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数学等差数列研究论文

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数学等差数列研究论文

"数学是一切科学之母"、"数学是思维的体操",它是一门研究数与形的科学,它不处不在。要掌握技术,先要学好数学,想攀登科学的高峰,更要学好数学。 数学,与其他学科比起来,有哪些特点?它有什么相应的思想方法?它要求我们具备什么样的主观条件和学习方法?本讲将就数学学科的特点,数学思想以及数学学习方法作简要的阐述。 一、数学的特点(一) 数学的三大特点严谨性、抽象性、广泛的应用性所谓数学的严谨性,指数学具有很强的逻辑性和较高的精通性,一般以公理化体系来体现。 什么是公理化体系呢?指得是选用少数几个不加定义的概念和不加逻辑证明的命题为基础,推出一些定理,使之成为数学体系,在这方面,古希腊数学家欧几里得是个典范,他所著的《几何原本》就是在几个公理的基础上研究了平面几何中的大多数问题。在这里,哪怕是最基本的常用的原始概念都不能直观描述,而要用公理加以确认或证明。 中学数学和数学科学在严谨性上还是有所区别的,如,中学数学中的数集的不断扩充,针对数集的运算律的扩充并没有进行严谨的推证,而是用默认的方式得到,从这一点看来,中学数学在严谨性上还是要差很多,但是,要学好数学却不能放松严谨性的要求,要保证内容的科学性。 比如,等差数列的通项是通过前若干项的递推从而归纳出通项公式,但要予以确认,还需要用数学归纳法进行严格的证明。 数学的抽象性表现在对空间形式和数量关系这一特性的抽象。它在抽象过程中抛开较多的事物的具体的特性,因而具有十分抽象的形式。它表现为高度的概括性,并将具体过程符号化,当然,抽象必须要以具体为基础。 至于数学的广泛的应用性,更是尽人皆知的。只是在以往的教学、学习中,往往过于注重定理、概念的抽象意义,有时却抛却了它的广泛的应用性,如果把抽象的概念、定理比作骨骼,那么数学的广泛应用就好比血肉,缺少哪一个都将影响数学的完整性。高中数学新教材中大量增加数学知识的应用和研究性学习的篇幅,就是为了培养同学们应用数学解决实际问题的能力。 二、高中数学的特点往往有同学进入高中以后不能适应数学学习,进而影响到学习的积极性,甚至成绩一落千丈。为什么会这样呢?让我们先看看高中数学和初中数学有些什么样的转变吧。 1、理论加强2、课程增多3、难度增大4、要求提高三、掌握数学思想高中数学从学习方法和思想方法上更接近于高等数学。学好它,需要我们从方法论的高度来掌握它。我们在研究数学问题时要经常运用唯物辩证的思想去解决数学问题。数学思想,实质上就是唯物辩证法在数学中的运用的反映。中学数学学习要重点掌握的的数学思想有以上几个:集合与对应思想,初步公理化思想,数形结合思想,运动思想,转化思想,变换思想。 例如,数列、一次函数、解析几何中的直线几个概念都可以用函数(特殊的对应)的概念来统一。又比如,数、方程、不等式、数列几个概念也都可以统一到函数概念。 再看看下面这个运用"矛盾"的观点来解题的例子。 已知动点Q在圆x2+y2=1上移动,定点P(2,0),求线段PQ中点的轨迹。 分析此题,图中P、Q、M三点是互相制约的,而Q点的运动将带动M点的运动;主要矛盾是点Q的运动,而点Q的运动轨迹遵循方程x02+y02=1①;次要矛盾关系:M是线段PQ的中点,可以用中点公式将M的坐标(x,y)用点Q的坐标表示出来。 x=(x0+2)/2 ②y=y0/2 ③显然,用代入的方法,消去题中的x0、y0就可以求得所求轨迹。 数学思想方法与解题技巧是不同的,在证明或求解中,运用归纳、演绎、换元等方法解题问题可以说是解题的技术性问题,而数学思想是解题时带有指导性的普遍思想方法。在解一道题时,从整体考虑,应如何着手,有什么途径?就是在数学思想方法的指导下的普遍性问题。 有了数学思想以后,还要掌握具体的方法,比如:换元、待定系数、数学归纳法、分析法、综合法、反证法等等。只有在解题思想的指导下,灵活地运用具体的解题方法才能真正地学好数学,仅仅掌握具体的操作方法,而没有从解题思想的角度考虑问题,往往难于使数学学习进入更高的层次,会为今后进入大学深造带来很有麻烦。 在具体的方法中,常用的有:观察与实验,联想与类比,比较与分类,分析与综合,归纳与演绎,一般与特殊,有限与无限,抽象与概括等。 要打赢一场战役,不可能只是勇猛冲杀、一不怕死二不怕苦就可以打赢的,必须制订好事关全局的战术和策略问题。解数学题时,也要注意解题思维策略问题,经常要思考:选择什么角度来进入,应遵循什么原则性的东西。一般地,在解题中所采取的总体思路,是带有原则性的思想方法,是一种宏观的指导,一般性的解决方案。 中学数学中经常用到的数学思维策略有: 以简驭繁、数形结全、进退互用、化生为熟、正难则反、倒顺相还、动静转换、分合相辅如果有了正确的数学思想方法,采取了恰当的数学思维策略,又有了丰富的经验和扎实的基本功,一定可以学好高中数学。 四、学习方法的改进身处应试教育的怪圈,每个教师和学生都不由自主地陷入"题海"之中,教师拍心某种题型没讲,高考时做不出,学生怕少做一道题,万一考了损失太惨重,在这样一种氛围中,往往忽视了学习方法的培养,每个学生都有自己的方法,但什么样的学习方法才是正确的方法呢?是不是一定要"博览群题"才能提高水平呢? 现实告诉我们,大胆改进学习方法,这是一个非常重大的问题。 (一) 学会听、读我们每天在学校里都在听老师讲课,阅读课本或者资料,但我们听和读对不对呢? 让我们从听(听讲、课堂学习)和读(阅读课本和相关资料)两方面来谈谈吧。 学生学习的知识,往往是间接的知识,是抽象化、形式化的知识,这些知识是在前人探索和实践的基础上提炼出来的,一般不包含探索和思维的过程。因此必须听好老师讲课,集中注意力,积极思考问题。弄清讲得内容是什么?怎么分析?理由是什么?采用什么方法?还有什么疑问?只有这样,才可能对教学内容有所理解。 听讲的过程不是一个被动参预的过程,在听讲的前提下,还要展开来分析:这里用了什么思想方法,这样做的目的是什么?为什么老师就能想到最简捷的方法?这个题有没有更直接的方法? "学而不思则罔,思而不学则殆",在听讲的过程中一定要有积极的思考和参预,这样才能达到最高的学习效率。 阅读数学教材也是掌握数学知识的非常重要的方法。只有真正阅读和数学教材,才能较好地掌握数学语言,提高自学能力。一定要改变只做题不看书,把课本当成查公式的辞典的不良倾向。阅读课本,也要争取老师的指导。阅读当天的内容或一个单元一章的内容,都要通盘考虑,要有目标。 比如,学习反正弦函数,从知识上来讲,通过阅读,应弄请以下几个问题: (1) 是不是每个函数都有反函数,如果不是,在什么情况下函数有反函数? (2)正弦函数在什么情况下有反函数?若有,其反函数如何表示? (3)正弦函数的图象与反正弦函数的图象是什么关系? (4)反正弦函数有什么性质? (5)如何求反正弦函数的值? (二) 学会思考爱因斯坦曾说:"发展独立思考和独立判断的一般能力应当始终放在首位",勤于思考,善于思考,是对我们学习数学提出的最基本的要求。一般来说,要尽力做到以下两点。 1、善于发现问题和提出问题2、善于反思与反求

数学中,数列的教学思想是一座桥梁,能够将复杂的问题巧妙地转化成简单的解题方法,让教师在教学中和学生学习的过程中更清晰、更简洁。下面是我为你整理的高中数学数列论文,一起来看看吧。

【摘要】随着新课标在我国的全面实施,高中数学教学中心课改的理念如何体现,才能适应新课改的要求?成为高中数学教学实践的重点目标。高中数学数列方面的内容,是高中数学的基础内容,很多重要的数学问题通过数列都可得到圆满解决。因此教好数列、学好数列对提高学生未来解决数学问题的能力有重要的实践意义。从教师角度看,优良的数列教学课堂设计对教学目标和教学效果的实现举足轻重。

【关键词】高中数学;数列;课堂教学

高中数学中,数列占有很重要的教学地位,数列在数学领域隶属于离散函数的范畴,是解决现实中很多数学问题的重要工具。数列问题是高二年级数学教学的基础。数列问题学习可以培养学生对数学问题的思考、分析和归纳的能力。并对以后阶段的数学知识有启蒙作用。数学教师必须重视数列教学实践对学生的启发作用。

一、数列部分教学内容概述

数列这一部分主要介绍了数列的概念,并对数列根据其特点进行了分类。接着引出了数列通项的概念。高中二年级主要学习等差、等比数列的概念,通项公式,前n项和。并对数列在现实生活中的意义进行了介绍,主要有分期付款等储蓄问题。本章介绍的数学公式较多,主要涉及数列的通项公式和前n项和公式。教学中,对公式的推导过程和变形种类要重点讲解。以便让学生从数学原理的角度对数列的相关概念做深入理解。如何灵活的运用数列的性质来对综合性题目进行解答是本章的重点教学任务。数列的相关问题的认识,要贯穿函数的思想来向学生传递。

二、数列教学的有效性策略简析

数列的教学应该遵循有效性原则来进行。我们在教学中应该用先进的教学理念来指导教学。数学的思维模式主要是逻辑性思维为主,因此有效的方式方法一旦为学生所领会,那教学的过程会变得相当的容易。

1.对比数学问题,归纳共性特点,培养探究习惯和能力

在认识数列时,应该同时引入函数的动态认识数列的方法,利用对函数的研究方法来类比到数列问题中来。对于数列的表示法的讲解,可通过函数的表示方法引申过来。而对等差数列,等比数列的单调性性质,也可通过以往学过的函数的相关性质来类比讲解;在求和问题的最值研究中,可从抛物线等二次函数中的变量演化过程类比讲解求函数最值。等差数列和等比数列的概念、性质、通项等,我们可通过两个类型数列的异同点来进行研究。如:从数列的特点来说,前一项与后一项的之间的差异对等差数列来说,两项间是加减法的关系,每两项之间都相差一个固定的数值,而对等比数列来说,则是乘除法的关系,每相邻两项之间是倍数的关系。对中项的概念来说,等差中项概念与相邻项的关系同样的加减法的规则,而等比数列的中项则是插入一个固定比例的关系。而两个等差数列,仍然为等差数列。而两个等比数列的对应项的乘积也为等比数列。这种数列之间的项与项的数量关系的实质要为学生开解明白。

2.与其他数学知识相综合,建立数学知识体系的网络化综合化

数学中任何一个概念都不了独立的,在整个的数学知识体系里面,每个知识点都与其他的结点有关联性,因此在数列教学中,要把数列、函数、不等式、解析几何等概念有机的结合起来进行讲解。数列其实是函数的特殊化,研究函数有普遍性的意义,而研究数列是研究函数的特殊化。因此在数列教学中建立函数的概念,有助于改变学生的静态思维。另外还有,数列与不等式,数列与导数,数列与算法等的综合运用,都要在数列教学中对学生加以讲解。

3.通过练习和小测试来巩固课堂教学的效果

传统教学模式中,有一项是“题海战术”,可见习题在数学教学中的作用是不容忽视的。尽管目前的教育模式不支持教师对学生施以题海战术,但选取具有代表性的习题,开拓学生的数学思想和知识点延伸,是有极大好处的。首先通过习题,可以巩固学生的基础知识结构,加强知识点之间的有机结合,从而提高学生对数学问题的分析能力。举个简单的例子,求数列an-n。通过前面的知识的学习,我们可以知道,这道题目,分为两部分数列的综合计算而成。前半部分是一个等比数列,而后半部分,我们可以看成负自然数的数列。等比数列的求和公式是形成的,而自然数的和在初中的高斯定理就已学过,通过这样的拆解,为学生解答综合性的问题提供了行之有效的途径。其次,同样一个题目如果能,应当鼓励学生用更多的方法来进行解答,这样可以培养学生的发散性思维,在考试中碰到的问题即使一时想不出来,至少学生能够想到很多种解题的方案,这其中说不定就有通往正确答案的途径。第三,公式的变形要加强练习,只有这样,学生才能够触类旁通,同一类问题的解决途径往往稍加变形,但其解法本质上是殊途同归的,通过这种锻炼,学生解题的能力得到了很大的提高,学到的知识体系也进一步得到巩固。第四,题目解决了,并不是学习的终结,要培养学生“回头看题”的习惯。这种习惯的养成有助于学生对题目的知识点进行全面把握。

三、高中数学数列部分课堂教学设计要点

课堂教学设计是高中教学中的重中之重,课堂教学设计的水平在某种意义上决定了课堂教学的效果和学生学习的成果。在课堂教学方案的设计中,笔者通过多年的教学经验和实践认为应该包括以下要素:

1.要细致了解学生在数列学习和解决数列问题中的切身体验

应该说,学生之间对数学问题的认知和理解能力确实存在着差异性。到了高中阶段,学生们都经历了近十年的数学学习经历,长期的学习中会对某一类知识点相当的敏感,而对另外的一些知识点却有盲点。有的学生在逻辑思维方面有特长,而另外的一些学生对计算情有独钟,对知识点掌握程度的不同会造成学生解题习惯和解题思路的差异。教师在课堂教学设计中也充分考虑大部分学生的群体差异。

2.要注重数列部分概念本质的强化记忆和理解,对基础知识的传授要夯实,避免短板

数学中,不仅仅是数列,其他的概念也如此,其描述的方式,往往通过文字性的描述来说明。这种方式比较抽象,我们在设计课堂教学时,对概念性的东西要注意辅以实例来讲解。以便激发学生的猎奇心理和探索问题的欲望。

3.重视数学史渗透和用数学工具解决实际问题的能力

数学的发展史源远流长,每种数学问题的提出和最后的解决都有其历史的背景。数列教学中穿插数学史知识的传授,有利于学生对知识的来龙去脉在熟稔中学习。另外数学问题的提出往往有其实践的背景,或者是人民集体智慧的结晶,或者是某一时期特殊问题的解决之道,教师在课堂教学的过程中要努力挖掘现实问题的应用。学以致用,当学生认识到自己学习的数列知识在现实生活中确实能解决很多问题的时候,学习的欲望和学习的效果自然而然就出来了。

4.重视数列学习中组合学习的魅力

人以群分,物以类聚。在数学学习的过程中,教师应该将不同层次的学生进行分组,这种分组的教学行为,可以让学生在相同的起点上进行学习。通过对班级内不同的学生的特点和能力进行分析,对其学习的目标,任务等精心设置,发挥团队学习的效用。

5.教师应该注重自我提高,从别人的课堂教学中汲取营养

老师在教学中不能固步自封,应该走出去,在同事中加强听课和学习。完善自我的课程教学缺陷,在不断的学习中,但课堂教学方案日趋完美。

四、结束语

高中数学中数列的教学内容虽然比较少,但其教学思想却在高中数学中占有很重要的地位,数学教学,应当立足于学生对数学知识的学习特点,以先进的教学理论为指导,对课堂教学方案设计精益求精,才能获得应有的教学效果。

摘要:数列是高中数学教学中重要的内容,其在高中数学中占据着重要的地位,同时在生活中也具有非常大的应用价值。本文介绍了高中数学学习数列的重要性及新时期如何提高高中数学数列教学质量和学习能力。

关键词:高中数学;数列;教学

一、引言

在高中数学的数列教学的过程中,教师不但要让学生懂得数列问题的知识点,还要让学生能够根据掌握的相关知识熟练地解决数学问题。困此教师要以生为本,以学定教,让学生在不同的数学环境巾积极思考,推进能力的提升,并让学生在各种数学数列问题的训练中学会自主学习数学的能力。

二、高中数学数列教学体会

1、以生为本,以学定教

1)以生为本,实时掌握在数学教学过程中学生的基本的数学能力在高中数学数列教学的过程中不但每一个班的综合数学能力不同,而且就是同一个班级中的学生的数学能力也不尽相同。在这种条件下,教师不论是在新接手班级还是在教学的过程中,都要通过各种有效的数学考查方式掌握学生的实际能力,确定学生的数学层次。在这个基础上教师将不同的数学层次的学生组合成组,方便学生进行合作交流的学习。

2)以学定教,采用适合本班同学的数学教学方式进行有效教学

在高中数学数列教学的过程中,教师在选择教学方法以及教学策略的时候,要能根据本班同学的不同数学层次特点进行确定,教师要紧紧把握住学生旧知与新知的链接点,寻找能够激发学生主动思维的教学方式进行教学。同时教师还要善于选择学生喜欢的教学模式,引发学生主动探究、合作交流,并在教学的过程中要巧妙使用课堂生成,使教学能够在师生之间、生生之间的思维碰撞中引领学生对数学知识的掌握。

2、善用多媒体课件辅助教学,促使学生能够更好地理解数学知识

1)多媒体课件辅助教学具有传统的课堂教学所无法比拟的教学优势,在数列教学的过程中,很多数列问题如数列与不等式综合问题中的放缩问题、解决递推数列问题等数学问题,单凭教师一张嘴,一支粉笔并不容易将抽象的数学知识让学生透彻地理解。而在这个过程中随着信息时代的到来,计算机以及互联网络的使用让多媒体课件走入了高中数列教学的课堂。

2)多媒体课件辅助教学可以让学生更加直观地理解数学知识

教师巧妙利用多媒体课件进行教学,使原有的抽象的数学问题变得可观可感,能够最大限度地调动学生多种感官的有效参与,极大地提高了学生学习的积极性,使得学生能够在课堂上跟着教师的引导积极思维、主动探究。如:在人教版高中数学数列教学“等差数列的前n项和”的教学过程中,教师通过多媒体课件出尔:“有一堆钢管,最底下放了15根,上一层是14根,再上一层是13根,……最顶层是3根。这堆钢管共有多少根?”这个问题,同时教师出示钢管的图像,并在和学生讨论思考的过程中将讨论的结果逐步出示,或者将学生解决问题的不同方案通过多媒体课件有效地呈现出来,引发学生的积极思考,让学生能够更直观地看到不同的解题方法的过程,并在这个过程中获得数学能力的不断提升。如果教师只是采用传统的教学方式进行讲解的话,那么学生也许很难理解教师的教学思路。多媒体课件辅助教学大大提高了教师的教学效率,解决了学生对抽象的数学知识无法理解的难题,并促使学生能够在这个过程中,形成数学架构的时间的缩短。

3、高中数学数列教学的创新

数列、一般数列、等差数列、等比数列是高中数学数列教学的主要内容。其中,等差数列和等比数列是数列教学内容中的重点。主要包括对数列的定义、基本特点、通项公式、分类方法、具体应用等知识点的学习。传统的教学观念中,教学设计作为一种系统化过程,是用系统的教学方法将数列教学理论,同学习理论原理进行转换,使之成为教学活动和教学资料的具体计划。创新理念的数列教学设计解决了“教学成果”、“教学方法”、“教学目的”等问题,通过教学设计来解决教学问题,探究总结问题的解决方法和步骤,形成新的教学方案。并在新的教学方案实施以后及时的对教学效果进行分析,规划操作其过程程序,判断其实施的价值。这一过程也是教学优化的的过程,能够提高教学成果,创造出更加合理高效的教学方案。

(一)数列教学应注重问题情境的创设

为调动学生主动、合作、探索学习的积极性,实现师生互动,我们教师营造自主、合作、探索的学习环境显得很重要。在数列的教学中首先要注重数学问题情境的创设。我们创设问题情况可以考虑以下方面:学生的已有知识与生活经验及数学的趣味性、教学内容、新旧知识的衔接点以及自身的教学特色。

(二)创新理念下的“数学概念”

对数学对象本质属性进行反映的思维方式,是数列的数学概念。我们知道数列的概念是按一定次序排列的一列数称为数列。对一个数学概念的学习,应记住其名称、了解其涉及到的范围、简述其本质属性并运用其概念进行判断。数学概念包括等差数列、等比数列、通项公式和数列。

在对这些陈述性概念进行设计时,设计者应对上述概念体现的概念特点进行描述。并且在高中数学数列教学中,为了能够激发学生对数列学习的兴趣,体会数列实际应用的价值,则可以通过将生活中实际的问题引入到课程教学中,从而将抽象的数学知识转变为实际需要解决的问题,使学生学生对所要研究的内容有所认识。并且在数列学习中可以结合其他知识点进行学习。比如数列中蕴含的函数思想是研究数列的指导思想,应及早引导学生发现数列与函数的关系.在教学中强调数列的项是按一定顺序排列的,“次序”便是函数的自变量,相同的数组成的数列,次序不同则就是不同的数列,这样不仅能够引导学生通过多方面解决问题,而且对提高学生运用知识的能力也具有重要的意义。我们还以等差数列的定义教学为例,如:增加判断某数列是否成等差数列的题目来促进概念理解。再如:把一次函数和等差数列通项公式相联系,利用函数概念同化等差数列的概念,凸显函数思想;让学生自己列表、画图象,用“形”感受函数与数列之间联系;用方程与等差数列基本量的运算相结合来加深了对概念的理解和巩固。此外我们在教学中还要明理强化,实践探究,注重激励评价,引申探究。

高中数学中讲等差数列论文同学,你把模板发给我看看。

、善于发现问题和提出问题2、善于反思与反求

数列论文研究背景

论文研究背景的写作主要有以下几个要点:

1、社会大环境如何【可利用国家数据网站发布的数据做支撑】;

2、行业环境如何【可以利用行业报告做支撑】;

3、目前需要解决的问题【自己论述】。

这些内容首先需要使用比较宽泛的语言进行论述,然后利用大环境的数据做支撑;行业环境写作也是这样,先论述行业环境情况,然后引用行业数据报告作支撑;解决问题也就是其应用现实生活那些方面,还有在理论方面具有哪些指导意义。

扩展资料:

选题的意义与价值

选题的意义与价值写作要点在于论文为何写作本论文,告知写作的原因和意图。也就是论述论文的意义和价值,一般明确下面两个写作要点会使得写作难度降低,如下:

一、理论方面

一般有以下几种情况:

1、就哲学的高度而言,需要研究的价值意义。

2、就专业或学科角度而言,需要研究的价值意义。

3、就某个理论角度而言,需要研究的价值意义。

二、实践方面

主要包括:

1、就实际的工作实践活动未来发展趋势、前景而言,需要研究的价值意义。

2、就实际的现在工作的实践活动而言,需要研究的价值意义。

3、就实际的现在工作的实践活动改进而言,需要研究的价值意义。

研究背景是指论文课题在国内外现状、发展历程之类的;而意义主要是指这个东西在当下还不行,就诸多不足而言还存在着研究的价值和意义,那么论文研究背景和意义怎么写?下面我们就来给大家看看研究背景和意义的具体写作方法。 一、论文研究背景和意义怎么写? 在写作之前,我们先来看看二者之间的区别: 1、内容不同 研究背景就是主要是国内外现状、发展历程之类的;而意义要是指这个东西在当下还不行,就诸多不足而言还存在着研究的价值和意义,在某些方面可以改进。 2、行文顺序不同 背景就是对现状的描述,而意义则是对背景研究的结果。所以在论文中研究背景在研究意义前面。 二、研究背景如何进行写作呢? 论文研究背景主要有以下几个写作点: 1.交代社会大环境 2.再交代这个行业的大环境 3.再交代目前急需解决的问题 研究背景写作的主要内容和要求如下:    选题的意义与价值 本部分是要点出为什么要写本篇论文的问题,也就是写作的意图、缘由。意义与价值如果能区分开,就分开论述;如果不能,就合在一起说明。一般而言,主要从2个大的方面去写。一是理论意义与价值;二是实践意义与价值。 1.理论意义与价值 一般有以下几种情况: (1)就哲学的高度而言,需要研究的价值意义 (2)就专业或学科角度而言,需要研究的价值意义 (3)就某个理论角度而言,需要研究的价值意义 2.实践意义与价值 主要包括: (1)就实际的工作实践活动未来发展趋势、前景而言,需要研究的价值意义 (2)就实际的现在工作的实践活动而言,需要研究的价值意义 (3)就实际的现在工作的实践活动改进而言,需要研究的价值意义 三、论文的意义如何进行写作? 1.(你的选题)是前人没有研究过的,也就是说研究领域中一个新颖有意义的课题,被前人所忽略的 2.前人有研究过,或者说阐述过但是没有阐述论证的足够全面,你加以丰满,或者驳斥前人的观点, 总之,意义和目的一定要叙述的清晰并且是有一定新意的 其次注意自己所使用的理论,你是用什么理论证明你的观点 也要叙述清楚,否则难以有说服力 在做文献综述和国内外研究水平的评价等等也要有翔实的根据 这样才能衬托出你的选题的意义所在。 研究的目的、意义也就是为什么要研究、研究它有什么价值。这一般可以先从现实需要方面去论述,指出现实当中存在这个问题,需要去研究,去解决,本论文的研究有什么实际作用,然后,再写论文的理论和学术价值。这些都要写得具体一点,有针对性一点,不能漫无边际地空喊口号。 主要内容包括: (1)研究的有关背景(课题的提出):即根据什么、受什么启发而搞这项研究。 (2)通过分析本地(校)的教育教学实际,指出为什么要研究该课题,研究的价值,要解决的问题。 以上就是"论文研究背景和意义怎么写?的全部介绍,希望对大家写论文研究背景和意义有所帮助。

就是写一些关于你所选题目的现今研究的相关情况,比如:前人研究的成果,所选题目到目前所研究到的状况,而你又对选题有何特别看法,为何会选此题,对前人的研究成果和看法有何异议或者是有何更深入的观点,前人的研究有哪些不足值得你再加以研究等等,可综合所选题目的相关学科对它的影响来说。

初等数学研究论文大学

大学数学论文范文

导语:无论是在学校还是在社会中,大家都写过论文,肯定对各类论文都很熟悉吧,论文是探讨问题进行学术研究的一种手段。怎么写论文才能避免踩雷呢?以下是我收集整理的论文,希望对大家有所帮助。

论文题目: 大学代数知识在互联网络中的应用

摘要: 代数方面的知识是数学工作者的必备基础。本文通过讨论大学代数知识在互联网络对称性研究中的应用,提出大学数学专业学生检验自己对已学代数知识的掌握程度的一种新思路,即思考一些比较前沿的数学问题。

关键词: 代数;对称;自同构

一、引言与基本概念

《高等代数》和《近世代数》是大学数学专业有关代数方面的两门重要课程。前者是大学数学各个专业最重要的主干基础课程之一,后者既是对前者的继续和深入,也是代数方面研究生课程的重要先修课程之一。这两门课程概念众多,内容高度抽象,是数学专业学生公认的难学课程。甚至,很多学生修完《高等代数》之后,就放弃了继续学习《近世代数》。即使对于那些坚持认真学完这两门课程的学生来讲,也未必能做到“不仅知其然,还知其所以然”,而要做到“知其所以然,还要知其不得不然”就更是难上加难了。众所周知,学习数学,不仅逻辑上要搞懂,还要做到真正掌握,学以致用,也就是“学到手”。当然,做课后习题和考试是检验是否学会的一个重要手段。然而,利用所学知识独立地去解决一些比较前沿的数学问题,也是检验我们对于知识理解和掌握程度的一个重要方法。这样做,不仅有助于巩固和加深对所学知识的理解,也有助于培养学生的创新意识和自学能力。笔者结合自己所从事的教学和科研工作,在这方面做了一些尝试。

互连网络的拓扑结构可以用图来表示。为了提高网络性能,考虑到高对称性图具有许多优良的性质,数学与计算机科学工作者通常建议使用具有高对称性的图来做互联网络的模型。事实上,许多著名的网络,如:超立方体网络、折叠立方体网络、交错群图网络等都具有很强的对称性。而且这些网络的构造都是基于一个重要的代数结构即“群”。它们的对称性也是通过其自同构群在其各个对象(如:顶点集合、边集合等)上作用的传递性来描述的。

下面介绍一些相关的概念。一个图G是一个二元组(V,E),其中V是一个有限集合,E为由V的若干二元子集组成的集合。称V为G的顶点集合,E为G的边集合。E中的每个二元子集{u,v}称为是图G的连接顶点u与v的一条边。图G的一个自同构f是G的顶点集合V上的一个一一映射(即置换),使得{u,v}为G的边当且仅当{uf,vf}也为G的边。图G的全体自同构依映射的合成构成一个群,称为G的全自同构群,记作Aut(G)。图G称为是顶点对称的,如对于G的任意两个顶点u与v,存在G的自同构f使得uf=v。图G称为是边对称的,如对于G的任意两条边{u,v}和{x,y},存在G的自同构f使得{uf,vf}={x,y}。

设n为正整数,令Z2n为有限域Z2={0,1}上的n维线性空间。由《近世代数》知识可知,Z2n的加法群是一个初等交换2群。在Z2n中取出如下n个单位向量:

e1=(1,0,…,0),e2=(0,1,0,…,0),en=(0,…,0,1)。

●n维超立方体网络(记作Qn)是一个以Z2n为顶点集合的图,对于Qn的任意两个顶点u和v,{u,v}是Qn的一条边当且仅当v-u=ei,其中1≤i≤n。

●n维折叠立方体网络(记作FQn)是一个以Z2n为顶点集合的图,对于Qn的任意两个顶点u和v,{u,v}是Qn的一条边当且仅当v-u=ei(1≤i≤n)或者v-u=e1+…+en。

●n维交错群图网络(记作AGn)是一个以n级交错群An为顶点集合的图,对于AGn的任意两个顶点u和v,{u,v}是AGn的一条边当且仅当vu-1=ai或ai-1,这里3≤i≤n,ai=(1,2,i)为一个3轮换。

一个自然的问题是:这三类网络是否是顶点对称的?是否边对称的?但值得我们注意的是,这些问题都可以利用大学所学的代数知识得到完全解决。

二、三类网络的对称性

先来看n维超立方体网络的对称性。

定理一:n维超立方体网络Qn是顶点和边对称的。

证明:对于Z2n中的任一向量x=(x1,…,xn),如下定义V(Qn)=Z2n上面的一个映射:f(x):u→u+x,u取遍V(Qn)中所有元素。容易验证f(x)是一个1-1映射。(注:这个映射在《高等代数》中已学过,即所谓的平移映射。)而{u,v}是Qn的一条边,当且仅当v-u=ei(1≤i≤n),当且仅当vf(x)-uf(x)=ei(1≤i≤n),当且仅当{v(fx),u(fx)}是Qn的一条边。所以,f(x)也是Qn的一个自同构。这样,任取V(Qn)中两个顶点u和v,则uf(v-u)=v。从而说明Qn是顶点对称的。

下面证明Qn是边对称的。只需证明:对于Qn的任一条边{u,v},都存在Qn的自同构g使得{ug,vg}={0,e1},其中0为Z2n中的零向量。事实上,{uf(-u),vf(-u)}={0,v-u},其中v-u=ei(1≤i≤n)。显然,e1,…,ei-1,ei,ei+1,…,en和ei,…,ei-1,e1,ei+1,…,en是Z2n的两组基向量。由《高等代数》知识可知存在Z2n上的可逆线性变换t使得t对换e1和ei而不动其余向量。此时易见,若{a,b}是Qn的一条边,则a-b=ej(1≤j≤n)。若j=1,则at-bt=ei;若j=i,则at-bt=e1;若j≠1,i,则at-bt=ej;所以{at,bt}也是Qn的一条边。由定义可知,t是Qn的一个自同构。进一步,{0t,(v-u)t}={0,e1},即{uf(-u)t,vf(-u)t}={0,e1}。结论得证。

利用和定理一相似的办法,我们进一步可以得到如下定理。

定理二:n维折叠立方体网络FQn是顶点和边对称的。

最后,来决定n维交错群图网络的对称性。

定理三:n维交错群图网络AGn是顶点和边对称的。

证明:首先,来证明AGn是顶点对称的。给定An中的一个元素g,如下定义一个映射:R(g):x→xg,其中x取遍An中所有元素。容易验证R(g)为AGn顶点集合上上的一个1-1映射。(注:这个映射在有限群论中是一个十分重要的'映射,即所谓的右乘变换。)设{u,v}是AGn的一条边,则vu-1=ai或ai-1,这里1≤i≤n。易见,(vg)(ug)-1=vu-1。所以,{vR(g),uR(g)}是AGn的一条边。因此,R(g)是AGn的一个自同构。这样,对于AGn的任意两个顶点u和v,有uR(g)=v,这里g=u-1v。这说明AGn是顶点对称的。

下面来证明AGn是边对称的。只需证明对于AGn的任一条边{u,v},都存在AGn的自同构g使得{ug,vg}={e,a3},其中e为An中的单位元。给定对称群Sn中的一个元素g,如下定义一个映射:C(g):x→g-1xg,其中x取遍An中所有元素。由《近世代数》知识可知,交错群An是对称群Sn的正规子群。容易验证C(g)是AGn的顶点集合上的一个1-1映射。(注:这个映射其实就是把An中任一元素x变为它在g下的共轭。这也是有限群论中一个十分常用的映射。)令x=(1,2),y(j)=(3,j),j=3,…,n。下面证明C(x)和C(y(j))都是AGn的自通构。取{u,v}为AGn的任一条边,则vu-1=ai或ai-1。从而,vC(x)(u-1)C(x)=(x-1vx)(x-1u-1x)=x-(1vu-1)x=ai-1或ai。

因此,{uC(x),vC(x)}也是AGn的一条边。从而说明C(x)是AGn的自通构。同理,若j=i,有vC(y(j))(u-1)C(y(j))=a3-1或a3;若j≠i,则有vC(y(j))(u-1)C(y(j))=ai-1或ai。这说明{uC(y(j)),vC(y(j))}也是AGn的一条边,从而C(y(j))是AGn的自通构。现在,对于AGn的任一条边{u,v},令g=u-1,则{uR(g),vR(g)}={e,vu-1}={e,ai}或{e,ai-1}。若i=3,则{e,a3-1}C(x)={e,a3}。而若i≠3,则{e,ai}C(y(j))={e,a3}而{e,ai-1}C(y(j))={e,a3-1}。由此可见,总存在AGn的自同构g使得{ug,vg}={e,a3},结论得证。

至此,完全决定了这三类网络的对称性。不难看出,除了必要的图论概念外,我们的证明主要利用了《高等代数》和《近世代数》的知识。做为上述问题的继续和深入,有兴趣的同学还可以考虑以下问题:

1、这些网络是否具有更强的对称性?比如:弧对称性?距离对称性?

2、完全决定这些网络的全自同构群。

实际上,利用与上面证明相同的思路,结合对图的局部结构的分析,利用一些组合技巧,这些问题也可以得到解决。

三、小结

大学所学代数知识在数学领域中的许多学科、乃至其他领域都有重要的应用。笔者认为任课教师可以根据自己所熟悉的科研领域,选取一些与大学代数知识有紧密联系的前沿数学问题,引导一些学有余力的学生开展相关研究,甚至可以吸引一些本科生加入自己的课题组。当然,教师要给予必要的指导,比如讲解相关背景知识、必要的概念和方法等。指导学生从相对简单的问题入手,循序渐进,由易到难,逐步加深对代数学知识的系统理解,积累一些经验,为考虑进一步的问题奠定基础。

结束语

本文所提到的利用《高等代数》和《近世代数》的知识来研究网络的对称性就是笔者在教学工作中曾做过的一些尝试。在该方面,笔者指导完成了由三名大三学生参加的国家级大学生创新实验项目一项。这样以来,学生在学习经典数学知识的同时,也可以思考一些比较前沿的数学问题;学生在巩固已学知识的同时,也可以激发其学习兴趣,训练学生的逻辑思维,培养学生的创新思维,以及独立发现问题和解决问题的能力。

【摘要】

随着数学文化的普及与应用,学术界开始重视对于数学文化的相关内容进行挖掘,这其中数学史在阶段我国大学数学教学之中,具有着重要的意义。从实现大学数学皎月的两种现象进行分析,在揭示数学本质的基础上,着重分析数学史在我国大学数学教育之中的重要作用,强调在数学教学之中利用数学史进行启发式教学活动。本文从数学史的角度,对于大学数学教学进行全面的分析,从中分析出适合我国大学数学教育的主要意义与作用。

【关键词】

数学史;大学数学教育;作用

一、引言

数学史是数学文化的一个重要分支,研究数学教学的重要部分,其主要的研究内容与数学的历史与发展现状,是一门具有多学科背景的综合性学科,其中不仅仅有具体的数学内容,同时也包含着历史学、哲学、宗教、人文社科等多学科内容。这一科目,距今已经有二千年的历史了。其主要的研究内容有以下几个方面:

第一,数学史研究方法论的相关问题;

第二,数学的发展史;

第三,数学史各个分科的历史;

第四,从国别、民族、区域的角度进行比较研究;

第五,不同时期的断代史;

第六、数学内在思想的流变与发展历史;

第七,数学家的相关传记;

第八,数学史研究之中的文献;

第九,数学教育史;

第十,数学在发展之中与其他学科之间的关系。

二、数学史是在大学数学教学之中的作用

数学史作为数学文化的重要分支,对于大学数学教学来说,有着重要的作用。利用数学史进行教学活动,由于激发学生的学习兴趣,锻炼学生的思维习惯,强化数学教学的有效性。

笔者根据自身的教学经验,进行了如下总结:首先,激发学生的学习兴趣,在大学数学的教学之中应用数学史,进行课堂教学互动,可以最大限度的弱化学生在学习之中的困难,将原本枯燥、抽象的数学定义,转变为简单易懂的生动的事例,具有一定的指导意义,也更便于学生理解。

从学生接受性的角度来讲,数学史促进了学生的接受心理,帮助学生对于数学概念形成了自我认知,促进了学生对于知识的透彻掌握,激发了学生兴趣的产生。其次,锻炼学生的创新思维习惯,数学史实际意义上来说,有很多讲授数学家在创新思维研发新的理论的故事,这些故事从很多方面对于当代大学生据有启迪作用。例如数学家哈密顿格拉斯曼以及凯利提出的不同于普通代数的具有某种结构的规律的代数的方法代开了抽象代数的研究时代。用减弱或者勾去普通代数的各种各样的假设,或者将其中一个或者多个假定代之一其他的假定,就有更多的体系可以被研究出来。这种实例,实际上让学生从更为根本的角度对于自己所学的代数的思想进行了了解,对于知识的来龙去脉也有了一定的认识,针对这些过程,学生更容易产生研究新问题的思路与方法。

再次,认识数学在社会生活之中的广泛应用,在以往的大学数学教学之中,数学学科往往是作为一门孤立的学科而存在的,其研究往往是形而上的研究过程,人们对于数学的理解也是枯燥的,是很难真正了解到其内涵的。但是数学史的应用,与其在大学数学教学之中的应用,可以让学生了解到更多的在社会生活之中的数学,在数学的教学之中使得原本枯燥的理论更加贴近生活,更加具有真实性,将原本孤立的学科,拉入到了日常生活之中。从这一点上来说,数学史使得数学更加符合人类科学的特征。

三、数学史在大学数学教学之中的应用

第一,在课堂教学之中融入数学史,以往枯燥的数学课堂教学,学生除了记笔记验算,推导以外,只能听老师讲课,课堂内容显得比较生硬,教师针对数学史的作用,可以在教学之中融入数学史,在教学活动之中将数学家的个人传记等具有生动的故事性的数学史内容,进行讲解,提高学生对于课堂教学的兴趣。例如一元微积分学的相关概念,学生在普通的课堂之中,很难做到真正意义的掌握,而更具教学大纲,多数老师的教学设计是:极限——导数与微分——不定积分——定积分。这种传统的教学方式虽然比较呼和学生的一般认知规律,但是却忽视了其产生与又来,教师在教学之中可穿插的讲授拗断——莱布尼茨公式的又来,将微积分艰难的发展史以故事的形式呈现出来,更加便于学生理解的同时也激发了学生的学习热情。

第二,利用数学方法论进行教学,数学方法论是数学史的之中的有机组成部分,而方法论的探索对于大学数学教学来说,也具有着重要的意义,例如在极限理论的课堂教学来说,除了单纯的对于极限的相关概念进行讲解的基础上,也可以将第二次数学危机以及古希腊善跑英雄阿基里斯永远追不上乌龟等相关故事,融入到课堂之中。这种让学生带着疑问的听课方式,更进一步促进了学生对于教学内容的兴趣,全面的促进了学生在理解之中自然而然的形成了理解极限的形成思想,并逐渐的享受自身与古代数学家的共鸣,从而促进自身对于数学的理解,提高学生的学习兴趣,进一步提高课堂的教学效果。所以,在大学数学课堂教学之中,融入数学史的相关内容,不仅具有积极的促进作用,同时在实践之中,也具有一定的可操作性。这种教学模式与方法对于提高我国大学数学教学的质量有着积极的推动作用,同时也更进一步推动了大学数学教学改革的进行。

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。

浅谈初等数学中数形结合的构造法解题的思路及其应用,

高中数学数列论文

在高中数学教学过程中,教师要注意积极的营造出良好的课堂氛围,从而有效的激发出学生的学习积极性。本文是我为大家整理的关于高中数学教学论文 范文 ,欢迎阅读! 高中数学教学论文范文篇一:高中数学教学 反思 一、与时俱进的更新教学理念 教师要积极的与时俱进,转变原有的教学观念。以往的高中数学教学过程中,大多侧重于对各种数学知识的讲授。在新课程大背景下,教师要积极的更新教学理念,将教学重点放在培养学生的学习能力上。因此,在具体的教学活动中,教师应该大胆的抛弃以往的“注入式”教学模式,积极开展“启发式”教学。引导学生分析各种数学问题,并启发学生思考问题,并运用学过的数学知识来解决实际问题。同时,教师还要注意对学生的学习过程进行反思,思考学生的学习效果以及存在的问题等,然后予以合理的 总结 和引导。 二、营造良好的教学氛围 在高中数学教学过程中,良好的教学气氛十分重要。因此,教师要注意积极的营造出良好的课堂氛围,从而有效的激发出学生的学习积极性。在高中阶段,学生需要学习的科目较多难度较大,整体学习压力较大。而且,很多学生都认为高中数学十分枯噪乏味,甚至晦涩难懂,学习积极性不高。加上数学本身具有较强的严谨性院,因此实际课堂气氛往往会流于便沉闷,无法调动起学生的学习积极性院。所以,在具体的教学实践中,教师便要注意准确的把握学生的实际情况,并结合教材内容,联系学生日常生活中较为熟悉的各种数学问题展开教学。尽可能的激发学生的兴趣,提高教学效率。 三、充分保证学生的主体地位 在教学过程中,学生是主体,所有教学活动的开展都要紧密围绕学生这个中心。但是,就目前的实际情况来看,在很多高中数学教学活动中,教师仍然占据着主体地位,主宰着整个课堂。处于这样的模式之下,学生只能十分被动的、机械的跟随教师的脚步,接受教师对各种数学知识的讲授。在这样的教学模式下,学生显然无法很好的开展学习活动。所以,教师要注意积极的转变自身的角色,充分保证学生的主体地位。时刻将自己放在服务者和引导者的位置上,并始终围绕学生为主体这个中心来开展各项教学活动。并积极的通过各种方式,为学生提供足够的发挥自身主体性院的空间。例如,在课堂上,教师要注意和学生进行互动,并鼓励学生随时举手发表自己的意见。 四、积极完善 教学 方法 俗话说,“教无定法”。对高中数学来讲,涉及到大量的数学知识,每节课的具体教学内容和教学任务以及教学目标等都各不相同。因此,教师要注意积极的完善教学方法,针对不同的教学内容和教学目标等,选用合适的教学方法,展开针对性较强的教学。例如,在讲解立体几何相关知识的时候,教师便可以应用演示法,向学生展示各种几何模型。并借助教学模型,更好的引导学生理解各种几何结论。而且,在一节课中,按照实际教学需要,教师还可以积极的将多种教学方法结合在一起使用。同时,教师还要注意全面把握学生的实际情况,尽可能的提高教学方法的针对性。总之,只要能够为教学活动服务,都是好的教学方法。 五、将现代化技术引课堂 随着时代的发展,越来越多的现代化技术开始被大量的应用到高中数学的教学过程中,因此,教师要注意熟练掌握一定的现代化教学技术,并将其合理的应用于教学活动中。高中数学涉及到大量的概念和公式等,单纯由教师进行口头讲授,学生大多会感到十分枯噪乏味。对于一些难度较大的知识点,还会出现难于理解的现象,影响教学效果。此时,教师便可以积极的将各种现代化技术利用引入课堂。课前,教师可以先对教学内容进行深入的分析,然后将教学内容制作成PPT,并从网络上收集一些有趣的教学素材和案例等,制作出内容丰富,趣味十足的课件。然后,在教学过程中,教师便可以适时的将PPT展示给学生们观看。并带领学生一起观察课件内容,分析各种数学问题。这样一来,不但有效的增加了课堂容量,还可以提高学生的兴趣,有效提高教学的效率。例如,在讲解立体几何中一些问题的时候,教师便可以利用多媒体技术,将题目和相关图形直观的展示在学生们的面前。在讲解棱锥体积公式推导过程的时候,也可以利用电脑进行演示。 高中数学教学论文范文篇二:高中数学信息技术的运用 一信息技术在高中数学教学中应用的必要性 信息技术在高中数学教学中的运用,能够形成动态的数学知识,帮助学生更好地理解有关知识,提高学生对问题的观察、分析和解决能力。高中数学的内容与图形有关的较多,高中生的各方面能力发展还不完善,教师要进行适当的引导,帮助其理解难度较大的图形问题,运用信息技术,能够使这些抽象的知识具体化,使原本静态的图形“动起来”,将复杂的问题简单化。如在教学立体图形三视图时,以长方体为例,教师借助多媒体教学设备向学生展示一些生活中的长方体,让学生对长方体的直观图有所了解,然后从这些生活物品中分离出的长方体直观图,让学生对长方体的高、长、宽有初步的认识,同时让学生找出屏幕上长方体的高、长、宽,并进行三视图的绘画。此外,还可以让学生找出生活中的长方体,培养学生的空间 想象力 。因此,在高中数学教学中运用信息技术有助于提高教学的质量,培养学生的综合能力,对教学有很大的促进作用。 二高中数学教学中运用信息技术的策略分析 1.对软件进行模拟,将抽象的数学知识具体化 高中数学的教学,其实质是学生在教师的正确引导下,探究解决问题的办法,并进行创新的过程。信息技术的应用,给高中数学教学提供了丰富的教学资源。如在教学空间四边形时,假如教师单纯地在黑板上为学生展示空间四边形的平面图,学生很容易形成空间四边形的对角线是相交的这一错误观念。教学时借助几何画板可为学生画出立体的空间四边形,并向学生展示旋转的空间四边形。通过这种方式,使学生对空间四边形有了形象具体的认识,使学生的空间感得到增强,提高了其想象力和观察力,对异面直线的知识有了更好的理解。 2.利用信息技术设置有效的教学情境,激发学生的学习兴趣 在传统的高中数学教学中,教师通常是通过对旧知识的复习引入本节知识的内容,有时直接提出本节课程要学习的知识,数学知识的抽象性较强,理解起来有一定的难度,这种方式使课堂变得枯燥乏味,很难调动学生学习的积极性,不能激发起学生的兴趣。学生只有对数学产生了兴趣,学习才会有动力,才能主动学习,教学中忽视对学生兴趣的培养将会降低教学的最终效果。利用信息技术,将声音、动画和视频进行有效的结合,为学生设置生动的教学情境,将学生吸引到课堂中,可激发学生的学习兴趣。如在“等比数列求和”的教学过程中,借助信息技术为学生讲述象棋发明的小 故事 。将学生的注意力吸引到教学中,从而引出本节要学习的等比数列求和知识,有效地激发学生对要学习知识的兴趣,让学生进行思考,国王是否有足够的能力满足发明者提出的要求,让学生自主研究等比数列的求和方法。 三总结 本文首先阐述了信息技术在高中数学教学中运用的必要性,再结合笔者的实际教学情况,说明了应用信息技术的具体策略,希望能够帮助广大的高中数学教师在教学中运用好信息技术,提高数学课的教学效果。 高中数学教学论文范文篇三:高中数学新课程实践 一、高中数学教学内容的转变 现在新课程高中数学教材分为选修和必修,有不同的版本,其中又分为不同的模块,不同的学生可以根据自己的发展和需要选学不同的模块和内容,满足个性化的发展,摒弃了以前的高中数学教材以往所有高中生一种教材的教学诟病。其特点突出学生是主体,教师为主导;突出双基,删除了过时的内容并且补充了适合学生发展和社会进步的新内容,注重对数学思维能力的提高;强调发展学生的数学应用意识;体现数学的 文化 价值;注重现代信息技术与课程的整合,较好的把握了新的课程标准对高中数学内容的要求。例如,必修3中新增了算法的内容。“算法”在当今数学和科学技术中的作用已经凸现出来,他是数学及其应用的重要组成部分,是计算机科学的重要基础。在社会发展中发挥着越来越大的作用,已融入社会生活的方方面面。此外,学习和体会算法的基本思想对于理解算理、提高 逻辑思维 能力、发展有条理的思考和表达也是十分重要和有效的。在教学中,我们要让学生结合具体实例,感受、学习和体会算法的基本思想;学习和体验算法的程序框图、基本算法语言;并将算法的思想方法渗透到高中数学的有关内容中,学习分析、解决问题的一种方法。 二、高中数学教学方式的转变 在传统的高中数学教学中,大多数教师教学观念陈旧,把教科书当成学生学习的惟一对象,照本宣科,不加分析的满堂灌,学生则听得很乏味,感觉有点看电影。改变教与学的方式,是高中新课程标准的基本理念,在高中数学教学中,教师应把学生当成学习的主人,充分挖掘学生的潜能,处处激发学生学习数学的兴趣。教师不能大包大揽,把结论或推理直接展现给学生,而是要让学生独立思考,在此基础上,让师生、生生进行充分的合作与交流,努力实现多边互动。积极倡导“自主、合作、探究”的教学模式。同时,由于学生认知方式、水平、思维策略和学习能力的不同,一定会有个体差异,所以教师要实施“差异教学”使人人参与,人人获得必需的数学,这样也体现了教学中的民主、平等关系。 三、高中数学教学结构的转变 传统的封闭式教学,所有问题皆在课堂内解决(尤其高中数学课),学生时时处在被动接受的地位。在新的课程理念要求下,高中数学课由封闭式转变为开放式,给学生广阔的学习时空。教师开放组织形式,如教学统计知识时,教师可以组织学生调查单位、厂矿里各种生产情况、入口年龄分布情况等把课堂延伸到课外。开放教学内容,新课程教材在一定程度上与生产生活实践相结合,如个人所得税的计算等。为此,教师应引导学生走向家庭、社会寻找鲜活的数学内容,开放教学形式,允许学生根据学习需要,课前自学、尝试练习、提出疑问、小组合作等不受限制。开放教学过程。教师应给学生充分的探究机会,时刻关注并捕捉教学过程中师生互动产生的新情况、新问题,及时调整教学进程。 四、高中数学教学手段的转变 随着新课程实验的深入,它呼唤课堂教学要走向现代化,取而代之的是现代信息技术手段的广泛应用:多媒体教学平台的使用、 网络技术 的应用等,一改以往只凭“一张嘴、一支粉笔、一本书”的传统的课堂教学模式。例如,教学必修3中“统计”中的“数据收集和整理”的习题时,教师利用电脑设计教学情境,把课本上的插图变成实景,屏幕上有声有色地出现一辆辆摩托车、小汽车、大客车、载重车通过一路口,学生在实景中搜集数据,解决了课本难以解决的问题,学生的注意力集中,学习兴趣高涨,充分体会到实地收集数据的快感,收到事半功倍的效果,还有如教学必修4中探究函数y=Asin(ωx+φ)的图象,利用多媒体展现图象的平移、变换实况,学生能直观的看到变化的过程情景,自然容易接受。教学实践证明,运用现代信息技术手段,对改变学生学习数学的方式,激发学生学习数学的兴趣,提高课堂高中数学教学效率将产生重大的影响。运用现代信息技术手段教学不仅可以帮助学生理解数学概念、探索数学结论,还应鼓励学生使用现代技术手段处理繁杂的计算、解决实际问题,以取得更多的时间和精力去探索和发现数学的规律,培养创新精神和实践能力。 五、高中数学教学评价的转变 如今新的课程标准下,充分发挥了评价的整体性、激励性、发展性功能,注重评价主体多元、评价内容多元、评价方法多元、评价标准多元。一改以往以分数论英雄的学生学习成果评价体系和教师教学效果评价体系。作为高中数学教学的评价,要求建立合理、科学的评价体系,既关注数学学习结果,也关注数学学习过程,既关注数学学习的水平,也关注数学学习活动中的情感态度变化,再者,客观上,由于所选模块的不同,班与班,学生与学生失去可比性,在新的评价体系中,还引入了模糊的等级评价以及评价内容的多元化,如选课时数、平时成绩、模块成绩等占不同比例,对评价发生了巨大变化。新课程下的高中数学教学评价更趋科学合理,对转变应试 教育 为素质教育有积极的推动作用,当然对未来高考的改革、人才的选拔方式也提出了更高的要求。总之,高中课程改革是一项复杂的系统工程,任重道远。就高中数学课程改革而言,目前遇到的困难只是暂时的,我们不能怨天尤人。高中数学课程必须改,但怎么改,不仅是专家的事,每一个高中数学教师都要自觉学习、贯彻课改新理念,反思、改进自己的教学行为,客观冷静地分析和对待高中课程改革中出现的新情况,争取尽快走出一条适合自己的改革之路。

数学中,数列的教学思想是一座桥梁,能够将复杂的问题巧妙地转化成简单的解题方法,让教师在教学中和学生学习的过程中更清晰、更简洁。下面是我为你整理的高中数学数列论文,一起来看看吧。

【摘要】随着新课标在我国的全面实施,高中数学教学中心课改的理念如何体现,才能适应新课改的要求?成为高中数学教学实践的重点目标。高中数学数列方面的内容,是高中数学的基础内容,很多重要的数学问题通过数列都可得到圆满解决。因此教好数列、学好数列对提高学生未来解决数学问题的能力有重要的实践意义。从教师角度看,优良的数列教学课堂设计对教学目标和教学效果的实现举足轻重。

【关键词】高中数学;数列;课堂教学

高中数学中,数列占有很重要的教学地位,数列在数学领域隶属于离散函数的范畴,是解决现实中很多数学问题的重要工具。数列问题是高二年级数学教学的基础。数列问题学习可以培养学生对数学问题的思考、分析和归纳的能力。并对以后阶段的数学知识有启蒙作用。数学教师必须重视数列教学实践对学生的启发作用。

一、数列部分教学内容概述

数列这一部分主要介绍了数列的概念,并对数列根据其特点进行了分类。接着引出了数列通项的概念。高中二年级主要学习等差、等比数列的概念,通项公式,前n项和。并对数列在现实生活中的意义进行了介绍,主要有分期付款等储蓄问题。本章介绍的数学公式较多,主要涉及数列的通项公式和前n项和公式。教学中,对公式的推导过程和变形种类要重点讲解。以便让学生从数学原理的角度对数列的相关概念做深入理解。如何灵活的运用数列的性质来对综合性题目进行解答是本章的重点教学任务。数列的相关问题的认识,要贯穿函数的思想来向学生传递。

二、数列教学的有效性策略简析

数列的教学应该遵循有效性原则来进行。我们在教学中应该用先进的教学理念来指导教学。数学的思维模式主要是逻辑性思维为主,因此有效的方式方法一旦为学生所领会,那教学的过程会变得相当的容易。

1.对比数学问题,归纳共性特点,培养探究习惯和能力

在认识数列时,应该同时引入函数的动态认识数列的方法,利用对函数的研究方法来类比到数列问题中来。对于数列的表示法的讲解,可通过函数的表示方法引申过来。而对等差数列,等比数列的单调性性质,也可通过以往学过的函数的相关性质来类比讲解;在求和问题的最值研究中,可从抛物线等二次函数中的变量演化过程类比讲解求函数最值。等差数列和等比数列的概念、性质、通项等,我们可通过两个类型数列的异同点来进行研究。如:从数列的特点来说,前一项与后一项的之间的差异对等差数列来说,两项间是加减法的关系,每两项之间都相差一个固定的数值,而对等比数列来说,则是乘除法的关系,每相邻两项之间是倍数的关系。对中项的概念来说,等差中项概念与相邻项的关系同样的加减法的规则,而等比数列的中项则是插入一个固定比例的关系。而两个等差数列,仍然为等差数列。而两个等比数列的对应项的乘积也为等比数列。这种数列之间的项与项的数量关系的实质要为学生开解明白。

2.与其他数学知识相综合,建立数学知识体系的网络化综合化

数学中任何一个概念都不了独立的,在整个的数学知识体系里面,每个知识点都与其他的结点有关联性,因此在数列教学中,要把数列、函数、不等式、解析几何等概念有机的结合起来进行讲解。数列其实是函数的特殊化,研究函数有普遍性的意义,而研究数列是研究函数的特殊化。因此在数列教学中建立函数的概念,有助于改变学生的静态思维。另外还有,数列与不等式,数列与导数,数列与算法等的综合运用,都要在数列教学中对学生加以讲解。

3.通过练习和小测试来巩固课堂教学的效果

传统教学模式中,有一项是“题海战术”,可见习题在数学教学中的作用是不容忽视的。尽管目前的教育模式不支持教师对学生施以题海战术,但选取具有代表性的习题,开拓学生的数学思想和知识点延伸,是有极大好处的。首先通过习题,可以巩固学生的基础知识结构,加强知识点之间的有机结合,从而提高学生对数学问题的分析能力。举个简单的例子,求数列an-n。通过前面的知识的学习,我们可以知道,这道题目,分为两部分数列的综合计算而成。前半部分是一个等比数列,而后半部分,我们可以看成负自然数的数列。等比数列的求和公式是形成的,而自然数的和在初中的高斯定理就已学过,通过这样的拆解,为学生解答综合性的问题提供了行之有效的途径。其次,同样一个题目如果能,应当鼓励学生用更多的方法来进行解答,这样可以培养学生的发散性思维,在考试中碰到的问题即使一时想不出来,至少学生能够想到很多种解题的方案,这其中说不定就有通往正确答案的途径。第三,公式的变形要加强练习,只有这样,学生才能够触类旁通,同一类问题的解决途径往往稍加变形,但其解法本质上是殊途同归的,通过这种锻炼,学生解题的能力得到了很大的提高,学到的知识体系也进一步得到巩固。第四,题目解决了,并不是学习的终结,要培养学生“回头看题”的习惯。这种习惯的养成有助于学生对题目的知识点进行全面把握。

三、高中数学数列部分课堂教学设计要点

课堂教学设计是高中教学中的重中之重,课堂教学设计的水平在某种意义上决定了课堂教学的效果和学生学习的成果。在课堂教学方案的设计中,笔者通过多年的教学经验和实践认为应该包括以下要素:

1.要细致了解学生在数列学习和解决数列问题中的切身体验

应该说,学生之间对数学问题的认知和理解能力确实存在着差异性。到了高中阶段,学生们都经历了近十年的数学学习经历,长期的学习中会对某一类知识点相当的敏感,而对另外的一些知识点却有盲点。有的学生在逻辑思维方面有特长,而另外的一些学生对计算情有独钟,对知识点掌握程度的不同会造成学生解题习惯和解题思路的差异。教师在课堂教学设计中也充分考虑大部分学生的群体差异。

2.要注重数列部分概念本质的强化记忆和理解,对基础知识的传授要夯实,避免短板

数学中,不仅仅是数列,其他的概念也如此,其描述的方式,往往通过文字性的描述来说明。这种方式比较抽象,我们在设计课堂教学时,对概念性的东西要注意辅以实例来讲解。以便激发学生的猎奇心理和探索问题的欲望。

3.重视数学史渗透和用数学工具解决实际问题的能力

数学的发展史源远流长,每种数学问题的提出和最后的解决都有其历史的背景。数列教学中穿插数学史知识的传授,有利于学生对知识的来龙去脉在熟稔中学习。另外数学问题的提出往往有其实践的背景,或者是人民集体智慧的结晶,或者是某一时期特殊问题的解决之道,教师在课堂教学的过程中要努力挖掘现实问题的应用。学以致用,当学生认识到自己学习的数列知识在现实生活中确实能解决很多问题的时候,学习的欲望和学习的效果自然而然就出来了。

4.重视数列学习中组合学习的魅力

人以群分,物以类聚。在数学学习的过程中,教师应该将不同层次的学生进行分组,这种分组的教学行为,可以让学生在相同的起点上进行学习。通过对班级内不同的学生的特点和能力进行分析,对其学习的目标,任务等精心设置,发挥团队学习的效用。

5.教师应该注重自我提高,从别人的课堂教学中汲取营养

老师在教学中不能固步自封,应该走出去,在同事中加强听课和学习。完善自我的课程教学缺陷,在不断的学习中,但课堂教学方案日趋完美。

四、结束语

高中数学中数列的教学内容虽然比较少,但其教学思想却在高中数学中占有很重要的地位,数学教学,应当立足于学生对数学知识的学习特点,以先进的教学理论为指导,对课堂教学方案设计精益求精,才能获得应有的教学效果。

摘要:数列是高中数学教学中重要的内容,其在高中数学中占据着重要的地位,同时在生活中也具有非常大的应用价值。本文介绍了高中数学学习数列的重要性及新时期如何提高高中数学数列教学质量和学习能力。

关键词:高中数学;数列;教学

一、引言

在高中数学的数列教学的过程中,教师不但要让学生懂得数列问题的知识点,还要让学生能够根据掌握的相关知识熟练地解决数学问题。困此教师要以生为本,以学定教,让学生在不同的数学环境巾积极思考,推进能力的提升,并让学生在各种数学数列问题的训练中学会自主学习数学的能力。

二、高中数学数列教学体会

1、以生为本,以学定教

1)以生为本,实时掌握在数学教学过程中学生的基本的数学能力在高中数学数列教学的过程中不但每一个班的综合数学能力不同,而且就是同一个班级中的学生的数学能力也不尽相同。在这种条件下,教师不论是在新接手班级还是在教学的过程中,都要通过各种有效的数学考查方式掌握学生的实际能力,确定学生的数学层次。在这个基础上教师将不同的数学层次的学生组合成组,方便学生进行合作交流的学习。

2)以学定教,采用适合本班同学的数学教学方式进行有效教学

在高中数学数列教学的过程中,教师在选择教学方法以及教学策略的时候,要能根据本班同学的不同数学层次特点进行确定,教师要紧紧把握住学生旧知与新知的链接点,寻找能够激发学生主动思维的教学方式进行教学。同时教师还要善于选择学生喜欢的教学模式,引发学生主动探究、合作交流,并在教学的过程中要巧妙使用课堂生成,使教学能够在师生之间、生生之间的思维碰撞中引领学生对数学知识的掌握。

2、善用多媒体课件辅助教学,促使学生能够更好地理解数学知识

1)多媒体课件辅助教学具有传统的课堂教学所无法比拟的教学优势,在数列教学的过程中,很多数列问题如数列与不等式综合问题中的放缩问题、解决递推数列问题等数学问题,单凭教师一张嘴,一支粉笔并不容易将抽象的数学知识让学生透彻地理解。而在这个过程中随着信息时代的到来,计算机以及互联网络的使用让多媒体课件走入了高中数列教学的课堂。

2)多媒体课件辅助教学可以让学生更加直观地理解数学知识

教师巧妙利用多媒体课件进行教学,使原有的抽象的数学问题变得可观可感,能够最大限度地调动学生多种感官的有效参与,极大地提高了学生学习的积极性,使得学生能够在课堂上跟着教师的引导积极思维、主动探究。如:在人教版高中数学数列教学“等差数列的前n项和”的教学过程中,教师通过多媒体课件出尔:“有一堆钢管,最底下放了15根,上一层是14根,再上一层是13根,……最顶层是3根。这堆钢管共有多少根?”这个问题,同时教师出示钢管的图像,并在和学生讨论思考的过程中将讨论的结果逐步出示,或者将学生解决问题的不同方案通过多媒体课件有效地呈现出来,引发学生的积极思考,让学生能够更直观地看到不同的解题方法的过程,并在这个过程中获得数学能力的不断提升。如果教师只是采用传统的教学方式进行讲解的话,那么学生也许很难理解教师的教学思路。多媒体课件辅助教学大大提高了教师的教学效率,解决了学生对抽象的数学知识无法理解的难题,并促使学生能够在这个过程中,形成数学架构的时间的缩短。

3、高中数学数列教学的创新

数列、一般数列、等差数列、等比数列是高中数学数列教学的主要内容。其中,等差数列和等比数列是数列教学内容中的重点。主要包括对数列的定义、基本特点、通项公式、分类方法、具体应用等知识点的学习。传统的教学观念中,教学设计作为一种系统化过程,是用系统的教学方法将数列教学理论,同学习理论原理进行转换,使之成为教学活动和教学资料的具体计划。创新理念的数列教学设计解决了“教学成果”、“教学方法”、“教学目的”等问题,通过教学设计来解决教学问题,探究总结问题的解决方法和步骤,形成新的教学方案。并在新的教学方案实施以后及时的对教学效果进行分析,规划操作其过程程序,判断其实施的价值。这一过程也是教学优化的的过程,能够提高教学成果,创造出更加合理高效的教学方案。

(一)数列教学应注重问题情境的创设

为调动学生主动、合作、探索学习的积极性,实现师生互动,我们教师营造自主、合作、探索的学习环境显得很重要。在数列的教学中首先要注重数学问题情境的创设。我们创设问题情况可以考虑以下方面:学生的已有知识与生活经验及数学的趣味性、教学内容、新旧知识的衔接点以及自身的教学特色。

(二)创新理念下的“数学概念”

对数学对象本质属性进行反映的思维方式,是数列的数学概念。我们知道数列的概念是按一定次序排列的一列数称为数列。对一个数学概念的学习,应记住其名称、了解其涉及到的范围、简述其本质属性并运用其概念进行判断。数学概念包括等差数列、等比数列、通项公式和数列。

在对这些陈述性概念进行设计时,设计者应对上述概念体现的概念特点进行描述。并且在高中数学数列教学中,为了能够激发学生对数列学习的兴趣,体会数列实际应用的价值,则可以通过将生活中实际的问题引入到课程教学中,从而将抽象的数学知识转变为实际需要解决的问题,使学生学生对所要研究的内容有所认识。并且在数列学习中可以结合其他知识点进行学习。比如数列中蕴含的函数思想是研究数列的指导思想,应及早引导学生发现数列与函数的关系.在教学中强调数列的项是按一定顺序排列的,“次序”便是函数的自变量,相同的数组成的数列,次序不同则就是不同的数列,这样不仅能够引导学生通过多方面解决问题,而且对提高学生运用知识的能力也具有重要的意义。我们还以等差数列的定义教学为例,如:增加判断某数列是否成等差数列的题目来促进概念理解。再如:把一次函数和等差数列通项公式相联系,利用函数概念同化等差数列的概念,凸显函数思想;让学生自己列表、画图象,用“形”感受函数与数列之间联系;用方程与等差数列基本量的运算相结合来加深了对概念的理解和巩固。此外我们在教学中还要明理强化,实践探究,注重激励评价,引申探究。

高等代数行列式论文范文

按第1列展开,得到Dn=-1*1*1*Dn-2=-Dn-2=Dn-4=...=(-1)^[(n-2)/2]D2 当n是偶数时 =(-1)^[(n-2)/2](-1)=(-1)^(n/2)或=(-1)^[(n-1)/2]D1 当n是奇数时=(-1)^[(n-1)/2]×0=0

大学数学论文范文

导语:无论是在学校还是在社会中,大家都写过论文,肯定对各类论文都很熟悉吧,论文是探讨问题进行学术研究的一种手段。怎么写论文才能避免踩雷呢?以下是我收集整理的论文,希望对大家有所帮助。

论文题目: 大学代数知识在互联网络中的应用

摘要: 代数方面的知识是数学工作者的必备基础。本文通过讨论大学代数知识在互联网络对称性研究中的应用,提出大学数学专业学生检验自己对已学代数知识的掌握程度的一种新思路,即思考一些比较前沿的数学问题。

关键词: 代数;对称;自同构

一、引言与基本概念

《高等代数》和《近世代数》是大学数学专业有关代数方面的两门重要课程。前者是大学数学各个专业最重要的主干基础课程之一,后者既是对前者的继续和深入,也是代数方面研究生课程的重要先修课程之一。这两门课程概念众多,内容高度抽象,是数学专业学生公认的难学课程。甚至,很多学生修完《高等代数》之后,就放弃了继续学习《近世代数》。即使对于那些坚持认真学完这两门课程的学生来讲,也未必能做到“不仅知其然,还知其所以然”,而要做到“知其所以然,还要知其不得不然”就更是难上加难了。众所周知,学习数学,不仅逻辑上要搞懂,还要做到真正掌握,学以致用,也就是“学到手”。当然,做课后习题和考试是检验是否学会的一个重要手段。然而,利用所学知识独立地去解决一些比较前沿的数学问题,也是检验我们对于知识理解和掌握程度的一个重要方法。这样做,不仅有助于巩固和加深对所学知识的理解,也有助于培养学生的创新意识和自学能力。笔者结合自己所从事的教学和科研工作,在这方面做了一些尝试。

互连网络的拓扑结构可以用图来表示。为了提高网络性能,考虑到高对称性图具有许多优良的性质,数学与计算机科学工作者通常建议使用具有高对称性的图来做互联网络的模型。事实上,许多著名的网络,如:超立方体网络、折叠立方体网络、交错群图网络等都具有很强的对称性。而且这些网络的构造都是基于一个重要的代数结构即“群”。它们的对称性也是通过其自同构群在其各个对象(如:顶点集合、边集合等)上作用的传递性来描述的。

下面介绍一些相关的概念。一个图G是一个二元组(V,E),其中V是一个有限集合,E为由V的若干二元子集组成的集合。称V为G的顶点集合,E为G的边集合。E中的每个二元子集{u,v}称为是图G的连接顶点u与v的一条边。图G的一个自同构f是G的顶点集合V上的一个一一映射(即置换),使得{u,v}为G的边当且仅当{uf,vf}也为G的边。图G的全体自同构依映射的合成构成一个群,称为G的全自同构群,记作Aut(G)。图G称为是顶点对称的,如对于G的任意两个顶点u与v,存在G的自同构f使得uf=v。图G称为是边对称的,如对于G的任意两条边{u,v}和{x,y},存在G的自同构f使得{uf,vf}={x,y}。

设n为正整数,令Z2n为有限域Z2={0,1}上的n维线性空间。由《近世代数》知识可知,Z2n的加法群是一个初等交换2群。在Z2n中取出如下n个单位向量:

e1=(1,0,…,0),e2=(0,1,0,…,0),en=(0,…,0,1)。

●n维超立方体网络(记作Qn)是一个以Z2n为顶点集合的图,对于Qn的任意两个顶点u和v,{u,v}是Qn的一条边当且仅当v-u=ei,其中1≤i≤n。

●n维折叠立方体网络(记作FQn)是一个以Z2n为顶点集合的图,对于Qn的任意两个顶点u和v,{u,v}是Qn的一条边当且仅当v-u=ei(1≤i≤n)或者v-u=e1+…+en。

●n维交错群图网络(记作AGn)是一个以n级交错群An为顶点集合的图,对于AGn的任意两个顶点u和v,{u,v}是AGn的一条边当且仅当vu-1=ai或ai-1,这里3≤i≤n,ai=(1,2,i)为一个3轮换。

一个自然的问题是:这三类网络是否是顶点对称的?是否边对称的?但值得我们注意的是,这些问题都可以利用大学所学的代数知识得到完全解决。

二、三类网络的对称性

先来看n维超立方体网络的对称性。

定理一:n维超立方体网络Qn是顶点和边对称的。

证明:对于Z2n中的任一向量x=(x1,…,xn),如下定义V(Qn)=Z2n上面的一个映射:f(x):u→u+x,u取遍V(Qn)中所有元素。容易验证f(x)是一个1-1映射。(注:这个映射在《高等代数》中已学过,即所谓的平移映射。)而{u,v}是Qn的一条边,当且仅当v-u=ei(1≤i≤n),当且仅当vf(x)-uf(x)=ei(1≤i≤n),当且仅当{v(fx),u(fx)}是Qn的一条边。所以,f(x)也是Qn的一个自同构。这样,任取V(Qn)中两个顶点u和v,则uf(v-u)=v。从而说明Qn是顶点对称的。

下面证明Qn是边对称的。只需证明:对于Qn的任一条边{u,v},都存在Qn的自同构g使得{ug,vg}={0,e1},其中0为Z2n中的零向量。事实上,{uf(-u),vf(-u)}={0,v-u},其中v-u=ei(1≤i≤n)。显然,e1,…,ei-1,ei,ei+1,…,en和ei,…,ei-1,e1,ei+1,…,en是Z2n的两组基向量。由《高等代数》知识可知存在Z2n上的可逆线性变换t使得t对换e1和ei而不动其余向量。此时易见,若{a,b}是Qn的一条边,则a-b=ej(1≤j≤n)。若j=1,则at-bt=ei;若j=i,则at-bt=e1;若j≠1,i,则at-bt=ej;所以{at,bt}也是Qn的一条边。由定义可知,t是Qn的一个自同构。进一步,{0t,(v-u)t}={0,e1},即{uf(-u)t,vf(-u)t}={0,e1}。结论得证。

利用和定理一相似的办法,我们进一步可以得到如下定理。

定理二:n维折叠立方体网络FQn是顶点和边对称的。

最后,来决定n维交错群图网络的对称性。

定理三:n维交错群图网络AGn是顶点和边对称的。

证明:首先,来证明AGn是顶点对称的。给定An中的一个元素g,如下定义一个映射:R(g):x→xg,其中x取遍An中所有元素。容易验证R(g)为AGn顶点集合上上的一个1-1映射。(注:这个映射在有限群论中是一个十分重要的'映射,即所谓的右乘变换。)设{u,v}是AGn的一条边,则vu-1=ai或ai-1,这里1≤i≤n。易见,(vg)(ug)-1=vu-1。所以,{vR(g),uR(g)}是AGn的一条边。因此,R(g)是AGn的一个自同构。这样,对于AGn的任意两个顶点u和v,有uR(g)=v,这里g=u-1v。这说明AGn是顶点对称的。

下面来证明AGn是边对称的。只需证明对于AGn的任一条边{u,v},都存在AGn的自同构g使得{ug,vg}={e,a3},其中e为An中的单位元。给定对称群Sn中的一个元素g,如下定义一个映射:C(g):x→g-1xg,其中x取遍An中所有元素。由《近世代数》知识可知,交错群An是对称群Sn的正规子群。容易验证C(g)是AGn的顶点集合上的一个1-1映射。(注:这个映射其实就是把An中任一元素x变为它在g下的共轭。这也是有限群论中一个十分常用的映射。)令x=(1,2),y(j)=(3,j),j=3,…,n。下面证明C(x)和C(y(j))都是AGn的自通构。取{u,v}为AGn的任一条边,则vu-1=ai或ai-1。从而,vC(x)(u-1)C(x)=(x-1vx)(x-1u-1x)=x-(1vu-1)x=ai-1或ai。

因此,{uC(x),vC(x)}也是AGn的一条边。从而说明C(x)是AGn的自通构。同理,若j=i,有vC(y(j))(u-1)C(y(j))=a3-1或a3;若j≠i,则有vC(y(j))(u-1)C(y(j))=ai-1或ai。这说明{uC(y(j)),vC(y(j))}也是AGn的一条边,从而C(y(j))是AGn的自通构。现在,对于AGn的任一条边{u,v},令g=u-1,则{uR(g),vR(g)}={e,vu-1}={e,ai}或{e,ai-1}。若i=3,则{e,a3-1}C(x)={e,a3}。而若i≠3,则{e,ai}C(y(j))={e,a3}而{e,ai-1}C(y(j))={e,a3-1}。由此可见,总存在AGn的自同构g使得{ug,vg}={e,a3},结论得证。

至此,完全决定了这三类网络的对称性。不难看出,除了必要的图论概念外,我们的证明主要利用了《高等代数》和《近世代数》的知识。做为上述问题的继续和深入,有兴趣的同学还可以考虑以下问题:

1、这些网络是否具有更强的对称性?比如:弧对称性?距离对称性?

2、完全决定这些网络的全自同构群。

实际上,利用与上面证明相同的思路,结合对图的局部结构的分析,利用一些组合技巧,这些问题也可以得到解决。

三、小结

大学所学代数知识在数学领域中的许多学科、乃至其他领域都有重要的应用。笔者认为任课教师可以根据自己所熟悉的科研领域,选取一些与大学代数知识有紧密联系的前沿数学问题,引导一些学有余力的学生开展相关研究,甚至可以吸引一些本科生加入自己的课题组。当然,教师要给予必要的指导,比如讲解相关背景知识、必要的概念和方法等。指导学生从相对简单的问题入手,循序渐进,由易到难,逐步加深对代数学知识的系统理解,积累一些经验,为考虑进一步的问题奠定基础。

结束语

本文所提到的利用《高等代数》和《近世代数》的知识来研究网络的对称性就是笔者在教学工作中曾做过的一些尝试。在该方面,笔者指导完成了由三名大三学生参加的国家级大学生创新实验项目一项。这样以来,学生在学习经典数学知识的同时,也可以思考一些比较前沿的数学问题;学生在巩固已学知识的同时,也可以激发其学习兴趣,训练学生的逻辑思维,培养学生的创新思维,以及独立发现问题和解决问题的能力。

【摘要】

随着数学文化的普及与应用,学术界开始重视对于数学文化的相关内容进行挖掘,这其中数学史在阶段我国大学数学教学之中,具有着重要的意义。从实现大学数学皎月的两种现象进行分析,在揭示数学本质的基础上,着重分析数学史在我国大学数学教育之中的重要作用,强调在数学教学之中利用数学史进行启发式教学活动。本文从数学史的角度,对于大学数学教学进行全面的分析,从中分析出适合我国大学数学教育的主要意义与作用。

【关键词】

数学史;大学数学教育;作用

一、引言

数学史是数学文化的一个重要分支,研究数学教学的重要部分,其主要的研究内容与数学的历史与发展现状,是一门具有多学科背景的综合性学科,其中不仅仅有具体的数学内容,同时也包含着历史学、哲学、宗教、人文社科等多学科内容。这一科目,距今已经有二千年的历史了。其主要的研究内容有以下几个方面:

第一,数学史研究方法论的相关问题;

第二,数学的发展史;

第三,数学史各个分科的历史;

第四,从国别、民族、区域的角度进行比较研究;

第五,不同时期的断代史;

第六、数学内在思想的流变与发展历史;

第七,数学家的相关传记;

第八,数学史研究之中的文献;

第九,数学教育史;

第十,数学在发展之中与其他学科之间的关系。

二、数学史是在大学数学教学之中的作用

数学史作为数学文化的重要分支,对于大学数学教学来说,有着重要的作用。利用数学史进行教学活动,由于激发学生的学习兴趣,锻炼学生的思维习惯,强化数学教学的有效性。

笔者根据自身的教学经验,进行了如下总结:首先,激发学生的学习兴趣,在大学数学的教学之中应用数学史,进行课堂教学互动,可以最大限度的弱化学生在学习之中的困难,将原本枯燥、抽象的数学定义,转变为简单易懂的生动的事例,具有一定的指导意义,也更便于学生理解。

从学生接受性的角度来讲,数学史促进了学生的接受心理,帮助学生对于数学概念形成了自我认知,促进了学生对于知识的透彻掌握,激发了学生兴趣的产生。其次,锻炼学生的创新思维习惯,数学史实际意义上来说,有很多讲授数学家在创新思维研发新的理论的故事,这些故事从很多方面对于当代大学生据有启迪作用。例如数学家哈密顿格拉斯曼以及凯利提出的不同于普通代数的具有某种结构的规律的代数的方法代开了抽象代数的研究时代。用减弱或者勾去普通代数的各种各样的假设,或者将其中一个或者多个假定代之一其他的假定,就有更多的体系可以被研究出来。这种实例,实际上让学生从更为根本的角度对于自己所学的代数的思想进行了了解,对于知识的来龙去脉也有了一定的认识,针对这些过程,学生更容易产生研究新问题的思路与方法。

再次,认识数学在社会生活之中的广泛应用,在以往的大学数学教学之中,数学学科往往是作为一门孤立的学科而存在的,其研究往往是形而上的研究过程,人们对于数学的理解也是枯燥的,是很难真正了解到其内涵的。但是数学史的应用,与其在大学数学教学之中的应用,可以让学生了解到更多的在社会生活之中的数学,在数学的教学之中使得原本枯燥的理论更加贴近生活,更加具有真实性,将原本孤立的学科,拉入到了日常生活之中。从这一点上来说,数学史使得数学更加符合人类科学的特征。

三、数学史在大学数学教学之中的应用

第一,在课堂教学之中融入数学史,以往枯燥的数学课堂教学,学生除了记笔记验算,推导以外,只能听老师讲课,课堂内容显得比较生硬,教师针对数学史的作用,可以在教学之中融入数学史,在教学活动之中将数学家的个人传记等具有生动的故事性的数学史内容,进行讲解,提高学生对于课堂教学的兴趣。例如一元微积分学的相关概念,学生在普通的课堂之中,很难做到真正意义的掌握,而更具教学大纲,多数老师的教学设计是:极限——导数与微分——不定积分——定积分。这种传统的教学方式虽然比较呼和学生的一般认知规律,但是却忽视了其产生与又来,教师在教学之中可穿插的讲授拗断——莱布尼茨公式的又来,将微积分艰难的发展史以故事的形式呈现出来,更加便于学生理解的同时也激发了学生的学习热情。

第二,利用数学方法论进行教学,数学方法论是数学史的之中的有机组成部分,而方法论的探索对于大学数学教学来说,也具有着重要的意义,例如在极限理论的课堂教学来说,除了单纯的对于极限的相关概念进行讲解的基础上,也可以将第二次数学危机以及古希腊善跑英雄阿基里斯永远追不上乌龟等相关故事,融入到课堂之中。这种让学生带着疑问的听课方式,更进一步促进了学生对于教学内容的兴趣,全面的促进了学生在理解之中自然而然的形成了理解极限的形成思想,并逐渐的享受自身与古代数学家的共鸣,从而促进自身对于数学的理解,提高学生的学习兴趣,进一步提高课堂的教学效果。所以,在大学数学课堂教学之中,融入数学史的相关内容,不仅具有积极的促进作用,同时在实践之中,也具有一定的可操作性。这种教学模式与方法对于提高我国大学数学教学的质量有着积极的推动作用,同时也更进一步推动了大学数学教学改革的进行。

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。

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