定要注意到它们的数量方面,要有基本的数量的分析。任何质量都表现为一定的数量,没有数量也就没有质量。”(注:《毛泽东选集》第4卷第1443页,人民出版社1990年版。)例如太阳系第八大行星——海王星的发现,就是由亚当斯(J. C. Adams)和勒维烈(U. J. Leverrier)运用万有引力定律,通过复杂的数量分析和计算,在尚未观察到海王星的情况下推理并预见其存在的。数学作为推理工具的作用是巨大的。特别是对由于技术条件限制暂时难以观测的感性经验以外的客观世界,推理更有其独到的功效,例如正电子的预言,就是由英国理论物理学家狄拉克根据逻辑推理而得出的。后来由宇宙射线观测实验证实了这一论断。值得指出的是,数学模型方法作为对某种事物或现象中所包含的数量关系和空间形式所进行的数学概括、描述和抽象的基本方法,已经成为应用数学最本质的思想方法之一。模型这一概念在数学上已变得如此重要,以致于许多数学家都把数学看成是“关于模型的科学”。怀特海(A. N. Whitehead )认为:“模式具有重要性的看法和文明一样古老……社会组织的结合力也依赖于行为模式的保持;文明的进步也侥幸地依赖于这些行为模式的变更。”(注:林夏水主编《数学哲学译文集》第350页,知识出版社1986年版。)并进一步指出:“数学对于理解模式和分析模式之间的关系,是最强有力的技术。”(注:林夏水主编《数学哲学译文集》第350页,知识出版社1986年版。)物理学家博尔茨曼(. Boltzmann)认为:“模型,无论是物理的还是数学的,无论是几何的还是统计的,已经成为科学以思维能力理解客体和用语言描述客体的工具。”这一观点目前不仅流行于自然科学界,还遍布于社会科学界。为自然界和人类社会的各种现象或事物建立模型,是把握并预测自然界与人类社会变化与发展规律的必然趋势。在欧洲,在人文科学和社会科学中称为结构主义的运动,雄辩地论证了所有各种范围的人类行为与意识都有形式的数学结构为基础。在美国,社会科学自夸有更坚实、定量的东西,这通常也是用数学模型来表示的。从模型的观点看,数学已经突破了量的确定性这一较狭义的范畴而获得了更广泛的意义。既然数学的研究对象已经不再局限于“量”而扩展为更广义的“模型”,那么,数学概念的本质也在发生嬗变。数学正成为一个动态的、变化的、泛化了的概念体系,其涵盖的科学对象也必然随之增加。数学在社会科学中的模型建构大都以结构分析为目标,即在高度简化与理想化的框架中去理解社会行为机制。在某些框架下,利用科学去预测与控制一个社会系统的一切变量的更高层次的目标已经实现。数学的模型方法把数学的思想方法功能转化成科学研究的实际力量。数学中有一个分支叫应用数学,主要就是研究如何从实际问题中提炼数学模型。这是一个对研究对象进行具体分析、科学抽象和做出判断与预见的过程。如对客观事物的必然现象,人们用确定性模型去描述,而对或然现象,人们建立了随机性模型。模糊数学被用于刻画弗晰现象。而各种突变现象,如地震、洪灾等,则可以由突变理论给出数学模型。三,数学:理性的艺术通常人们认为,艺术与数学是人类所创造的风格与本质都迥然不同的两类文化产品。两者一个处于高度理性化的巅峰,另一个居于情感世界的中心;一个是科学(自然科学)的典范,另一个是美学构筑的杰作。然而,在种种表面无关甚至完全不同的现象背后,隐匿着艺术与数学极其丰富的普遍意义。数学与艺术确实有许多相通和共同之处,例如数学和艺术,特别是音乐中的五线谱,绘画中的线条结构等,都是用抽象的符号语言来表达内容。难怪有人说,数学是理性的音乐,音乐是感性的数学。事实上,由于数学(特别是现代数学)的研究对象在很大程度上可以被看成“思维的自由想象和创造”,因此,美学的因素在数学的研究中占有特别重要的地位,以致在一定程度上数学可被看成一种艺术。对此,我们还可做出如下进一步的分析。艺术与数学都是描绘世界图式的有力工具。艺术与数学作为人类文明发展的产物,是人类认识世界的一种有力手段。在艺术创造与数学创造中凝聚着人类美好的理想和实现这种理想的孜孜追求。尽管艺术家与数学家使用着不同的工具,有着不同的方式,但他们工作的基本的目的都是为了描绘一幅尽可能简化的“世界图式”。艺术实践与数学活动的动机、过程、方法与结果,都是在其自身价值的弘扬中,不断地实现着对世界图式的有力刻画。这种价值就是在充分、完全地理解现实世界的基础上,审美地掌握世界。艺术与数学都是通用的理想化的世界语言。艺术与数学在描绘世界图式的过程中,还同时发展并完善着自身的表现形式,这种表现形式最基本的载体便是艺术与数学各自独特的语言体系。其共同特征有:(1)跨文化性。艺术与数学所表达的是一种带有普遍意义的人类共同的心声,因而它们可以超越时间和地域界限,实现不同文化群体之间的广泛传播和交流。(2)整体性。艺术语言的整体性来自于其艺术表现的普遍性和广泛性;数学语言的整体性来自于数学统一的符号体系、各个分支之间的有力联系、共同的逻辑规则和约定俗成的阐述方式。(3 )简约性。它首先表现为很高的抽象程度,其次是凝冻与浓缩。(4 )象征性。艺术与数学语言各自的象征性可以诱发某种强烈的情感体验,唤起某种美的感受,而意义则在于把注意力引向思维,升迁为理念,成为表现人类内心意图的方式。(5)形式化。在艺术与数学各自进行的代码与信息的意义交换中,其共同的特征就是达到了实体与形式的分隔。这样提炼出来的形式可以进行形式化处理。艺术与数学具有普适的精神价值。有人把精神价值划分为知识价值、道德价值和审美价值三种。艺术与数学同时具备这三种价值,这一事实赋予了艺术与数学精神价值以普适性。概括起来,其共同的特点有:(1)自律性。数学价值的自律性是与数学价值的客观性相联系的;艺术的价值也是不能由民主选举和个人好恶来衡量的。艺术与数学的价值基本上是在自身框架内被鉴别、鉴赏和评价的。(2)超越性。它们可以超越时空,显示出永恒。在艺术与数学的价值超越过程中,现实被扩张、被延伸。人被重新塑造,赋予理想。艺术与数学的超越性还表现为超前的价值。(3)非功利性。艺术与数学的非功利性是其价值判断有别于其他种类文化与科学的显著特征之一。(4)多样化、物化与泛化。在现代技术与商业化的冲击下,艺术与数学的价值也开始发生嬗变,出现了各自价值在许多领域内的散射、渗透、应用、交叉等现象。在人类思维的全谱系中,艺术思维和数学思维的主要特征决定了其主导思维各居于谱系的两端。但两种思维又有很多交叉、重叠和复合。特别是真正的艺术品和数学创造,一般都不是某种单一思维形式的产物,而是多种思维形式综合作用的结果。人类思维之翼在艺术思维与数学思维形成的巨大张力之间展开了无穷的翱翔,并在人类思维的自然延拓和形式构造中被编织得浑然一体,呈现出整体多样性的统一。人类思维谱系不是线性的,而是主体的、网络式的、多层多维的复合体。当我们想要探索人类思维的奥秘时,艺术思维与数学思维能够提供最典型的范本。其中能够找到包括人类原始思维直至人工智能这样高级思维在内的全部思维素材四,数学韵味——数学的美说到数学美,人们自然会联想到令人心驰神往的优美而和谐的黄金分割;雄伟壮丽的科学宫殿的欧几里得平面几何;数学皇冠上的明珠“哥德巴赫猜想”……数学美可以分为形式美和内在美。数学中的公式、定理、图形等所呈现出来的简单、整齐以及对称的美是形式美的体现。数学中有字符美和构图美还有对称美,数学中的对称美反映的是自然界的和谐性,在几何形体中,最典型的就是轴对称图形。数学中的简洁美,数学具有形式简洁、有序、规整和高度统一的特点,许多纷繁复杂的现象,可以归纳为简单的数学公式。数学的内在美有数学的和谐美,数量的和谐,空间的协调是构成数学美的重要因素。数学中的严谨美,严谨美是数学独特的内在美,我们通常用“滴水不漏”来形容数学。它表现在数学推理的严密,数学定义准确揭示概念的本质属性,数学结构系统的协调完备等等。总之,数学美的魅力是诱人的,数学美的力量是巨大的,数学美的思想是神奇的,数学是一个五彩缤纷的美的世界。美(有限美、神秘美等)会给学生以美的熏陶。数学所揭示的规律会加深学生对美的理解,而学习数学的过程也会使学生体验数学作为人类智慧的结晶所洋溢出的精神美。数学精神是一种理性精神,对完善人的精神品格有着不可估量的作用,主要体现在严谨求实、理智自率、直着求真、开拓创新等方面,通过解题实践既巩固了知识,培养了能力,同时也发展了坚持公正、终于科学、一丝不苟、不懈探索的优良品质,这都是造就人不断追求进取的品质所必备的前提。
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